CN208634370U - 爆炸容器孔道的楔型密封结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种爆炸容器孔道的楔型密封结构，包括位于容器壁上的孔道支座，孔道支座与容器壁焊接在一起，在孔道支座上设置有圆环形的楔形环槽，在楔形环槽底部设置有一层密封橡胶垫；还设置有密封盖板，密封盖板上设置有与楔形环槽配合的楔形齿，在密封盖板的中间还设置有转接板，转接板上设置有穿过转接板的测试线缆。本实用新型通过孔道支座和密封板的楔形齿和楔形环槽设计，使密封板在爆轰加载时通过楔形的齿结构嵌入孔道支座的楔形环槽中，并且楔形齿结构与楔形环槽均产生塑形变形，金属间形成致密的结合，从而实现对冲击的密封。
Description
技术领域
本实用新型涉及爆炸容器密封结构，具体涉及一种爆炸容器孔道的楔型密封结构，用于在爆炸容器内部进行爆轰实验时，爆炸容器孔道的密封，防止有毒有害的爆炸产物泄漏到爆炸容器外部。
背景技术
爆炸容器能屏蔽和隔离爆炸冲击波，限制爆轰产物和破片的作用范围，有效保护人员、设备和环境的安全，因此，被广泛地用于国防、工业、科研和公共安全等领域。在国防军事中，爆炸容器是开展武器研究的重要实验场所，并用于储存和运输武器弹药等；在工业生产中，爆炸容器可以为爆炸焊接等生产过程提供安全的加工场所；在科学研究中，可以在爆炸容器中安全方便地研究爆炸过程；在公共安全中，爆炸容器是车站、机场和重要场馆等公共场所重要的防爆设备。
爆炸容器的研究及应用始于20世纪40年代，迄今为止它们已得到广泛应用，其设计加工也相对简单成熟。因为进行测试、起爆或者其他需求，爆炸容器往往需要在主体结构上进行开孔。但爆炸容器的孔道结构密封问题一直没有很好的解决，原因是炸药爆炸后的爆炸冲击载荷经壁面反射后，会在孔道的密封板位置形成真空区，产生拉应力，对于密封板而言这是个交替拉压的作用过程，很难实现完全密封。因此，对于某些实验中有毒有害爆轰产物，必须对孔道结构的密封板进行特殊设计，实现完全密封。目前大多使用多层密封结构解决冲击密封问题，但是多层密封结构所占空间大，成本高，操作繁琐。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种能实现对孔道结构的完全密封的爆炸容器孔道的楔型密封结构。
本实用新型是这样实现的：
爆炸容器孔道的楔型密封结构，包括位于容器壁上的孔道支座，孔道支座与容器壁焊接在一起，在孔道支座上设置有圆环形的楔形环槽，在楔形环槽底部设置有一层密封橡胶垫；还设置有密封盖板，密封盖板上设置有与楔形环槽配合的楔形齿，在密封盖板的中间还设置有转接板，转接板上设置有穿过转接板的测试线缆。
为了更好地实现本实用新型的实用新型目的，下面对本实用新型爆炸容器孔道的楔型密封结构中的楔形齿和楔形环槽做更详细的说明。
本申请中，楔形齿根部宽度与长度比值为3：5，将密封盖板装入孔道支座上并扣紧时，楔形齿顶端与楔形环槽底端相距5～8mm，以保证爆炸冲击载荷下楔形齿与楔形环槽塑性变形量适中，使齿与槽紧密贴合密封的同时，还能保证密封板恰好接触楔形环槽，这样能达到最好密封效果。控制楔形齿变形量较为关键，将楔形环槽开口宽设置为稍小于楔形齿根部宽度。
更进一步的，本实用新型中，楔形齿材料为16MnR低合金结构钢，楔形环槽材料为13MnNiMoNbR低合金结构钢，从而可以在爆炸时保证一定变形量，又不至于因变形过大导致密封效果降低。
更进一步的，楔形齿侧边、楔形环槽侧壁与水平方向的夹角相同。
本实用新型的密封结构，在具体使用时，包括：容器加工时，孔道支座上提前加工楔形环槽，并和容器壁焊接为一体，密封盖板上提前加工楔形齿，安装时，首先把测试线缆装入转接板，然后将转接板装在密封盖板上，随后把密封橡胶垫装入孔道支座的楔形环槽底部，最后通过楔形齿与楔形环槽配合，将密封盖板装入孔道支座上。
爆炸时，爆炸冲击波到达密封盖板，使密封板在爆轰加载下通过楔形齿嵌入孔道支座的楔形环槽中，并且楔形齿结构与楔形环槽均产生塑形变形，金属间形成致密的结合，同时挤压密封橡胶垫，实现对冲击的密封。
本实用新型通过孔道支座和密封板的楔形齿和楔形环槽设计，使密封板在爆轰加载时通过楔形的齿结构嵌入孔道支座的楔形环槽中，并且楔形齿结构与楔形环槽均产生塑形变形，金属间形成致密的结合，从而实现对冲击的密封。
本实用新型的结构形式简单，不占用多余的空间，操作简便，密封效果好。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型实施例的楔形齿结构示意图；
图3为本实用新型实施例的楔形环槽示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。
如附图1所示，爆炸容器孔道的楔型密封结构，包括位于容器壁5上的孔道支座7，孔道支座7与容器壁5焊接在一起，在孔道支座7上设置有圆环形的楔形环槽6，在楔形环槽6底部设置有一层密封橡胶垫8；还设置有密封盖板3，密封盖板3上设置有与楔形环槽6配合的楔形齿4，在密封盖板3的中间还设置有转接板2，转接板2上设置有穿过转接板的测试线缆1。
容器加工时，孔道支座7上提前加工楔形环槽6，并和容器壁5焊接为一体，密封盖板3上提前加工楔形齿4，安装时，首先把测试线缆1装入转接板2，然后将转接板2装在密封盖板3上，随后把密封橡胶垫8装入孔道支座7的楔形环槽6底部，最后通过楔形齿4与楔形环槽6配合，将密封盖板3装入孔道支座7上。
如附图2、3所示，楔形齿根部宽度与长度比值为3：5，本实施例中楔形齿根部宽30mm。
当扣紧时，楔形齿顶端与楔形环槽底端相距5～8mm，以保证爆炸冲击载荷下楔形齿与楔形环槽塑性变形量适中，使齿与槽紧密贴合密封的同时，还能保证密封板恰好接触楔形环槽，这样能达到最好密封效果。控制楔形齿变形量较为关键，本实施例中楔形环槽开口宽为29.2mm。
楔形齿材料为16MnR低合金结构钢，楔形环槽材料为13MnNiMoNbR低合金结构钢。楔形齿、楔形环槽单壁与水平夹角均为3度。密封板厚度根据爆炸当量设计，本实施例中密封板厚度为30mm。根据扣紧时楔形齿顶端与楔形环槽底端的距离，来确定楔形环槽底部橡胶垫的厚度。本实施例中橡胶垫厚度为4mm。
进行爆炸容器内试验时，按附图1所示结构安装，楔形齿4与楔形环槽6配合。冲击波到达密封盖板3时，使密封板在爆轰加载下通过楔形齿4嵌入孔道支座7的楔形环槽6中，并且楔形齿4结构与楔形环槽6均产生塑形变形，金属间形成致密的结合，同时挤压密封橡胶垫8，实现对冲击的密封。
首先根据使用的当量要求，确定支座楔形环槽的深度和宽度、确定密封板的厚度及密封板楔形齿结构的高度和宽度。在爆轰实验前将密封板的楔形齿放入支座的环状楔形槽中，调节平整度，使密封板垂直于爆炸容器的半径方向，并且正对爆心。
本实用新型通过对爆炸容器孔道支座和密封板进行楔形设计，在爆轰加载后使支座和密封板的金属产生塑性变形紧密结合，从而实现对孔道结构的完全密封，结构形式简单，不占用额外的空间，经检测漏率指标能达到10-6Pa·m3/s量级。
尽管这里参照本实用新型的解释性实施例对本实用新型进行了描述，上述实施例仅为本实用新型较佳的实施方式，本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。
Claims (5)
1.爆炸容器孔道的楔型密封结构，其特征在于：包括位于容器壁上的孔道支座，孔道支座与容器壁焊接在一起，在孔道支座上设置有圆环形的楔形环槽，在楔形环槽底部设置有一层密封橡胶垫；还设置有密封盖板，密封盖板上设置有与楔形环槽配合的楔形齿，在密封盖板的中间还设置有转接板，转接板上设置有穿过转接板的测试线缆。
2.根据权利要求1所述爆炸容器孔道的楔型密封结构，其特征在于：
所述楔形齿的根部宽度与长度比值为3：5，将密封盖板装入孔道支座上并扣紧时，楔形齿顶端与楔形环槽底端相距5～8mm。
3.根据权利要求1所述爆炸容器孔道的楔型密封结构，其特征在于：
所述楔形环槽开口宽稍小于楔形齿根部宽度。
4.根据权利要求1所述爆炸容器孔道的楔型密封结构，其特征在于：
所述楔形齿材料为16MnR低合金结构钢，楔形环槽材料为13MnNiMoNbR低合金结构钢。
5.根据权利要求1所述爆炸容器孔道的楔型密封结构，其特征在于：
所述楔形齿的侧边、楔形环槽侧壁与水平方向的夹角相同。
Priority Applications (1)
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| CN201721758216.XU CN208634370U (zh) | 2017-12-15 | 2017-12-15 | 爆炸容器孔道的楔型密封结构 |
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Country Status (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108087554A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-05-29 | 中国工程物理研究院流体物理研究所 | 爆炸容器孔道的楔型密封结构及密封方法 |
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2017
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| CN108087554B (zh) * | 2017-12-15 | 2024-04-26 | 中国工程物理研究院流体物理研究所 | 爆炸容器孔道的楔型密封结构及密封方法 |
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