CN114087931B - 一种用于降冲击的爆炸螺栓防护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于降冲击的爆炸螺栓防护装置，爆炸螺栓用于连接前段舱体、后段舱体，爆炸螺栓的螺杆置于后段舱体内，防护装置包括防护盒、缓冲内垫，防护盒安装在后段舱体内，爆炸螺栓的螺杆置于防护盒内，缓冲内垫安装在防护盒的内侧壁上。本发明通过扁螺母、平缓冲垫将爆炸螺栓固定在前段舱体上，平缓冲垫起到缓冲冲击响应的作用；然后通过斜螺帽、弹簧垫圈及平垫圈将前段舱体和后段舱体连接在一起；将异形缓冲垫粘接在防护盒的内顶面上，然后将防护盒与缓冲内垫一起安装在后段舱体的端面上，共同起到约束爆炸螺栓杆及降低分离冲击响应的作用。

Description

一种用于降冲击的爆炸螺栓防护装置

技术领域

本发明涉及爆炸螺栓技术领域，尤其涉及一种用于降冲击的爆炸螺栓防护装置。

背景技术

爆炸螺栓具有体积小、能量密度高等特点，常用于导弹、火箭的连接与分离解锁装置。由于爆炸螺栓是由火炸药爆炸驱动做功的装置，在分离解锁过程中会对前、后段舱体特别是端面附近产生较大的冲击载荷，如不采取降冲击措施，可能会对电子设备、轻薄结构或脆性材料结构等带来危害。

随着航天飞行器连接分离技术的发展，分离装置冲击响应的低量级化越来越重要。常用的降低冲击响应的方法主要有分离装置内部降冲击设计、减小装配预紧力及采用降冲击防护结构。由于分离装置内部降冲击设计涉及到较多的因素，例如调整装药量或燃速、内部设计缓冲结构、驱动做功方式调整等，并不是方便快捷的方式。而减小装配预紧力又直接影响了舱体结构的连接强度和刚度，在实际工作中不太可取。

因此需要研发出一种用于降冲击的爆炸螺栓防护装置来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题设计了一种用于降冲击的爆炸螺栓防护装置。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种用于降冲击的爆炸螺栓防护装置，爆炸螺栓用于连接前段舱体、后段舱体，爆炸螺栓的螺杆置于后段舱体内，防护装置包括防护盒、缓冲内垫，防护盒安装在后段舱体内，爆炸螺栓的螺杆置于防护盒内，缓冲内垫安装在防护盒的内侧壁上。

具体地，防护装置还包括异形缓冲垫，异形缓冲垫安装在防护盒的内顶面上。

优选地，异形缓冲垫形成为锥形，异形缓冲垫上的侧壁形成为锥形面，顶部形成为球形面，异形缓冲垫通过其底面粘接在防护盒的内顶面上。

优选地，缓冲内垫和异形缓冲垫均为弹性材料制成。

具体地，在防护盒侧壁上设置有多个第二圆形通孔，在缓冲内垫的侧壁上设置有多个第四圆形通孔，第二圆形通孔和第四圆形通孔的数量相同且位置对应，一个第二圆形通孔与一个第四圆形通孔连通。

具体地，防护装置还包括扁螺母、形成为环形的平缓冲垫，扁螺母与爆炸螺栓中部螺纹连接，并用于将爆炸螺栓的一部分固定在前段舱体上，平缓冲垫套装在爆炸螺栓上并置于前段舱体与扁螺母之间。

具体地，防护装置还包括斜螺帽、形成为环形的弹簧垫圈和平垫圈，斜螺帽与爆炸螺栓端部螺纹连接，并用于将爆炸螺栓的一部分固定在后段舱体上，弹簧垫圈和平垫圈均套装在爆炸螺栓上并置于后段舱体与斜螺帽之间，弹簧垫圈靠近斜螺帽设置。

优选地，斜螺帽朝向防护盒的一端设置有斜面。

具体地，斜螺帽内设置有内腔，内腔靠近斜面设置，内腔的直径大于斜螺帽的第一内螺纹的直径，且爆炸螺栓的螺杆拧紧后其端部置于内腔内。

具体地，防护盒形成为底部带两处安装支耳的薄壁圆柱筒结构，防护盒的两处安装支耳上均设置有第一圆形通孔；缓冲内垫形成为底部带两处安装支耳的薄壁圆柱筒结构，其顶面开口；缓冲内垫的两处安装支耳上均设置有第三圆形通孔，第一圆形通孔和第三圆形通孔的大小和位置对应；连接紧固件依次穿过第一圆形通孔、第三圆形通孔后与后段舱体连接。

本发明的有益效果在于：

本发明通过扁螺母、平缓冲垫将爆炸螺栓固定在前段舱体上，平缓冲垫起到缓冲冲击响应的作用；然后通过斜螺帽、弹簧垫圈及平垫圈将前段舱体和后段舱体连接在一起；将异形缓冲垫粘接在防护盒的内顶面上，然后将防护盒与缓冲内垫一起安装在后段舱体的端面上，共同起到约束爆炸螺栓杆及降低分离冲击响应的作用。

附图说明

图1为一种用于降冲击的爆炸螺栓防护装置的结构示意图。

图2为防护盒的结构示意图；其中A为主视图，B为剖视图。

图3为缓冲内垫的结构示意图；其中A为主视图，B为剖视图。

图4为异形缓冲垫的结构示意图。

图5为斜螺帽的结构示意图；其中A为主视图，B为剖视图。

图6为扁螺母的结构示意图；其中A为主视图，B为剖视图。

其中，1-前段舱体；2-后段舱体；3-连接紧固件；6-防护盒；61-第一圆形通孔；62-第二圆形通孔；63-内顶面；7-缓冲内垫；71-第三圆形通孔；72-第四圆形通孔；8-异形缓冲垫；81-锥形面；82-球形面；83-底面；9-斜螺帽；91-第一平面；92-第一内螺纹；93-内腔；94-斜面；10-弹簧垫圈；11-平垫圈；12-扁螺母；121-第二内螺纹；122-第二平面；13-平缓冲垫；14-爆炸螺栓。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细说明。

如图1所示，一种用于降冲击的爆炸螺栓14防护装置，爆炸螺栓14用于连接前段舱体1、后段舱体2，前段舱体1、后段舱体2为实例舱体结构，一般为导弹或火箭的舱体；

爆炸螺栓14的螺杆置于后段舱体2内，防护装置包括防护盒6、缓冲内垫7，防护盒6安装在后段舱体2内，爆炸螺栓14的螺杆置于防护盒6内，缓冲内垫7安装在防护盒6的内侧壁上。

防护盒6考虑其功能和使用环境，其制作材料为铝合金；

如图1所示，防护装置还包括异形缓冲垫8，异形缓冲垫8安装在防护盒6的内顶面63上。

如图1和4所示，异形缓冲垫8形成为锥形，异形缓冲垫8上的侧壁形成为锥形面81，顶部形成为球形面82，异形缓冲垫8通过其底面83粘接在防护盒6的内顶面63上。

缓冲内垫7和异形缓冲垫8均为弹性材料制成。缓冲内垫7和异形缓冲垫8一般为聚四氟乙烯等高聚物材料制成。这样的材料设置目的是考虑到降低冲击响应。

如图1-3所示，在防护盒6侧壁上设置有多个第二圆形通孔62，在缓冲内垫7的侧壁上设置有多个第四圆形通孔72，第二圆形通孔62和第四圆形通孔72的数量相同且位置对应，还可以是孔径相同，一个第二圆形通孔62与一个第四圆形通孔72连通。多个第二圆形通孔62和多个第四圆形通孔72的设置目的是作为爆炸螺栓14动作后的燃气排泄口。第二圆形通孔62和第四圆形通孔72均优选为四个，且分别在防护盒6和缓冲内垫7的侧壁上均为布设。

如图1所示，防护装置还包括扁螺母12、形成为环形的平缓冲垫13，扁螺母12通过其内的第二内螺纹121与爆炸螺栓14中部螺纹连接，并用于将爆炸螺栓14的一部分固定在前段舱体1上，平缓冲垫13套装在爆炸螺栓14上并置于前段舱体1与扁螺母12之间。如图6所示，外壁面的侧壁上设置有相对设置的两处第二平面122，用于装配时夹持及加载拧紧力矩。平缓冲垫13的制作材料优选为聚四氟乙烯等高聚物材料。

如图1所示，防护装置还包括斜螺帽9、形成为环形的弹簧垫圈10和平垫圈11，斜螺帽9与爆炸螺栓14端部螺纹连接，并用于将爆炸螺栓14的一部分固定在后段舱体2上，弹簧垫圈10和平垫圈11均套装在爆炸螺栓14上并置于后段舱体2与斜螺帽9之间，弹簧垫圈10靠近斜螺帽9设置。

如图1和5所示，斜螺帽9朝向防护盒6的一端设置有斜面94。这样设置的目的主要是防止螺栓杆压至异形缓冲垫8后原路回弹，起到改变螺栓杆轴向路径的作用。爆炸螺栓14分离解锁后，其螺栓杆与斜螺帽9、弹簧垫圈10及平垫圈11一起被推压至异形缓冲垫8上，斜螺帽9的底面与异形缓冲垫8的表面碰撞后，再被弹回至缓冲内垫7的内表面上，如此反复以降低分离冲击响应，且始终被约束在防护盒6中。

如图1和5所示，斜螺帽9内设置有内腔93，内腔93靠近斜面94设置，内腔93的直径大于斜螺帽9的第一内螺纹92的直径，且爆炸螺栓的螺杆拧紧后其端部置于内腔93内，保证了内腔93的深度满足爆炸螺栓14杆拧紧后的剩余长度；斜螺帽9通过第一内螺纹92与爆炸螺栓14的外螺纹螺纹配合。斜螺帽9的外壁面上还设置有两处相对设置的第一平面91，用于装配时夹持及加载拧紧力矩；斜螺帽9的制作材料一般选用不锈钢或调质高强度钢。

如图1-3所示，防护盒6形成为底部带两处安装支耳的薄壁圆柱筒结构，防护盒6的两处安装支耳上均设置有第一圆形通孔61；缓冲内垫7形成为底部带两处安装支耳的薄壁圆柱筒结构，其顶面开口；缓冲内垫7的两处安装支耳上均设置有第三圆形通孔71，第一圆形通孔61和第三圆形通孔71的大小和位置对应；连接紧固件3依次穿过第一圆形通孔61、第三圆形通孔71后与后段舱体2连接。连接紧固件3、弹簧垫圈10、平垫圈11可根据实际情况，选用标准件。连接紧固件3可以是螺钉。

本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种用于降冲击的爆炸螺栓防护装置，爆炸螺栓用于连接前段舱体、后段舱体，爆炸螺栓的螺杆置于后段舱体内，其特征在于，防护装置包括防护盒、缓冲内垫，防护盒安装在后段舱体内，爆炸螺栓的螺杆置于防护盒内，缓冲内垫安装在防护盒的内侧壁上；

防护装置还包括异形缓冲垫，异形缓冲垫安装在防护盒的内顶面上；异形缓冲垫形成为锥形，异形缓冲垫上的侧壁形成为锥形面，顶部形成为球形面，异形缓冲垫通过其底面粘接在防护盒的内顶面上；缓冲内垫和异形缓冲垫均为弹性材料制成；

防护装置还包括扁螺母、形成为环形的平缓冲垫，扁螺母与爆炸螺栓中部螺纹连接，并用于将爆炸螺栓的一部分固定在前段舱体上，平缓冲垫套装在爆炸螺栓上并置于前段舱体与扁螺母之间；

防护装置还包括斜螺帽、形成为环形的弹簧垫圈和平垫圈，斜螺帽与爆炸螺栓端部螺纹连接，并用于将爆炸螺栓的一部分固定在后段舱体上，弹簧垫圈和平垫圈均套装在爆炸螺栓上并置于后段舱体与斜螺帽之间，弹簧垫圈靠近斜螺帽设置；斜螺帽朝向防护盒的一端设置有斜面；防护盒形成为底部带两处安装支耳的薄壁圆柱筒结构，防护盒的两处安装支耳上均设置有第一圆形通孔；缓冲内垫形成为底部带两处安装支耳的薄壁圆柱筒结构，其顶面开口；缓冲内垫的两处安装支耳上均设置有第三圆形通孔，第一圆形通孔和第三圆形通孔的大小和位置对应；连接紧固件依次穿过第一圆形通孔、第三圆形通孔后与后段舱体连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于降冲击的爆炸螺栓防护装置，其特征在于，在防护盒侧壁上设置有多个第二圆形通孔，在缓冲内垫的侧壁上设置有多个第四圆形通孔，第二圆形通孔和第四圆形通孔的数量相同且位置对应，一个第二圆形通孔与一个第四圆形通孔连通。

3.根据权利要求1所述的一种用于降冲击的爆炸螺栓防护装置，其特征在于，斜螺帽内设置有内腔，内腔靠近斜面设置，内腔的直径大于斜螺帽的第一内螺纹的直径，且爆炸螺栓的螺杆拧紧后其端部置于内腔内。