CN110714486A - 一种用于航天发射场的半开式防爆井盖 - Google Patents
一种用于航天发射场的半开式防爆井盖 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提出一种用于航天发射场的半开式防爆井盖,包括盖体和井圈;盖体上设置有多处通孔,在盖体上与多处通孔位置对应的外侧分别设置有多处盖体螺纹孔和一处井盖轴;井圈外侧设置有多个加强钢筋,加强钢筋上套有减振橡胶圈,井圈内侧设置有与井盖轴对应的轴槽和多处与盖体螺纹孔位置对应的井圈螺纹孔;盖体通过井盖轴和轴槽与井圈进行连接,并且通过与盖体螺纹孔和井圈螺纹孔配合的螺栓与井圈进行固定。本发明采用钢筋‑橡胶圈结构防止振动、螺栓‑螺纹结构防止击飞,从而显著降低发射场附近井盖的安全隐患与维修工作,结构简单,使用方便。
Description
技术领域
本发明属于航天发射场地面设备设施技术领域,具体涉及一种用于航天发射场的半开式防爆井盖。
背景技术
井盖用于遮盖道路深井,防止行人或物体坠落。当遂行航天发射任务时,喷管出口会产生大量高温高速的燃气。当燃气被导流槽导排至地面时,由于地面的反射会产生巨大的冲击波,对附近的建筑产生一定破坏效果,对建筑物的破坏特征如表1所示。
表1冲击波峰值超压值对建筑物的破坏特征
当燃气沿地面方向流动时,会产生较长时间的巨大正压作用。由于冲击波与正压等因素,航天发射场附近的井盖在发射任务期间会产生大量的振动,严重时甚至会被击飞,带来巨大的安全隐患与维修工作。此外,发射时冲击波从导流槽底排水、泄水管道进入管网系统,冲击波从井盖冲出泄压,也是井盖被击飞的一个主要原因。因此,发射场常用压杠压住井盖。
目前,普通的民用井盖仅能承受行人与物体的重量(分重型井盖和轻型井盖,CJ/T121-200标准规定:重型试验荷载240KN,轻型试验荷载100KN;《铸铁井盖》对重型井盖规定的承载能力36t,而轻型井盖21t,其他复合材料井盖承载力更低;)无法抵抗冲击波或正压的作用,因此无法解决上述问题。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明提出一种用于航天发射场的半开式防爆井盖,以解决如何降低发射场附近井盖的安全隐患的技术问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题,本发明提出一种半开式防爆井盖,该半开式防爆井盖包括盖体和井圈;盖体上设置有多处通孔,在盖体上与多处通孔位置对应的外侧分别设置有多处盖体螺纹孔和一处井盖轴;井圈外侧设置有多个加强钢筋,加强钢筋上套有减振橡胶圈,井圈内侧设置有与井盖轴对应的轴槽和多处与盖体螺纹孔位置对应的井圈螺纹孔;盖体通过井盖轴和轴槽与井圈进行连接,并且通过与盖体螺纹孔和井圈螺纹孔配合的螺栓与井圈进行固定。
进一步地,多处通孔均匀分布于所述盖体上。
进一步地,在井圈与盖体的贴合面上设置有橡胶盖体垫圈。
进一步地,盖体上设置三处盖体螺纹孔、四处通孔与一处井盖轴。
(三)有益效果
本发明提出一种用于航天发射场的半开式防爆井盖,包括盖体和井圈;盖体上设置有多处通孔,在盖体上与多处通孔位置对应的外侧分别设置有多处盖体螺纹孔和一处井盖轴;井圈外侧设置有多个加强钢筋,加强钢筋上套有减振橡胶圈,井圈内侧设置有与井盖轴对应的轴槽和多处与盖体螺纹孔位置对应的井圈螺纹孔;盖体通过井盖轴和轴槽与井圈进行连接,并且通过与盖体螺纹孔和井圈螺纹孔配合的螺栓与井圈进行固定。
本发明采用钢筋-橡胶圈结构防止振动、螺栓-螺纹结构防止击飞,从而显著降低发射场附近井盖的安全隐患与维修工作,结构简单,使用方便。与现有技术相比,本发明具有以下特点:
1、防振动功能。本发明在井圈外侧设置有加强钢筋与减振橡胶圈,在盖体与井圈贴合面设置有橡胶垫圈,可分别实现井圈减振与盖体减振功能,可极大降低冲击波与正压引发的振动,提升井盖抗振性。
2、防击飞功能。本发明的盖体与井圈既可通过井盖轴正常连接,也可通过螺栓-螺纹结构相互固定。没有发射任务时,无需用螺栓固定,正常放置井盖即可;存在发射任务时,可用螺栓固定井盖,螺栓-螺纹结构能为井盖提供一定的剪切应力,当应力大于该位置井盖所受的最大压力时,可防止井盖被冲击波与正压击飞,提升井盖安全性。
3、通孔数量更多。本发明的盖体设置有四处通孔,而普通井盖一般只有两处。更多的通孔除可实现正常的道路排污、开关井盖等功能外,还可为井盖上下气压的平衡提供更多的交换口,可有效降低冲击波与正压对井盖结构的伤害,提升井盖使用寿命。
4、结构简单、成本低廉。本发明以普通半开式井盖为基础,仅增加钢筋-橡胶圈结构、螺栓-螺纹结构与更多的通孔,即实现防爆功能,并且结构简单可靠,材料廉价易得,便于大规模使用。对于已经投入使用的普通井盖,对其进行一定的机械加工即可实现同样功能。
附图说明
图1为本发明实施例的半开式防爆井盖整体剖面示意图;
图2为本发明实施例中井盖螺栓-螺纹结构放大图;
图3为本发明实施例中井盖轴结构放大图;
图4为本发明实施例中井盖整体俯视图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容和优点更加清楚,下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
本实施例提出一种用于航天发射场的半开式防爆井盖,其结构如图1~4所示。该防爆井盖主要包括盖体4和井圈10。
盖体4上设置三处盖体螺纹孔3、四处通孔5与一处井盖轴6。其中,四处通孔5呈正方形均匀分布于盖体4上,在盖体4上与四处通孔5位置对应的外侧分别设置有三处盖体螺纹孔3和一处井盖轴6。
井圈10外侧设置有多个加强钢筋1,加强钢筋1上套有减振橡胶圈2,井圈10内侧设置有与井盖轴6对应的轴槽和三处与盖体螺纹孔3位置对应的井圈螺纹孔9。
盖体4为半开式,通过井盖轴6和轴槽与井圈10进行连接,并且通过与盖体螺纹孔3和井圈螺纹孔9配合的螺栓8与井圈10进行固定。在井圈10与盖体4的贴合面上设置有橡胶盖体垫圈7。
本实施例的的半开式防爆井盖,在井圈10外侧设置有加强钢筋1与减振橡胶圈2,在盖体4与井圈10的贴合面设置有橡胶盖体垫圈7,分别实现井圈10与盖体4的减振功能,可极大地降低冲击波与正压引发的振动,提升井盖抗振性。
本实施例的的半开式防爆井盖,盖体4与井圈10既可通过井盖轴6正常连接,也可通过螺栓8与盖体螺纹孔3和井圈螺纹孔9相互固定。没有发射任务时,无需用螺栓8固定,正常放置井盖即可;存在发射任务时,可通过螺栓8与盖体螺纹孔3和井圈螺纹孔9进行固定连接。本实施例中设计三处螺栓-螺纹结构,能共同为井盖提供一定剪切应力,且大于该位置井盖所受的最大压力,因此可防止井盖被冲击波与正压击飞,提升井盖安全性。
根据萨道夫斯基经验公式,冲击波超压值的计算方法为:
式中,ΔP为距离发射点的超压,单位MPa,R为距离发射点的距离,单位m,W为发射的爆炸当量,单位kg。
根据相关文献,发射过程中的燃气射流到达地面后,沿地面方向流动造成的正压的最大值约为0.17MPa,即为最大燃气正压值。
结合冲击波超压值计算公式与最大燃气正压值数据,可确定发射场附近特定位置的井盖所受的最大压力,据此可进一步确定本发明中螺栓-螺纹结构的规格与数量等详细设计。
本实施例的的半开式防爆井盖,盖体4设置有四处通孔5,而普通井盖一般只有两处。更多的通孔5除可实现正常的道路排污、开关井盖等功能外,还可为井盖上下气压的平衡提供更多的交换口,可有效降低冲击波与正压对井盖结构的伤害,提升井盖使用寿命。
本发明以普通半开式井盖为基础,仅增加钢筋-橡胶圈结构,螺栓-螺纹结构,以及更多的通孔,即可实现防爆功能,该井盖结构简单可靠,材料廉价易得,便于大规模使用。对于已经投入使用的普通井盖,对其进行一定的机械加工即可实现同样功能。
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,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变形,这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种半开式防爆井盖,其特征在于,所述半开式防爆井盖包括盖体和井圈;盖体上设置有多处通孔,在盖体上与多处通孔位置对应的外侧分别设置有多处盖体螺纹孔和一处井盖轴;井圈外侧设置有多个加强钢筋,加强钢筋上套有减振橡胶圈,井圈内侧设置有与井盖轴对应的轴槽和多处与盖体螺纹孔位置对应的井圈螺纹孔;盖体通过井盖轴和轴槽与井圈进行连接,并且通过与盖体螺纹孔和井圈螺纹孔配合的螺栓与井圈进行固定。
2.如权利要求1所述的半开式防爆井盖,其特征在于,多处通孔均匀分布于所述盖体上。
3.如权利要求1所述的半开式防爆井盖,其特征在于,在井圈与盖体的贴合面上设置有橡胶盖体垫圈。
4.如权利要求1所述的半开式防爆井盖,其特征在于,盖体上设置三处盖体螺纹孔、四处通孔与一处井盖轴。
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2019
- 2019-10-30 CN CN201911041246.2A patent/CN110714486A/zh active Pending
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