CN109780428B - 一种用于过载试验的运动体气动加速设备及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于过载试验的运动体气动加速设备及其工作方法，包括储气罐、充气设备、弹性阀门机构、直通型排气阀、运动体高速运动通道和气体压缩机构；充气设备启动充气可气驱动弹性阀门机构打开使出气导管与进气管道导通，且弹性阀门机构可通过自身弹性应力的弹性驱动或者高压气体存储室内的高压气体气驱动关闭使出气导管与进气管道堵塞；运动体高速运动通道内设置有运动体，打开直通型排气阀，高压气体存储室内的高压气体射入运动体高速运动通道内并气驱动运动体在运动体高速运动通道内高速运动。本发明结构简单，操作方便，降低了过载试验的投入成本，且提高效率和试验准确度。

Description

一种用于过载试验的运动体气动加速设备及其工作方法

技术领域

本发明属于过载实验设备技术领域，尤其涉及一种用于过载试验的运动体气动加速设备及其工作方法。

背景技术

过载试验过程中需要使用气体加速设备对试验通道内的运动体进行加速，从而进行运动体过载的试验探究，现有的气体加速设备具有以下不足：

一、结构复杂，在进行过载试验过程中无疑增加了投入成本，不利于长远发展；

二、操作步骤繁琐，降低了过载试验的效率；

三、由于现有的气体加速设备的自身结构缺点，导致过载试验的误差较大，降低了准确度。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种用于过载试验的运动体气动加速设备及其工作方法，结构简单，操作方便，降低了过载试验的投入成本，且提高效率和试验准确度。

技术方案：为实现上述目的，本发明的一种用于过载试验的运动体气动加速设备，包括储气罐、充气设备和弹性阀门机构；所述储气罐具有与其内部高压气体存储室连通的进气管道，所述充气设备的出气导管通过弹性阀门机构与进气管道连接，所述充气设备启动充气可气驱动弹性阀门机构打开使出气导管与进气管道导通，且弹性阀门机构可通过自身弹性应力的弹性驱动或者高压气体存储室内的高压气体气驱动关闭使出气导管与进气管道堵塞；

还包括直通型排气阀、运动体高速运动通道和气体压缩机构；所述储气罐具有与其内部高压气体存储室连通的出气管道，所述出气管道的出气端通过直通型排气阀与运动体高速运动通道的进气端连接，且运动体高速运动通道内设置有运动体；所述气体压缩机构与储气罐活动连接，其可将高压气体存储室内存储的气体压缩构成高压气体；打开直通型排气阀，高压气体存储室内的所述高压气体射入运动体高速运动通道内并气驱动所述运动体在运动体高速运动通道内高速运动。

进一步地，所述储气罐为双层罐体结构，其包括相互独立的外罐体和内罐体，所述内罐体的内部罐腔为高压气体存储室，且外罐体与内罐体之间构成的夹层间隙为真空间隙。

进一步地，所述弹性阀门机构包括箱体，所述箱体具有进气口和出气口，所述充气设备的出气导管与进气口对接，所述进气管道与出气口对接；所述弹性阀门机构还包括通过弹簧弹性支撑于箱体内的移动块，所述弹簧一端与箱体内壁固定连接，所述弹簧另一端与移动块固定连接，且弹簧可通过自身弹性应力驱动移动块上移堵住进气口。

进一步地，所述充气设备启动充气状态下，进入进气口的气体气驱动移动块下移打开所述进气口。

进一步地，所述气体压缩机构压缩高压气体存储室内存储的气体构成高压气体状态下，所述移动块通过弹簧的弹性应力的弹性驱动以及高压气体存储室内的高压气体气驱动上移堵住所述进气口。

进一步地，所述进气口呈圆形，所述移动块为圆柱状，且移动块靠近进气口的部分朝向中心收缩构成圆锥体状，所述移动块呈圆锥体状的部分的外表面贴合铺设有一层密封垫。

进一步地，所述弹性阀门机构还包括移动导向件，所述移动块的移动通过移动导向件进行准确导向；

所述移动导向件包括圆柱杆以及滑动配合套设于圆柱杆上的圆环，所述圆环通过连接杆与移动块固定连接，所述圆柱杆固定连接于箱体内壁并与进气口的中轴线保持平行。

进一步地，所述气体压缩机构包括液压推杆和固定连接于液压推杆推动端的移动板；连通所述内罐体内部与外罐体外部设置有液压推杆穿过通道，所述液压推杆部分伸入液压推杆穿过通道内，所述移动板位于内罐体内部，且其外周边缘与内罐体的内壁密封活动配合设置；

所述充气设备启动充气状态下，所述移动板贴合于与出气管道相对的内罐体内壁，且所述液压推杆推动移动板朝向出气管道移动可将高压气体存储室内存储的气体压缩构成高压气体。

进一步地，所述储气罐上设置有用于测定高压气体存储室内气体压强的气压表；所述进气管道上连通设置有气体排出管道，且气体排出管道上安装有阀门。

一种用于过载试验的运动体气动加速设备的工作方法，具体步骤如下：

步骤一：关闭直通型排气阀和阀门，并通过液压推杆将移动板移动至贴合于与出气管道相对的内罐体内壁；

步骤二：启动充气设备向高压气体存储室内充气，气体通过出气导管进入进气口，气体顶推移动块，使移动块下移打开进气口，气体进入箱体，进而通过进气管道进入高压气体存储室内并存储；

步骤三：充气完成后，关闭充气设备，弹簧通过自身弹性应力驱动移动块上移堵住进气口；随后，通过液压推杆推动移动板朝向出气管道移动将高压气体存储室内存储的气体压缩构成高压气体；

步骤四：打开直通型排气阀，高压气体存储室内的高压气体射入运动体高速运动通道，进而推动运动体在运动体高速运动通道内高速运动；

步骤五：运动体的过载试验完成后，打开阀门，将高压气体存储室内剩余的气体通过气体排出管道排出，使高压气体存储室内气压与外界保持平衡。

有益效果：本发明的一种用于过载试验的运动体气动加速设备及其工作方法，有益效果如下：

1)本发明结构简单，操作方便，降低了过载试验的投入成本，且提高效率和试验准确度；

2)本发明的运动体气动加速设备结构合理，易于装配和操作，大大提高了过载试验的操作便捷性。

运动体气动加速设备的工作方法布局合理，易于操作，适于规模化推广。

附图说明

附图1为本发明的整体结构示意图一；

附图2为本发明的整体结构示意图二；

附图3为充气设备启动向高压气体存储室内充气状态下的储气罐的剖视图；

附图4为气体压缩机构压缩高压气体存储室内存储的气体构成高压气体状态下的储气罐的剖视图；

附图5为弹性阀门机构的结构示意图；

附图6为弹性阀门机构打开和关闭两种状态转变的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如附图1至附图6所示，一种用于过载试验的运动体气动加速设备，包括储气罐1、充气设备2和弹性阀门机构3；所述储气罐1具有与其内部高压气体存储室181连通的进气管道11，所述充气设备2的出气导管21通过弹性阀门机构3与进气管道11连接，所述充气设备2启动充气可气驱动弹性阀门机构3打开使出气导管21与进气管道11导通，且弹性阀门机构3可通过自身弹性应力的弹性驱动或者高压气体存储室181内的高压气体气驱动关闭使出气导管21与进气管道11堵塞，弹性阀门机构3不需要另外接其它自动控制设备就能实现打开或者关闭，结构巧妙，功能实用，作用效果好，不仅减少操作步骤，提高操作便捷性，提高过载试验效率，而且大大降低了投入成本。

还包括直通型排气阀4、运动体高速运动通道5和气体压缩机构6；所述储气罐1具有与其内部高压气体存储室181连通的出气管道12，所述出气管道12的出气端通过直通型排气阀4与运动体高速运动通道5的进气端连接，且运动体高速运动通道5内设置有运动体7；所述气体压缩机构6与储气罐1活动连接，其可将高压气体存储室181内存储的气体压缩构成高压气体；打开直通型排气阀4，高压气体存储室181内的所述高压气体射入运动体高速运动通道5内并气驱动所述运动体7在运动体高速运动通道5内高速运动。设置气体压缩机构6的目的在于：在充气设备2向高压气体存储室181内充气完成后，只需要操作气体压缩机构6即可将高压气体存储室181内存储的气体压缩成高压气体，不需要使用专门的高压充气设备进行高压充气，大大降低了投入成本，其中，气体压缩机构6由液压推杆61和固定连接于液压推杆61推动端的移动板62构成，结构简单，且易于操作。

具体的，所述储气罐1为双层罐体结构，其包括相互独立的外罐体17和内罐体18，所述内罐体18的内部罐腔为高压气体存储室181，且外罐体17与内罐体18之间构成的夹层间隙78为真空间隙，能够避免外界因素对高压气体存储室181内的高压气体造成影响，大大提高了过载试验的准确度。

所述弹性阀门机构3包括箱体31，所述箱体31具有进气口311和出气口312，所述充气设备2的出气导管21与进气口311对接，所述进气管道11与出气口312对接；所述弹性阀门机构3还包括通过弹簧32弹性支撑于箱体31内的移动块33，所述弹簧32一端与箱体31内壁固定连接，所述弹簧32另一端与移动块33固定连接，且弹簧32可通过自身弹性应力驱动移动块33上移堵住进气口311。在刚充气完成时，由于高压气体存储室181内的气体压强较小，移动块33在弹簧弹性顶推作用下堵住进气口311，能够防止高压气体存储室181内的气体跑出；再者，还能够防止灰尘等杂质从进气口311进入高压气体存储室181内，避免对过载试验造成影响，提高过载试验的准确度。

值得注意的是，在本发明的气动加速设备闲置状态下，移动块33在弹簧弹性顶推作用下堵住进气口311，也能够防止灰尘进入高压气体存储室181，保护效果非常好。

所述充气设备2启动充气状态下，进入进气口311的气体气驱动移动块33下移打开所述进气口311，气体进入进气口311顶推移动块33，从而实现进气口311的打开。

所述气体压缩机构6压缩高压气体存储室181内存储的气体构成高压气体状态下，所述移动块33通过弹簧32的弹性应力的弹性驱动以及高压气体存储室181内的高压气体气驱动上移堵住所述进气口311；在高压气体存储室181内的气体压缩成高压气体后，移动块33在弹簧32的弹性应力的弹性驱动、高压气体存储室181内的高压气体气驱动的双重驱动作用下上移进而堵住进气口311。

所述进气口311呈圆形，所述移动块33为圆柱状，且移动块33靠近进气口311的部分朝向中心收缩构成圆锥体状，移动块33上移能够使其圆锥体状的部分堵住进气口311，配合效果好，另外，为了达到更好的密封效果，防止漏气，所述移动块33呈圆锥体状的部分的外表面贴合铺设有一层密封垫331。

所述弹性阀门机构3还包括移动导向件，所述移动块33的移动通过移动导向件进行准确导向，通过移动导向件进行导向，能够使移动块33移动过程中不发生偏斜，使得移动块33呈圆锥体状的部分准确堵住进气口311。

所述移动导向件包括圆柱杆36以及滑动配合套设于圆柱杆36上的圆环35，所述圆环35通过连接杆34与移动块33固定连接，所述圆柱杆36固定连接于箱体31内壁并与进气口311的中轴线保持平行。

所述气体压缩机构6包括液压推杆61和固定连接于液压推杆61推动端的移动板62；连通所述内罐体18内部与外罐体17外部设置有液压推杆穿过通道16，所述液压推杆61部分伸入液压推杆穿过通道16内，所述移动板62位于内罐体18内部，且其外周边缘与内罐体18的内壁密封活动配合设置；所述充气设备2启动充气状态下，所述移动板62贴合于与出气管道12相对的内罐体18内壁，且所述液压推杆61推动移动板62朝向出气管道12移动可将高压气体存储室181内存储的气体压缩构成高压气体。

所述储气罐1上设置有用于测定高压气体存储室181内气体压强的气压表15，便于观察高压气体存储室181内的气体压强；所述进气管道11上连通设置有气体排出管道13，且气体排出管道13上安装有阀门14，运动体7的过载试验完成后，打开阀门14，能够将高压气体存储室181内剩余的气体通过气体排出管道13排出，使高压气体存储室181内气压与外界保持平衡，从而提高储气罐1的使用寿命。

一种用于过载试验的运动体气动加速设备的工作方法，具体步骤如下：

步骤一：关闭直通型排气阀4和阀门14，并通过液压推杆61将移动板62移动至贴合于与出气管道12相对的内罐体18内壁；

步骤二：启动充气设备2向高压气体存储室181内充气，气体通过出气导管21进入进气口311，气体顶推移动块33，使移动块33下移打开进气口311，气体进入箱体31，进而通过进气管道11进入高压气体存储室181内并存储；

步骤三：充气完成后，关闭充气设备2，弹簧32通过自身弹性应力驱动移动块33上移堵住进气口311；随后，通过液压推杆61推动移动板62朝向出气管道12移动将高压气体存储室181内存储的气体压缩构成高压气体；

步骤四：打开直通型排气阀4，高压气体存储室181内的高压气体射入运动体高速运动通道5，进而推动运动体7在运动体高速运动通道5内高速运动；

步骤五：运动体的过载试验完成后，打开阀门14，将高压气体存储室181内剩余的气体通过气体排出管道13排出，使高压气体存储室181内气压与外界保持平衡。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于过载试验的运动体气动加速设备，其特征在于：包括储气罐(1)、充气设备(2)和弹性阀门机构(3)；所述储气罐(1)具有与其内部高压气体存储室(181)连通的进气管道(11)，所述充气设备(2)的出气导管(21)通过弹性阀门机构(3)与进气管道(11)连接，所述充气设备(2)启动充气可气驱动弹性阀门机构(3)打开使出气导管(21)与进气管道(11)导通，且弹性阀门机构(3)可通过自身弹性应力的弹性驱动或者高压气体存储室(181)内的高压气体气驱动关闭使出气导管(21)与进气管道(11)堵塞；

还包括直通型排气阀(4)、运动体高速运动通道(5)和气体压缩机构(6)；所述储气罐(1)具有与其内部高压气体存储室(181)连通的出气管道(12)，所述出气管道(12)的出气端通过直通型排气阀(4)与运动体高速运动通道(5)的进气端连接，且运动体高速运动通道(5)内设置有运动体(7)；所述气体压缩机构(6)与储气罐(1)活动连接，其可将高压气体存储室(181)内存储的气体压缩构成高压气体；打开直通型排气阀(4)，高压气体存储室(181)内的所述高压气体射入运动体高速运动通道(5)内并气驱动所述运动体(7)在运动体高速运动通道(5)内高速运动。

2.根据权利要求1所述的一种用于过载试验的运动体气动加速设备，其特征在于：所述储气罐(1)为双层罐体结构，其包括相互独立的外罐体(17)和内罐体(18)，所述内罐体(18)的内部罐腔为高压气体存储室(181)，且外罐体(17)与内罐体(18)之间构成的夹层间隙(78)为真空间隙。

3.根据权利要求2所述的一种用于过载试验的运动体气动加速设备，其特征在于：所述弹性阀门机构(3)包括箱体(31)，所述箱体(31)具有进气口(311)和出气口(312)，所述充气设备(2)的出气导管(21)与进气口(311)对接，所述进气管道(11)与出气口(312)对接；所述弹性阀门机构(3)还包括通过弹簧(32)弹性支撑于箱体(31)内的移动块(33)，所述弹簧(32)一端与箱体(31)内壁固定连接，所述弹簧(32)另一端与移动块(33)固定连接，且弹簧(32)可通过自身弹性应力驱动移动块(33)上移堵住进气口(311)。

4.根据权利要求3所述的一种用于过载试验的运动体气动加速设备，其特征在于：所述充气设备(2)启动充气状态下，进入进气口(311)的气体气驱动移动块(33)下移打开所述进气口(311)。

5.根据权利要求4所述的一种用于过载试验的运动体气动加速设备，其特征在于：所述气体压缩机构(6)压缩高压气体存储室(181)内存储的气体构成高压气体状态下，所述移动块(33)通过弹簧(32)的弹性应力的弹性驱动以及高压气体存储室(181)内的高压气体气驱动上移堵住所述进气口(311)。

6.根据权利要求5所述的一种用于过载试验的运动体气动加速设备，其特征在于：所述进气口(311)呈圆形，所述移动块(33)为圆柱状，且移动块(33)靠近进气口(311)的部分朝向中心收缩构成圆锥体状，所述移动块(33)呈圆锥体状的部分的外表面贴合铺设有一层密封垫(331)。

7.根据权利要求6所述的一种用于过载试验的运动体气动加速设备，其特征在于：所述弹性阀门机构(3)还包括移动导向件，所述移动块(33)的移动通过移动导向件进行准确导向；

所述移动导向件包括圆柱杆(36)以及滑动配合套设于圆柱杆(36)上的圆环(35)，所述圆环(35)通过连接杆(34)与移动块(33)固定连接，所述圆柱杆(36)固定连接于箱体(31)内壁并与进气口(311)的中轴线保持平行。

8.根据权利要求7所述的一种用于过载试验的运动体气动加速设备，其特征在于：所述气体压缩机构(6)包括液压推杆(61)和固定连接于液压推杆(61)推动端的移动板(62)；连通所述内罐体(18)内部与外罐体(17)外部设置有液压推杆穿过通道(16)，所述液压推杆(61)部分伸入液压推杆穿过通道(16)内，所述移动板(62)位于内罐体(18)内部，且其外周边缘与内罐体(18)的内壁密封活动配合设置；

所述充气设备(2)启动充气状态下，所述移动板(62)贴合于与出气管道(12)相对的内罐体(18)内壁，且所述液压推杆(61)推动移动板(62)朝向出气管道(12)移动可将高压气体存储室(181)内存储的气体压缩构成高压气体。

9.根据权利要求8所述的一种用于过载试验的运动体气动加速设备，其特征在于：所述储气罐(1)上设置有用于测定高压气体存储室(181)内气体压强的气压表(15)；所述进气管道(11)上连通设置有气体排出管道(13)，且气体排出管道(13)上安装有阀门(14)。

10.根据权利要求9所述的一种用于过载试验的运动体气动加速设备的工作方法，其特征在于：具体步骤如下：

步骤一：关闭直通型排气阀(4)和阀门(14)，并通过液压推杆(61)将移动板(62)移动至贴合于与出气管道(12)相对的内罐体(18)内壁；

步骤二：启动充气设备(2)向高压气体存储室(181)内充气，气体通过出气导管(21)进入进气口(311)，气体顶推移动块(33)，使移动块(33)下移打开进气口(311)，气体进入箱体(31)，进而通过进气管道(11)进入高压气体存储室(181)内并存储；

步骤三：充气完成后，关闭充气设备(2)，弹簧(32)通过自身弹性应力驱动移动块(33)上移堵住进气口(311)；随后，通过液压推杆(61)推动移动板(62)朝向出气管道(12)移动将高压气体存储室(181)内存储的气体压缩构成高压气体；

步骤四：打开直通型排气阀(4)，高压气体存储室(181)内的高压气体射入运动体高速运动通道(5)，进而推动运动体(7)在运动体高速运动通道(5)内高速运动；

步骤五：运动体的过载试验完成后，打开阀门(14)，将高压气体存储室(181)内剩余的气体通过气体排出管道(13)排出，使高压气体存储室(181)内气压与外界保持平衡。

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