用于大型爆炸波模擬裝置的大氣室多膜片驅(qū)動(dòng)器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于防護(hù)工程中爆炸波模擬裝置研制【技術(shù)領(lǐng)域】，提出一種用于大型爆炸波模擬裝置的大氣室多膜片驅(qū)動(dòng)器。大氣室多膜片驅(qū)動(dòng)器的高壓段（2）的兩端分別設(shè)置扶壁式反力墻（1）、膜片及高壓封隔結(jié)構(gòu)（4）；高壓段（2）的中心具有高壓氣室（3）；高壓氣室（3）與高壓氣站相連通；膜片及高壓封隔結(jié)構(gòu)（4）的主體由圈梁（14）、立柱（11）和橫梁（13）連接而成；橫梁（13）、立柱（11）以及圈梁（14）之間所形成的若干個(gè)框架上分別安裝相對應(yīng)的面板（15）；若干個(gè)面板（15）中的多個(gè)面板上安裝固定有線性切割裝藥的膜片（16）。本實(shí)用新型具有高壓氣室容積大、膜片數(shù)量多、膜片打開數(shù)量和位置可控的優(yōu)勢。
【專利說明】用于大型爆炸波模擬裝置的大氣室多膜片驅(qū)動(dòng)器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于防護(hù)工程中爆炸波模擬裝置研制【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種通過精 確控制高壓氣室中壓力大小和膜片及高壓封隔結(jié)構(gòu)上打開膜片的數(shù)量、位置來模擬不同當(dāng) 量裝藥爆炸所產(chǎn)生沖擊波環(huán)境的大氣室多膜片驅(qū)動(dòng)器。

【背景技術(shù)】
[0002] 20世紀(jì)90年代以來，由于高技術(shù)武器的迅猛發(fā)展，對防護(hù)工程實(shí)驗(yàn)技術(shù)和實(shí)驗(yàn)條 件提出了新的更高的要求，現(xiàn)有激波管設(shè)備因受加載環(huán)境和實(shí)驗(yàn)段尺寸的限制，已不能滿 足許多領(lǐng)域內(nèi)日益增長的實(shí)驗(yàn)需求。為了應(yīng)對日新月異的軍事變革，提升軍用和民用工程 及武器裝備的防護(hù)水平，迫切需要研制大型抗爆激波管。大氣室多膜片驅(qū)動(dòng)器作為產(chǎn)生沖 擊波的設(shè)備是爆炸波模擬裝置的關(guān)鍵部件，因此大氣室多膜片驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)和研究也是整 個(gè)大型爆炸波模擬裝置研發(fā)過程中的重中之重。
[0003] 目前，爆炸波模擬裝置驅(qū)動(dòng)器大多利用鋼制驅(qū)動(dòng)管以及安裝在收斂噴管喉部段的 膜片將高壓段與低壓段分隔，在膜片上先刻出一定深度的凹槽，當(dāng)膜片打開后，氣體向外膨 脹就產(chǎn)生了氣體的不定向運(yùn)動(dòng)。這種驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相對復(fù)雜、造價(jià)高昂、對場地條件要求也很 高，且驅(qū)動(dòng)管內(nèi)氣體排空所需的時(shí)間不易控制。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的是提出了一種用于大型爆炸波模擬裝置 的大氣室多膜片驅(qū)動(dòng)器。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型的目的，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案：
[0006] -種用于大型爆炸波模擬裝置的大氣室多膜片驅(qū)動(dòng)器，所述的大氣室多膜片驅(qū)動(dòng) 器包括有扶壁式反力墻、高壓段和膜片及高壓封隔結(jié)構(gòu)；所述的扶壁式反力墻位于高壓段 起始端，所述的膜片及高壓封隔結(jié)構(gòu)位于高壓段的出口端；所述高壓段的中心具有高壓氣 室；所述的高壓氣室為由高壓段、膜片及高壓封隔結(jié)構(gòu)和扶壁式反力墻構(gòu)成的一個(gè)密封的 高壓容器；所述的高壓氣室通過扶壁式反力墻上的進(jìn)氣孔與安裝在大型爆炸波模擬裝置外 的高壓氣站相連通，利用高壓氣站向高壓氣室內(nèi)充入壓縮空氣，從而獲得用以形成沖擊波 的高壓氣體，實(shí)現(xiàn)大型爆炸波環(huán)境的模擬；所述膜片及高壓封隔結(jié)構(gòu)的主體包括有若干段 圈梁、若干根立柱和若干根橫梁；若干段所述的圈梁構(gòu)成膜片及高壓封隔結(jié)構(gòu)的外圍鋼結(jié) 構(gòu)，且所述的外圍鋼結(jié)構(gòu)為半圓拱和仰拱組合而成的結(jié)構(gòu)；所述立柱的兩端分別位于所對 應(yīng)兩段圈梁的間隙內(nèi)；相鄰兩個(gè)立柱之間設(shè)置有若干根用以將相鄰兩個(gè)立柱連為一體的橫 梁，所述的橫梁垂直與立柱設(shè)置；若干根所述的橫梁、立柱以及圈梁之間形成若干個(gè)框架； 在所述橫梁、立柱以及圈梁之間所形成的若干個(gè)框架上分別安裝相對應(yīng)的面板；若干個(gè)所 述的面板中的多個(gè)面板上安裝膜片；所述的膜片為由軟鋼制成；所述的膜片上設(shè)置有用以 使膜片打開的線性切割裝藥，當(dāng)線性切割裝藥使得膜片打開后，高壓氣室中的高壓氣體向 外膨脹形成沖擊波從而實(shí)現(xiàn)大型爆炸波環(huán)境的模擬；所述膜片及高壓封隔結(jié)構(gòu)上、膜片及 高壓封隔結(jié)構(gòu)與高壓段連接處設(shè)置有密封件，用于高壓氣室的密封；所述的膜片及高壓封 隔結(jié)構(gòu)用于高壓氣室的充壓密封和打開膜片時(shí)釋放壓縮氣體。
[0007] 所述高壓氣室的截面為具有仰拱的半圓拱結(jié)構(gòu)，其容積為410m3。
[0008] 所述膜片及高壓封隔結(jié)構(gòu)通過拉桿與扶壁式反力墻連接；所述的拉桿有多根，每 根所述的拉桿由三段通過拉桿連接法蘭連接而成。
[0009] 所述的面板通過螺栓安裝在膜片及高壓封隔結(jié)構(gòu)近高壓氣室的一側(cè)；所述的膜片 夾在膜片法蘭和膜片壓板之間，并通過定位銷定位；所述的膜片法蘭和膜片壓板通過螺栓 固定安裝在面板上。
[0010] 在所述立柱、橫梁與圈梁的拐角連接處通過拐角加強(qiáng)筋進(jìn)行連接與加固。
[0011] 單個(gè)或多個(gè)膜片上所述的線性切割裝藥與多點(diǎn)非電起爆系統(tǒng)連接，通過起爆不同 位置處、不同數(shù)量膜片上的線性切割裝藥，模擬各種長持時(shí)爆炸沖擊波環(huán)境。
[0012] 所述的膜片及高壓封隔結(jié)構(gòu)通過面板加強(qiáng)板面板加強(qiáng)筋板、圈梁固定于高壓段出 口端的內(nèi)壁上；所述的膜片及高壓封隔結(jié)構(gòu)后端具有用以連接噴管的外接法蘭和用以膜片 及高壓封隔結(jié)構(gòu)定位的擋圈。
[0013] 本實(shí)用新型提出的一種用于大型爆炸波模擬裝置的大氣室多膜片驅(qū)動(dòng)器，采用以 上技術(shù)方案，通過精確控制高壓氣室中壓力大小和膜片及高壓封隔結(jié)構(gòu)上打開膜片的數(shù) 量、位置來模擬不同當(dāng)量裝藥爆炸所產(chǎn)生沖擊波環(huán)境，具有高壓氣室容積大、膜片數(shù)量多、 膜片打開數(shù)量和位置可控等優(yōu)勢，且具有運(yùn)行精確可控、重復(fù)性好、實(shí)驗(yàn)費(fèi)用低廉、安全環(huán) 保的特點(diǎn)，對爆炸沖擊波特性、工程結(jié)構(gòu)和武器裝備抗爆性能等研究具有非常重要的意義。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 圖1是大氣室多膜片驅(qū)動(dòng)器縱向剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015] 圖2是本實(shí)用新型外部結(jié)構(gòu)圖。
[0016] 圖3是本實(shí)用新型1?壓氣室結(jié)構(gòu)不意圖。
[0017] 圖4是本發(fā)明膜片及高壓封隔結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 圖5是本實(shí)用新型膜片及高壓封隔結(jié)構(gòu)中膜片安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019] 圖6a是本發(fā)明膜片及高壓封隔結(jié)構(gòu)中拐角加強(qiáng)筋分布示意圖。
[0020] 圖6a是本發(fā)明膜片及高壓封隔結(jié)構(gòu)中拐角加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021] 圖7是本發(fā)明膜片及高壓封隔結(jié)構(gòu)中圈梁結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022] 圖中：1、扶壁式反力墻，2、高壓段，3、高壓氣室，4、膜片及高壓封隔結(jié)構(gòu)，11、立柱， 12、面板加強(qiáng)筋，13、橫梁，14、圈梁，15、面板，16、膜片，31、面板加強(qiáng)板，33、面板加強(qiáng)筋板， 41、拉桿，42、拉桿連接法蘭，43、膜片壓板，44、拉桿法蘭，45、定位銷，46、拐角加強(qiáng)筋，47、膜 片法蘭，48、外接法蘭，49、擋圈。

【具體實(shí)施方式】
[0023] 為了便于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解和實(shí)施本實(shí)用新型，下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施 例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0024] 如圖1、圖2所示，一種用于大型爆炸波模擬裝置的大氣室多膜片驅(qū)動(dòng)器，所述的 大氣室多膜片驅(qū)動(dòng)器包括有扶壁式反力墻1、高壓段2和膜片及高壓封隔結(jié)構(gòu)4 ;所述的扶 壁式反力墻1位于高壓段2起始端，所述的膜片及高壓封隔結(jié)構(gòu)4位于高壓段2的出口端； 所述的高壓氣室3為由高壓段2、膜片及高壓封隔結(jié)構(gòu)4和扶壁式反力墻1構(gòu)成的一個(gè)密封 的高壓容器；如圖3所示，所述的高壓段2的截面為具有仰拱的半圓拱結(jié)構(gòu)，所述的高壓氣 室3為高壓段2中心所具有空腔的結(jié)構(gòu)；所述的高壓氣室3通過扶壁式反力墻上的進(jìn)氣孔 與安裝在大型爆炸波模擬裝置外的高壓氣站相連通，利用高壓氣站向高壓氣室內(nèi)充入壓縮 空氣，從而獲得用以形成沖擊波的高壓氣體，實(shí)現(xiàn)大型爆炸波環(huán)境的模擬；所述膜片及高壓 封隔結(jié)構(gòu)4的主體包括有14段圈梁14、6根立柱11和20根橫梁13 ;結(jié)合圖7,14段所述的 圈梁14構(gòu)成膜片及高壓封隔結(jié)構(gòu)4的外圍鋼結(jié)構(gòu)，且所述的外圍鋼結(jié)構(gòu)為半圓拱和仰拱組 合而成的結(jié)構(gòu)；圈梁與圈梁之間具有間隙，所述立柱11的兩端分別位于所對應(yīng)兩段圈梁14 的間隙內(nèi)；相鄰兩個(gè)立柱33之間設(shè)置有若干根用以將相鄰兩個(gè)立柱連為一體的橫梁35,所 述的橫梁13垂直與立柱11設(shè)置；結(jié)合圖6a、圖6b，所述的圈梁14、立柱11和橫梁13通過 拐角加強(qiáng)筋46連接為一體并加強(qiáng)；所述的橫梁13、立柱11以及圈梁14之間形成27個(gè)框 架；框架結(jié)構(gòu)的中間構(gòu)成九宮格結(jié)構(gòu)；位于九宮格結(jié)構(gòu)的9塊面板15上開有圓孔，用于安 裝膜片16,同時(shí)在九宮格結(jié)構(gòu)中的面板15上還安裝有多根面板加強(qiáng)筋12 ;所述的膜片16 由軟鋼加工成型，膜片16上可固定線性切割裝藥，通過多點(diǎn)非電起爆系統(tǒng)能夠任意可控的 起爆不同數(shù)量、不同位置處切割裝藥，從而，瞬間可將軟鋼制成的膜片16打開；所述膜片16 的厚度可根據(jù)設(shè)計(jì)要求選取；當(dāng)線性切割裝藥爆炸使得膜片打開后，高壓氣室中的高壓氣 體向外膨脹形成沖擊波從而實(shí)現(xiàn)大型爆炸波環(huán)境的模擬；所述膜片及高壓封隔結(jié)構(gòu)4上、 膜片及高壓封隔結(jié)構(gòu)4與高壓段連接處設(shè)置有密封件，用于高壓氣室的密封；該實(shí)施例中， 所述的密封件為密封墊與密封槽；所述的膜片及高壓封隔結(jié)構(gòu)用于高壓氣室的充壓密封和 打開膜片時(shí)釋放壓縮氣體。
[0025] 如圖5所示，所述的面板15通過螺栓安裝在膜片及高壓封隔結(jié)構(gòu)4近高壓氣室3 的一側(cè)；所述的膜片16夾在膜片法蘭47和膜片壓板43之間，并通過定位銷45定位；所述 的膜片法蘭47和膜片壓板43通過螺栓固定安裝在面板15上。
[0026] 如圖1所示，所述的膜片及高壓封隔結(jié)構(gòu)4通過面板加強(qiáng)板31、面板加強(qiáng)筋板33、 圈梁14、密封結(jié)構(gòu)等固定于高壓段2出口端的內(nèi)壁上；所述的面板加強(qiáng)筋板33 -邊與高壓 段2的內(nèi)壁固定連接，另一邊與膜片及高壓封隔結(jié)構(gòu)4固定連接；所述的膜片及高壓封隔結(jié) 構(gòu)4后端具有用以連接噴管的外接法蘭48和用以膜片及高壓封隔結(jié)構(gòu)定位的擋圈49 ;所 述的膜片及高壓封隔結(jié)構(gòu)4通過8根拉桿41與扶壁式反力墻1連接；所述的拉桿41通過 拉桿法蘭44固定在扶壁式反力墻1和膜片及高壓封隔結(jié)構(gòu)4上，拉桿41分為3段，并通過 拉桿連接法蘭42進(jìn)行連接和緊固。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于大型爆炸波模擬裝置的大氣室多膜片驅(qū)動(dòng)器，其特征在于：所述的大氣室 多膜片驅(qū)動(dòng)器包括有扶壁式反力墻（1)、高壓段（2)和膜片及高壓封隔結(jié)構(gòu)（4);所述的扶 壁式反力墻（1)位于高壓段（2)進(jìn)口端，所述的膜片及高壓封隔結(jié)構(gòu)（4)位于高壓段（2)的 出口端；所述高壓段（2)的中心具有高壓氣室（3);所述的高壓氣室（3)為由高壓段（2)、膜 片及高壓封隔結(jié)構(gòu)（4)和扶壁式反力墻（1)構(gòu)成的一個(gè)密封的高壓容器；所述的高壓氣室 (3)通過扶壁式反力墻上的進(jìn)氣孔與安裝在大型爆炸波模擬裝置外的高壓氣站相連通；所 述膜片及高壓封隔結(jié)構(gòu)（4)的主體包括有若干段圈梁（14)、若干根立柱（11)和若干根橫梁 (13);若干段所述的圈梁（14)構(gòu)成膜片及高壓封隔結(jié)構(gòu)的外圍鋼結(jié)構(gòu)，且所述的外圍鋼結(jié) 構(gòu)為半圓拱和仰拱組合而成的結(jié)構(gòu)；所述立柱（11)的兩端分別位于所對應(yīng)兩段圈梁的間 隙內(nèi)；相鄰兩個(gè)立柱（33)之間設(shè)置有若干根用以將相鄰兩個(gè)立柱連為一體的橫梁（35)，所 述的橫梁（35)垂直與立柱（11)設(shè)置；若干根所述的橫梁（13)、立柱（11)以及圈梁（14)之 間形成若干個(gè)框架；在所述橫梁（13)、立柱（11)以及圈梁（14)之間所形成的若干個(gè)框架上 分別安裝相對應(yīng)的面板（15);若干個(gè)所述的面板（15)中的多個(gè)面板上安裝膜片（16);所述 的膜片（16)為由軟鋼制成；所述的膜片（16)上設(shè)置有用以使膜片打開的線性切割裝藥，所 述膜片及高壓封隔結(jié)構(gòu)（4)上、膜片及高壓封隔結(jié)構(gòu)（4)與高壓段連接處設(shè)置有用于高壓 氣室密封的密封件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于大型爆炸波模擬裝置的大氣室多膜片驅(qū)動(dòng)器，其特征在 于：所述高壓氣室（3)的截面為具有仰拱的半圓拱結(jié)構(gòu)，其容積為410m 3。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于大型爆炸波模擬裝置的大氣室多膜片驅(qū)動(dòng)器，其特征在 于：所述膜片及高壓封隔結(jié)構(gòu)（4)通過拉桿（41)與扶壁式反力墻連接；所述的拉桿（41)多 根，每根所述的拉桿由三段通過拉桿連接法蘭（42 )連接而成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于大型爆炸波模擬裝置的大氣室多膜片驅(qū)動(dòng)器，其特征在 于：所述的面板（15)通過螺栓安裝在膜片及高壓封隔結(jié)構(gòu)近高壓氣室（3)的一側(cè)；所述的 膜片（16)夾在膜片法蘭（47)和膜片壓板（43)之間，并通過定位銷（45)定位；所述的膜片 法蘭（47 )和膜片壓板（43 )通過螺栓固定安裝在面板（15 )上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于大型爆炸波模擬裝置的大氣室多膜片驅(qū)動(dòng)器，其特征在 于：所述立柱（11)、橫梁（13)與圈梁（14)的拐角連接處設(shè)置有拐角加強(qiáng)筋（46)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于大型爆炸波模擬裝置的大氣室多膜片驅(qū)動(dòng)器，其特征在 于：單個(gè)或多個(gè)膜片（16)上所述的線性切割裝藥與多點(diǎn)非電起爆系統(tǒng)連接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于大型爆炸波模擬裝置的大氣室多膜片驅(qū)動(dòng)器，其特征在 于：所述的膜片及高壓封隔結(jié)構(gòu)（4)通過面板加強(qiáng)板（31)、面板加強(qiáng)筋板（33)、圈梁（14)固 定于高壓段（2)出口端的內(nèi)壁上；所述的膜片及高壓封隔結(jié)構(gòu)（4)后端具有用以連接噴管 的外接法蘭（48)和用以膜片及高壓封隔結(jié)構(gòu)（4)定位的擋圈（49)。
【文檔編號(hào)】G01M7/08GK203869969SQ201420123021
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年3月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月19日
【發(fā)明者】任輝啟, 翟金明, 周松柏, 王世合, 汪維, 康冬麗, 金棟梁, 孫桂娟, 姚哲芳 申請人:中國人民解放軍總參謀部工程兵科研三所