大型爆炸波模拟装置用缓冲复进的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于大型爆炸波模拟装置的缓冲复进机，大型爆炸波模拟装置用缓冲复进机包括有外筒（1）、油缸（2）、油腔活塞、气腔活塞、活塞杆（3）、气缸（4）和中心杆（5）；套置在油缸（2）的外部的外筒（1）与油缸（2）之间具有间隙；油缸（2）安装在驱动管的正后方；所述的气缸（4）位于所述的活塞杆（3）内，并与油缸（2）同轴设置；油缸（2）缸体上具有与外筒（4）相连通的限流缝（53）和溢流孔；活塞杆（3）的一端与油腔活塞固联，另一端伸出油缸缸体并与驱动管的封闭端接触；中心杆（5）的一端与气腔活塞连接，另一端固定在后盖（37）上。本实用新型能够将驱动管运动过程中的后座能量迅速转化为油气动能和热能。
【专利说明】大型爆炸波模拟装置用缓冲复进机
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种缓冲装置，具体涉及一种大型爆炸波模拟装置用缓冲复进 机。
【背景技术】
[0002] 爆炸波模拟装置驱动管的一端开口、一端封闭。驱动管中装有高爆炸药，起爆后产 生的后座力达数千吨，钢性约束的反力墙难以满足瞬间产生的巨大撞击能量，因此必须设 计出缓冲能力强、消能效果好的缓冲复进装置，以保障驱动管在运行过程中平稳可控。
[0003] 现代火炮中的缓冲器多为液压式反后座装置，由驻退筒、驻退杆和带有流液孔的 活塞组成，驻退杆的一端与活塞固连，另一端与火炮的后座部分(炮管和炮尾）连接，驻退筒 内充满驻退液。驻退筒与火炮摇架连接。当火炮后座时驻退筒与驻退杆相对运动，活塞挤 压液体，流液孔一端的液体受压从流液孔流到另一端，由于液压作用产生后座阻力。驻退液 在高速流过流液孔后冲击另一端的驻退液与筒壁，将后座动能不可逆地转化成内能。要使 火炮平稳后座直到停止，流液孔大小必定是可调的，因此现代火炮的反后座装置上都设计 了用来调节流液孔大小的节制杆，但这种部件对材料和加工精度的要求很高，反后座能力 也受到一定的限制。 实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的是提出一种大型爆炸波模拟装置用缓冲复进机，使其能将驱动 管运动过程中的后座能量迅速转化为油气动能和热能，并具有缓冲能力强、消能效果好、自 动复位准确、结构简单、运行稳定、维护方便的特点。
[0005] 为实现上述实用新型目的，本实用新型采取以下技术方案：
[0006] -种大型爆炸波模拟装置用缓冲复进机，所述的缓冲复进机包括有外筒、油缸、油 腔活塞、气腔活塞、活塞杆、气缸和中心杆；所述的外筒套置在油缸的外部，且所述的外筒与 油缸之间具有间隙；所述的油缸安装在驱动管的正后方，并与所述的驱动管同轴设置；所 述的气缸位于所述的活塞杆内，并与油缸同轴设置；所述的油缸为油气混合缸，缸内充满油 气混合体；所述的油缸缸体上具有用以使缸体内的油气混合物高速喷出的限流缝和用以使 液体回流至缸体内的溢流孔；所述的限流缝与溢流孔均与外筒相连通；所述的活塞杆为空 心管状结构，兼做气缸的缸体；活塞杆的一端与所述的油腔活塞固联，活塞杆的另一端伸出 油缸缸体并通过缓冲垫与驱动管的封闭端接触；所述的中心杆为空心管状结构，中心杆的 一端与气腔活塞连接，中心杆的另一端固定在后盖上，并通过设置在后盖外的充气接头和 截止阀与压缩空气管道相连通，预先向气缸内充入压缩空气；当缓冲复进机受到来自驱动 管的后座冲击时，所述的油腔活塞随活塞杆在充满油气混合物的油缸缸体内相对中心杆轴 向移动，挤压油气混合物从油缸缸体上的限流缝中高速喷出，将驱动管的后座动能转化为 油气动能和热能，而进入外筒的液体可从油缸缸体上的溢流孔中回流至油缸缸体内；与此 同时，气腔活塞在气缸腔内相对活塞杆轴向移动并压缩气缸内的高压气体，当驱动管停止 后座时，活塞杆在气缸中高压气体的作用下推动驱动管复位。
[0007] 所述的外筒顶部和底部分别安装有1个油塞，用于向油缸内注液和放液。
[0008] 所述的活塞杆由厚壁无缝钢管制成；所述的活塞杆上装有游标，用以测量活塞杆 在运行过程中的位移。
[0009] 所述外筒的两端、油缸的两端、气缸的两端分别设置有密封垫，用于外筒、油缸和 气缸的密封。
[0010] 所述的后座与复进时间为600ms，油压峰值为2. OMpa，气缸常压为3. OMpa，后座行 程为500mm。 toon] 由于采用以上所述的技术方案，本实用新型具有如下优越性：
[0012] 本实用新型提出的一种大型爆炸波模拟装置用缓冲复进机，通过设置在缸体上的 限流缝与溢流孔将驱动管运动过程中的后座能量迅速转化为油气动能和热能，对保障大型 爆炸波模拟装置中驱动设备的安全具有重要意义，对同类缓冲复进装置的优化设计具有重 要参考价值；并具有缓冲能力强、消能效果好、自动复位准确、结构简单、运行稳定、维护方 便的特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0013] 图1是本实用新型的原理简图。
[0014] 图2是本实用新型的结构示意图。
[0015] 图2a是图2中A部分的放大图。
[0016] 图2b是图2中B部分的放大图。
[0017] 图3是本发明中油缸的结构示意图。
[0018] 图中：1、外筒，2、油缸，3、活塞杆，4、气缸，5、中心杆，10、缓冲垫，11、顶头，12、密 封圈，15、游标，16、内六角螺栓，17、C形防尘圈，18、导向环，19、前套，20、油封I，21、六角 头螺栓，22、外筒法兰，23、外筒小法兰，24、0型密封圈I，26、油缸导向带，27、活塞环，28、 活塞座，29、密封座，30、内六角圆柱螺钉I，31、油塞I，33、油塞11，34、内六角圆柱螺钉II， 35、油缸小法兰，36、0型密封圈II，37、后盖，38、内六角圆柱螺钉III，39、小后盖，40、0型密 封圈III，41、0型密封圈IV，43、油封II，44、密封座内导向带，45、0形密封圈V，46、挡圈，47、 气密封U形密封圈，48、四氟缓冲垫，49、导向活塞导向带，50、导向活塞，51、充气接头，52、 截止阀，53、限流缝，54、溢流孔。
【具体实施方式】
[0019] 为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合附图及【具体实施方式】 对本发明作进一步的详细描述。
[0020] 如图2所示，一种大型爆炸波模拟装置用缓冲复进机，所述的缓冲复进机包括有 外筒1、油腔活塞、气腔活塞、活塞杆3油缸2、气缸4和中心杆5 ;所述的外筒1套直在油缸 2的外部，且所述的外筒1与油缸2之间具有间隙；所述的油缸2安装在驱动管的正后方， 并与所述的驱动管同轴设置；所述的气缸4位于所述的活塞杆3内，并与油缸2同轴设置； 所述的油缸2为油气混合缸，缸内充满油气混合体；结合图3,所述的油缸缸体上具有用以 使缸体内的油气混合物高速喷出的限流缝53和用以使液体回流至缸体内的溢流孔54 ;所 述的限流缝53与溢流孔54均与外筒1相连通；所述的限流缝53共有8段，油缸2两侧各 4段；所述油缸的前端由油封I 20、前套19、导向环18和C形防尘圈17密封；导向环18通 过内六角螺栓16固定在前套19上；结合图2b，所述油缸的后端由后盖37、小后盖39、油缸 小法兰35、0型密封圈II 36,0型密封圈III 40和0型密封圈IV 41密封，小后盖39和油缸小 法兰35分别通过内六角圆柱螺钉III 38和内六角圆柱螺钉II 34固定在后盖37上；所述的 油缸2上装有油塞II 33 ;所述的活塞杆3为采用厚壁无缝钢管制作的空心管状结构，兼做 气缸4缸体，并通过中心杆5向内充添压缩空气；活塞杆3的一端与所述的油腔活塞固联， 活塞杆3的另一端伸出油缸缸体并在活塞杆3的端头固定连接顶头11，顶头11的外侧为缓 冲垫10,活塞杆3可以通过缓冲垫10与驱动管封闭端接触，顶头11的内侧与活塞杆3之间 嵌入密封圈12 ;所述的活塞杆3上装有游标15,可以测量活塞杆3在运行过程中的位移；结 合图2a，所述的油腔活塞由油缸导向带26、活塞环27、活塞座28、密封座29、油封II 43、密 封座内导向带44、0形密封圈V 45、挡圈46和气密封U形密封圈47组成，可随活塞杆3在 油缸2腔内运动，密封座29通过内六角圆柱螺钉I 30固定在活塞杆3的一端；所述的气腔 活塞由四氟缓冲垫48、导向活塞导向带49、导向活塞50组成，可在气缸4腔内相对活塞杆 3轴向移动；所述的中心杆5为空心管状结构，中心杆5的一端与气腔活塞连接，另一端固 定在后盖37上，并通过设置在后盖37外的充气接头51和截止阀52预先向气缸内充入压 缩空气；当缓冲复进机受到来自驱动管的后座冲击时，所述的油腔活塞随活塞杆在充满油 气混合物的油缸内相对中心杆轴向移动，挤压油气混合物从油缸缸体上的限流缝中高速喷 出，将驱动管的后座动能转化为油气动能和热能，进入外筒的液体再从溢流孔中回流至油 缸缸体内；与此同时，气腔活塞在气缸腔内相对活塞杆轴向移动并压缩气缸内的高压气体， 当驱动管停止后座时，活塞杆在气缸中高压气体的作用下推动驱动管复位。
[0021] 所述的外筒顶部和底部分别安装有一个油塞I 31，用于向油缸内注液和放液。
[0022] 所述的后座与复进时间为600ms，油压峰值为2. OMpa，气缸常压为3. OMpa，后座行 程为500mm。
[0023] 如图1所示，油缸2两侧各设一条限流缝53,目的是当油气混合物高速喷出时油 缸2受力平衡，在计算时可按一条缝考虑，并假设在限流缝53上所有喷出的油气混合物的 流速都是一样的。
[0024] 假设，4 :油缸2内径；民：油缸2内截面积；:限流缝53总长；ft :限流缝53 宽度；晃限流缝53面积；片：油缸2内液体压强；P2 :外部介质压强(约为一个大气压);F :后座速度；R :油缸2内液体流速；F2 :限流缝53内液体流速;Z :后座行程;后座阻力。 忽略油缸2内液体的粘滞阻力、液体损失和重力作用，并假定油缸2内液体是不可压缩的。 那么根据柏努利方程可得出计算式：
[0025]
[0026] 式中：-- = 0, F2 = </4 ,^=26?-￡)。 X
[0027] 后座阻力，=联；后座阻力做功『 = _fH 0
[0028] 根据计算可知后座阻力前期随着限流缝53的变短而变大，后期又随着后座速度 的变小而迅速变小，最终停止后座。后座行程在1000mm以内，满足要求。
【权利要求】
1. 一种大型爆炸波模拟装置用缓冲复进机，其特征在于：所述的缓冲复进机包括有外 筒（1)、油缸（2 )、油腔活塞、气腔活塞、活塞杆（3 )、气缸（4)和中心杆（5 );所述的外筒（1)套 置在油缸（2)的外部，且所述的外筒（1)与油缸（2)之间具有间隙；所述的油缸（2)安装在 驱动管的正后方，并与所述的驱动管同轴设置；所述的气缸（4)位于所述的活塞杆（3)内， 并与油缸（2)同轴设置；所述的油缸（2)为油气混合缸；所述的油缸缸体上具有用以使缸体 内的油气混合物高速喷出的限流缝和用以使液体回流至缸体内的溢流孔（54);所述的限流 缝（53)与溢流孔（54)均与外筒（4)相连通；所述的活塞杆（3)为空心管状结构，并做气缸 (4)的缸体；活塞杆（3)的一端与所述的油腔活塞固联，活塞杆（3)的另一端伸出油缸缸体 并通过缓冲垫（10)与驱动管的封闭端接触；所述的中心杆（5)为空心管状结构，中心杆（5) 的一端与气腔活塞连接，另一端固定在后盖上，并通过设置在后盖外的充气接头和截止阀 与压缩空气管道相连通。
2. 根据权利要求1所述的大型爆炸波模拟装置用缓冲复进机，其特征在于：所述的外 筒上具有用于向油缸内注液的油塞和用于油缸放液的油塞。
3. 根据权利要求1所述的大型爆炸波模拟装置用缓冲复进机，其特征在于：所述的活 塞杆由厚壁无缝钢管制成；所述的活塞杆上装有用以测量活塞杆在运行过程中位移的游 标。
4. 根据权利要求1所述的用于大型爆炸波模拟装置的缓冲复进机，其特征在于：所述 外筒的两端、油缸的两端、气缸的两端分别设置有密封垫，用于外筒、油缸和气缸的密封。
【文档编号】F15B15/22GK203868035SQ201420122984
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年3月19日 优先权日:2014年3月19日
【发明者】金栋梁, 黄家蓉, 王世合, 周松柏, 任王军, 叶亚齐, 朱新华, 穆朝民, 王振宇 申请人:中国人民解放军总参谋部工程兵科研三所