CN108995779A - 一种环形气囊快速充气装置 - Google Patents

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李瑞锋
王中
舒慧明
朱佳佳
古呈辉
邢鹏涛
马宇
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J7/00—Apparatus for generating gases

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Abstract

本发明公开了一种环形气囊快速充气装置，由紧固螺钉(1)、顶盖(2)、顶盖密封圈(3)、燃气发生器(4)、底部密封圈(5)、缓冲室(6)、气囊(7)组成。缓冲室(6)与气囊(7)连接。两个燃气发生器(4)固定在缓冲室(6)内，上有顶盖(2)，顶盖通过紧固螺钉(1)与缓冲室(6)紧固连接。缓冲室底部设有导线孔，燃气发生器(4)通过导线与外部信号源连接，在接收到电信号激励后工作产生大量清洁燃气，燃气经过缓冲室(6)降温、减压、除杂质后进入气囊进行充气。本发明结构简单、重量轻、响应快，可全天候可靠工作，是一种能够通过电信号控制进行气囊快速充气的装置。

Description

一种环形气囊快速充气装置
技术领域
本发明涉及一种环形气囊充气装置，主要适用于利用电信号远程控制装置工作实现环形气囊快速充气。
技术背景
随着社会的发展和国际局势的变革，无论是在国防武器领域还是经济开发领域，我们对于海洋海域的保护、水中资源的探索变得越来越重要。各种各样的水中、水面兵器、探测平台也应运而生。一些探测平台工作时需要从潜水状态上升到水面进行漂浮，需要一种载体帮助实现从水中上浮到水面的过程。水中环形气囊充气后利用浮力，带动载荷上浮到水面就是一种水下物体上升到水面并进行漂浮的解决方案。水中平台可搭载未充气的气囊，工作时发出指令使气囊充气膨胀，利用气囊饱和后的浮力带动平台从水中上升并漂浮在水面上。
由于结构、空间和重量的限制，充气装置需结构简单、重量轻、气量足，外接气源(如氮气瓶等)不满足要求。可考虑利用含能材料的燃烧产物(气体)作为气囊充气的气源。一些气囊充气方案使用烟火剂等火工品材料作为产气能源。烟火剂能量较高，点火时能量冲击大，燃烧时温度较高，燃烧产物杂质较多，对设备造成的损害较大，而且产气量小，不能很好的满足气囊充气量的需求。因此合理选择产气源方案也能够提升气囊充气装置的实用性。
发明内容
为解决现有技术存在的不足和缺陷，本发明提供一种环形气囊快速充气装置，气囊充气源是以双基推进剂装药为能源的燃气发生器，使用电点火具进行电启动发火，结构简单，重量轻，可靠性高。与烟火剂类材料相比，双基推进剂具有气体燃温低、产物清洁、燃气输出过程平稳，产气量大等特点。
本发明的实现过程如下：
一种环形气囊快速充气装置，包括紧固螺钉、顶盖、顶盖密封圈、燃气发生器、底部密封圈、缓冲室、气囊。缓冲室通过自身4个管道与气囊连接，两个燃气发生器紧固安装在缓冲室内部，通过底部密封圈进行密封，通过顶盖压紧，顶盖通过紧固螺钉与缓冲室紧固连接，通过顶盖密封圈进行密封，燃气发生器的导线通过缓冲室底部的导线孔引出，利用底部密封圈使得缓冲室内腔完全密封。燃气发生器产生的气体进入缓冲室进行降温、降压、除杂质，再经过管道进入气囊完成充气。
所述燃气发生器，包含了电点火具和双基推进剂装药、金属壳体等零部件，电信号激励后，电点火具工作发火引燃双基推进剂装药，装药按照预设的燃面进行燃烧，可产生大量清洁燃气。燃气发生器长度与缓冲室高度相匹配，连接螺钉拧紧后缓冲室顶盖可将燃气发生器压紧紧固在缓冲室内，同时压紧顶盖密封圈和底部密封圈形成缓冲室内腔完全密封。
所述缓冲室，内部安装两个燃气发生器，产生的气体首先进入缓冲室，进行降压、降温、除杂质，随后通过侧面的管道进入气囊内部。缓冲室底部设有导线孔，信号线通过导线孔可连接燃气发生器。
所述气囊，是一种橡胶材料制成的环形中空气囊，具有一定的耐热性能。气囊初始状态为扁平状，充气后完全饱满，达到使用状态。
本发明有以下优点：
1.本发明结构简单，重量轻，响应快，可全天候可靠工作。
2.本发明燃气发生器点火能量冲击较小，充气过程平稳，产气能源采用双基推进剂，其燃烧产物清洁，燃温相对较低，对装置造成的损害较小，生成气量大，可以满足较大的气量需求。
附图说明
图1为一种环形气囊快速充气装置，1-紧固螺钉、2-顶盖、3-顶盖密封圈、4-燃气发生器、5-底部密封圈、6-缓冲室、7-气囊。
图2本发明安装示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
实施例1
如图1、图2，本环形气囊快速充气装置包括紧固螺钉1、顶盖2、顶盖密封圈3、燃气发生器4、底部密封圈5、缓冲室6、气囊7。
缓冲室6内部安装两个燃气发生器4，并通过紧固螺钉1连接与顶盖2、顶盖密封圈3、底部密封圈5一起构成内部密闭腔体，并通过自身通气管道连接气囊7，燃气发生器导线由底部导线孔穿出连接外部信号源。
燃气发生器4主要包括电点火具、双基推进剂装药、金属壳体零部件。电点火具为电启动发火设备，用于点燃双基推进剂装药，发火电流为1A。双基推进剂装药为气体生产能源，装药质量约8g，安装在燃气发生器金属壳体内部，点燃时可产生大量低温(约1000K)、清洁燃气，装药按照预设的燃面进行燃烧，燃烧过程平稳，燃烧时间可控约1s。经计算，两发燃气发生器设计产气量约为标准状态下气体14L，可使气囊达到饱和。
工作时两个燃气发生器4接收到电信号的激励同时进行工作产生气体，气体进入缓冲室6密闭内腔进行降压、降温，杂质去除，再经过缓冲室侧壁的管道进入气囊7内部完成充气。气囊7由扁平状迅速膨胀达到饱和状态，充气过程持续约1秒。由于整个气体内腔空间密闭，故气囊可长时间保持在饱和状态进行工作。

Claims (3)

1.一种环形气囊快速充气装置，其特征在于包括紧固螺钉(1)、顶盖(2)、顶盖密封圈(3)、燃气发生器(4)、底部密封圈(5)、缓冲室(6)、气囊(7)；缓冲室(6)通过管道与气囊(7)连接；两个燃气发生器(4)紧固在缓冲室(6)内部，通过底部密封圈(5)密封，通过顶盖(2)压紧；顶盖(2)通过紧固螺钉(1)与缓冲室(6)紧固连接，通过顶盖密封圈(3)密封；燃气发生器(4)的导线通过缓冲室(6)底部的导线孔引出，利用底部密封圈(5)使得缓冲室内腔完全密封；燃气发生器(4)产生的气体进入缓冲室(6)进行降温、降压、除杂质，再经过管道进入气囊(7)完成充气。
2.根据权利1所述的环形气囊快速充气装置，其特征在于所述燃气发生器(4)采用双基推进剂作为产气能源。
3.根据权利1所述的环形气囊快速充气装置，其特征在于所述燃气发生器(4)采用电点火具作为激励源。
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