一種具有緩沖功能的泄壓保護裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種具有緩沖功能的泄壓保護裝置，屬于超高溫、超高壓氣體做功技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在很多火藥超高壓做功環(huán)境中，均是通過系統(tǒng)內(nèi)部火藥燃燒持續(xù)補氣，彌補做功過程帶來的壓力下降，使壓力維持在一個相對穩(wěn)定的區(qū)間，保持其做功的能力。一旦做功過程因意外卡滯等因素受阻時，火藥不會停止燃燒，即補氣不會因做功過程受阻而停止，該情況將造成系統(tǒng)內(nèi)壓迅速升高，帶來筒體爆裂隱患，上述情況在火工作動裝置和很多超高壓使用環(huán)境中均普遍存在，為提高系統(tǒng)的安全裕度，有必要使用泄壓閥結(jié)構(gòu)。
[0003]常規(guī)泄壓閥門通常在(15?35) °C的環(huán)境下使用，耐受壓力的上限一般不超過30MPa，一般使用球-錐配合結(jié)構(gòu)實現(xiàn)密封，具備反復開啟和關(guān)閉的能力或其他反饋輸出功能，尺寸一般較大。限制常規(guī)泄壓閥門在超高壓氣體做功領(lǐng)域使用的原因有以下三點:1)超高壓裝置相對尺寸較小，而常規(guī)閥門尺寸較大，配套不協(xié)調(diào)；2)常規(guī)閥門僅能在常溫條件下使用，高溫條件下工作性能不穩(wěn)定，泄壓散差過大，可靠性較低；3)常規(guī)閥門的使用壓力上限一般不超過30MPa，無法滿足高壓裝置的壓力泄放要求。
[0004]火藥燃燒超快速產(chǎn)氣的特性會造成泄壓保護裝置承受氣體沖擊，在泄壓保護裝置中增加緩沖結(jié)構(gòu)，可有效降低沖擊，提高泄壓一致性。為此，有必要提供一種具有緩沖功能的改進泄壓閥結(jié)構(gòu)，用于火藥燃燒容器，提高使用安全性。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的技術(shù)解決問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供了一種具有緩沖功能的泄壓保護裝置，該裝置可用于超高溫、超高壓環(huán)境，被密封氣體的瞬間高溫可達到2000°C，在50MPa至300MPa的范圍內(nèi)，其泄壓精度可以控制在± 10 %以內(nèi)，體積小、重量輕，且結(jié)構(gòu)簡單，泄壓一致性好。
[0006]本實用新型的技術(shù)解決方案是:
[0007]一種具有緩沖功能的泄壓保護裝置，包括筒體、堵頭、剪切件、第一 0形密封圈、緩沖塊、密封墊和第二 0形密封圈，用于承載高溫高壓氣體的筒體開有臺階孔，在筒體的臺階上設置有密封墊，緩沖塊安裝在筒體的臺階孔處并將密封墊壓緊，緩沖塊下端設有第一 0形密封圈，緩沖塊上端開有安裝剪切件的槽，下端開有通氣孔，剪切件安裝在緩沖塊上端的槽中，剪切件與緩沖塊通過第二 0形密封圈密封，剪切件頂部開有剪切槽，堵頭與筒體緊固連接并將剪切件壓緊在緩沖塊上，堵頭上端均布泄壓孔。
[0008]在上述的一種具有緩沖功能的泄壓保護裝置中，堵頭外壁上設置有與筒體配合的螺紋段。
[0009]在上述的一種具有緩沖功能的泄壓保護裝置中，剪切件由剪切本體和兩個支耳組成，每個支耳上均開有剪切槽，兩個剪切槽的中心距大于剪切本體的直徑。
[0010]在上述的一種具有緩沖功能的泄壓保護裝置中，剪切槽的形狀為弧形或三角形。
[0011]在上述的一種具有緩沖功能的泄壓保護裝置中，緩沖塊通氣孔的直徑小于泄壓孔的直徑，緩沖塊通氣孔的長度不小于5mm。
[0012]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是:
[0013]1、本實用新型可用于超高溫環(huán)境、超高壓環(huán)境，峰值使用壓力可超過300MPa，瞬加高溫可達2000°C，遠遠大于常規(guī)閥門的使用環(huán)境，填補了超高溫、超高壓氣體做功領(lǐng)域的空白。
[0014]2、本實用新型剪切件頂部開有剪切槽，使得剪切塊在預定位置被剪斷，剪斷后支耳持續(xù)被壓緊，不影響泄壓孔的工作環(huán)境，保證了泄壓一致性，在50MPa至300MPa的范圍內(nèi)，其泄壓精度可以控制在±10%以內(nèi)。
[0015]3、本實用新型采取了一系列措施提高泄壓一致性，針對火藥燃燒產(chǎn)氣等高速產(chǎn)氣情況設計了緩沖塊，緩沖塊上端開有安裝剪切塊的槽，下端開有通氣孔，中間形成緩沖腔，可有效降低燃氣瞬態(tài)沖擊對剪切片抗剪性能的影響，提高了裝置抗沖擊性能。
[0016]4、本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕，應用范圍廣闊。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)圖
[0018]圖2a為本實用新型的剪切件的俯視圖
[0019]圖2b為本實用新型的剪切件的軸向剖視圖
[0020]圖3a為本實用新型的堵頭的軸向剖視圖
[0021]圖3b為本實用新型的堵頭的向視圖
[0022]圖4為本實用新型的緩沖塊軸向剖視圖
[0023]其中:1筒體、2堵頭、3剪切件、4第一 0形密封圈、5緩沖塊、6高溫高壓氣體、7密封墊、8第二 0形密封圈、21內(nèi)腔、22開口端、23封閉端、24泄壓孔、25螺紋段、31剪切本體、32支耳。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合【附圖說明】和具體實施例對本實用新型作進一步描述:
[0025]如圖1所示，一種具有緩沖功能的泄壓保護裝置，包括筒體1、堵頭2、剪切件3、第一 0形密封圈4、緩沖塊5、密封墊7和第二 0形密封圈8，用于承載高溫高壓氣體6的筒體1開有臺階孔，在筒體1的臺階上設置有密封墊7，緩沖塊5安裝在筒體1的臺階孔處并將密封墊7壓緊，緩沖塊5下端設有第一 0形密封圈4，緩沖塊5上端開有安裝剪切件3的槽，下端開有通氣孔，剪切件3安裝在緩沖塊5上端的槽中，剪切件3與緩沖塊5通過第二 0形密封圈8密封，剪切件3頂部開有剪切槽，堵頭2與筒體1緊固連接并將剪切件3壓緊在緩沖塊5上，堵頭2上端均布泄壓孔24。
[0026]如圖2a和2b所示，剪切件3由剪切本體31和兩個支耳32組成，兩個支耳32自剪切本體31沿徑向向外對稱延伸而成，剪切本體31與支耳32的高度比例為7.2:2，每個支耳32上均開有剪切槽，剪切槽槽深與支耳32高度的比例為1 '2，從而保證剪切件3發(fā)生純剪切斷裂，兩個剪切槽的中心距大于剪切本體31的直徑，剪切槽的形狀為弧形。
[0027]如圖3a和3b所示，堵頭2外壁上設置有與筒體1配合的螺紋段25，堵頭2開有臺階形凹槽，槽寬比例為13:11。
[0028]如圖4所示，緩沖塊5通氣孔的直徑D4小于泄壓孔24的直徑，D4設置為1.8mm，緩沖塊5上端的槽寬設置為8mm，緩沖塊5通氣孔的孔深與上端的槽深比例為6:10.2。
[0029]本實用新型的工作原理是:
[0030]當容器內(nèi)氣壓升高過快產(chǎn)生沖擊時，高溫高壓氣體6通過緩沖塊5的通氣孔緩沖后再作用在剪切件3上，降低沖擊對剪切件3材料性能的影響，提高裝置的泄壓一致性。當容器內(nèi)的高溫高壓氣體6的壓力提高到安全預定值時，剪切件3從頂部的剪切槽處斷裂，斷裂的支耳32被堵頭3壓緊固定，剪切件3其余部分在高溫高壓氣體6的作用下運動至堵頭2槽底止動，此時露出堵頭2的泄壓孔24，高溫高壓氣體6通過泄壓孔24排放到筒體1外，實現(xiàn)高溫高壓氣體6泄放功能，防止裝置發(fā)生筒體1爆裂故障。
[0031]本實用新型說明書中未詳細描述的內(nèi)容為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知技術(shù)。
【主權(quán)項】
1.一種具有緩沖功能的泄壓保護裝置，其特征在于:包括筒體(1)、堵頭(2)、剪切件(3)、第一 0形密封圈(4)、緩沖塊(5)、密封墊(7)和第二 0形密封圈(8)，用于承載高溫高壓氣體出)的筒體(1)開有臺階孔，在筒體(1)的臺階上設置有密封墊(7)，緩沖塊(5)安裝在筒體(1)的臺階孔處并將密封墊(7)壓緊，緩沖塊(5)下端設有第一 0形密封圈(4)，緩沖塊(5)上端開有安裝剪切件(3)的槽，下端開有通氣孔，剪切件(3)安裝在緩沖塊(5)上端的槽中，剪切件(3)與緩沖塊(5)通過第二 0形密封圈(8)密封，剪切件(3)頂部開有剪切槽，堵頭(2)與筒體(1)緊固連接并將剪切件(3)壓緊在緩沖塊(5)上，堵頭(2)上端均布泄壓孔(24)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有緩沖功能的泄壓保護裝置，其特征在于:所述堵頭(2)外壁上設置有與筒體(1)配合的螺紋段(25)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有緩沖功能的泄壓保護裝置，其特征在于:所述剪切件(3)由剪切本體(31)和兩個支耳(32)組成，每個支耳(32)上均開有剪切槽，兩個剪切槽的中心距大于剪切本體(31)的直徑。4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種具有緩沖功能的泄壓保護裝置，其特征在于:所述剪切槽的形狀為弧形或三角形。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有緩沖功能的泄壓保護裝置，其特征在于:所述緩沖塊(5)通氣孔的直徑小于泄壓孔(24)的直徑，緩沖塊(5)通氣孔的長度不小于5mm。
【專利摘要】本實用新型公開了一種具有緩沖功能的泄壓保護裝置，包括筒體、堵頭、剪切件、第一O形密封圈、緩沖塊、密封墊和第二O形密封圈，緩沖塊安裝在筒體的臺階孔處并將密封墊壓緊，緩沖塊上端開有安裝剪切件的槽，下端開有通氣孔，剪切件上端開有剪切槽，堵頭與筒體緊固連接并將剪切件壓緊在緩沖塊上，堵頭上端均布泄壓孔。當筒體內(nèi)的氣體壓力迅速升高時，氣體流經(jīng)緩沖塊后再作用在剪切件上，剪切件在剪切槽處斷裂，剪切件支耳被堵頭壓緊在緩沖塊上，剪切件其余部分在氣體作用下運動至堵頭槽底止動，氣體通過泄壓孔排放到容器外。本實用新型體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單，泄壓一致性好，可用于超高溫、超高壓環(huán)境，其泄壓精度可以控制在±10％以內(nèi)。
【IPC分類】F16K17/14
【公開號】CN205047916
【申請?zhí)枴緾N201520762100
【發(fā)明人】高琳琪, 戚鵬, 陳安春, 王起悟, 龍軍, 庹昌春, 王建
【申請人】中國航天科技集團公司川南機械廠
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年9月29日