CN108120667B - 一种火工品撞击感度测试的导向与锁紧装置 - Google Patents

Abstract

本发明具体涉及一种火工品撞击感度测试的导向与锁紧装置，该装置能够使撞击锤下落平稳不偏心，且能够防止二次撞击发生，其主要包括底座、撞击锤、导向装置以及锁紧装置；导向装置和锁紧装置均安装在底座上且锁紧装置位于导向装置的后方；所述撞击锤包括锤身、锤头、锤柄以及棘爪机构；锤身的上端面安装锤柄，锤身的下端面安装锤头；锤身的两侧设置有导槽；锤身上在正对锁紧装置的端面上设置棘爪机构；撞击锤通过设置在锤身上的导槽卡装在撞击锤导向装置上；撞击锤沿导向装置上升时，棘爪机构在锁紧装置作用下闭合；撞击锤沿导向装置下落时，棘爪机构在锁紧装置作用下打开，实现撞击锤的锁定。

Description

一种火工品撞击感度测试的导向与锁紧装置

技术领域

本发明属于测试、测量技术，具体涉及一种火工品撞击感度测试的导向与锁紧装置。

背景技术

在火工品行业中，在研发、生产、检测各个阶段都需要对火工品等含能材料进行进行撞击试验以进行测试、标定。用于测试时需要对一批试样进行固定落高撞击试验，以测试该批次试样是否合格；而进行标定时，则需要进行特性落高试验，根据试样爆炸与否调整下次重锤高度，以测试出该试样重锤激发高度。无论用于测试还是标定，重锤下落过程应该近似于自由落体，且都需要准确测试出爆炸瞬间重锤速度和能量，对于爆炸与否则需要通过光、声音、气体等综合判断。

目前，国内火工品撞击感度试验还是在传统的电落锤仪上进行，采用人工放药，手动或电磁提锤，人工确定提锤高度，判定方法是由人耳判定爆炸声以及人眼观察爆炸光亮。该方法测量误差很大，因时而异，随机性较大，且其试验结果只能定性判断而无法量化，甚至很多时候声光不明显，造成误判，导致火工品的使用过程中存在隐患，而且试验人员十中在试验现场，人员劳动强度大，安全性低。

现有的撞击感度测试设备重锤通过与锤头相连的钢丝拉升，下落过程中无导向措施，经常出现偏心现象，而重锤撞击后反弹时需要试验人员再次拉紧钢丝，要求人员快速反应，有时反应不及时会对火工品造成二次撞击，可靠性无法保证。

发明内容

为了解决背景技术中的问题，本发明提供了一种能够使撞击锤下落平稳不偏心，且能够防止二次撞击发生的火工品撞击感度测试的导向与锁紧装置。

本发明的具体技术方案是：

本发明提供了一种火工品撞击感度测试的导向与锁紧装置，

包括底座、撞击锤、导向装置以及锁紧装置；

导向装置和锁紧装置均安装在底座上且锁紧装置位于导向装置的后方；

所述撞击锤包括锤身、锤头、锤柄以及棘爪机构；锤身的上端面安装锤柄，锤身的下端面安装锤头；锤身的两侧设置有导槽；锤身上在正对锁紧装置的端面上设置棘爪机构；撞击锤通过设置在锤身上的导槽卡装在撞击锤导向装置上；

撞击锤沿导向装置上升时，棘爪机构在锁紧装置作用下闭合；

撞击锤沿导向装置下落时，棘爪机构在锁紧装置作用下打开，实现撞击锤的锁定。

进一步地，为了保证撞击锤以很小的摩擦力下落(近似于自由落体运动)，同时还可以保证撞击锤下落到撞击点时不偏心，所述导向装置包括导轨安装架以及V型导轨；所述导轨安装架包括两个立柱以及安装在两个立柱之间且位于立柱顶部的横梁；所述V型导轨为两个且分别安装在两个立柱上；撞击锤锤身上的导槽为V字型。

进一步地，锁紧装置包括第一机架、棘齿条、棘齿条安装座、两个第二导向组件、第二气缸以及光传感器；

所述第一机架竖直固定安装在底座上且位于导轨安装架后方；棘齿条安装在棘齿条安装座上且与第一机架平行；第二气缸水平设置且第二气缸的缸体固定在第一机架上，气缸的活塞杆穿过第一机架与所述所述棘齿条安装座的中间位置固定连接；两个第二导向组件相对第二气缸对称分布且一个位于第二气缸上方，一个位于第二气缸下方；第二导向组件包括第一固定板、两个导向轴以及第二固定板；其中第一固定板与棘齿条安装座固定连接，第二固定板固定安装在第一机架上，两个导向轴一端与均第一固定板固定连接，另一端均穿插过第二固定板后分别位于第一机架两侧且与第一机架的两侧表面相接触；所述光传感器安装在棘齿条下表面。

进一步地，所述棘爪结构包括安装座、棘爪，扭簧，棘爪安装销轴、扭簧安装销轴；

所述安装座一端固定安装在锤身内部，另一端外露且正对所述棘齿条，外露的部分设置有两个平行的耳座，两个耳座之间安装棘爪安装销轴以及扭簧安装销轴，所述棘爪安装销轴位于扭簧安装销轴上方；

所述棘爪与棘爪安装销轴铰接，所述扭簧安装在扭簧安装销轴上；所述扭簧的两个端部均与棘爪紧密贴合。

进一步地，为了撞击锤能够自动上升，并且上升过程中的能够精确地记录提锤高度，避免了人工读尺造成的误差，该装置还包括夹紧提升装置，夹紧提升装置包括夹紧装置以及提升机；

所述夹紧装置包括基板、对称设置在基板上的两个夹爪机构；所述夹爪机构包括立板、第一气缸、连接块以及夹爪；

所述立板竖直固定在基板上，第一气缸的缸体固定安装在立板上，第一气缸的活塞杆与连接块固连；

夹爪呈Z字形，其由相互平行的两块水平板以及竖直板组成，其中一块水平板与连接块固定连接，另一块水平板上设有半圆形凹槽；两个夹爪机构上的两个半圆形凹槽配合用于夹紧撞击锤锤柄；

所述提升机包括第二机架、滚珠丝杠、伺服电机、第二直线导轨、以及安装板；所述第二机架竖直安装在底座上，滚珠丝杠安装在第二机架内，滚珠丝杠的一端与第二机架的上端连接，另一端伸出第二机架的下端与伺服电机输出端连接；第二机架的两侧分别安装有第二直线导轨；安装板中部固定在滚珠丝杠的螺母上且两端分别卡装在第二直线导轨上；所述安装板通过连接板与所述夹紧装置的所述基板固定连接。

进一步地，为了保证夹爪在第一气缸推动其移动时平稳可靠，所述夹紧装置还包括第一导向组件，第一导向组件为两个分别位于在所述立板两侧，第一导向组件包括安装在基板上的第一直线导轨和滑块；第一直线导轨固定安装在基板上，滑块一端卡装在第一直线导轨上，另一端与所述连接块固定连接。

进一步地，为了方便拆换，所述锤头和锤身采用螺纹连接的方式固定。

进一步地，该导向与锁紧装置还包括安装在导向装置横梁上的用于检测撞击锤下落速度的测速仪。

本发明的有益效果是：

1、本发明在火工品撞击感度测试时，采用导向装置和锁紧装置不仅保证了撞击锤的平稳下落，同时防止了二次撞击的发生，从而保证了撞击感度测试结果的精准性和可靠性。

2、本发明的撞击锤导向装置中的导轨采用V型，不仅使得撞击锤以很小的摩擦力下落(近似于自由落体运动)，同时还可以保证撞击锤下落到撞击点时不偏心。

3、本发明通过棘爪机构和棘齿条的相互作用，避免在完成一次撞击试验后，由于撞击锤的自重导致的二次撞击的发生。

4、本发明采用夹紧提升装置，使得撞击锤能够自动上升，并且上升过程中的能够精确地记录提锤高度，避免了人工读尺造成的误差。

5、本发明中的锤头和锤身采用螺纹连接，可方便锤头拆换。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的侧视图；

图3为撞击锤的主视图；

图4为撞击锤的侧视图；

图5为导向装置的结构简图；

图6为夹紧装置的结构简图；

图7为锁紧装置的主视图；

图8为锁紧装置的侧视图；

图9为棘爪机构的结构图。

图10为提升机的主视图；

图11为提升机的测视图；

附图标记如下：

1-底座；

2-撞击锤、21-锤身、22-锤头、23-锤柄、24-棘爪机构、241-安装座、242-棘爪、243-扭簧、244-棘爪安装销轴、245-扭簧安装销轴、246-耳座、25-导槽；

3-导向装置、31-导轨安装架、311-立柱、312-横梁、32-V型导轨；4-锁紧装置、41-第一机架、42-棘齿条、43-棘齿条安装座、44-第二导向组件、441-第一固定板、442-导向轴、443-第二固定板、45-第二气缸；

5-夹紧装置、51-基板、52-立板、53-第一气缸、54-连接块、55-夹爪、56-半圆形凹槽、57-第一直线导轨、58-滑块、59-检测开关；

6-提升机、61-第二机架、62-滚珠丝杠、63-伺服电机、64-第二直线导轨、65-安装板；

7-连接板；

8-测速仪。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构和工作原理进行阐述：

结构

如图1和图2所示，一种火工品撞击感度测试的导向与锁紧装置，包括底座1、撞击锤2、导向装置3、锁紧装置4、夹紧装置5以及提升机6；

导向装置3和锁紧装置4均安装在底座1上且锁紧装置4位于导向装置3的后方；

如图3和4所示，撞击锤2包括锤身21、锤头22、锤柄23以及棘爪机构24；锤身21的上端面安装锤柄23，锤身21的下端面安装锤头22；锤身21的两侧设置有导槽25(其中导槽为V字型)；锤身21上在正对锁紧装置4的端面上设置棘爪机构24；锤头22与试样反复撞击，由于撞击锤从高处落下能量较大，容易造成锤头损坏，因此设计锤头为快拆结构，锤头通过螺母与锤身连接，损坏后可以快速更换，降低了维护成本。

撞击锤2沿导向装置3上升时，棘爪机构24在锁紧装置4作用下闭合；

撞击锤2沿导向装置3下落时，棘爪机构24在锁紧装置4作用下打开，实现撞击锤的锁定。

以下是每个部件的具体结构描述：

如图5所示，导向装置3包括导轨安装架31以及V型导轨32；导轨安装架31包括两个立柱311以及安装在两个立柱311之间且位于立柱311顶部的横梁312；V型导轨32为两个且分别安装在两个立柱311上；撞击锤2通过锤身21上的(V字型)导槽25卡装在V型导轨32上；所述横梁上还安装有用于检测撞击锤下落速度的测速仪8。

如图7和8所示，锁紧装置4包括第一机架41、棘齿条42、棘齿条安装座43、两个第二导向组件44、第二气缸45以及光传感器；

第一机架41竖直固定安装在底座1上且位于导轨安装架31后方；棘齿条42安装在棘齿条安装座43上且与第一机架41平行；第二气缸45水平设置且第二气缸45的缸体固定在第一机架41上，第二气缸45的活塞杆穿过第一机架41与所述棘齿条安装座43的中间位置固定连接；两个第二导向组件44相对第二气缸45对称分布且一个位于第二气缸45上方，一个位于第二气缸45下方；第二导向组件44包括第一固定板441、两个导向轴442以及第二固定板443；其中第一固定板441与棘齿条安装座43固定连接，第二固定板443固定安装在第一机架41上，两个导向轴442一端与均第一固定板441固定连接，另一端均穿插过第二固定板443后分别位于第一机架41两侧且与第一机架41的两侧表面相接触；光传感器安装在棘齿条安装座43下表面，且光照方向垂直于撞击锤下落方向。

如图9所示，棘爪结构24包括安装座241、棘爪242，扭簧243，棘爪安装销轴244、扭簧安装销轴245；所述安装座241一端固定安装在锤身21内部，另一端外露且正对所述棘齿条42，外露的部分设置有两个平行的耳座246，两个耳座246之间安装棘爪安装销轴244以及扭簧安装销轴245，所述棘爪安装销轴244位于扭簧安装销轴245上方；所述棘爪242与棘爪安装销轴244铰接，所述扭簧243安装在扭簧安装销轴245上；所述扭簧243的两个端部均与棘爪242紧密贴合。

夹紧提升装置包括夹紧装置以及提升机；

如图6所示，夹紧装置5包括基板51、对称设置在基板51上的两个夹爪机构以及第一导向组件；

夹爪机构包括立板52、第一气缸53、连接块54以及夹爪55；立板52竖直固定在基板51上，第一气缸53的缸体固定安装在立板52上，第一气缸53的活塞杆与连接块54固连；夹爪55呈Z字形，其由相互平行的两块水平板以及竖直板组成，其中一块水平板与连接块固定连接，另一块水平板上设有半圆形凹槽56；两个夹爪机构上的两个半圆形凹槽56配合用于夹紧撞击锤锤柄23；

第一导向组件为两个分别位于在所述立板52两侧，第一导向组件包括安装在基板51上的第一直线导轨57和滑块58；第一直线导轨57固定安装在基板51上，滑块58一端卡装在第一直线导轨57上，另一端与所述连接块54固定连接。

另外，设有半圆形凹槽56的水平板上安装有用于检测夹爪与锤柄是否装卡到位的检测开关59。

如图10和11所示，提升机6包括第二机架61、滚珠丝杠62、伺服电机63、第二直线导轨64以及安装板65；所述第二机架61竖直安装在底座1上，滚珠丝杠62安装在第二机架61内，滚珠丝杠62的一端与第二机架61的上端连接，另一端伸出第二机架61的下端与伺服电机63输出端连接；第二机架61的两侧分别安装有第二直线导轨64；安装板65中部固定在滚珠丝杠62的螺母上且两端分别卡装在第二直线导轨64上；安装板65通过连接板7与所述撞击锤夹紧装置的所述基板51固定连接。

工作过程

首先，夹紧提升装置开始动作，两个夹爪在第一气缸的驱动下以及第二导向组件的导向作用下，将撞击锤的锤柄夹紧。提升机中伺服电机带动滚珠丝杠旋转，滚珠丝杠将旋转运动转换成直线运动从而带动撞击锤夹紧装置和撞击锤在撞击锤导向装置的作用下向上移动；

当上升到一定位置时，两个夹爪分开，撞击锤在导向装置上按照近似与自由落体的方式下落，锤头撞击放火工品试样，试样爆炸；

与此同时，锁紧装置接收到第二光传感器的信号后控制第二气缸带动棘齿条向靠近撞击锤的方向移动一段距离后停止，撞击锤向上反弹，锤身上棘爪结构的棘爪受到棘齿条给出的力时，压迫扭簧形变，棘爪闭合；撞击锤可以一直上升，当上升至一定高度时，撞击锤由于自身重量开始下落，此时锤身上棘爪机构中的棘爪受到棘齿条给出的力时，扭簧顶死无法形变，棘爪打开，棘爪与棘齿条配合实现锁定，有效杜绝了二次撞击现象。

Claims (6)

1.一种火工品撞击感度测试的导向与锁紧装置，其特征在于：

包括底座、撞击锤、导向装置以及锁紧装置；

导向装置和锁紧装置均安装在底座上且锁紧装置位于导向装置的后方；

所述撞击锤包括锤身、锤头、锤柄以及棘爪机构；锤身的上端面安装锤柄，锤身的下端面安装锤头；锤身的两侧设置有导槽；锤身上在正对锁紧装置的端面上设置棘爪机构；撞击锤通过设置在锤身上的导槽卡装在撞击锤导向装置上；

撞击锤沿导向装置上升时，棘爪机构在锁紧装置作用下闭合；

撞击锤沿导向装置下落时，棘爪机构在锁紧装置作用下打开，实现撞击锤的锁定；

所述导向装置包括导轨安装架以及V型导轨；所述导轨安装架包括两个立柱以及安装在两个立柱之间且位于立柱顶部的横梁；所述V型导轨为两个且分别安装在两个立柱上；撞击锤锤身上的导槽为V字型；

锁紧装置包括第一机架、棘齿条、棘齿条安装座、两个第二导向组件、第二气缸以及光传感器；

所述第一机架竖直固定安装在底座上且位于导轨安装架后方；棘齿条安装在棘齿条安装座上且与第一机架平行；第二气缸水平设置且第二气缸的缸体固定在第一机架上，气缸的活塞杆穿过第一机架与所述所述棘齿条安装座的中间位置固定连接；两个第二导向组件相对第二气缸对称分布且一个位于第二气缸上方，一个位于第二气缸下方；第二导向组件包括第一固定板、两个导向轴以及第二固定板；其中第一固定板与棘齿条安装座固定连接，第二固定板固定安装在第一机架上，两个导向轴一端与均第一固定板固定连接，另一端均穿插过第二固定板后分别位于第一机架两侧且与第一机架的两侧表面相接触；所述光传感器安装在棘齿条下表面。

2.根据权利要求1所述的火工品撞击感度测试的导向与锁紧装置，其特征在于：所述棘爪结构包括安装座、棘爪，扭簧，棘爪安装销轴、扭簧安装销轴；

所述安装座一端固定安装在锤身内部，另一端外露且正对所述棘齿条，外露的部分设置有两个平行的耳座，两个耳座之间安装棘爪安装销轴以及扭簧安装销轴，所述棘爪安装销轴位于扭簧安装销轴上方；

所述棘爪与棘爪安装销轴铰接，所述扭簧安装在扭簧安装销轴上；所述扭簧的两个端部均与棘爪紧密贴合。

3.根据权利要求1-2任一权利要求所述的火工品撞击感度测试的导向与锁紧装置，其特征在于：还包括夹紧提升装置，夹紧提升装置包括夹紧装置以及提升机；

所述夹紧装置包括基板、对称设置在基板上的两个夹爪机构；所述夹爪机构包括立板、第一气缸、连接块以及夹爪；

所述立板竖直固定在基板上，第一气缸的缸体固定安装在立板上，第一气缸的活塞杆与连接块固连；

夹爪呈Z字形，其由相互平行的两块水平板以及竖直板组成，其中一块水平板与连接块固定连接，另一块水平板上设有半圆形凹槽；两个夹爪机构上的两个半圆形凹槽配合用于夹紧撞击锤锤柄；

所述提升机包括第二机架、滚珠丝杠、伺服电机、第二直线导轨、以及安装板；所述第二机架竖直安装在底座上，滚珠丝杠安装在第二机架内，滚珠丝杠的一端与第二机架的上端连接，另一端伸出第二机架的下端与伺服电机输出端连接；第二机架的两侧分别安装有第二直线导轨；安装板中部固定在滚珠丝杠的螺母上且两端分别卡装在第二直线导轨上；所述安装板通过连接板与所述夹紧装置的所述基板固定连接。

4.根据权利要求3所述的火工品撞击感度测试的导向与锁紧装置，其特征在于：所述夹紧装置还包括第一导向组件，第一导向组件为两个分别位于在所述立板两侧，第一导向组件包括安装在基板上的第一直线导轨和滑块；第一直线导轨固定安装在基板上，滑块一端卡装在第一直线导轨上，另一端与所述连接块固定连接。

5.根据权利要求4所述的火工品撞击感度测试的导向与锁紧装置，其特征在于：所述锤头和锤身采用螺纹连接的方式固定。

6.根据权利要求5所述的火工品撞击感度测试的导向与锁紧装置，其特征在于：还包括安装在导向装置横梁上的用于检测撞击锤下落速度的测速仪。

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