CN111043901A - 一种用于气炮发射装置的高流速气阀 - Google Patents

一种用于气炮发射装置的高流速气阀 Download PDF

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Abstract

一种用于气炮发射装置的高流速气阀，通过打开外部高压气源的进气开关，使得压缩空气通过进气通道进入尾盖和阀芯之间的空腔中，然后压缩空气进入空腔A中，最后空腔A中的压缩空气通过充气孔进入储气瓶中进行储存，当储气瓶中存满压缩空气时，再关闭外部高压气源的进气开关；当需要放气时，将外部高压气源的放气开关打开，压缩空气将沿进气通道排出阀体，在压缩空气排出的过程中，阀芯将朝向尾盖方向移动，直至放气孔与放气通道对应连通，最终储气瓶中的压缩空气将从放气通道高速输出，为气炮的炮弹提供动能；通过计算压缩气体的流速即可计算出压缩空气对炮弹施加的冲击力，进而轻松计算出装甲外壳的承伤量，并且该承伤量的误差较小。

Description

一种用于气炮发射装置的高流速气阀
技术领域
本发明涉及气流阀技术领域，尤其是涉及一种用于气炮发射装置的高流速气阀。
背景技术
公知的，坦克的外壳装甲、航母的甲板装甲以及导弹外壳在使用之前需要经过一系列的检测，其中对这些装甲外壳进行坚硬度检测时，传统是利用炸药爆炸或是通过轻气炮发射炮弹进行测量，其中利用炸药爆炸对装甲外壳造成伤害时，虽然能够将爆炸当量作为衡量装甲外壳所能承受的最大伤害数据，但是炸药爆炸后产生的冲击力较为分散，所以装甲外壳得承伤量将小于炸药的爆炸当量，从而使得检测出的装甲外壳承伤量误差较大；
而通过轻气炮发射的炮弹对装甲外壳进行射击时，虽然该炮弹对装甲外壳的冲击力较为集中，但是由于轻气炮的发射装置一般是采用压缩空气作为动力源，而压缩空气的产生有两种方式，一种方式是通过火药燃烧来产生压缩空气，从而推动炮弹的发射，由于每次发射炮弹时都需要重新填充火药，使得利用该方式时操作较为繁琐，并且通过该方式产生推力大小不稳定，从而无法判断压缩空气对炮弹的作用力的大小；另一种方式是从储气瓶中释放压缩空气，虽然这种方式能够计算出压缩空气对炮弹的作用力，但是由于储气瓶中的压力较大，所以压缩空气需要经过减压阀的减压再输出，这样一来所输出的压缩空气气压较小，从而限制了炮弹的威力，综上所述，目前市场上需要一种既能够让轻气炮的操作简易，并且还能够控制推动炮弹发射的作用力，从而准确得到装甲外壳承伤量的装置。
发明内容
为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种用于气炮发射装置的高流速气阀。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种用于气炮发射装置的高流速气阀，包含外壳、阀芯组件和尾盖；所述外壳设为中空且尾端为开口的柱形结构，外壳的头端面设有放气通道，放气通道的一端与外壳内腔对应连通，放气通道的另一端与外部的气炮发射装置通过管道连通，所述尾盖的头端与外壳的尾端对应密封连接，尾盖设有进气通道和充气孔，所述进气通道的一端通过三通电磁阀分别与外部高压气源的输出端和外部大气对应连通，进气通道的另一端与外壳的内腔对应连通；
所述阀芯组件位于外壳的内腔，阀芯组件包含阀芯套管和能够在阀芯套管中沿轴线移动的阀芯，所述阀芯设为柱体结构，阀芯内设有出气口位于阀芯外缘面的出气通道，阀芯的头端面与外壳头端的内侧面对应抵触，且阀芯头端的外缘面设为环形台阶，阀芯的头端面能够堵塞放气通道的内侧端口，阀芯的尾端面设有单向阀，单向阀的进气端朝向尾盖进气通道的端口，单向阀的出气端位于阀芯内且与出气通道对应连通；
所述阀芯套管套设在阀芯外，且阀芯套管的管身设有出气孔和放气孔，出气孔的孔口与出气通道的端口相对应，放气孔的孔口与阀芯头端环形台阶相对应，阀芯套管的头端与外壳头端的内侧面对应固定连接，阀芯套管的尾端与尾盖的头端面对应密封抵触；阀芯套管的外壁面与外壳内壁面之间的空腔设为空腔A，空腔A与尾盖充气孔的一端孔口对应连通，充气孔的另一端孔口与外部储气瓶通过管道对应连通；
优选的，所述阀芯头端环形台阶的竖阶面设为斜面，且该斜面与放气孔的孔口相对应；
优选的，所述充气孔设为多个弧形腰孔，且多个弧形腰孔呈圆周设置；
优选的，所述出气通道设有多个，且多个出气通道均与单向阀的出气口对应连通，所述出气孔设为多个，且多个出气孔的孔口与多个出气通道的端口一一对应；
优选的，所述阀芯套管头端与外壳头端的内侧之间设有用于防止阀芯套管转动的防转机构；
优选的，所述单向阀的进气口小于进气通道的对应端口；
优选的，所述阀芯的外缘面设有导向耐磨环；
优选的，所述外壳头端的内侧面与阀芯头端的对应位置设有密封圈；
优选的，所述尾盖的头端面设有与阀芯尾端相对应的缓冲圈，且缓冲圈的端面突出于尾盖的端面；
优选的，所述外壳设有用于检测空腔A气压的压力表。
由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下有益效果：
本发明公开的一种用于气炮发射装置的高流速气阀，通过将电磁阀调整到进气状态，让外部高压气源与进气通道连通，使得外部高压气源生成的压缩空气通过进气通道进入尾盖和阀芯之间的空腔中，然后压缩空气再通过单向阀、出气通道和出气孔进入空腔A中，最后空腔A中的压缩空气通过充气孔进入储气瓶中进行储存，当储气瓶中存满压缩空气时，再停止外部高压气源的工作；当需要放气时，将电磁阀调整到放气状态，将外部大气与进气通道对应连通，由于单向阀的作用，使得尾盖和阀芯之间空腔中的压缩空气将沿进气通道排出阀体，在压缩空气排出的过程中，以及空腔A中的压缩空气通过放气孔对阀芯头端环形台阶产生的推力作用下，阀芯将朝向尾盖方向移动，当阀芯的头端面与外壳头端的内侧面出现缝隙后，空腔A中的压缩空气将通过放气口向放气通道中迅速流动，从而将阀芯快速向尾盖方向推动，进而让放气孔与放气通道彻底连通，最终储气瓶中的压缩空气将通过空腔A、放气孔和放气通道进行高速输出，为气炮的炮弹提供动能；由于仅通过阀体的电磁阀控制，就能够实现阀芯在阀芯套管内的移动，即实现充气状态和放气状态的切换，从而控制压缩空气的流速，让轻气炮的操作更加方便，并且通过计算压缩气体的流速即可计算出压缩空气对炮弹施加的冲击力，进而轻松计算出装甲外壳的承伤量，而且该承伤量的误差较小。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为尾盖的结构示意图。
图中：1、外壳；1.1、放气通道；1.2、密封圈；1.3、压力表；2、尾盖；2.1、进气通道；2.2、充气孔；2.3、缓冲圈；3、阀芯；3.1、出气通道；3.2、单向阀；3.3、导向耐磨环；4、阀芯套管；4.1、出气孔；4.2、放气孔；5、空腔A；6、三通电磁阀；7、高压气源。
具体实施方式
通过下面的实施例可以详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切技术改进。
结合附图1-2所述的一种用于气炮发射装置的高流速气阀，包含外壳1、阀芯组件和尾盖2；所述外壳1设为中空且尾端为开口的柱形结构，外壳1的头端面设有放气通道1.1，放气通道1.1的一端与外壳1内腔对应连通，放气通道1.1的另一端与外部的气炮发射装置通过管道连通，所述尾盖2的头端与外壳1的尾端对应密封连接，根据需要，所述尾盖2的头端面设有与阀芯3尾端相对应的缓冲圈2.3，且缓冲圈2.3的端面突出于尾盖2的端面，当阀芯3向尾盖2方向移动时，缓冲圈2.3能够减小阀芯3与尾盖2端面接触时的作用力，从而有效对阀芯3和尾盖2进行保护，尾盖2设有进气通道2.1和充气孔2.2，所述进气通道2.1的一端通过三通电磁阀6分别与外部高压气源7的输出端和外部大气对应连通；
所述阀芯组件位于外壳1的内腔，阀芯组件包含阀芯套管4和能够在阀芯套管4中沿轴线移动的阀芯3，所述阀芯3设为柱体结构，此外，所述阀芯3的外缘面设有导向耐磨环3.3，通过该导向耐磨使得阀芯3在阀芯套管4中移动时，能够避免阀芯3的转动，从而防止出气通道3.1与出气孔4.1不对应的情况发生，阀芯3的外缘面设有出气通道3.1，根据需要，所述出气通道3.1设有多个，且多个出气通道3.1均与单向阀3.2的出气口对应连通，所述出气孔4.1设为多个，且多个出气孔4.1的孔口与多个出气通道3.1的端口一一对应，通过多个出气通道3.1和出气孔4.1使得压缩气体进入空腔A5的速度更快，从而提高储气瓶的储气速度；阀芯3的头端面与外壳1头端的内侧面对应抵触，且阀芯3的头端面能够堵塞放气通道1.1的内侧端口，此时为充气状态，阀芯3的头端将放气通道1.1堵住才能够让压缩空气从空腔A5进入到储气瓶中；
根据需要，所述外壳1头端的内侧面与阀芯3头端的对应位置设有密封圈1.2，该密封圈1.2能够使阀芯3头端对放气通道1.1的堵塞更加严密，进一步提高阀体的密封性，阀芯3的尾端面设有单向阀3.2，该单向阀3.2能够防止压缩空气倒流，从而在放气状态时，能够让阀芯3向尾盖2移动，单向阀3.2的进气端朝向尾盖2进气通道2.1的端口，此外，所述单向阀3.2的进气口小于进气通道2.1的对应端口，当从放气状态变为充气状态时，由于进气通道2.1的端口更大，因此压缩空气在输入时会对阀芯3的尾端面也产生作用力，从而使阀芯3动作得更快，单向阀3.2的出气端位于阀芯3内且与出气通道3.1对应连通；
所述阀芯套管4套设在阀芯3外，且阀芯套管4的管身设有出气孔4.1和放气孔4.2，出气孔4.1的孔口与出气通道3.1的端口相对应，放气孔4.2位于阀芯套管4头端，且当阀芯3移动到阀芯套管4的尾端时，放气孔4.2能够与放气通道1.1对应连通，根据需要，所述阀芯3头端的外缘面设为环形台阶，该台阶的竖阶面与放气孔4.2的孔口相对应且设为斜面，当阀体处于放气状态时，空腔A5中的压缩空气将会对斜面产生作用力，配合进气通道2.1向外排气，使得阀芯3能够迅速向尾盖2移动，从而使放气孔4.2能够快速与放气通道1.1连通，进而使得压缩空气能够从放气通道1.1高速输出，最终为炮弹提供发射动力；
阀芯套管4的头端与外壳1头端的内侧面对应固定连接，特别的，在阀芯套管4头端与外壳1头端的内侧之间设有用于防止阀芯套管4转动的防转机构，能够进一步增强阀芯套管4的稳定性，阀芯套管4的尾端与尾盖2的头端面对应密封抵触，阀芯套管4将阀芯3与空腔A5隔开，使得进气通道2.1只有在充气状态下，才能够通过进气孔与空腔A5连通；阀芯套管4的外壁面与外壳1内壁面之间的空腔设为空腔A5，根据需要，所述外壳1设有用于检测空腔A5气压的压力表1.3，通过检测出的空腔A5的压力值与储气瓶或外部高压气源进行对比，能够判断阀体的工作是否正常，空腔A5与尾盖2充气孔2.2的一端孔口对应连通，充气孔2.2的另一端孔口与外部储气瓶通过管道对应连通，此外，所述充气孔2.2设为多个弧形腰孔，且多个弧形腰孔呈圆周设置，弧形腰孔能够进一步增强储气瓶的储气速度；
综上所述，由于能够仅靠电磁阀的开关，来控制本气阀的充气状态和放气状态的转换，并且确保了动作执行的到位性及重复可靠性、安全性，从而使得本装置还具有操作简便、密封性能强、结构简单、故障率低等特点。
本发明未详述部分为现有技术。

Claims (10)

1.一种用于气炮发射装置的高流速气阀，其特征是：包含外壳（1）、阀芯组件和尾盖（2）；所述外壳（1）设为中空且尾端为开口的柱形结构，外壳（1）的头端面设有放气通道（1.1），放气通道（1.1）的一端与外壳（1）内腔对应连通，放气通道（1.1）的另一端与外部的气炮发射装置通过管道连通，所述尾盖（2）的头端与外壳（1）的尾端对应密封连接，尾盖（2）设有进气通道（2.1）和充气孔（2.2），所述进气通道（2.1）的一端通过三通电磁阀（6）分别与外部高压气源（7）的输出端和外部大气对应连通，进气通道（2.1）的另一端与外壳（1）的内腔对应连通；
所述阀芯组件位于外壳（1）的内腔，阀芯组件包含阀芯套管（4）和能够在阀芯套管（4）中沿轴线移动的阀芯（3），所述阀芯（3）设为柱体结构，阀芯（3）内设有出气口位于阀芯（3）外缘面的出气通道（3.1），阀芯（3）的头端面与外壳（1）头端的内侧面对应抵触，且阀芯（3）头端的外缘面设为环形台阶，阀芯（3）的头端面能够堵塞放气通道（1.1）的内侧端口，阀芯（3）的尾端面设有单向阀（3.2），单向阀（3.2）的进气端朝向尾盖（2）进气通道（2.1）的端口，单向阀（3.2）的出气端位于阀芯（3）内且与出气通道（3.1）对应连通；
所述阀芯套管（4）套设在阀芯（3）外，且阀芯套管（4）的管身设有出气孔（4.1）和放气孔（4.2），出气孔（4.1）的孔口与出气通道（3.1）的端口相对应，放气孔（4.2）的孔口与阀芯（3）头端环形台阶相对应，阀芯套管（4）的头端与外壳（1）头端的内侧面对应固定连接，阀芯套管（4）的尾端与尾盖（2）的头端面对应密封抵触；阀芯套管（4）的外壁面与外壳（1）内壁面之间的空腔设为空腔A（5），空腔A（5）与尾盖（2）充气孔（2.2）的一端孔口对应连通，充气孔（2.2）的另一端孔口与外部储气瓶对应连通。
2.如权利要求1所述的用于气炮发射装置的高流速气阀，其特征是：所述阀芯（3）头端环形台阶的竖阶面设为斜面，且该斜面与放气孔（4.2）的孔口相对应。
3.如权利要求1所述的用于气炮发射装置的高流速气阀，其特征是：所述充气孔（2.2）设为多个弧形腰孔，且多个弧形腰孔呈圆周设置。
4.如权利要求1所述的用于气炮发射装置的高流速气阀，其特征是：所述出气通道（3.1）设有多个，且多个出气通道（3.1）均与单向阀（3.2）的出气口对应连通，所述出气孔（4.1）设为多个，且多个出气孔（4.1）的孔口与多个出气通道（3.1）的端口一一对应。
5.如权利要求1所述的用于气炮发射装置的高流速气阀，其特征是：所述阀芯套管（4）头端与外壳（1）头端的内侧之间设有用于防止阀芯套管（4）转动的防转机构。
6.如权利要求1所述的用于气炮发射装置的高流速气阀，其特征是：所述单向阀（3.2）的进气口小于进气通道（2.1）的对应端口。
7.如权利要求1所述的用于气炮发射装置的高流速气阀，其特征是：所述阀芯（3）的外缘面设有导向耐磨环（3.3）。
8.如权利要求1所述的用于气炮发射装置的高流速气阀，其特征是：所述外壳（1）头端的内侧面与阀芯（3）头端的对应位置设有密封圈（1.2）。
9.如权利要求1所述的用于气炮发射装置的高流速气阀，其特征是：所述尾盖（2）的头端面设有与阀芯（3）尾端相对应的缓冲圈（2.3），且缓冲圈（2.3）的端面突出于尾盖（2）的端面。
10.如权利要求1所述的用于气炮发射装置的高流速气阀，其特征是：所述外壳（1）设有用于检测空腔A（5）气压的压力表（1.3）。
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