一种可变换减压速率的爆破装置

摘要

本发明涉及一种可变换减压速率的爆破装置，包括喉道组件，为两端均不封闭的空心管状结构，具有与试验舱相连通的固定端和伸入到负压储备舱中的开启端；喉门，与所述喉道组件的开启端配合，实现试验舱与负压储备舱的连通与封闭；爆破执行机构，包括启闭组件和锁定组件，所述启闭组件相对于所述喉道组件固定设置，在动力源的作用下推动所述喉门组件开启或者关闭；所述锁定组件设置在所述喉道组件与所述喉门之间；变径机构，所述变径机构固定设置在试验舱的舱壁上，通过调节所述变径机构的过流截面积大小来变换减压的速率。本发明在机械减压爆破装置上设置了变径机构，通过设定所述变径机构的门体开度大小可以根据试验的具体需要变换减压速率。

权利要求

1.一种可变换减压速率的爆破装置，其特征在于，包括

喉道组件(1)，为两端均不封闭的空心管状结构，具有与试验舱相连通的固定端和伸入到负压储备舱中的开启端,所述固定端的边缘与试验舱舱壁密封连接；

喉门(2)，与所述喉道组件(1)的开启端配合，实现试验舱与负压储备舱的连通与封闭；

爆破执行机构，包括启闭组件(4)和锁定组件(5)，所述启闭组件(4)相对于所述喉道组件(1)固定设置，并作用在所述喉门(2)上，在动力源的作用下推动所述喉门(2)组件开启或者关闭；所述锁定组件(5)设置在所述喉道组件(1)与所述喉门(2)之间；

变径机构(3)，所述变径机构(3)固定设置在试验舱的舱壁上，通过调节所述变径机构(3)的过流截面积大小来变换减压的速率。

2.根据权利要求1所述的可变换减压速率的爆破装置，其特征在于，所述变径机构(3)包括

门体装置，由至少一扇门板组成；

滑轨装置，固定设置在与所述喉道组件(1)的固定端连接的试验舱舱壁上，承载所述门体装置进行前后或者左右的移动；

门体驱动装置，设置在所述门体移动装置的一侧，通过连接装置跟所述门体固定连接，包括动力装置，传动装置和固定装置，所述动力装置给传动装置提供动力带动所述传动装置传动，所述传动装置使所述门体向靠近或者渐远的方向移动,所述固定装置把所述传动装置固定在与所述喉道组件(1)的固定端连接的试验舱舱壁上。

3.根据权利要求2所述的可变换减压速率的爆破装置，其特征在于，所述门体装置由前门体组件和后门体组件部分重叠而成，所述前门体组件的两扇门体在开、关的距离大于自身每扇门体的宽度时，所述前门体组件通过设置在所述前门体组件和所述后门体组件上的限位装置带动所述后门体组件的两扇门体移动，从而将所述喉道组件(1)的固定端完全封闭或者完全开启；所述滑轨装置包括上滑轨(16)和下滑轨(17)。

4.根据权利要求3所述的可变换减压速率的爆破装置，其特征在于，所述前门体组件的两扇门体为左侧前门体(11)和右侧前门体(12)，所述后门体组件的两扇门体为左侧后门体(13)和右侧后门体(14)；所述限位装置为设置在所述左侧前门体(11)和所述右侧前门体(12)上的所述限位装置为中空槽形结构的条形限位槽(15)、以及设置在所述左侧后门体(13)和右侧后门体(14)上的、适合在所述限位槽(15)中滑动的限位销。

5.根据权利要求3或4所述的可变换减压速率的爆破装置，其特征在于，所述下滑轨(17)上还设置有限制所述后门体组件向中间位置滑动的限动装置。

6.根据权利要求5所述的可变换减压速率的爆破装置，其特征在于，所述限动装置包括一端与所述后门体固定连接的限位杆(19)、贯穿所述限位杆(19)另一侧设置的导向块(20)、与所述导向块(20)相连的回位弹簧(21)、与所述回位弹簧(21)相连的限位支撑(22)。

7.根据权利要求6所述的可变换减压速率的爆破装置，其特征在于，所述门体驱动装置中的动力装置为步进电机(6)，传动装置为丝杠以及丝杠副(7)，固定装置为轴承座(8)，所述步进电机(6)和所述丝杠通过联轴器(9)连接，所述丝杠副(7)和所述门体之间的连接装置为连接座(10)。

说明书

一种可变换减压速率的爆破装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种可变换减压速率的爆破装置，属于减压技术领域。

背景技术

[0002] 人体或者动物体在从一个气体压力较高的环境暴露到一个气体压力较低的环境时，特别是瞬间被迫由一个气体压力较高的环境暴露到较低气体压力的环境时，低压环境可能对身体内在的生理状态产生一定影响，如体内空腔气体瞬时膨胀，造成压力损伤；在高空极低的氧分压导致暴发性缺氧，影响生命安全，从而影响人体高空生命安全以及正常的活动或者操作。上述的情况一般发生在飞机座舱材料老化或结构缺陷，或在高空被子弹击穿或者飞鸟撞穿时，或者在高原上行驶的列车车舱被飞石击破时或者类似的其他情形。因此，在这种突发状况发生时，首先，为了保证飞行安全，不影响正常的活动和操作，当事人必须通过一些自身的训练和调整来适应这种气压低的新环境；其次，运用这种压力变换的环境，实验研究与验证用于当事人的防护装备的应急防护性能。由于上述事件本身就属于人们想极力避免的突发事件，因此在实际高空或空气稀薄的环境中模拟这种过程不具有可行性。另外，由于上述事件发生地点、高度、环境条件以及所受破坏程度的不同，压力变化的时间不同，当事人及所使用的防护装备承受的损害就不同。因此，为使这种训练和防护装备研制和验证的环境与上述突发环境类似，使取得的训练及试验验证数据更具有真实性和实用性，在训练和防护装备研制和验证试验设备中具有一种可变换减压速率的机械爆破装置，就成了这一技术领域内一项亟待解决的问题。

[0003] 现有技术中的爆破试验中，一般设置两个舱体，爆破之前气体压力较高的舱体称为试验舱，而试验舱外部的气体压力较低的舱体称为负压储备舱，而减压爆破装置则是连通试验舱和负压储备舱的主要设备和中间通道,该通道只能是固定口径，减压速率与时间参数不能变换。目前，无论国内还是国外，均是如此。

[0004] 上述训练和装备验证试验的方法虽然能够模拟压力瞬间变换的环境，但是固定的减压通道在使用的过程中存在如下缺点：

[0005] （1）减压速率与时间不可变换，实验研究条件受限；

[0006] （2）固定的减压参数，不能满足不同航空航天飞行器爆炸减压条件的模拟；

[0007] （3）固定的减压速率有时超出人体训练安全要求，影响训练效果和安全。

发明内容

[0008] 本发明所要解决的技术问题是现有技术中的爆破装置的减压速率与时间固定、不可变换，从而提供一种可变换减压速率的爆破装置。

[0009] 为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

[0010] 一种可变换减压速率的爆破装置，包括

[0011] 喉道组件，为两端均不封闭的空心管状结构，具有与试验舱相连通的固定端和伸入到负压储备舱中的开启端,所述固定端的边缘与试验舱舱壁密封连接；

[0012] 喉门，与所述喉道组件的开启端配合，实现试验舱与负压储备舱的连通与封闭；

[0013] 爆破执行机构，包括启闭组件和锁定组件，所述启闭组件相对于所述喉道组件固定设置，并作用在所述喉门上，在动力源的作用下推动所述喉门组件开启或者关闭；所述锁定组件设置在所述喉道组件与所述喉门之间；

[0014] 变径机构，所述变径机构固定设置在试验舱的舱壁上，通过调节所述变径机构的过流截面积大小来变换减压的速率。

[0015] 上述的可变换减压速率的爆破装置，所述变径机构包括

[0016] 门体装置，由至少一扇门板组成；

[0017] 滑轨装置，固定设置在与所述喉道组件的固定端连接的试验舱舱壁上，承载所述门体装置进行前后或者左右的移动；

[0018] 门体驱动装置，设置在所述门体移动装置的一侧，通过连接装置跟所述门体固定连接，包括动力装置，传动装置和固定装置，所述动力装置给传动装置提供动力带动所述传动装置传动，所述传动装置使所述门体向靠近或者渐远的方向移动,所述固定装置把所述传动装置固定在与所述喉道组件的固定端连接的试验舱舱壁上。

[0019] 上述的可变换减压速率的爆破装置，所述门体装置由前门体组件和后门体组件部分重叠而成，所述前门体组件的两扇门体在开、关的距离大于自身每扇门体的宽度时，所述前门体组件通过设置在所述前门体组件和所述后门体组件上的限位装置带动所述后门体组件的两扇门体移动，从而将所述喉道组件的固定端完全封闭或者完全开启；所述滑轨装置包括上滑轨和下滑轨。

[0020] 上述的可变换减压速率的爆破装置，所述前门体组件的两扇门体为左侧前门体和右侧前门体，所述后门体组件的两扇门体为左侧后门体和右侧后门体；所述限位装置为设置在所述左侧前门体和所述右侧前门体上的所述限位装置为中空槽形结构的条形限位槽、以及设置在所述左侧后门体和右侧后门体上的、适合在所述限位槽中滑动的限位销。

[0021] 上述的可变换减压速率的爆破装置，所述下滑轨上还设置有限制所述后门体组件向中间位置滑动的限动装置。

[0022] 上述的可变换减压速率的爆破装置，所述限动装置包括一端与所述后门体固定连接的限位杆、贯穿所述限位杆另一侧设置的导向块、与所述导向块相连的回位弹簧、与所述回位弹簧相连的限位支撑。

[0023] 上述的可变换减压速率的爆破装置，所述门体驱动装置中的动力装置为步进电机，传动装置为丝杠以及丝杠副，固定装置为轴承座，所述步进电机和所述丝杠通过所述联轴器连接，所述丝杠副和所述门体之间的连接装置为连接座。

[0024] 本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：本发明在机械减压爆破装置上设置了变径机构，通过设定所述变径机构的门体开度大小可以根据试验的具体需要变换减压速率。

附图说明

[0025] 为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

[0026] 图1是本发明所述的可变换减压速率的爆破装置在整个减压系统中的位置示意图；

[0027] 图2是本发明所述的可变换减压速率的爆破装置的整体立体图；

[0028] 图3是本发明所述的可变换减压速率的爆破装置的变径机构的后视图；

[0029] 图4是本发明所述的可变换减压速率的爆破装置的变径机构的前视图；

[0030] 图5是本发明所述的可变换减压速率的爆破装置的变径机构的立体图；

[0031] 图中附图标记表示为：1-喉道组件、2-喉门、3-变径机构、4-启闭组件、5-锁定组件、6-步进电机、7-丝杠副、8-轴承座、9-联轴器、10-连接座、11-左侧前门体、12-右侧前门体、13-左侧后门体、14-右侧后门体、15-限位槽、16-上滑轨、17-下滑轨、18-标尺、19-限位杆、20-导向块、21-回位弹簧、22-限位支撑、23-步进电机安装支架、24-轴承座安装支架、25-喉道支撑、26-试验舱、27-负压储备舱、28-密封通道。

具体实施方式

[0032] 本发明所述的一种可变换减压速率的爆破装置的实施例如图1和图2所示，包括喉道组件1、喉门2、爆破执行机构和变径机构3，所述可变换减压速率的爆破装置连通所述试验舱26和所述负压储备舱27，所述喉道组件的外围环绕有密封通道28。

[0033] 所述喉道组件1为两端均不封闭的空心管状结构，具有与试验舱26相连通的固定端和伸入到负压储备舱27中的开启端,所述固定端的边缘与试验舱26舱壁密封连接，所述喉道组件1包括喉道、连接法兰和装配法兰，所述连接法兰设置在所述开启端的端面上，所述连接法兰上设置有密封条，用于密封所述喉门2和喉道；所述装配法兰设置在所述固定端的外周，用于把所述喉道安装到试验舱26上，在所述喉道组件1下部设置有支撑所述喉道组件1的喉道支撑25。

[0034] 所述喉门2与所述喉道组件1的开启端配合，实现试验舱26与负压储备舱27的连通与封闭，与所述喉道组件1的所述开启端配合，实现试验舱26与负压储备舱27的连通与封闭。

[0035] 所述爆破执行机构包括启闭组件4和锁定组件5，所述启闭组件4相对于所述喉道组件1固定设置，并作用在所述喉门2上，在动力源的作用下推动所述喉门2组件开启或者关闭；所述锁定组件5设置在所述喉道组件1与所述喉门2之间，用于对所述关闭的喉门2组件进行锁定，以实现瞬时减压爆破的目的。

[0036] 所述变径机构3固定设置在试验舱26的舱壁上，通过调节所述变径机构3的过流截面积大小来变换减压的速率。如图3、4、5所示，所述变径机构3包括由至少一扇门板组成的门体装置、固定设置在与所述喉道组件1的固定端连接的试验舱26舱壁上承载所述门体装置进行左右移动的滑轨装置、设置在所述门体移动装置的一侧通过连接装置跟所述门体固定连接的门体驱动装置，所述门体驱动装置包括动力装置，传动装置和固定装置，所述动力装置给传动装置提供动力带动所述传动装置传动，所述传动装置使所述门体向靠近或者渐远的方向移动,所述固定装置把所述传动装置固定在与所述喉道组件1的固定端连接的试验舱26舱壁上。所述门体驱动装置中的动力装置为步进电机6，所述步进电机6通过步进电机安装支架23安装在试验舱26舱壁上，传动装置为丝杠副7，固定装置为轴承座8，所述轴承座8通过轴承座安装支架24安装在所述试验舱26舱壁上，所述步进电机6和所述丝杠副7通过所述联轴器9连接，所述丝杠副7和所述门体之间的连接装置为连接座10。

[0037] 所述门体装置由前门体组件和后门体组件部分重叠而成，所述前门体组件的两扇门体在开、关的距离大于自身每扇门体的宽度时，所述前门体组件通过设置在所述前门体组件和所述后门体组件上的限位装置带动所述后门体组件的两扇门体移动，从而将所述喉道组件1的固定端完全封闭或者完全开启；所述前门体组件的两扇门体为左侧前门体11和右侧前门体12，所述后门体组件的两扇门体为左侧后门体13和右侧后门体14，所述喉门2的远离所述前门体的一侧边缘与所述喉道组件1的开启端的边缘形状一致，用于将所述开启端完全密封；所述限位装置为设置在所述左侧前门体11和所述右侧前门体12上的所述限位装置为工字形槽形结构的条形限位槽15、以及设置在所述左侧后门体13和右侧后门体14上的、适合在所述限位槽15中滑动的限位销。

[0038] 所述滑轨装置包括上滑轨16和下滑轨17，所述上滑轨16上设置有再次确认所述门体的开度大小的标尺18，所述下滑轨17上还设置有限制所述后门体组件向中间位置滑动的限动装置，所述限动装置包括一端与所述后门体固定连接的限位杆19、贯穿所述限位杆19另一侧设置的导向块20、与所述导向块20相连的回位弹簧21、与所述回位弹簧21相连的限位支撑22。

[0039] 所述减压爆破装置还设置有爆破控制机构，控制所述减压爆破装置在喉门2打开时，先使所述启闭组件4达到预定的开启力，然后控制所述锁定组件5对所述喉门2进行解锁；在喉门2关闭时，先使所述启闭组件4达到预定的闭合力，然后控制所述锁定组件5对所述喉门2进行锁闭，本实施例中所述的爆破控制机构为计算机自动控制系统。

[0040] 另外，本实施例所述的减压爆破装置是采用压力气体为动力源，动力源通过管路系统进行控制，为喉门2和爆破执行机构提供动力，驱动爆破执行机构对所述喉门2的开闭、锁定和解锁。

[0041] 在爆破试验开始前，要对所述减压爆破装置进行准备和检查，通过计算机启动爆破机构的启闭组件4工作，从而关闭所述爆破机构的喉门2，然后通过计算机根据减压爆破所需时间，设定变径机构3的左侧前门体11和右侧前门体12的开度大小，进而驱动所述步进电机6工作，使所述步进电机6带动所述传动轴和丝杠副7使所述左侧前门体11和右侧前门体12沿着所述上滑轨16和所述下滑轨17向两侧移动，开到设定的宽度后停止，设在所述上滑轨16上的标尺18用来再次确认左侧前门体11和右侧前门体12之间的开度，使之与设定的门体的开度大小一致，当确认过所述变径机构3的左侧前门体11和右侧前门体12之间的开度大小符合实验要求后，主控制台通过点击计算机上的“爆破”按钮或者舱旁指挥工作人员按下台上的钥匙开关按钮（两者只能选择其一操作），发出进行爆破指令，开始进行喉门2瞬间开启的减压爆破试验，所述锁定部件对所述喉门2进行解锁，所述启闭组件
4使所述喉门2打开，然后在所述计算机系统的控制下所述喉门2再次关闭，进而促使所述锁定组件5重新锁定所述喉门2，继续进行下一次试验，如果需要改变减压的速率，那么通过所述变径机构3重新设定所述左侧前门体11和右侧后门体14之间的开度大小，如果要保持原有的减压速率不变，则可以在关闭所述爆破机构的喉门2并调整试验舱26与负压储备舱27初始压力之后直接开始下一次爆破试验。

[0042] 值得注意的是，在不同的爆破试验中，当试验减压速率要求较大时，所述变径机构3要求的开度就较大，这时只依靠所述左侧前门体11和右侧前门体12就可以实现所需设定的门体开度，而左侧后门体13和右侧后门体14的在所述限位杆19、导向块20、与所述导向块20相连的回位弹簧21、与所述回位弹簧21相连的限位支撑22组成的限动装置的限制下不会向所述变径机构3的中间位置滑动；当试验减压速率要求较小时，所述变径机构3要求的开度就较小，此时仅仅依靠所述左侧前门体11和右侧前门体12不能完全实现所需设定的门体开度，设置在所述左侧后门体13与左侧前门体11上的限位销在设置在所述左侧前门体11和右侧前门体12上的限位槽15内向所述变径机构3的中间位置滑动，填充所述前门体组件不能密封所述喉门2组件的开启端的部分。

[0043] 作为优选的实施方式，所述限动装置包括限位杆19、导向块20、回位弹簧21以及限位支撑22，作为可选择的实施方式，所述限动装置还可以为条形橡皮等其他弹性部件。

[0044] 显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。