CN114893524B - 一种火工分离用高效降冲击装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种火工分离用高效降冲击装置，包括冲击源安装板，用于将振动冲击源衔接安装到相应的安装结构的安装平面上，所述冲击源安装板背向所述安装结构的一侧的中部设有冲击源连接区，所述振动冲击源固定装置于所述冲击源连接区；若干个安装件，均匀分布设置于所述冲击源安装板的外缘边处，所述安装件未连接于冲击源安装板的一侧固定装置于所述安装结构上；第一粒子阻尼器，包含设置于所述冲击源安装板上的第一粒子安装腔，所述第一粒子安装腔内填充有诸多第一阻尼粒子，所述第一粒子安装腔的容积由距离所述冲击源连接区近的一端向远的一端递减设置。本发明能够将振动冲击源衔接安装到相应安装结构上，且能够有效形成充分的减振降冲击效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种火工分离用高效降冲击装置，其主要用于将振动冲击源衔接安装到相应的安装结构上，且能够有效形成充分的减振降冲击效果。
背景技术
现有的航天器的相应安装结构上一般会固定装置有较多的精密传感器、或数据采集仪器，以便于航天器的正常运行和进行相关数据采集，而且为了实现航天器的相关部件的展开需求，其安装有精密传感器、或数据采集仪器的安装结构上一般还配置有火工分离装置(振动冲击源)，火工分离装置工作时产生的爆炸冲击波会使附近的精密敏感部件的使用性能受到影响，严重时甚至导致失效。
为降低火工分离装置工作时的爆炸冲击波对附近的精密敏感部件的振动冲击量，现有的做法是：于精密敏感部件与火工分离装置之间的安装平面上进行粒子阻尼器安装，即在安装平面进行隔离腔、或隔离槽设置，然后于隔离腔、或隔离槽内进行阻尼粒子填充，通过阻尼粒子之间的摩擦耗能，以减轻爆炸冲击波对精密敏感部件的振动冲击量。但是，这样一来，就会对精密敏感部件、以及火工分离装置的安装结构造成结构破坏，不仅较为麻烦、且易破坏原有安装结构的结构稳定性。
因此，在不破坏航天器的安装结构的基础上，设计一款能够有效将振动冲击源衔接安装到航天器的相应安装结构上，且能够有效形成明显的减振降冲击效果的高效减振降冲击装置是本实用新型的研究目的。
发明内容
针对上述现有技术存在的技术问题，本发明在于提供一种火工分离用高效降冲击装置，该高效减振降冲击装置能够有效解决上述现有技术存在的技术问题。
本发明的技术方案是：
一种火工分离用高效降冲击装置，包括
冲击源安装板，用于将振动冲击源衔接安装到相应的安装结构的安装平面上，所述冲击源安装板背向所述安装结构的一侧的中部设有冲击源连接区，所述振动冲击源固定装置于所述冲击源连接区；
若干个安装件，均匀分布设置于所述冲击源安装板面向所述安装结构的一侧的外缘边处，所述安装件未连接于冲击源安装板的一侧向下延伸延伸并固定装置于所述安装结构的安装平面上；
第一粒子阻尼器，包含设置于所述冲击源安装板上的第一粒子安装腔，所述第一粒子安装腔内填充有诸多相应的第一阻尼粒子，所述第一粒子安装腔的容积由距离所述冲击源连接区近的一端向远的一端递减设置。
还包括衔接安装板，所述安装件未连接于冲击源安装板的一侧分别固定装置于所述衔接安装板上；所述衔接安装板的中部均匀分布向下固接有若干个相应的衔接安装件，所述衔接安装件的底部分别固接到所述安装结构的安装平面上。
所述衔接安装件分别位于相邻两个安装件的连接线的垂直中线的位置上。
所述衔接安装板上设置有第二粒子阻尼器，所述第二粒子阻尼器包含设置于各个衔接安装件的外围的第二粒子安装腔，所述第二粒子安装腔内填充有相应的第二阻尼粒子。
所述第二粒子安装腔的外侧容积大于其内侧容积，且所述第二粒子安装腔的外侧中部分别呈直线状向外延伸设置。
所述冲击源安装板包含第一蜂窝芯格，所述第一蜂窝芯格的上、下侧面，以及外围分别通过胶粘方式固接有相应的第一蒙皮；所述衔接安装板包含第二蜂窝芯格，所述第二蜂窝芯格的上、下侧面，以及外围分别通过胶粘方式固接有相应的第二蒙皮。
所述第一粒子安装腔和第二粒子安装腔分别为连续设置的第一蜂窝芯格的蜂窝孔、以及连续设置的第二蜂窝芯格的蜂窝孔。
所述安装件，以及所述衔接安装件均分为预埋部和安装部，所述第一蜂窝芯格、第一蒙皮在与所述安装件相对应的位置上，以及所述第二蜂窝芯格、第二蒙皮在与所述衔接安装件相对应的位置上分别设有相应的安装孔；所述安装件、以及所述衔接安装件的预埋部分别插设于相应的安装孔内，且所述安装件、以及所述衔接安装件的预埋部与相应的安装孔之间分别填充有相应的发泡胶。
所述振动冲击源与冲击源安装板之间，所述安装件与衔接安装板之间，以及所述衔接安装件与所述安装结构的安装平面之间分别通过通过胶粘方式、或螺丝锁紧方式进行固接。
所述第一粒子安装腔设置于各个安装件外围的冲击源安装板上、或围设于所述冲击源连接区外围的冲击源安装板上。
本发明的优点：
1)本实用新型在原有的航天器的安装结构的基础上，进一步增设有冲击源安装板，尔后，于冲击源安装板上设置有冲击源连接区以便于对振动冲击源进行安装，然后通过若干个均匀设置的安装件将安装有振动冲击源的冲击源安装板固定安装到航天器的安装结构的安装平面上。
因此，能够在不破坏航天器的安装结构的基础上，有效将振动冲击源衔接安装到航天器的相应安装结构上；且振动冲击源爆炸所产生的爆炸冲击波需经冲击源连接区传导至安装件，尔后，再经安装件传递至航天器的安装结构上，从而有效延长爆炸冲击波的传递路径，通过传递过程所形成的能耗即可初步形成减振降冲击效果。加之，本实用新型于冲击源安装板上进一步设置有粒子阻尼器，其可进一步减轻由所述冲击源连接区传导至安装件的振动冲击量，从而能够进一步提升减振降冲击效果。
2)本发明的第一粒子阻尼器的第一粒子安装腔的容积由距离所述冲击源连接区近的一端向远的一端递减设置。爆炸冲击波首先传递至靠近安装件的位置，经较多的阻尼粒子进行耗能后，爆炸冲击波减弱，并继续扩散；然后再通过较少的阻尼粒子对减弱后的爆炸冲击波进行进一步耗能，以在同等的阻尼粒子量的条件下达到最佳的耗能效果。
3)本发明还包括衔接安装板，安装件未连接于冲击源安装板的一侧分别固定装置于衔接安装板上；再通过固接于衔接安装板中部的衔接安装件将本发明整体固接到航天器的安装结构的安装平面上。通过衔接安装板、以及衔接安装件的设置，既能够有效进一步将传导至冲击源安装板的外缘边处的振动冲击波进一步向衔接安装板的中部传导，再通过衔接安装件与安装机构的连接位置向外扩散，以进一步延长爆炸冲击波的传递路径，从而进一步提升爆炸冲击波在传递过程所形成的能耗，以有效进一步提升减振降冲击效果。
4)本发明的衔接安装板上设置有第二粒子阻尼器，通过第二粒子阻尼器的设置，可进一步有效提升减振降冲击效果；且第二粒子阻尼器主要包含设置于各个衔接安装件的外围的第二粒子安装腔，第二粒子安装腔内填充有相应的第二阻尼粒子，因此，可在第二阻尼粒子的填充量较少的情况下，实现明显有效的耗能效果。
5)本发明所设有的衔接安装件分别位于相邻两个安装件的连接线的垂直中线的位置上，通过衔接安装件与安装件之间的对应均匀分布设置，方能够有效确保本发明的整体装配稳定性，并有效确保爆炸冲击波传递至第一粒子阻尼器的均匀性。
但是，沿相邻两个安装件向外扩散的振动冲击波能够于两个安装件的连接线的垂直中线位置上形成汇集，此时，该位置上的冲击振动量最为明显。为此，本发明于进一步将第二粒子安装腔的外侧容积设置成大于其内侧容积，且将第二粒子安装腔的外侧中部分别呈直线状向外延伸设置，使大量的爆炸冲击波直接作用在第二粒子阻尼器的外侧、及其向外延伸的部分，既能够防止爆炸冲击波汇集并经衔接安装件大量向航天器的安装结构传递，且能够形成更加充分的耗能效果，以有效进一步提升减振降冲击效果。
6)本发明的冲击源安装板包含第一蜂窝芯格，第一蜂窝芯格的上、下侧面，以及外围分别通过胶粘方式固接有相应的第一蒙皮；衔接安装板包含第二蜂窝芯格，第二蜂窝芯格的上、下侧面，以及外围分别通过胶粘方式固接有相应的第二蒙皮。所述第一粒子安装腔和第二粒子安装腔分别为连续设置的第一蜂窝芯格的蜂窝孔、以及连续设置的第二蜂窝芯格的蜂窝孔。
因此，能够在不影响第一粒子阻力器、第二粒子阻力器的设置的基础上，有效通过第一蜂窝芯格和第二蜂窝芯格的介入来确保冲击源安装板和衔接安装板的整体刚性，且能够降低其整体重量，以提升本发明的使用适应性。
7)本发明的第一蜂窝芯格、第一蒙皮在与所述安装件相对应的位置上，以及第二蜂窝芯格、第二蒙皮在与所述衔接安装件相对应的位置上分别设有相应的安装孔；安装件、以及所述衔接安装件的预埋部分别插设于相应的安装孔内，且安装件、以及所述衔接安装件的预埋部与相应的安装孔之间分别填充有相应的发泡胶。通过安装孔的设置，能够有效便捷对安装件、以及所述衔接安装件进行安装，且通过发泡胶的设置，能够有效确保安装件、以及所述衔接安装件的安装稳定性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的使用状态图。
图3为本发明的冲击源安装板的俯视图。
图4为本发明的冲击源安装板的剖视图。
图5为本发明的衔接安装板的剖视图。
图6为实施例二的冲击源安装板的剖视图。
图7为实施例三的冲击源安装板的剖视图。
图8为实施例四的衔接安装板的剖视图。
图9为实施例五的使用状态图。
图10为对比例的使用状态图。
图11为各个实施例对应的冲击响应谱曲线图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解，现将实施例结合附图对本发明的结构作进一步详细描述：
实施例一：
参考图1-5，一种火工分离用高效降冲击装置，包括
冲击源安装板1，用于将振动冲击源2衔接安装到相应的安装结构3的安装平面上，所述冲击源安装板1背向所述安装结构3的一侧的中部设有冲击源连接区4，所述振动冲击源2固定装置于所述冲击源连接区4(本实施例中的安装结构3为蜂窝板，具体为蜂窝芯格外表面粘接蒙皮，安装结构3未安装振动冲击源2的一侧固定装置有相应的精密敏感部件10)；
四个安装件5，均匀分布设置于所述冲击源安装板1面向所述安装结构3的一侧的外缘边处(本实施例中的冲击源安装板1呈方体状设置，所述四个安装件5均匀分布设置于所述冲击源安装板1的四个边角处)，所述安装件5未连接于冲击源安装板1的一侧向下延伸延伸并固定装置于所述安装结构3的安装平面上；
第一粒子阻尼器6，包含设置于所述冲击源安装板1上的第一粒子安装腔，所述第一粒子安装腔设置于各个安装件5外围的冲击源安装板1上，所述第一粒子安装腔内填充有诸多相应的第一阻尼粒子，所述第一粒子安装腔的容积由距离所述冲击源连接区4近的一端向远的一端递减设置。
还包括衔接安装板7，所述安装件5未连接于冲击源安装板1的一侧分别固定装置于所述衔接安装板7上；所述衔接安装板7的中部均匀分布向下固接有若干个相应的衔接安装件8，所述衔接安装件8的底部分别固接到所述安装结构3的安装平面上。
所述衔接安装件8分别位于相邻两个安装件5的连接线的垂直中线的位置上。
所述衔接安装板7上设置有第二粒子阻尼器9，所述第二粒子阻尼器9包含均匀设置于各个衔接安装件8的外围的第二粒子安装腔，所述第二粒子安装腔内填充有相应的第二阻尼粒子。
所述冲击源安装板1包含第一蜂窝芯格101，所述第一蜂窝芯格101的上、下侧面，以及外围分别通过胶粘方式固接有相应的第一蒙皮102；所述衔接安装板7包含第二蜂窝芯格701，所述第二蜂窝芯格701的上、下侧面，以及外围分别通过胶粘方式固接有相应的第二蒙皮702。
所述第一粒子安装腔和第二粒子安装腔分别为连续设置的第一蜂窝芯格101的蜂窝孔、以及连续设置的第二蜂窝芯格701的蜂窝孔。
所述安装件5，以及所述衔接安装件8均分为预埋部和安装部，所述第一蜂窝芯格101、第一蒙皮102在与所述安装件5相对应的位置上，以及所述第二蜂窝芯格701、第二蒙皮702在与所述衔接安装件8相对应的位置上分别设有相应的安装孔；所述安装件5、以及所述衔接安装件8的预埋部分别插设于相应的安装孔内，且所述安装件5、以及所述衔接安装件8的预埋部与相应的安装孔之间分别填充有相应的发泡胶。
所述振动冲击源2与冲击源安装板1之间，所述安装件5与衔接安装板7之间，以及所述衔接安装件8与所述安装结构3的安装平面之间分别通过通过胶粘方式进行固接。
实施例二：
参考图6，本实施例与实施例一的不同之处在于：所述第一粒子阻尼器6的第一粒子安装腔围设于所述冲击源连接区4外围的冲击源安装板1上。
需要指出的是，本实施例与实施例一实现原理及产生的技术效果相同，为简要描述，本实施例未提及之处，可参考实施例一中相应内容。
实施例三：
参考图7，本实施例与实施例一的不同之处在于：所述第一粒子阻尼器6的第一粒子安装腔的容积均匀设置。
实施例四：
参考图8，本实施例与实施例一的不同之处在于：所述第二粒子阻尼器9的第二粒子安装腔的外侧容积大于其内侧容积，且所述第二粒子安装腔的外侧中部分别呈直线状向外延伸设置。
需要指出的是，本实施例与实施例一实现原理及产生的技术效果相同，为简要描述，本实施例未提及之处，可参考实施例一中相应内容。
实施例五：
参考图9，本实施例与实施例一的不同之处在于：本发明未设有衔接安装板7、第三安装件8、以及所述第二粒子阻尼器9，本实施例中，直接将所述安装件5未连接于冲击源安装板1的一侧向下延伸并固定装置于所述安装结构3的安装平面上。
对比例：
参考图10，直接将振动冲击源2固定安装到相应的安装结构3的安装平面上，并于所述振动冲击源2外围的安装结构3上进行粒子阻尼器设置。
实验数据：
将等量的阻尼粒子按实施例一至实施例五、以及对比例的布置方式进行设置，采用等量的振动冲击源2进行爆炸试验，并检测传递至精密敏感部件10的安装位置的振动量，从而有效计算出实施例一至实施例五、以及对比例的降冲效果，具体测试结果如表1所示，其对应的冲击响应谱曲线如图11所示。
| 实施例 | 降冲效果 |
| 一 | 77.30％ |
| 二 | 68.40％ |
| 三 | 71.10％ |
| 四 | 87.80％ |
| 五 | 51.50％ |
| 对比例 | 49.40％ |
表1
根据表1可知：1)当第一粒子安装腔的容积由距离所述冲击源连接区4近的一端向远的一端递减设置；增设有所述衔接安装板7、衔接安装件8和第二粒子阻尼器9；第一粒子阻尼器的第一粒子安装腔设置于各个安装件5外围的冲击源安装板1上；第二粒子阻尼器9的第二粒子安装腔的外侧容积大于其内侧容积，且第二粒子安装腔的外侧中部分别呈直线状向外延伸设置时，降冲击效果最佳；2)将第二粒子阻尼器9的第二粒子安装腔均匀设置于各个衔接安装件8的外围时降冲击效果次之；3)将第一粒子阻尼器6的第一粒子安装腔的围设于冲击源连接区4外围的冲击源安装板1，或将第一粒子安装腔的容积均匀设置时，均会降低其降冲击效果；4)不设置衔接安装板7、衔接安装件8和第二粒子阻尼器9的时候，降冲击效果最差，但降冲击效果一样明显优于直接将振动冲击源2固定安装到相应的安装结构3的安装平面上，然后于振动冲击源2外围的安装结构3上进行粒子阻尼器设置的方式。
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)
1.一种火工分离用高效降冲击装置，其特征在于：包括
冲击源安装板(1)，用于将振动冲击源(2)衔接安装到相应的安装结构(3)的安装平面上，所述冲击源安装板(1)背向所述安装结构(3)的一侧的中部设有冲击源连接区(4)，所述振动冲击源(2)固定装置于所述冲击源连接区(4)；
若干个安装件(5)，均匀分布设置于所述冲击源安装板(1)面向所述安装结构(3)的一侧的外缘边处，所述安装件(5)未连接于冲击源安装板(1)的一侧向下延伸并固定装置于所述安装结构(3)的安装平面上；
第一粒子阻尼器(6)，包含设置于所述冲击源安装板(1)上的第一粒子安装腔，所述第一粒子安装腔设置于各个安装件(5)外围的冲击源安装板(1)上，所述第一粒子安装腔内填充有诸多相应的第一阻尼粒子，所述第一粒子安装腔的容积由距离所述冲击源连接区(4)近的一端向远的一端递减设置。
2.根据权利要求1所述的一种火工分离用高效降冲击装置，其特征在于：还包括衔接安装板(7)，所述安装件(5)未连接于冲击源安装板(1)的一侧分别固定装置于所述衔接安装板(7)上；所述衔接安装板(7)的中部均匀分布向下固接有若干个相应的衔接安装件(8)，所述衔接安装件(8)的底部分别固接到所述安装结构(3)的安装平面上。
3.根据权利要求2所述的一种火工分离用高效降冲击装置，其特征在于：所述衔接安装件(8)分别位于相邻两个安装件(5)的连接线的垂直中线的位置上。
4.根据权利要求3所述的一种火工分离用高效降冲击装置，其特征在于：所述衔接安装板(7)上设置有第二粒子阻尼器(9)，所述第二粒子阻尼器(9)包含设置于各个衔接安装件(8)的外围的第二粒子安装腔，所述第二粒子安装腔内填充有相应的第二阻尼粒子。
5.根据权利要求4所述的一种火工分离用高效降冲击装置，其特征在于：所述第二粒子安装腔的外侧容积大于其内侧容积，且所述第二粒子安装腔的外侧中部分别呈直线状向外延伸设置。
6.根据权利要求5所述的一种火工分离用高效降冲击装置，其特征在于：所述冲击源安装板(1)包含第一蜂窝芯格(101)，所述第一蜂窝芯格(101)的上、下侧面，以及外围分别通过胶粘方式固接有相应的第一蒙皮(102)；所述衔接安装板(7)包含第二蜂窝芯格(701)，所述第二蜂窝芯格(701)的上、下侧面，以及外围分别通过胶粘方式固接有相应的第二蒙皮(702)。
7.根据权利要求6所述的一种火工分离用高效降冲击装置，其特征在于：所述第一粒子安装腔和第二粒子安装腔分别为连续设置的第一蜂窝芯格(101)的蜂窝孔、以及连续设置的第二蜂窝芯格(701)的蜂窝孔。
8.根据权利要求7所述的一种火工分离用高效降冲击装置，其特征在于：所述安装件(5)，以及所述衔接安装件(8)均分为预埋部和安装部，所述第一蜂窝芯格(101)、第一蒙皮(102)在与所述安装件(5)相对应的位置上，以及所述第二蜂窝芯格(701)、第二蒙皮(702)在与所述衔接安装件(8)相对应的位置上分别设有相应的安装孔；所述安装件(5)、以及所述衔接安装件(8)的预埋部分别插设于相应的安装孔内，且所述安装件(5)、以及所述衔接安装件(8)的预埋部与相应的安装孔之间分别填充有相应的发泡胶。
9.根据权利要求2所述的一种火工分离用高效降冲击装置，其特征在于：所述振动冲击源(2)与冲击源安装板(1)之间，所述安装件(5)与衔接安装板(7)之间，以及所述衔接安装件(8)与所述安装结构(3)的安装平面之间分别通过胶粘方式、或螺丝锁紧方式进行固接。
10.根据权利要求1所述的一种火工分离用高效降冲击装置，其特征在于：所述第一粒子安装腔设置于各个安装件(5)外围的冲击源安装板(1)上、或围设于所述冲击源连接区(4)外围的冲击源安装板(1)上。
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2022
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