CN109781372A - 一种用于高量值强冲击物理试验的发射装置 - Google Patents

Abstract

本申请属于航空强冲击试验领域，特别涉及一种用于高量值强冲击物理试验的发射装置，包括：主气罐，其侧壁上开设有安装孔；筒体，位于主气罐内部，密封内嵌在安装孔内，另一端设置有密封端盖，密封端盖上开设有通孔，筒壁上开设有进气孔；第一活塞，滑动设置在筒体内，能够堵塞进气孔；缸体，固定连接至密封端盖外侧；第二活塞，滑动设置在缸体；活塞杆，分别连接第一活塞与第二活塞；第一通气管道，与无杆腔连通；第二通气管道，与有杆腔连通；高压气源；炮管，用于提供试验件加速飞行的路径。本申请的用于高量值强冲击物理试验的发射装置，结构简单、安装方便，另外，采用独立高压气源供气，保证了压力的稳定，提高了打开与关闭效率。

Description

一种用于高量值强冲击物理试验的发射装置

技术领域

本申请属于航空强冲击试验领域，特别涉及一种用于高量值强冲击物理试验的发射装置。

背景技术

高量值强冲击物理试验系统用于进行强冲击试验和高速极限撞击试验，为了实现相关产品高量值强冲击物理试验的加载和测试要求，需要设计一种用于该系统的发射装置，以达到全开时间不超过100ms，发射速度在100m/s～500m/s之间可控的目的。

发明内容

为了解决上述技术问题至少之一，本申请提供了一种用于高量值强冲击物理试验的发射装置。

本申请公开了一种用于高量值强冲击物理试验的发射装置，包括：

主气罐，所述主气罐内部具有压缩气体，在所述主气罐的侧壁上贯穿开设有安装孔；

筒体，所述筒体位于所述主气罐内部，所述筒体的一端端口密封内嵌在所述主气罐的安装孔内，另一端端口设置有密封端盖，所述密封端盖上贯穿开设有通孔，在所述筒体的筒壁上贯穿开设有进气孔；

第一活塞，所述第一活塞同轴且密封设置在所述筒体内，并能够在所述筒体沿轴向往复运动，当所述第一活塞朝所述主气罐安装孔方向移动至预定位置时，所述第一活塞的外壁能够密封堵塞所述筒体上的进气孔；

缸体，所述缸体的轴向一端密封设置有缸盖，轴向另一端密封且固定连接至所述筒体的密封端盖外侧；

第二活塞，所述第二活塞同轴且密封设置在所述缸体内，且能够在所述缸体沿轴向往复运动，并将所述缸体的内腔分隔为无杆腔和有杆腔；

活塞杆，所述活塞杆密封设置在所述密封端盖的通孔中，一端与所述第一活塞固定连接，另一端穿过所述有杆腔与所述第二活塞固定连接；

第一通气管道，所述第一通气管道从所述主气罐的外部伸入所述主气罐内，并与所述缸体内的无杆腔连通；

第二通气管道，所述第二通气管道从所述主气罐的外部伸入所述主气罐内，并与所述缸体内的有杆腔连通；

高压气源，所述高压气源用于受控地向所述第一通气管道或所述第二通气管道内通入高压气体；

炮管，所述炮管位于所述主气罐外部，所述炮管的一端端口与设置在所述主气罐的安装孔内的所述筒体的一端端口密封连接，所述炮管用于提供试验件加速飞行的路径。

根据本申请的至少一个实施方式，所述主气罐的安装孔内设置有环形的连接座，所述筒体的一端端口密封内嵌在连接座内腔中。

根据本申请的至少一个实施方式，位于所述主气罐内部的所述第一通气管道和第二通气管道是贯穿设置在所述筒体的筒壁内以及所述密封端盖的盖体内；

所述用于高量值强冲击物理试验的发射装置还包括：

连接环，所述连接环位于所述主气罐外部，所述炮管的一端通过所述连接环与所述筒体的一端密封连接，且所述连接环上开设有与所述第一通气管道连通的第一通气孔以及与第二通气管道连通的第二通气孔。

根据本申请的至少一个实施方式，所述炮管外壁上设置有安装座，连接螺栓依次穿过所述安装座以及连接环后与所述连接座固定连接。

根据本申请的至少一个实施方式，所述的发射装置还包括：

限位环，所述限位环同轴固定在所述筒体内，在所述限位环的面向所述第一活塞的一端端部设置有密封挡圈，当所述第一活塞移动至所述预定位置时，所述第一活塞的端面与所述密封挡圈挤压密封。

根据本申请的至少一个实施方式，所述筒体上进气孔的数量为多个，且沿所述筒体周向均匀分布。

根据本申请的至少一个实施方式，所述第一活塞和所述第二活塞上分别套设有密封圈。

根据本申请的至少一个实施方式，所述密封端盖的通孔与所述活塞杆的连接处设置有密封圈。

根据本申请的至少一个实施方式，所述筒体与连接座连接处设置有密封圈。

根据本申请的至少一个实施方式，所述缸盖通过螺栓可拆卸地固定在所述缸体的轴向一端。

本申请至少存在以下有益技术效果：

本申请的用于高量值强冲击物理试验的发射装置，结构简单、安装方便；另外，采用独立高压气源供气，保证了压力的稳定，提高了打开与关闭效率；进一步，发射装置的打开与关闭时间短，速度提高快；进一步，能够通过调节气路高压气体的压力，实现第一活塞运动速度的控制；进一步，可以通过调节主气罐内的压力，可以实现不同速度的模拟。

附图说明

图1是本申请用于高量值强冲击物理试验的发射装置的结构示意图(部分剖)。

具体实施方式

为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

下面结合附图1对本申请的用于高量值强冲击物理试验的发射装置做进一步详细说明。

本申请公开了一种用于高量值强冲击物理试验的发射装置，可以包括主气罐9、筒体5、活塞、缸体2、第二活塞3、活塞杆4、通气管道、高压气源以及炮管12等部件。

具体地，主气罐9可以采用目前已知的多种是的气罐结构，其内部填充有压缩气体；进一步地，在主气罐9的其中一个侧壁上贯穿开设有安装孔。

筒体5位于主气罐9内腔中，参见图1中所示的A腔；筒体5的一端端口密封内嵌在主气罐9的安装孔内，另一端端口设置有密封端盖501；本实施例中，优选密封端盖501通过螺栓可拆卸地固定连接在筒体5的端部，以方便拆装；另外，在密封端盖501上贯穿开设有通孔；进一步地，在筒体5的筒壁上贯穿开设有进气孔502。

活塞包括第一活塞6和第二活塞3且本实施例中优选第一活塞6直径大于第二活塞3直径。

第一活塞6同轴且密封设置在筒体5内，并能够在筒体5沿轴向往复运动；并且，当第一活塞6朝主气罐9安装孔方向移动至预定位置时，第一活塞6的外壁能够密封堵塞筒体5上的进气孔502。其中，预定位置指的是第一活塞6朝主气罐9安装孔方向移动至其外壁完全密封堵塞筒体5上的进气孔502时的位置，因此，可以根据进气孔502的位置、大小不同而进行适合的设置。还需要说明的是，当第一活塞6的外壁未密封堵塞进气孔502时，主气罐9中的高压气体能够从进气孔502进入筒体5内，并朝向炮管12方向流动。

进一步地，筒体5上进气孔502的数量可以为1个或多个；本实施例中，优选进气孔502的数量为多个，且沿筒体5周向均匀分布，以保证进气的均匀稳定。

缸体2的轴向一端密封设置有缸盖1，缸体2的轴向另一端密封且固定连接至筒体5的密封端盖51外侧；同样地，本实施例中，优选缸盖1通过螺栓可拆卸地固定在缸体2的轴向一端，以方便拆装。

第二活塞3同轴且密封设置在缸体2内，且能够在缸体2沿轴向往复运动，并将缸体2的内腔分隔为无杆腔(图1视图方向的左侧腔体)和有杆腔(图1视图方向的右侧腔体)。

活塞杆4密封设置在密封端盖501的通孔中，一端与第一活塞6固定连接，另一端穿过有杆腔与第二活塞3固定连接，从而使得第二活塞3左右往复运动时能够通过活塞杆4带动第一活塞6同时运动。

通气管道分为第一通气管道10和第二通气管道13。其中，第一通气管道10从主气罐9的外部伸入主气罐9内，并与缸体2内的无杆腔连通；第二通气管道13从主气罐9的外部伸入主气罐9内，并与缸体2内的有杆腔连通。进一步地，高压气源分别与第一通气管道10和第二通气管道13连通，用于受控地向第一通气管道10或第二通气管道13内通入高压气体，从而控制第二活塞3的左右移动。

炮管12(其结构图1中未完全示出)位于主气罐9外部，是用于提供试验件加速飞行的路径；具体地，炮管12的一端端口与设置在主气罐9的安装孔内的筒体5的一端端口密封连接。

进一步地，本申请的筒体5可以通过多种适合的方式密封内嵌在主气罐9的安装孔中；本实施例中，为加强连接的稳定性，优选在主气罐9的安装孔内密封内嵌有设置有环形的连接座8，而筒体5的一端端口密封内嵌在连接座8内腔中。

进一步地，本申请的第一通气管道10和第二通气管道13可以根据需要选择为多种适合的结构，例如可以是单独的管路，从外向内伸入主气罐9内部；本实施例中，优选位于主气罐9内部的第一通气管道10和第二通气管道13是贯穿设置在筒体5的筒壁内以及密封端盖501的盖体内，也即是在筒体5的筒壁以及密封端盖501的盖体内直接设计加工出第一通气管道10和第二通气管道13，从而使得结构更紧密，且稳定性更强。并且，在密封端盖501的盖体内相应位置处设置两个出口，分别与无杆腔和有杆腔连通。

进一步地，本申请的用于高量值强冲击物理试验的发射装置还可以包括连接环14以及限位环15。

连接环14位于主气罐9外部，如图1所示，连接环14可以通过轴向贯穿其本体的螺栓与筒体5右端进行固定连接，并使得连接环14的左端与筒体5的右端密封连接，连接环14的右端与炮管12的左端密封连接；并且，连接环14上开设有与第一通气管道10连通的第一通气孔101以及与第二通气管道13连通的第二通气孔131，外部的高压气源分别通过第一通气孔101和第二通气孔131向第一通气管道10和第二通气管道13中通入高压气体。还需要说明的是，还可以在第一通气孔101和第二通气孔131位置处设置相应的开关阀(未示出)，以方便进行高压气流通断的控制，此处不再赘述。

进一步地，本申请的用于高量值强冲击物理试验的发射装置中，可以在炮管12外壁上设置有安装座121，通过连接螺栓11依次穿过安装座121以及连接环14后与连接座8固定连接，以加强稳定性。

限位环15同轴固定在筒体5内，在限位环15的面向第一活塞6的一端端部设置有密封挡圈7，当第一活塞6移动至预定位置时，第一活塞6的右端面能够挤压密封挡圈7，从而形成在两者之间端面处形成密封，以进一步确保筒体5对进气孔502的密封性能。

进一步地，本申请的用于高量值强冲击物理试验的发射装置中，为确保各部件之间的密封性，可以在第一活塞6和第二活塞3上分别套设有密封圈，还可以在密封端盖501的通孔与活塞杆4的连接处设置有密封圈，以及在筒体5与连接座8连接处设置有密封圈。

本申请的用于高量值强冲击物理试验的发射装置，结构简单、安装方便；另外，采用独立高压气源供气，保证了压力的稳定，提高了打开与关闭效率；进一步，发射装置的打开与关闭时间短，速度提高快；进一步，能够通过调节气路高压气体的压力，实现第一活塞运动速度的控制；进一步，可以通过调节主气罐内的压力，可以实现不同速度的模拟。

进一步地，本申请的用于高量值强冲击物理试验的发射装置使用时，可以包括如下几个步骤(或状态)：

1)初始密封

第二通气孔131泄压(通大气)，第一通气孔101通入高压气体，无杆腔进气，第二活塞3通过活塞杆4带动第一活塞6向右移动，第一活塞6密封堵塞进气孔502，同时压缩密封圈7，堵住炮管12的连接口，完成关闭，达到初始密封。

2)迅速打开

完成试验件安装后，第一通气孔101泄压(通大气)，第二通气孔131通高压气体，有杆腔进气，第二活塞3通过活塞杆4带动第一活塞6向左快速移动，炮管12密封位置快速打开，主气罐9压缩气体从进气孔502迅速进入发射装置及炮管12内，推动试验件沿着炮管12轴线向右运动，达到一定的速度，完成发射试件的目的。

3)再次关闭

发射完成后，根据信号反馈，第二通气孔131泄压(通大气)，第一通气孔101通入高压气体，无杆腔进气，第二活塞3通过活塞杆4带动第一活塞6向右移动，第一活塞6密封堵塞进气孔502，同时压缩密封圈7，堵住炮管12的连接口，完成再次关闭。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于高量值强冲击物理试验的发射装置，其特征在于，包括：

主气罐(9)，所述主气罐(9)内部具有压缩气体，在所述主气罐(9)的侧壁上贯穿开设有安装孔；

筒体(5)，所述筒体(5)位于所述主气罐(9)内部，所述筒体(5)的一端端口密封内嵌在所述主气罐(9)的安装孔内，另一端端口设置有密封端盖(501)，所述密封端盖(501)上贯穿开设有通孔，在所述筒体(5)的筒壁上贯穿开设有进气孔(502)；

第一活塞(6)，所述第一活塞(6)同轴且密封设置在所述筒体(5)内，并能够在所述筒体(5)沿轴向往复运动，当所述第一活塞(6)朝所述主气罐(9)安装孔方向移动至预定位置时，所述第一活塞(6)的外壁能够密封堵塞所述筒体(5)上的进气孔(502)；

缸体(2)，所述缸体(2)的轴向一端密封设置有缸盖(1)，轴向另一端密封且固定连接至所述筒体(5)的密封端盖(51)外侧；

第二活塞(3)，所述第二活塞(3)同轴且密封设置在所述缸体(2)内，且能够在所述缸体(2)沿轴向往复运动，并将所述缸体(2)的内腔分隔为无杆腔和有杆腔；

活塞杆(4)，所述活塞杆(4)密封设置在所述密封端盖(501)的通孔中，一端与所述第一活塞(6)固定连接，另一端穿过所述有杆腔与所述第二活塞(3)固定连接；

第一通气管道(10)，所述第一通气管道(10)从所述主气罐(9)的外部伸入所述主气罐(9)内，并与所述缸体(2)内的无杆腔连通；

第二通气管道(13)，所述第二通气管道(13)从所述主气罐(9)的外部伸入所述主气罐(9)内，并与所述缸体(2)内的有杆腔连通；

高压气源，所述高压气源用于受控地向所述第一通气管道(10)或所述第二通气管道(13)内通入高压气体；

炮管(12)，所述炮管(12)位于所述主气罐(9)外部，所述炮管(12)的一端端口与设置在所述主气罐(9)的安装孔内的所述筒体(5)的一端端口密封连接，所述炮管(12)用于提供试验件加速飞行的路径。

2.根据权利要求1所述的发射装置，其特征在于，所述主气罐(9)的安装孔内设置有环形的连接座(8)，所述筒体(5)的一端端口密封内嵌在连接座(8)内腔中。

3.根据权利要求2所述的发射装置，其特征在于，位于所述主气罐(9)内部的所述第一通气管道(10)和第二通气管道(13)是贯穿设置在所述筒体(5)的筒壁内以及所述密封端盖(501)的盖体内；

所述用于高量值强冲击物理试验的发射装置还包括：

连接环(14)，所述连接环(14)位于所述主气罐(9)外部，所述炮管(12)的一端通过所述连接环(14)与所述筒体(5)的一端密封连接，且所述连接环(14)上开设有与所述第一通气管道(10)连通的第一通气孔(101)以及与第二通气管道(13)连通的第二通气孔(131)。

4.根据权利要求3所述的发射装置，其特征在于，所述炮管(12)外壁上设置有安装座(121)，连接螺栓(11)依次穿过所述安装座(121)以及连接环(14)后与所述连接座(8)固定连接。

5.根据权利要求1所述的发射装置，其特征在于，还包括：

限位环(15)，所述限位环(15)同轴固定在所述筒体(5)内，在所述限位环(15)的面向所述第一活塞(6)的一端端部设置有密封挡圈(7)，当所述第一活塞(6)移动至所述预定位置时，所述第一活塞(6)的端面与所述密封挡圈(7)挤压密封。

6.根据权利要求1所述的发射装置，其特征在于，所述筒体(5)上进气孔(502)的数量为多个，且沿所述筒体(5)周向均匀分布。

7.根据权利要求1所述的发射装置，其特征在于，所述第一活塞(6)和所述第二活塞(3)上分别套设有密封圈。

8.根据权利要求1所述的发射装置，其特征在于，所述密封端盖(501)的通孔与所述活塞杆(4)的连接处设置有密封圈。

9.根据权利要求2所述的发射装置，其特征在于，所述筒体(5)与连接座(8)连接处设置有密封圈。

10.根据权利要求1所述的发射装置，其特征在于，所述缸盖(1)通过螺栓可拆卸地固定在所述缸体(2)的轴向一端。