[發明專利]真空高速發射裝置

無效

• 申請號: 201210273917.X
• 申請日: 2012-08-03
• 公開（公告）號: CN102818734A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 劉會霞;郭朝;沈宗寶;張虎;李品;胡楊;杜道忠;高陽陽;劉輝;王霄
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G01N3/307
• 分類號: G01N3/307;G01N3/02
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 瞿網蘭

技術領域

本發明涉及一種發射裝置，尤其是一種用于高速沖擊成形實驗的發射裝置,具體地說是一種真空高速發射裝置。

背景技術

眾所周知，高速沖擊可以使材料在極高的變形速度下成形，高速沖擊成形實驗能完成一些用常規方法難以實現的特殊工件的成形。其中沖頭速度對沖擊效果有重要的影響，但是目前的高速發射裝置存在沖頭在預定長度發射管飛行過程中未能充分加速（沖頭變加速）的問題，沖頭未達到預定速度必將影響沖擊效果。此外沖頭的后部由高壓氣體推動，沖頭向前飛行的空氣阻力也會降低沖頭速度。隨著沖頭在發射管中飛行距離增加，沖頭后部的氣壓逐漸降低，沖頭前面的空氣阻礙效果會更加明顯。

如周立端、曲建波、黃文云的論文：φ100大型霍普金森桿論證的氣炮發射試驗研究。論文中提到霍普金森桿氣炮發射裝置。作為一種通用的高速發射裝置。發射時，向氣體炮內部加入高壓，利用高壓氣體推動沖擊桿發射，使彈丸獲得高速進行沖擊。但是在沖擊桿飛行過程中，由于沖擊桿后部的高壓氣體壓力會隨著其占用發射管體積的增加而下降，沖擊桿后部的氣壓下降，使得沖擊桿加速過程加速度不斷減小的變加速運動，降低加速效果，影響沖擊桿最終速度，降低沖擊成形效果。作為高壓氣發射裝置，霍普金森桿氣炮發射裝置不能解決沖擊桿前面空氣阻力減低沖擊桿速度的問題。

用真空進行發射沖擊的裝置，不會碰到高壓氣發射的問題?？梢越鉀Q沖擊桿前面空氣阻力減低沖擊桿速度的問題。用真空進行發射沖擊的裝置在論文中有所論述，但是裝置不詳，發射方法有待改進。如陳家安、雷全新、江樹吼、何曉祺、喬景武的論文：真空炮研究。該論文提供的真空炮的發射原理為用真空進行沖頭的發射。試驗前發射管兩端密封,真空系統對真空裝置和發射管抽真空。發射時用限位銷抽將彈丸施放,試驗彈在大氣壓力的作用下直線加速,直至進入回收管。該裝置彈丸施放機構使用限位銷，使得系統抽真空時密封的缺陷，造成彈丸發射時發射管空氣的泄露，降低加速效果。其次，應用限位銷控制彈丸發射，操作不便，在多次重復實驗時影響效率。

發明內容

本發明的目的是針對現有的高速發射裝置利用高壓氣體進行發射時，沖頭后部氣體壓力隨著沖頭的飛行而減小，從而導致沖頭加速度的減小，影響沖頭速度和沖擊效果的問題，設計一種準勻加速運動，同時對沖頭的發射應用氣動控制的真空高速發射裝置，以避免沖頭前面空氣阻力影響沖頭速度的缺陷。

本發明的技術方案是：

一種真空高速發射裝置，它包括發射管5、滑塊3和真空發生裝置11，其特征是所述的發射管5的發射端密封連接有密封法蘭2，密封法蘭2的內腔中加工有與發射管5相連通的軸向臺階狀通孔，沖頭1安裝在密封法蘭2的軸向臺階狀態通孔中，沖頭1的一端與密封法蘭2中的臺階面相抵而實現單向定位，同時使密封法蘭2實現端面密封，沖頭1的另一端呈自由狀態并與空氣相接觸，在密封法蘭2上還加工有徑向通孔，該徑向通孔通過連接管道與真空發生裝置11相連通以實現對發射管5的一端抽真空；發射管5的擊發端安裝有頂柱法蘭6，頂柱法蘭6的中心設有凸起的頂柱601，頂柱601的周邊設有軸向通孔602，在頂柱法蘭6上還加工有與軸向通孔602連通的、用于連接真空發生裝置11的徑向抽真空孔603，在頂柱法蘭6的外側安裝有高壓氣缸7，高壓氣缸7的內腔呈臺階狀結構，發射活塞8的內端安裝在高壓氣缸7的小內徑腔中，發射活塞8的外端設有一個只能在高壓氣缸7的大內徑腔中移動的端面凸臺801，高壓氣缸7的大直徑內腔面、臺階面、發射活塞8的外表面及端面凸臺801之間形成一個阻尼腔B，阻尼腔B與控制閥A相連通；在發射活塞8的內端面上設有供頂柱法蘭6上的頂柱601通過的端面通孔802，密封塞9的一端與該端面通孔802相配合，密封塞9的另一端插裝在支撐法蘭10的導向孔柱101中，支撐法蘭10固定在高壓氣缸7的外端面上，在支撐法蘭10上加工有連通發射活塞8內腔與大氣的軸向通孔102；所述的滑塊3位于發射管5并與頂柱法蘭6的端面相抵。

所述的頂柱法蘭6上的軸向通孔602的數量為三個，它們均布在頂柱601的周圍。

所述的支撐法蘭10上均布加工有三個軸向通孔102。

所述的發射管靠近密封法蘭2的一端支承在支架4中。

所述的高壓氣缸7加工有連通頂柱法蘭6上的徑向抽真空孔603的通孔，該通孔與真空發生裝置11的抽真空管相連通。

所述的發射管5的長度不小于10米。

本發明的有益效果：