CN214892855U - 气动爆炸模拟器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种气动爆炸模拟器，包括一容纳高压气体的容器，所述容器顶部设置一释放口，被配置为向外喷发高压气体，以模拟爆炸效果；所述容器壁上设置至少一个通孔，与至少一个阀门连接，被配置为控制所述容器内高压气体的供给和释放；所述容器内部设置一活塞部，被配置为沿轴向具有空间，与所述释放口配合，将所述容器分隔成两个高压气室；其中：所述释放口远端的高压气室包含至少一个通孔，被配置为释放高压气体使所述两个高压气室产生瞬间压力差，驱动所述活塞部暴露所述释放口，高压气体从所述释放口喷发，以产生冲击波及响亮的爆炸效果，在水中使用可以持续将水推高产生爆炸的水花效果，且在爆炸时不会产生碎片，更安全。

Description

气动爆炸模拟器

技术领域

本申请涉及爆炸模拟器，尤其涉及一种气动爆炸模拟器。

背景技术

传统的简易爆炸装置模拟器主要依靠雷管炸药、爆破的圆盘或容器产生爆炸效果，产生的爆破碎片有可能危害训练环境中参与训练的人员。 另外，发生爆炸后，爆炸装置模拟器需要重新装填，不能快速重复使用，因此，对于训练机构来说，普通爆炸装置模拟器不仅昂贵而且危险。

发明内容

为了解决上述问题，本申请提供了一种气动爆炸模拟器，包括一容纳高压气体的容器，所述容器顶部设置一释放口，被配置为向外喷发高压气体，以模拟爆炸效果；所述容器壁上设置至少一个通孔，与至少一个阀门连接，被配置为控制所述容器内高压气体的供给和释放；所述容器内部设置一活塞部，被配置为沿轴向具有空间，与所述释放口配合，将所述容器分隔成两个高压气室；其中：

所述释放口远端的高压气室包含至少一个通孔，被配置为释放高压气体使所述两个高压气室产生瞬间压力差，驱动所述活塞部暴露所述释放口，高压气体从所述释放口喷发，实现爆炸模拟。

进一步的，所述活塞部被配置为具有固定连接的上部和下部。

进一步的，所述下部被配置为具有连通所述两个高压气室的连通孔。

进一步的，所述下部的外周被配置为与所述容器的内壁紧密贴合。

进一步的，所述上部被配置为锥形曲面结构。

进一步的，所述容器的底部设置凸起结构，被配置为支撑所述活塞部。

进一步的，还包括高压气源，被配置为通过气管与所述至少一个阀门连接，以向所述容器提供高压气体。

进一步的，还包括控制器，被配置为控制所述至少一个阀门的开启和关闭。

进一步的，所述至少一个阀门被配置为电磁阀。

进一步的，还包括压力计，被配置为监测所述容器内高压气体的压力。

进一步的，还包括引导组件，被配置为使所述活塞部在所述容器内移动时引导其方向。

进一步的，还包括密封组件，被配置为防止气体从所述容器内逸出。

本申请的有益效果是：

利用气体压力代替火药爆炸，通过控制高压气体的供给和排出，使两个气室形成压力差，通过释放口瞬间释放高压气体，从而产生冲击波和响亮的爆炸效果，在水中使用还能产生持续推高类似炸药爆炸的水花效果，且不产生爆炸碎片、强力冲击波，更安全。通过控制高压气源的供给及排出的开关及频率，无需装填炸药，即可实现快速重复模拟爆炸效果。

附图说明

图1是本申请实施例气动爆炸模拟器的外观结构示意图。

图2是本申请实施例气动爆炸模拟器的剖面结构示意图。

图3是本申请实施例气动爆炸模拟器激发状态示意图。

图4是本申请实施例容器的结构示意图。

图5是本申请实施例活塞部的结构示意图。

图6是本申请实施例容器内壁与活塞部配合示例示意图。

图7是本申请又一实施例气动爆炸模拟器的外观结构示意图。

图8是本申请又一实施例气动爆炸模拟器的剖面结构示意图。

图9是本申请又一实施例的状态分解示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请的附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本申请的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有的其他实施例，均属于本申请的保护范围。

本申请实施例提供了一种气动爆炸模拟器，利用活塞部在容器内形成两个高压气室，对释放口远端的高压气室排气释压，形成两个高压气室的瞬间压力差，驱动活塞部由高压气室向低压气室移动，暴露出释放口，瞬间释放高压气体，从而产生冲击波和响亮的爆炸效果，在水中使用时，还可以持续将水推高产生高爆炸水花的效果，而且，在爆炸过程中不会产生爆炸碎片，更安全，这里所说的高压气体可以是压缩的推进剂（例如CO2、氮气、压缩空气等）。

如图1~图2所示，分别为本实施例气动爆炸模拟器的外观示意图及剖视图，该模拟器为一内部空间充满高压气体的容器1，整体为一桶形结构，可以理解的是，容器1的形状还可以是圆柱体、棱柱体、立方体等具有内部空间的结构。

在容器1顶部设有喷发高压气体，产生爆炸效果的释放口11。

在容器1的内壁上设置通孔12，并且与阀门13连接，以通过控制阀门13的开启和关闭，实现容器1内高压气体的供给和释放，一些实施例中，通孔12设置至少一个，用于分别控制高压气体的供给和释放。

活塞部2，为沿轴向具有空间21的可移动活塞，置于容器1内，与释放口11紧密贴合，将容器1分隔成两个高压气室，分别为气室X、气室Y。

其中，通孔12被分隔在气室X内，释放口11与活塞部2紧密配合与容器1的内壁形成气室Y的空间。

其工作原理如图3所示，通过打开阀门13使气室X通过通孔12向外界释放高压气体，气室X内的压力减小与气室Y的高压气室形成压力差，驱动活塞部2由高压端向低压端移动，从而暴露释放口11，使气室Y内的高压气体从释放口11向外喷发，产生爆炸效果。

一些实施例中，为了使高压气体在喷发时产生的爆炸效果更逼真明显，释放口11的内径设置为由内向外逐渐减小，即内大外小。一些实施例中，释放口11的外表面设置为曲面。

一些实施例中，为了便于组装和拆卸，可以将容器1设置为至少两个部件的组合，如图4所示，可以包括一具有容纳高压气体空间的壳体102和一具有释放口11的容器盖101，其中，壳体102上设置至少一个通孔12，与至少一个阀门13连接。

一般情况下，每一次阀门13的开启和关闭则产生一次爆炸效果，高压气体从释放口11的喷发，以及阀门13的开启向外释放高压气体，都会使容器1内的高压气体损失，因此，一些实施例中，通孔12被设置为进气口，连接外部的高压气源为容器1提供高压气体，也可以设置为分别连接气室X和气室Y的两个进气口，通过控制连接的阀门分别为气室X和气室Y提供高压气体，互不干扰，高压气源的供应，可以连续激发实现快速的连续的爆炸效果。

一些实施例中，通孔12被设置为排气口，设置在气室X内，用于释放气室X的高压气体，产生两个气室的压力差，带动活塞部2的移动，从而产生爆炸效果，一些实施例中，为了增强高压气体瞬间喷发的效果，排气口至少包括一个，使气室X内的高压气体迅速排出，从而瞬间形成两个气室的高压力差。一些实施例中，排气口设置在气室Y，防止气室Y的高压气体的气压超出安全范围。一些实施例中，通过设置用于监测容器1内气体压力的压力计，起到显示及警示的作用，当显示的压力值超出安全阈值时，则可打开相应的排气口对应的阀门进行释压使其回到安全阈值范围内。一些实施例中，可以在气室X和气室Y分别设置压力计。

一些实施例中，活塞部2被设置为具有固定连接的上部和下部，可以是一体成型的结构，也可以是多部件固定连接而成，使得连接的上部和下部之间具有可容纳气体的空间21，上部与释放口11的贴合与分离的配合以产生爆炸的效果，下部与容器1的内壁贴合将容器1分隔成气室X和气室Y。如图5所示，可以设置为“工”形结构，活塞部2包括通过连接杆固定连接的上部22和下部23，下部23的直径与容器1的内径相同，上部22的直径小于下部23的直径，大于释放口11的内径，使得下部23的外周可以与容器1内壁紧密贴合，上部22一方面可以与释放口11贴合，一方面提供高压气体向释放口11喷发的空间。一些实施例中，保证上部22与下部23之间的空间21的条件下，连接杆可以设置至少一个。

一些实施例中，为了保证产生气室X和气室Y的高压力差，使气室X和气室Y之间的密闭性更好，下部23的外周与容器1的内壁紧密贴合。如图6所示，为下部23与容器1内壁的贴合示例，可以是直接接触，也可以是包含空间的锯齿状，接触面可以是平面，可以是圆滑的曲面。

一些实施例中，为了平衡气室X和气室Y的气压，保持该模拟器的稳定性，活塞部2可设置连通气室X和气室Y的连通孔。如图5所示，一些实施例中，连通孔201设置在下部23上。一些实施例中，连通孔201的尺寸小于容器1壁上通孔12的尺寸，使得当利用通孔12连通外界释放气室X内的高压气体时，连通孔的瞬时气体流量远小于通孔12的瞬时气体流量，使得气室X和气室Y形成瞬间气体压差。连通孔可以设置为圆形或多边形等形状，尺寸的大小可以用直径或边长等来描述。

一些实施例中，上部22设置为锥形曲面结构，一方面与释放口11紧密配合，使容器1形成密闭容器，在待激发状态时，防止高压气体逸出，一方面在释放口11向外喷发高压气体时减少占用释放口11的空间，优选锥形曲面结构设计有利于引导高压气体喷发方向，减少气体释放时的阻力。

一些实施例中，容器的底部设置为凸起结构，可以是圆柱凸起、球形凸起等，用于支撑活塞部2，使凸起结构与活塞部2和容器1的内壁形成一个空间，当向该空间内充入高压气体时，有利于推动活塞部2向释放口11端移动，同时可以在排气爆炸过程中对活塞部2起到一个缓冲的作用。在一些实施例中，还可以在容器1的外底部设置至少一个凹槽，同样可以缓冲模拟爆炸过程中该模拟器所受的外力。

一些实施例中，阀门13可以部分或全部被配置为电磁阀，与控制器连接，可以实现直接或远程控制阀门13的开启或关闭，以控制高压气体的供给及释放。

一些实施例中，为了控制活塞部2在容器1内的移动方向，该模拟器还包括引导组件，可以引导上部22的移动方向，也可以是引导上部22与下部23之间的连接部的移动方向。

一些实施例中，还包括密封组件，使上部22与释放口11的贴合更紧密，也可以设置在容器1上，使壳体102与容器盖101结合更紧密，从而防止高压气体的逸出，起到更好的密封效果，一般可设置为包括密封圈、密封压片。

一些具体的实施例中，如图7~图8所示：

容器1包括壳体102与具有释放口11的容器盖101，壳体102上设置进气口121、两个排气口122、在壳体102壁上还设置两个通孔分别连接安全阀5、压力计6，进气口121通过气管（图中未示出）连接外部的高压气罐（图中未示出），在气管上设置阀门（图中未示出）以控制高压气罐提供高压气体的流量及频率等，两个排气口122分别连接电磁阀123，通过电连接继电器（图中未示出）与手持控制器（图中未示出）通信连接。

壳体102的底部设置凸起结构14，外底部设置多个凹槽15。

活塞部2，包括通过连接杆连接的上部22和具有通孔201的下部23，及位于两者之间的空间21，在容器1内填充高压气体的状态下，上部22与容器盖101及释放口11配合，使容器1形成密闭空间，下部23外周与壳体102的内壁紧密贴合，并将容器1分隔成两个高压气室，分别为气室X、气室Y。

其中，进气口121、两个排气口122位于气室X内，释放口11端位于气室Y内。

在容器盖101内设置密封组件4，包括密封圈、密封压片，在产成高压气室时，使活塞部2的上部22与容器盖101紧密贴合。

容器盖101上还设置了六个导向杆（图中未示出），其分布与活塞部2的上部22结构相配合，使上部22在沿容器1内壁移动时引导其方向。

如图9所示，为一些实施例中模拟器各状态的示意图，其中：

（A）：表示模拟器供气状态；此时活塞部2的下部23与壳体102的底部凸起结构14接触，使得凸起结构14与活塞部2的下部23、壳体102的内壁形成气室X”，活塞部2的下部23向上的空间与壳体102的内壁、容器盖101形成一个开放的气室Y”。通过外部的高压气源（可采用高压气罐）连通进气口121，向气室X”内注入高压气体，推动活塞部2向释放口11端移动，当活塞部2的上部22与容器盖101接触且密切贴合后使容器1成为密闭空间，此时，气室X”空间增大至气室X，气室Y”成为密闭空间，为气室Y，（可参考图（B）中活塞部2在图中的位置关系）。此时，气室的大小不再发生变化，充入的高压气体由连通孔201从气室X填充到气室Y，随着高压气体的输入，气室X和气室Y的气压逐渐增大至预设值（可以根据爆炸效果等需求设置此值），则关闭进气口121，停止高压气体的输入，则进入待激发状态。

（B）：表示模拟器待激发状态；此时两个高压气室中的气体压力平衡，气室X和气室Y中的气压相同，处于待激发状态。

（C）：表示模拟器激发状态；打开排气口122，气室X与外界连通，高压气体瞬间释放，气室X内的气压瞬间降低，使得气室Y与此时的气室X形成瞬间压差，在压力差的作用下，推动活塞部2向气室X端移动，则，气室X空间减小至气室X’， 活塞部2上部22脱离容器盖101，暴露释放口11，此时，气室Y空间增大至气室Y’，其内部的高压气体则瞬间从释放口11向外喷发，产生冲击波及响亮的爆炸效果。

当经过多次爆炸后，容器1内的高压气体释放后与外界保持相同压力时，其状态则恢复至如图（A）中所示。

排气口122的一次开启及关闭则为一次爆炸模拟，一般情况下，一次充入的高压气体可完成多次爆炸模拟（可根据需要补充高压气体），即可实现连续激发。

Claims (12)

1.气动爆炸模拟器，其特征在于，包括一容纳高压气体的容器，所述容器顶部设置一释放口，被配置为向外喷发高压气体，以模拟爆炸效果；所述容器壁上设置至少一个通孔，与至少一个阀门连接，被配置为控制所述容器内高压气体的供给和释放；所述容器内部设置一活塞部，被配置为沿轴向具有空间，与所述释放口配合，将所述容器分隔成两个高压气室；

其中：

所述释放口远端的高压气室包含至少一个通孔，被配置为释放高压气体使所述两个高压气室产生瞬间压力差，驱动所述活塞部暴露所述释放口，高压气体从所述释放口喷发，实现爆炸模拟。

2.根据权利要求1所述的气动爆炸模拟器，其特征在于，所述活塞部被配置为具有固定连接的上部和下部。

3.根据权利要求2所述的气动爆炸模拟器，其特征在于，所述下部被配置为具有连通所述两个高压气室的连通孔。

4.根据权利要求2所述的气动爆炸模拟器，其特征在于，所述下部的外周被配置为与所述容器的内壁紧密贴合。

5.根据权利要求2所述的气动爆炸模拟器，其特征在于，所述上部被配置为锥形曲面结构。

6.根据权利要求1所述的气动爆炸模拟器，其特征在于，所述容器的底部设置凸起结构，被配置为支撑所述活塞部。

7.根据权利要求1所述的气动爆炸模拟器，其特征在于，还包括高压气源，被配置为通过气管与所述至少一个阀门连接，以向所述容器提供高压气体。

8.根据权利要求1所述的气动爆炸模拟器，其特征在于，还包括控制器，被配置为控制所述至少一个阀门的开启和关闭。

9.根据权利要求1至8任一项所述的气动爆炸模拟器，其特征在于，所述至少一个阀门被配置为电磁阀。

10.根据权利要求1所述的气动爆炸模拟器，其特征在于，还包括压力计，被配置为监测所述容器内高压气体的压力。

11.根据权利要求1所述的气动爆炸模拟器，其特征在于，还包括引导组件，被配置为使所述活塞部在所述容器内移动时引导其方向。

12.根据权利要求1所述的气动爆炸模拟器，其特征在于，还包括密封组件，被配置为防止高压气体从所述容器内逸出。

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