CN107101538B - 一种适用于压力封装的弹体 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于压力封装的弹体，包括：弹体封盖、加压板、弹体壳体和芯管；其中弹体壳体底部封闭，顶部开口且开口处的外圆周面上设置有外螺纹；弹体封盖通过其内圆周面上的内螺纹与弹体壳体顶部的外螺纹配合安装在弹体壳体顶部；该种联接形式可以使烟幕弹弹体爆炸过程中先轴向拉伸，然后径向爆炸，有利于形成扁平状烟幕云团，达到消除烟幕弹“蘑菇状”烟云和提高遮蔽面积的目的。为方便通过弹体压力封装装置向弹体壳体内装填碳纤维，在弹体结构中设计加压板、芯管和芯管螺母，碳纤维装填完毕后，芯管的底部与弹体壳体的内底面接触，加压板位于芯管的轴肩与弹体封盖的内底面之间，芯管的顶部穿过弹体封盖的开孔后与芯管螺母螺纹联接。

Description

一种适用于压力封装的弹体

技术领域

发明涉及一种弹体，具体涉及一种适用于压力封装的弹体。

背景技术

烟幕弹是由弹体、烟幕剂、引信和点火装药等组成，弹体的结构与强度是影响烟幕弹烟幕效应的一个重要因素。

根据技术战术要求，烟幕弹的结构设计主要侧重于烟幕剂的快速、大面积释放、改善烟幕的留空时间和提高装配正确率，以获得最大的干扰效果。为使烟幕弹达到应有的干扰效果，采用强端板弱筒壁的圆柱型弹体结构，筒壁及端板形成的空间用来装填分散介质碳纤维，并且要求在较少的扩爆药量情况下，弹体易于解体，利于烟幕剂的径向抛散，并最终能够形成具有一定遮蔽面积的扁平状烟幕云团。弹体结构强度和扩爆药威力相互制约，并且会直接影响爆炸分散后烟幕云团形状，所以需要对弹体的结构和强度进行优化。

装填密度是弹体结构设计的一个重要参数，决定了爆炸装置的有效装填量和弹体总质量，也关系到单位体积载荷遮蔽面积的大小。碳纤维松装密度小，且压装易反弹，要求弹体内装填碳纤维时能够达到一定的紧实密度以提高技战能力。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种适用于压力封装的弹体，该种结构形式的弹体不仅可以使烟幕弹弹体爆炸过程中先轴向拉伸，然后径向爆炸，有利于形成扁平状烟幕云团，达到消除烟幕弹“蘑菇状”烟云和提高遮蔽面积的目的；而且适用于采用弹体压力封装装置来装填碳纤维。

所述的适用于压力封装的弹体包括：弹体封盖、加压板、弹体壳体、芯管和芯管螺母。

所述弹体壳体底部封闭，顶部开口且开口处的外圆周面上设置有外螺纹；所述弹体封盖通过其内圆周面上的内螺纹与弹体壳体顶部的外螺纹配合安装在弹体壳体顶部；

所述加压板用于在向弹体壳体内装填碳纤维过程中向碳纤维传递压力；所述芯管上设置有轴肩；所述弹体壳体内装填完碳纤维后，所述芯管的底部与弹体壳体的内底面接触，所述加压板位于芯管的轴肩与弹体封盖的内底面之间；所述芯管的顶部穿过弹体封盖的开孔后与所述芯管螺母螺纹联接。

螺纹配合处所述弹体壳体的厚度为在未加工螺纹处弹体壳体厚度的基础上至少增加一个螺纹螺牙的高度。

所述弹体壳体上外螺纹的长度为七倍牙距。

在所述弹体壳体底部外圆周面上加工有与其顶部的外螺纹结构和尺寸均一致的外螺纹。

有益效果：

(1)弹体封盖采用内螺纹，弹体外壳采用外螺纹，这种结构可以使烟幕弹弹体爆炸过程中先轴向拉伸，然后径向爆炸，利于烟幕剂的径向抛散，并最终能够形成具有一定遮蔽面积的扁平状烟幕云团。

(2)为方便通过弹体压力封装装置向弹体壳体内装填碳纤维，提高单发烟幕弹的有效装填量，在弹体结构中设计加压板、芯管和芯管螺母，同时这种结构能够具有密封性能，不影响弹体整体结构的力学性能。

附图说明

图1为该弹体的结构示意图；

图2为弹体壳体的结构示意图；

图3为弹体压力封装装置的结构示意图。

其中：1-加压螺杆，2-螺母，3-上托板，4-支架螺栓，5-加压杆，6-导向套，7-中托板，8-弹体封盖，9-加压板，10-装料套筒，11-弹体壳体，12-芯管，13-下托板，14-芯管螺母

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本实施例提供一种适用于压力封装的弹体，该种结构形式的弹体不仅可以使烟幕弹弹体爆炸过程中先轴向拉伸，然后径向爆炸，有利于形成扁平状烟幕云团，达到消除烟幕弹“蘑菇状”烟云和提高遮蔽面积的目的；而且适用于采用弹体压力封装装置来装填碳纤维。

如图1所示，该弹体包括：弹体封盖8、加压板9、弹体壳体11和芯管12；其中弹体壳体11底部封闭，顶部开口且开口处的外圆周面上设置有外螺纹；为了保证弹体壳体11在爆炸时壳体强度及力学性能的对称性，防止弹体壳体11底部在爆炸时成为危险截面而提前破裂，影响爆炸云团预期的形状，在弹体壳体11底部的外圆周面上增加壁厚到与顶部螺纹相同的外径，并设计与顶部相同的外螺纹结构，即弹体壳体11的顶部和底部的外圆周面上有在其高度方向上对称的外螺纹，由此形成与顶部相似的力学性能，同时也方便装料套筒10的工作，避免装料套筒10的损坏。弹体封盖8通过其内圆周面上的内螺纹与弹体壳体11顶部的外螺纹配合安装在弹体壳体11顶部。对比弹体封盖采用外螺纹、弹体外壳采用内螺纹的联接形式(这种结构在烟幕弹弹体爆炸过程中在弹体内压力瞬间增大时会发生螺纹联接失效的情况，不利于碳纤维的径向抛散和消除烟幕弹“蘑菇状”烟云的现象)；弹体封盖采用内螺纹，弹体外壳采用外螺纹的联接形式可以使烟幕弹弹体爆炸过程中先轴向拉伸，然后径向爆炸，有利于形成扁平状烟幕云团，达到消除烟幕弹“蘑菇状”烟云和提高遮蔽面积的目的。

弹体壳体11的内径以及内部高度由装填的烟幕剂、引信和点火装药等决定。弹体壳体11的结构如图2所示，弹体壳体11和弹体封盖8的材料均为硬铝合金，为了不降低弹体壳体11螺纹联接处壳体的力学性能，保证弹体壳体11强度的一致性，对螺纹配合处的弹体壳体11加厚，厚度至少增加一个螺纹螺牙的高度，然后进行圆整。

由于螺纹联接即使制造和装配都很精确，其各圈螺纹齿牙上的受力也是不相同的。实验证明，约有三分之一的载荷集中在第一圈上，第八圈以后的螺纹齿牙几乎不受载荷，因此设定螺纹工作高度h为七倍牙距，考虑到加工时为方便螺纹装配在螺纹旋入端倒角降低螺纹的工作高度，设定螺纹工作高度h略大于七倍牙距。

通过理论计算可以表明弹体壳体11即将破裂时，弹体壳体11沿轴向方向最先撕裂，符合烟幕弹爆炸过程中先轴向拉伸，然后径向爆炸，达到消除烟幕弹“蘑菇状”烟云的要求，同时弹体封盖8螺纹的强度符合设计要求。

为方便通过弹体压力封装装置向弹体壳体11内装填碳纤维，在弹体结构中设计加压板9、芯管12和芯管螺母14。其中加压板9的直径与所述弹体壳体11的内径一致，芯管12中部偏上的位置设置有轴肩，碳纤维填充完毕后，芯管12的底部与弹体壳体11的内底面接触，加压板9位于芯管12的轴肩与弹体封盖8的内底面之间，芯管12的顶部穿过弹体封盖8的开孔后与芯管螺母14螺纹联接。弹体封盖开孔8是为了使压力封装装置的加压机构进行工作；芯管螺母14是为了压力填充完毕后对弹体封盖进行密封。芯管12的底部设计成圆锥形，防止下压过程中碳纤维在芯管下方堆积。

与该弹体配合使用的压力封装装置如图3所示，包括：由支架螺栓4、上托板3、中托板7和下托板13组成的支架结构、由加压螺杆1和加压杆5组成的加压机构、导向套6和装料套筒10。其联接关系为：下托板13上端面的两端分别设置有竖直方向的支架螺栓4，支架螺栓4两端设置有螺纹，其底部通过螺纹与下托板13连接，顶部通过螺纹与上托板3连接，且支架螺栓4伸出上托板3后连接螺母2；支架螺栓4上水平安装中托板7，中托板7位于上托板3与下托板13之间，由此形成支架结构，中托板7能够在上托板3与下托板13之间沿支架螺栓4的轴向移动。下托板13底部的凸起通过夹持装置夹紧，从而将支架结构固定在封装平台上。

待封装弹体的弹体壳体11竖直放置在下托板13上端面的中间位置，为保证加压过程中弹体壳体11不出现晃动，在所述下托板13上端面的中间位置设置有小凸台，弹体壳体11的底部设置有与小凸台匹配的凹槽。加压螺杆1的底部穿过上托板3后与加压杆5顶部相连，加压杆5底部穿过位于中托板7中心孔内的导向套6后与芯管12相连。芯管12顶部位于加压杆5底部的中心孔内，加压板9压紧在加压杆5底面与芯管12中部的轴肩之间；芯管12的下端伸入弹体壳体11内。装料套筒10为两端均开口的中空结构，其内圆周面上设置有与弹体壳体11顶部外螺纹配合的内螺纹，装料套筒10套装在弹体壳体11外，与弹体壳体11螺纹联接；装料套筒10顶部与中托板7之间放置弹体封盖8，弹体封盖8套装在加压杆5上。通过调节弹体壳体11与装料套筒10内圆周面上螺纹联接的位置，调节弹体壳体11顶部与装料套筒10顶部之间的距离，即调节压力封装装置的轴向移动的行程。在调节行程过程中，导向套6、中托板7和弹体封盖8在重力作用下跟随装料套筒10一起下移，使弹体封盖8始终位于装料套筒10与中托板7之间。调节好后，在装填碳纤维过程中，弹体壳体11与装料套筒10螺纹联接实现轴向定位，中托板7通过支架螺栓4上的销钉进行轴向定位。

上述装置中所述加压螺杆1、加压杆5、导向套6、弹体封盖8、加压板9、芯管12、装料套筒10以及弹体壳体11均同轴设置。

采用弹体压力封装装置向该弹体内装填碳纤维的过程为：

(1)组装并固定支架结构；

(2)将装料套筒10与弹体壳体11通过螺纹联接预装在一起，通过调节弹体壳体11与装料套筒10内圆周面上螺纹联接的位置，调节装料套筒10与弹体壳体11的轴向相对位置，使装料套筒10处于设定高度位置，将碳纤维等装入内部后，将弹体壳体11固定在下托板13的小凸台上；

(3)将芯管12、加压板9、加压杆5预装在一起后，在加压杆5上穿入弹体封盖8，抬起中托板7将前述一系列零件组成的组件由下向上穿入中托板7上的导向套6内；

(4)用手柄驱动加压螺杆1向下加压，通过加压杆5带动加压板9向下移动，加压板9将装料套筒10内的碳纤维压入弹体壳体11内，下压过程中，导向套6对该轴向移动起导向作用；直到芯管12下部抵到弹体壳体11底部时停止加压，此时加压板9的上端面与弹体壳体11的顶部开口处平齐；

(5)把装料套筒10由上到下拧入使其弹体壳体11顶端螺纹脱离配合，在该过程中，导向套6、中托板7和弹体封盖8在重力作用下跟随装料套筒10一起下移；

(6)当弹体封盖8下移至弹体壳体11顶部时，将弹体封盖8旋合到弹体壳体11顶部，然后将芯管螺母旋合在芯管12顶部完成弹体密封，此时装料套筒10与弹体壳体11脱离连接，装料套筒10取下后可重复使用。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种适用于压力封装的弹体，其特征在于，包括：弹体封盖(8)、加压板(9)、弹体壳体(11)、芯管(12)和芯管螺母(14)；

所述弹体壳体(11)底部封闭，顶部开口且开口处的外圆周面上设置有外螺纹；所述弹体封盖(8)通过其内圆周面上的内螺纹与弹体壳体(11)顶部的外螺纹配合安装在弹体壳体(11)顶部；

所述加压板(9)用于在向弹体壳体(11)内装填碳纤维过程中向碳纤维传递压力；所述芯管(12)上设置有轴肩；所述弹体壳体(11)内装填完碳纤维后，所述芯管(12)的底部与弹体壳体(11)的内底面接触，所述加压板(9)位于芯管(12)的轴肩与弹体封盖(8)的内底面之间；所述芯管(12)的顶部穿过弹体封盖(8)的开孔后与所述芯管螺母(14)螺纹联接。

2.如权利要求1所述的弹体压力封装装置，其特征在于，螺纹配合处所述弹体壳体(11)的厚度为在未加工螺纹处弹体壳体(11)厚度的基础上至少增加一个螺纹螺牙的高度。

3.如权利要求1所述的弹体压力封装装置，其特征在于，所述弹体壳体(11)上外螺纹的长度为七倍牙距。

4.如权利要求1、2或3所述的弹体压力封装装置，其特征在于，在所述弹体壳体(11)底部外圆周面上加工有与其顶部的外螺纹结构和尺寸均一致的外螺纹。

5.如权利要求1、2或3所述的弹体压力封装装置，其特征在于，所述芯管(12)下端为圆锥形。

6.如权利要求1、2或3所述的弹体压力封装装置，其特征在于，所述弹体壳体(11)和弹体封盖(8)的材料均为硬铝合金。