[實(shí)用新型]一種雙密封破膜器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320390779.3
• 申請(qǐng)日: 2013-07-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203464850U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張偉;任鵬;魏剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): F41B11/73
• 分類號(hào): F41B11/73
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 高媛

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種破膜器，具體涉及一種用于輕氣炮的雙密封破膜器。

背景技術(shù)

超高速輕氣炮發(fā)射系統(tǒng)是“航天器空間防護(hù)”及“彈體侵蝕及典型目標(biāo)防護(hù)”研究領(lǐng)域中進(jìn)行高速及超高速撞擊模擬實(shí)驗(yàn)的主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備，該設(shè)備可將一定質(zhì)量的彈丸發(fā)射到0～7km/s。輕氣炮發(fā)射彈丸時(shí)，主要依靠氣體的壓力對(duì)彈丸進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，因超高速輕氣炮一般采用兩級(jí)供氣，通過(guò)破膜對(duì)發(fā)射管中的彈丸加壓，氣室中所充的氣體壓力的多少?zèng)Q定了破膜的壓力，進(jìn)而決定了彈丸的發(fā)射速度。破膜器的作用在于確保活塞壓縮錐段中的氫氣直到破膜過(guò)程完成而不發(fā)生氫氣泄露，避免因壓力泄露而導(dǎo)致的破膜不完全，進(jìn)而避免因此導(dǎo)致的彈丸速度不達(dá)標(biāo)，同時(shí)也可避免高溫高壓氣體對(duì)發(fā)射管的燒蝕。普通破膜器因只有一個(gè)橡膠O型圈使得在高壓狀態(tài)下出現(xiàn)O型圈燒蝕，無(wú)法完成高壓充氣破膜對(duì)彈丸進(jìn)行超高速驅(qū)動(dòng)，也無(wú)法進(jìn)行高壓(100-500Mpa)充氣而導(dǎo)致的無(wú)法進(jìn)行超高速?gòu)椡璋l(fā)射，發(fā)射成本也較高。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是為解決現(xiàn)有的破膜器存在的無(wú)法對(duì)高壓氣體破膜過(guò)程進(jìn)行密封進(jìn)而無(wú)法提高彈丸的發(fā)射速度、以及因此導(dǎo)致的發(fā)射成本高的問(wèn)題，進(jìn)而提供一種雙密封破膜器。

本實(shí)用新型為解決上述問(wèn)題采取的技術(shù)方案是：本實(shí)用新型的一種雙密封破膜器包括本體、第一密封圈、第二密封圈、第一金屬密封環(huán)和第二金屬密封環(huán)，所述第一金屬密封環(huán)和第二金屬密封環(huán)的截面均為三角形，所述第一密封圈和第二密封圈的截面均為圓形；

本體的與輕氣炮錐段連接的端面的中部設(shè)置有第一圓柱形孔，位于第一圓柱形孔外側(cè)的本體的端面上設(shè)置有一圈用于放置膜片的凹槽，凹槽的底端面上安裝有第一密封圈，位于凹槽外側(cè)的本體的端面上安裝有第一金屬密封環(huán)，且凹槽、第一密封圈和第一金屬密封環(huán)三者同軸設(shè)置；

本體的與發(fā)射管連接的端面的中部設(shè)置有與第二圓柱形孔，第一圓柱形孔和第二圓柱形孔之間設(shè)置有與二者同軸且連通的錐形孔，錐形孔的大直徑端與第一圓柱形孔連通，錐形孔的小直徑端與第二圓柱形孔連通，位于第二圓柱形孔的外側(cè)的本體的端面上分別安裝有第二密封圈和第二金屬密封環(huán)，且第二密封圈和第二金屬密封環(huán)同軸設(shè)置。

本實(shí)用新型的有益效果是：一、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，本實(shí)用新型與高壓輕氣炮錐段相連，采用金屬環(huán)和O型密封圈的雙重密封方式，密封性良好，能使甭管內(nèi)的氫氣充分壓縮，使得破膜壓力更高；本實(shí)用新型與發(fā)射管相連，也采用金屬環(huán)和O型密封圈的雙重密封方式，能使破膜后的氣體全部作用于彈體，使彈體達(dá)到超高速，本實(shí)用新型的本體的兩端面的第一圓柱形孔和第二圓柱形孔的孔徑不同，既能增加破膜效果，還能防止發(fā)射管燒蝕，降低了成本；二、本實(shí)用新型解決了高壓輕氣炮錐段和膜片接觸處的超高壓密封性及破膜器與發(fā)射管接觸處的超高壓密封性問(wèn)題，本實(shí)用新型發(fā)射前泵管抽真空及二級(jí)錐段充氫氣時(shí)都需要良好的密封，在破膜器上加裝金屬環(huán)(截面為三角形)及O型密封圈即可實(shí)現(xiàn)密封效果；在發(fā)射過(guò)程中，當(dāng)想要發(fā)射較低速度，即破膜前氫氣壓力較小時(shí)，O型密封圈自身便能起到很好的密封效果。但是當(dāng)想要發(fā)射高速時(shí)，破膜前高壓錐段內(nèi)會(huì)達(dá)到五百兆帕的超高壓力，這時(shí)O型密封圈會(huì)在超高壓氫氣的作用下發(fā)生損壞，泄露氫氣，造成能源浪費(fèi)，彈速不達(dá)標(biāo)，無(wú)法完成超高速發(fā)射。加裝金屬環(huán)(截面為三角形)可承受住超高的氫氣壓力，但金屬三角環(huán)無(wú)法和接觸位置保持高度的無(wú)縫隙接觸，在抽真空或者充入氫氣時(shí)會(huì)發(fā)生泄漏，無(wú)法實(shí)現(xiàn)密封。本實(shí)用新型結(jié)合了O型密封圈和金屬環(huán)(截面為三角形)的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)出了一種全新的密封方式，即采用金屬環(huán)和O型密封圈共同使用，達(dá)到高壓或超高壓密封的效果；三、本實(shí)用新型具有在保持原有實(shí)驗(yàn)條件下，不增加任何裝置提高使錐段中氫氣的充氣量，使得破膜壓力增高，從而有效提高彈丸發(fā)射的極限速度，可使輕氣炮錐段內(nèi)的瞬時(shí)氣壓在達(dá)到100-500Mpa高壓時(shí)，破膜過(guò)程不漏氣，使一定質(zhì)量的彈丸加速到7km/s，有效地解決了現(xiàn)有破膜器，無(wú)法完成7km/s的超高速發(fā)射，提高了輕氣炮的發(fā)射效率，降低了發(fā)射成本，發(fā)射成本相比現(xiàn)有的成本0.5萬(wàn)降低了10％-30％。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的主視結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是圖1的左視圖，圖3是本實(shí)用新型用于輕氣炮的安裝使用示意圖(6、輕氣炮錐段，7、發(fā)射管，8、膜片；9、輕氣炮錐段上的橡膠密封圈)，圖4是本實(shí)用新型第一密封圈和第一金屬密封環(huán)在自然狀態(tài)的工作示意圖，圖5是本實(shí)用新型的第一密封圈和第一金屬密封環(huán)在真空狀態(tài)下的工作示意圖，圖6是本實(shí)用新型的第一密封圈和第一金屬密封環(huán)在低壓狀態(tài)下的工作示意圖，圖7是本實(shí)用新型的第一密封圈和第一金屬密封環(huán)在高壓狀態(tài)下的工作示意圖。

具體實(shí)施方式