CN218847638U - 一种应用于固体火箭发动机大吨位跌落试验的释放装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种应用于固体火箭发动机大吨位跌落试验的释放装置，包括定位杆和释放机构，其中定位杆固定连接在所述释放机构一侧，定位杆两端连接定位绳，用于满足产品释放时的象限要求；释放机构固定安装在定位杆中部，用于吊装固体火箭发动机，并通过释放机构上的爆炸螺栓解锁释放试验产品，完成试验。本装置克服了传统电磁式跌落试验装置承载力偏小的缺陷，满足大吨位试验产品跌落试验的需求，且在机构座上安装了定位杆以进行象限方位调整，能够应用于固体火箭发动机等有象限要求的跌落试验，瞬时响应能力强，有利于以高试验精度控制。

Description

一种应用于固体火箭发动机大吨位跌落试验的释放装置

技术领域

本实用新型属于固体火箭发动机安全性试验技术领域，特别涉及一种应用于固体火箭发动机大吨位跌落试验的释放装置。

背景技术

固体火箭发动机在机械撞击，热、爆轰冲击，静电等意外激励时，存在意外引燃的危险性。据统计，由撞击引起的安全事故占事故总数的40％，因此跌落试验成为固体火箭发动机环境试验中的基本试验之一，目的是考核固体火箭发动机跌落后的安全性和结构完整性。

跌落试验的试验方法通常为将产品用吊车吊至指定高度，令参试产品以指定姿态和象限方位，自由落体于指定的材料地面，此时试验中被试产品的释放装置是试验能否成功实施的关键装置，因此要求释放装置瞬时反应灵敏，动作同步性好，同时在打开方式设计上力求对产品下落产生尽量小的扰动，确保产品下落姿态和方向稳定。此外，由于参试产品重量大且跌落后具有燃烧爆炸的风险，因此要求被试产品的跌落试验释放装置具备远距离控制且能承载大吨位试验产品。

传统电磁式跌落试验释放装置主要由支架和推拉式电磁铁构成，其中推拉式电磁铁的推拉杆既起到抽拔后释放试验产品的作用也起到承载试验产品的作用，当承载的试验产品吨位过大，产生的摩擦力大于推拉式电磁铁的吸合力时，推拉式电磁铁的推拉杆将失去抽拔功能，从而导致试验中参试产品跌落姿态不能准备满足试验要求甚至无法释放试验产品。

采用爆炸螺栓进行释放也是传统进行跌落试验时采用的一种释放方式，但之前设计的爆炸螺栓释放装置只考虑实现释放的功能，并没有考虑大吨位试验产品的指定姿态和象限方位跌落要求，导致爆炸螺栓爆破瞬间产生的扰动力矩会影响试验产品姿态和象限方位。

发明内容

为了解决现有技术中当承载的试验产品吨位过大从而导致产生的摩擦力大于推拉式电磁铁的吸合力，推拉式电磁铁的推拉杆将失去抽拔功能的缺陷，以及传统爆炸螺栓释放方式产生的扰动力矩会影响试验产品姿态和象限方位的问题，本实用新型推出一种应用于大吨位跌落试验的释放装置。

本实用新型的技术方案是：

一种应用于固体火箭发动机大吨位跌落试验的释放装置，包括定位杆1和释放机构；

所述定位杆1固定连接在所述释放机构一侧，定位杆两端连接定位绳，用于满足产品释放时的象限要求；所述释放机构固定安装在所述定位杆1中部，用于吊装固体火箭发动机，并通过释放机构上的爆炸螺栓解锁释放试验产品，完成试验；

所述释放机构包括机构座10、第二连接块11、弯曲梁12和直梁14；

所述机构座10上表面具有卸扣，用于与吊车吊钩连接；所述机构座10下表面布置有三点式连接结构，所述三点式连接结构包括固定在所述机构座10下表面一侧的双耳结构，以及布置在所述机构座10下表面另一侧的两个连接块；

所述双耳结构中布置有第一销轴，所述弯曲梁12一端与第一销轴转动配合连接；

所述两个连接块中，第一连接块与所述机构座10下表面固定连接，第二连接块11与所述机构座10下表面通过爆炸螺栓固定连接；两个连接块下端与所述直梁14两端分别通过销轴转动连接；当所述爆炸螺栓爆破，将第二连接块11与机构座10分离后，第二连接块11以及直梁14依次落下；

所述弯曲梁12另一端搭在所述直梁14中部，由所述直梁14以及所述第一销轴提供支撑力；所述弯曲梁12上表面具有弯曲面，用于吊装固体火箭发动机，且弯曲面部分的截面为矩形截面，确保吊装固体火箭发动机姿态稳定；所述弯曲梁12与所述直梁14相互垂直。

进一步的，所述定位杆1两端焊接有吊环螺钉，用于捆绑定位绳。

进一步的，所述定位杆1中部焊接固定片，所述固定片通过螺栓与所述机构座10固定连接。

进一步的，所述机构座10主体为平板结构，平板上表面焊接固定有三角卸扣，用于与吊车吊钩连接；平板下表面开有用于固定所述三点式连接结构的安装孔。

进一步的，所述定位杆采用Q235钢制成。

进一步的，所述释放机构中的机构座10、第二连接块11、弯曲梁12和直梁14材料均为30CrMnSi，并调制至HRC40。

进一步的，所述爆炸螺栓技术参数为：承载力为18T，同步性≤3ms，点火电流10-15A，桥路电阻0.5Ω。

发明效果

本实用新型的技术效果在于：本装置克服了传统电磁式跌落试验装置承载力偏小的缺陷，满足大吨位试验产品跌落试验的需求，且在机构座上安装了定位杆以进行象限方位调整，能够应用于固体火箭发动机等有象限要求的跌落试验，瞬时响应能力强，有利于以高试验精度控制。

附图说明

图1为跌落释放装置结构示意图，(a)右视图，(b)主视图，(c)俯视图；

图2为定位杆结构示意图，(a)主视图，(b)俯视图(c)左视图；

图3为释放机构结构示意图，(a)右视图，(b)主视图，(c)俯视图；

图4为爆炸螺栓爆炸前示意图；

图5为爆炸螺栓爆炸后第一示意图；

图6为爆炸螺栓爆炸后第二示意图；

图7为爆炸螺栓爆炸后第三示意图；

附图标记说明：1、定位杆；2、释放机构；3、M24×2螺母；4、M12×70螺栓；5、3000-900A顿感无污染爆炸螺栓；6、Φ10钢棒；7、Φ42(内径Φ32)钢管；8、固定片；9、M30吊环螺钉；10、机构座；11、第二连接块；12、弯曲梁；13、大销轴；14、直梁；15、小销轴；16、M42螺母；17、开口销。

具体实施方式

下面结合具体实施例描述本实用新型，在下面的实施例中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，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装置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。

参见图1-图7，本新型设计了一种跌落试验释放装置，满足大吨位试验产品跌落试验的需求。

本实施例中，应用于固体火箭发动机大吨位跌落试验的释放装置，包括定位杆1和释放机构。

定位杆1材料为Q235钢，定位杆1固定连接在所述释放机构一侧，定位杆左右两侧焊接M30吊环螺钉，以用来捆绑定位绳，试验时通过拉定位绳，来保证被试产品的释放时的象限要求。

定位杆中间焊接两个固定片并打Φ14通孔，通过M12×70螺栓来与释放机构连接，将释放机构固定安装在定位杆1中部，用于吊装固体火箭发动机。

释放机构包括机构座10、第二连接块11、弯曲梁12和直梁14。机构座10、第二连接块11、弯曲梁12和直梁14材料均为30CrMnSi，并调制至HRC40，安全系数大于5。

机构座10主体为平板结构，平板上表面焊接固定有三角卸扣，用于与吊车吊钩连接，起吊释放装置；平板下表面开有用于固定所述三点式连接结构的安装孔。三点式连接结构包括固定在所述机构座10下表面一侧的双耳结构，以及布置在所述机构座10下表面另一侧的两个连接块。

双耳结构中打Φ52通孔用于布置第一销轴，弯曲梁12一端与第一销轴转动配合连接。两个连接块中，第一连接块与所述机构座10下表面固定连接，第二连接块11与所述机构座10下表面通过爆炸螺栓固定连接；两个连接块下端打Φ50通孔用于分别通过小销轴与直梁两端连接，第二连接块11上端打孔和槽以用来放置钝感无污染爆炸螺栓；当爆炸螺栓爆破，将第二连接块11与机构座10分离后，第二连接块11以及直梁14依次落下。爆炸螺栓技术参数为：承载力为18T，同步性≤3ms，点火电流10-15A，桥路电阻0.5Ω。

试验开始时，弯曲梁12另一端搭在直梁14中部，弯曲梁12与直梁14相互垂直，由直梁14以及第一销轴提供支撑力，弯曲梁12上表面具有弯曲面，用于吊装固体火箭发动机，承载固体火箭发动机吨位，且弯曲面部分的截面为矩形截面，确保吊装固体火箭发动机姿态稳定。

随着试验指令的发出，点火系统解锁，发送点火信号，爆炸螺栓爆炸断开，第二连接块11与机构座10分离，第二连接块11、直梁14、弯曲梁12在重力作用下旋转释放试验产品，完成试验。图4到图7给出了爆炸螺栓爆炸前后的释放机构运动变化图。

具体的操作试验过程如下：

(1)将与产品相应吨位的卸扣通过卸扣自带的螺栓与机构座连接，吊带穿过卸扣挂至吊车吊钩上，吊车释放至指定较低高度。

(2)将定位杆通过螺栓连接至机构座，牵引绳捆绑至定位杆两侧圆环，用于产品象限方位调整。

(3)将直梁通过小销轴连接至机构座，检查小销轴转动情况。

(4)将弯曲梁通过大销轴连接至机构座，并检查大销轴转动情况。

(5)产品与相应吊具连接，选用相应规格的吊带，吊带穿过弯曲梁，与产品吊具连接，保证吊带与吊具选型安全系数大于等于3。

(6)连接块与直梁通过小销轴连接。

(7)将机构座与连接块通过爆炸螺栓连接。

(8)接点火线。

(9)用吊车将释放装置与试样提升至指定高度，并通过牵引绳调整产品象限方位。

(10)控制系统解锁，发送点火信号，爆炸螺栓爆炸断开，连接块与机构座分离，连接块、直梁、弯曲梁在重力作用下旋转释放试验产品释放。

Claims (7)

1.一种应用于固体火箭发动机大吨位跌落试验的释放装置，其特征在于：包括定位杆(1)和释放机构；

所述定位杆(1)固定连接在所述释放机构一侧，定位杆两端连接定位绳，用于满足产品释放时的象限要求；所述释放机构固定安装在所述定位杆(1)中部，用于吊装固体火箭发动机，并通过释放机构上的爆炸螺栓解锁释放试验产品，完成试验；

所述释放机构包括机构座(10)、第二连接块(11)、弯曲梁(12)和直梁(14)；

所述机构座(10)上表面具有卸扣，用于与吊车吊钩连接；所述机构座(10)下表面布置有三点式连接结构，所述三点式连接结构包括固定在所述机构座(10)下表面一侧的双耳结构，以及布置在所述机构座(10)下表面另一侧的两个连接块；

所述双耳结构中布置有第一销轴，所述弯曲梁(12)一端与第一销轴转动配合连接；

所述两个连接块中，第一连接块与所述机构座(10)下表面固定连接，第二连接块(11)与所述机构座(10)下表面通过爆炸螺栓固定连接；两个连接块下端与所述直梁(14)两端分别通过销轴转动连接；当所述爆炸螺栓爆破，将第二连接块(11)与机构座(10)分离后，第二连接块(11)以及直梁(14)依次落下；

所述弯曲梁(12)另一端搭在所述直梁(14)中部，由所述直梁(14)以及所述第一销轴提供支撑力；所述弯曲梁(12)上表面具有弯曲面，用于吊装固体火箭发动机，且弯曲面部分的截面为矩形截面，确保吊装固体火箭发动机姿态稳定；所述弯曲梁(12)与所述直梁(14)相互垂直。

2.根据权利要求1所述一种应用于固体火箭发动机大吨位跌落试验的释放装置，其特征在于：所述定位杆(1)两端焊接有吊环螺钉，用于捆绑定位绳。

3.根据权利要求1所述一种应用于固体火箭发动机大吨位跌落试验的释放装置，其特征在于：所述定位杆(1)中部焊接固定片，所述固定片通过螺栓与所述机构座(10)固定连接。

4.根据权利要求1所述一种应用于固体火箭发动机大吨位跌落试验的释放装置，其特征在于：所述机构座(10)主体为平板结构，平板上表面焊接固定有三角卸扣，用于与吊车吊钩连接；平板下表面开有用于固定所述三点式连接结构的安装孔。

5.根据权利要求1所述一种应用于固体火箭发动机大吨位跌落试验的释放装置，其特征在于：所述定位杆采用Q235钢制成。

6.根据权利要求1所述一种应用于固体火箭发动机大吨位跌落试验的释放装置，其特征在于：所述释放机构中的机构座(10)、第二连接块(11)、弯曲梁(12)和直梁(14)材料均为30CrMnSi，并调制至HRC40。

7.根据权利要求1所述一种应用于固体火箭发动机大吨位跌落试验的释放装置，其特征在于：所述爆炸螺栓技术参数为：承载力为18T，同步性≤3ms，点火电流10-15A，桥路电阻0.5Ω。

Images