本實(shí)用新型屬于產(chǎn)品包裝領(lǐng)域，具體涉及一種新型自發(fā)熱產(chǎn)品的抗事故包裝箱內(nèi)容器結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

在高空運(yùn)輸階段，抗事故包裝箱及其內(nèi)容物可能處于高空跌落、火燒、水浸等嚴(yán)酷的事故環(huán)境下(如包裝箱從運(yùn)輸機(jī)上跌落后，再遭遇火燒的嚴(yán)酷環(huán)境)。在上述異常事故環(huán)境下，抗事故包裝箱必須確保其裝運(yùn)內(nèi)容物的安全。

典型抗事故包裝箱，主要功能是能抵抗高空跌落、火燒、水浸等異常事故環(huán)境的沖擊，減少有效載荷部件在異常環(huán)境下的破壞；如果有效載荷含有放射性物質(zhì)，包裝箱的內(nèi)容器還要具備可靠的密封，防止事故后有害材料的擴(kuò)散。

內(nèi)容器是抗事故包裝箱的關(guān)鍵部件，不僅要求其抗沖擊性能好，而且要具有良好的密封性。對(duì)于一些自發(fā)熱的有效載荷產(chǎn)品(如航天用的同位素?zé)嵩?電源)時(shí)，由于自身始終在發(fā)熱，其在包裝箱內(nèi)部會(huì)集聚高溫，因此內(nèi)容器的主體及密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還必須要考慮高溫帶來(lái)的影響。

現(xiàn)階段考慮到內(nèi)部高溫影響的內(nèi)容器主要具備以下缺點(diǎn)：

1、密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)困難：這是由于緩沖部件在內(nèi)容器內(nèi)部，造成內(nèi)容器尺寸較大，相應(yīng)的密封結(jié)構(gòu)尺寸就較大，增加了密封的設(shè)計(jì)難度；

2、采用的橡膠密封結(jié)構(gòu)不能滿足高溫密封要求：絕大多數(shù)橡膠的溫度耐受范圍都在250℃以下，不能適應(yīng)更高溫度條件下的密封要求；

3、容器薄壁處在高速?zèng)_擊時(shí)會(huì)有明顯變形，不能再重復(fù)使用：內(nèi)容器設(shè)計(jì)理念是通過內(nèi)容器變形吸能，因此內(nèi)容器的壁厚較薄，在經(jīng)受跌落等事故環(huán)境時(shí)會(huì)變形甚至損壞。

我方通過查詢相關(guān)資料得知發(fā)表在《航天器工程》上的《放射性同位素?zé)嵩?電源在航天任務(wù)中的應(yīng)用》為本實(shí)用新型的最接近現(xiàn)有技術(shù)，其仍具備以下缺點(diǎn)：

1、在受高速撞擊時(shí)內(nèi)容器自身產(chǎn)生的動(dòng)能也較大，危及產(chǎn)品的安全：這是由于內(nèi)容器采用了厚壁設(shè)計(jì)，確保內(nèi)容器在跌落等事故環(huán)境下的完好性，從而保證內(nèi)容器的密封，這就造成自身質(zhì)量較大，在受高速撞擊時(shí)自身產(chǎn)生的動(dòng)能也較大；

2、密封性能不夠穩(wěn)定：這是由于在高溫條件下，內(nèi)容器箱體、螺釘?shù)雀髁慵臒嶙冃斡胁町悾葆敿訌椈蓧|圈的結(jié)構(gòu)不能很好的補(bǔ)償這個(gè)變形差異，造成密封性能的下降；

3、螺釘和底座螺紋孔相接觸的表面經(jīng)過高溫?zé)崤蛎浖盁崆治g作用，很容易卡死而拆卸困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的就在于為了解決上述問題而提供一種新型自發(fā)熱產(chǎn)品的抗事故包裝箱內(nèi)容器結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的：

新型自發(fā)熱產(chǎn)品的抗事故包裝箱內(nèi)容器結(jié)構(gòu)，包括上蓋和底座，在所述上蓋上設(shè)置有多個(gè)孔洞，在所述底座上設(shè)置有多個(gè)與所述上蓋上孔洞對(duì)應(yīng)的螺孔，所述上蓋和所述底座之間通過多個(gè)壓緊螺釘連接，所述上蓋的底部設(shè)置有凸臺(tái)，所述凸臺(tái)插入所述底座內(nèi)部，所述上蓋底部的環(huán)狀面與所述底座上表面連接，所述底座上口內(nèi)側(cè)設(shè)置有環(huán)狀缺口，所述蓋底部的環(huán)狀面上與所述環(huán)狀缺口接觸的地方設(shè)置有上蓋刀口，所述底座上口的所述環(huán)狀缺口底部設(shè)置有底座刀口，所述環(huán)狀缺口內(nèi)安裝有金屬墊片，所述上蓋刀口、所述底座刀口和所述金屬墊片相互擠壓安裝；所述壓緊螺釘?shù)念^部下方與所述底座之間設(shè)置有碟形彈簧。上蓋刀口、底座刀口和金屬墊片相互擠壓安裝以通過塑性接觸達(dá)到密封效果，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、密封度高及操作方便的優(yōu)點(diǎn)；

如圖7所示，本專利的碟形彈簧具備小變形空間，卻有較大的載荷容量，在合理的參數(shù)選擇條件下，其特性曲線有一段接近水平的區(qū)域，在該區(qū)域內(nèi)變形量變化時(shí)，其載荷變化很??；安裝碟形彈簧時(shí)候，將碟形彈簧的初始工作點(diǎn)選擇在W點(diǎn)，連接結(jié)構(gòu)尺寸鏈產(chǎn)生間歇或者過盈時(shí)，碟形彈簧產(chǎn)生變形，其工作點(diǎn)向W1或者W2移動(dòng)，即利用碟形彈簧W1W2段的變形量來(lái)補(bǔ)償連接結(jié)構(gòu)尺寸鏈的變化量，使金屬墊片與上蓋和底座之間始終保持緊密接觸，而且使金屬墊片上壓緊力基本不變從而獲得穩(wěn)定可靠的密封性能。

具體地，所述底座為桶狀結(jié)構(gòu)，所述底座的側(cè)壁分為內(nèi)部壁體和外部的加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)沿側(cè)壁的內(nèi)部壁體呈環(huán)形分布。在經(jīng)受高速?zèng)_擊時(shí)，可保持內(nèi)容器及其密封結(jié)構(gòu)的完好，這樣的結(jié)構(gòu)布置既保證了內(nèi)容器的強(qiáng)度和剛度，又控制了內(nèi)容器的重量。

進(jìn)一步地，所述碟形彈簧厚度為2.6mm，外徑為35mm，自由高度為3.9mm。

進(jìn)一步地，所述底座的頂部表面還開設(shè)有多個(gè)指向頂部中心的凹槽，所述凹槽與所述環(huán)狀缺口接通。在需要換掉金屬墊片時(shí)候，可以采用撬子從凹槽內(nèi)伸向金屬墊片處，把金屬墊片撬脫。

進(jìn)一步地，壓緊螺釘?shù)穆菁y上涂抹有膏狀高溫潤(rùn)滑劑。

更進(jìn)一步地，膏狀高溫潤(rùn)滑劑包括銅粉和潤(rùn)滑油。膏狀高溫潤(rùn)滑劑能承受很高的壓力和溫度(達(dá)800℃)，能有效隔離兩個(gè)螺紋面間的接觸，從而杜絕螺紋的卡死現(xiàn)象。

本實(shí)用新型的有益效果在于：

本實(shí)用新型的內(nèi)容器采用高強(qiáng)度和高剛度的設(shè)計(jì)理念，并就自發(fā)熱產(chǎn)品帶來(lái)的高溫影響采取了多項(xiàng)措施，確保包裝箱在經(jīng)受跌落等事故環(huán)境后，內(nèi)容器主體結(jié)構(gòu)及密封結(jié)構(gòu)完好，不發(fā)生有害材料的泄漏。

總體結(jié)構(gòu)處內(nèi)容器置于緩沖部件內(nèi)，減小密封結(jié)構(gòu)尺寸；內(nèi)容器采用高強(qiáng)度、高剛度設(shè)計(jì)理念，確保在事故環(huán)境下密封結(jié)構(gòu)的可靠；在保證強(qiáng)度和剛度前提下，采用加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)盡可能減輕內(nèi)容器重量。

消除高溫影響采取的措施：上蓋刀口、底座刀口和金屬墊片相互擠壓安裝實(shí)現(xiàn)高溫密封；特制的碟形彈簧的設(shè)置消除熱變形帶來(lái)的影響，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠的密封；螺紋上涂一層高溫潤(rùn)滑劑，防止螺釘和底座螺孔相接觸的表面經(jīng)過高溫?zé)崤蛎浖盁崆治g作用出現(xiàn)卡死現(xiàn)象。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型的金屬墊片結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型的底座結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型的上蓋結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實(shí)用新型的碟形彈簧的立體圖；

圖6是本實(shí)用新型的碟形彈簧的左視圖；

圖7為本實(shí)用新型的碟形彈簧受力結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、上蓋；2、碟形彈簧；3、壓緊螺釘；4、金屬墊片；5、底座；6、上蓋刀口；7、下蓋刀口；8、凸臺(tái)；9、加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)；10、內(nèi)部壁體。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明：

如圖1、圖2、圖3所示，新型自發(fā)熱產(chǎn)品的抗事故包裝箱內(nèi)容器結(jié)構(gòu)，包括上蓋和底座，在所述上蓋上設(shè)置有多個(gè)孔洞，在所述底座上設(shè)置有多個(gè)與所述上蓋上孔洞對(duì)應(yīng)的螺孔，所述上蓋和所述底座之間通過多個(gè)壓緊螺釘連接，所述上蓋的底部設(shè)置有凸臺(tái)，所述凸臺(tái)插入所述底座內(nèi)部，所述上蓋底部的環(huán)狀面與所述底座上表面連接，所述底座上口內(nèi)側(cè)設(shè)置有環(huán)狀缺口，所述蓋底部的環(huán)狀面上與所述環(huán)狀缺口接觸的地方設(shè)置有上蓋刀口，所述底座上口的所述環(huán)狀缺口底部設(shè)置有底座刀口，所述環(huán)狀缺口內(nèi)安裝有金屬墊片，所述上蓋刀口、所述底座刀口和所述金屬墊片相互擠壓安裝；所述壓緊螺釘?shù)念^部下方與所述底座之間設(shè)置有碟形彈簧。上蓋刀口、底座刀口和金屬墊片相互擠壓安裝以通過塑性接觸達(dá)到密封效果，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、密封度高及操作方便的優(yōu)點(diǎn)；

如圖7所示，本專利的碟形彈簧具備小變形空間，卻有較大的載荷容量，在合理的參數(shù)選擇條件下，其特性曲線有一段接近水平的區(qū)域，在該區(qū)域內(nèi)變形量變化時(shí)，其載荷變化很??；安裝碟形彈簧時(shí)候，將碟形彈簧的初始工作點(diǎn)選擇在W點(diǎn)，連接結(jié)構(gòu)尺寸鏈產(chǎn)生間歇或者過盈時(shí)，碟形彈簧產(chǎn)生變形，其工作點(diǎn)向W1或者W2移動(dòng)，即利用碟形彈簧W1W2段的變形量來(lái)補(bǔ)償連接結(jié)構(gòu)尺寸鏈的變化量，使金屬墊片與上蓋和底座之間始終保持緊密接觸，而且使金屬墊片上壓緊力基本不變從而獲得穩(wěn)定可靠的密封性能。

如圖3所示，所述底座為桶狀結(jié)構(gòu)，所述底座的側(cè)壁分為內(nèi)部壁體和外部的加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)沿側(cè)壁的內(nèi)部壁體呈環(huán)形分布。在經(jīng)受高速?zèng)_擊時(shí)，可保持內(nèi)容器及其密封結(jié)構(gòu)的完好，這樣的結(jié)構(gòu)布置既保證了內(nèi)容器的強(qiáng)度和剛度，又控制了內(nèi)容器的重量。

如圖5和圖6所示，所述碟形彈簧厚度為2.6mm，外徑為35mm，自由高度為3.9mm。

如圖3所示，所述底座的頂部表面還開設(shè)有多個(gè)指向頂部中心的凹槽，所述凹槽與所述環(huán)狀缺口接通。在需要換掉金屬墊片時(shí)候，可以采用撬子從凹槽內(nèi)伸向金屬墊片處，把金屬墊片撬脫。

壓緊螺釘?shù)穆菁y上涂抹有膏狀高溫潤(rùn)滑劑。膏狀高溫潤(rùn)滑劑包括銅粉和潤(rùn)滑油。膏狀高溫潤(rùn)滑劑能承受很高的壓力和溫度(達(dá)800℃)，能有效隔離兩個(gè)螺紋面間的接觸，從而杜絕螺紋的卡死現(xiàn)象。

本專利在經(jīng)歷異常事故環(huán)境后密封性能仍能達(dá)到整體氦漏率不大于1.5× 10-6Pa·m³/s。

碟彈簧載荷F與變形量f之間的關(guān)系為：

碟形彈簧材料的彈性模量為2.06×10-5MPa；

碟形彈簧材料的泊松比為0.3；

碟形彈簧厚度為2.6mm；

計(jì)算系數(shù)為0.706；

碟形彈簧外徑為35mm；

K4-計(jì)算系數(shù)，1

h-碟形彈簧自由高度，3.9mm壁厚壓縮量

此參數(shù)條件下碟形彈簧的特性曲線如附圖1所示。從圖7可以看出，變形量在2.8mm至3.6mm之間時(shí)，彈簧載荷變化較小。因此，選擇變形量3.2mm位置為碟形彈簧的工作點(diǎn)W，這個(gè)位置碟形彈簧載荷約70000N。

以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其效物界定。