一种具有缓冲功能的泄压保护装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种具有缓冲功能的泄压保护装置，属于超高温、超高压气体做功技术领域。
【背景技术】
[0002]在很多火药超高压做功环境中，均是通过系统内部火药燃烧持续补气，弥补做功过程带来的压力下降，使压力维持在一个相对稳定的区间，保持其做功的能力。一旦做功过程因意外卡滞等因素受阻时，火药不会停止燃烧，即补气不会因做功过程受阻而停止，该情况将造成系统内压迅速升高，带来筒体爆裂隐患，上述情况在火工作动装置和很多超高压使用环境中均普遍存在，为提高系统的安全裕度，有必要使用泄压阀结构。
[0003]常规泄压阀门通常在(15?35) °C的环境下使用，耐受压力的上限一般不超过30MPa，一般使用球-锥配合结构实现密封，具备反复开启和关闭的能力或其他反馈输出功能，尺寸一般较大。限制常规泄压阀门在超高压气体做功领域使用的原因有以下三点:1)超高压装置相对尺寸较小，而常规阀门尺寸较大，配套不协调；2)常规阀门仅能在常温条件下使用，高温条件下工作性能不稳定，泄压散差过大，可靠性较低；3)常规阀门的使用压力上限一般不超过30MPa，无法满足高压装置的压力泄放要求。
[0004]火药燃烧超快速产气的特性会造成泄压保护装置承受气体冲击，在泄压保护装置中增加缓冲结构，可有效降低冲击，提高泄压一致性。为此，有必要提供一种具有缓冲功能的改进泄压阀结构，用于火药燃烧容器，提高使用安全性。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的技术解决问题是:克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种具有缓冲功能的泄压保护装置，该装置可用于超高温、超高压环境，被密封气体的瞬间高温可达到2000°C，在50MPa至300MPa的范围内，其泄压精度可以控制在± 10 %以内，体积小、重量轻，且结构简单，泄压一致性好。
[0006]本实用新型的技术解决方案是:
[0007]一种具有缓冲功能的泄压保护装置，包括筒体、堵头、剪切件、第一 0形密封圈、缓冲块、密封垫和第二 0形密封圈，用于承载高温高压气体的筒体开有台阶孔，在筒体的台阶上设置有密封垫，缓冲块安装在筒体的台阶孔处并将密封垫压紧，缓冲块下端设有第一 0形密封圈，缓冲块上端开有安装剪切件的槽，下端开有通气孔，剪切件安装在缓冲块上端的槽中，剪切件与缓冲块通过第二 0形密封圈密封，剪切件顶部开有剪切槽，堵头与筒体紧固连接并将剪切件压紧在缓冲块上，堵头上端均布泄压孔。
[0008]在上述的一种具有缓冲功能的泄压保护装置中，堵头外壁上设置有与筒体配合的螺纹段。
[0009]在上述的一种具有缓冲功能的泄压保护装置中，剪切件由剪切本体和两个支耳组成，每个支耳上均开有剪切槽，两个剪切槽的中心距大于剪切本体的直径。
[0010]在上述的一种具有缓冲功能的泄压保护装置中，剪切槽的形状为弧形或三角形。
[0011]在上述的一种具有缓冲功能的泄压保护装置中，缓冲块通气孔的直径小于泄压孔的直径，缓冲块通气孔的长度不小于5mm。
[0012]本实用新型与现有技术相比的有益效果是:
[0013]1、本实用新型可用于超高温环境、超高压环境，峰值使用压力可超过300MPa，瞬加高温可达2000°C，远远大于常规阀门的使用环境，填补了超高温、超高压气体做功领域的空白。
[0014]2、本实用新型剪切件顶部开有剪切槽，使得剪切块在预定位置被剪断，剪断后支耳持续被压紧，不影响泄压孔的工作环境，保证了泄压一致性，在50MPa至300MPa的范围内，其泄压精度可以控制在±10%以内。
[0015]3、本实用新型采取了一系列措施提高泄压一致性，针对火药燃烧产气等高速产气情况设计了缓冲块，缓冲块上端开有安装剪切块的槽，下端开有通气孔，中间形成缓冲腔，可有效降低燃气瞬态冲击对剪切片抗剪性能的影响，提高了装置抗冲击性能。
[0016]4、本实用新型结构简单、体积小、重量轻，应用范围广阔。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型的结构图
[0018]图2a为本实用新型的剪切件的俯视图
[0019]图2b为本实用新型的剪切件的轴向剖视图
[0020]图3a为本实用新型的堵头的轴向剖视图
[0021]图3b为本实用新型的堵头的向视图
[0022]图4为本实用新型的缓冲块轴向剖视图
[0023]其中:1筒体、2堵头、3剪切件、4第一 0形密封圈、5缓冲块、6高温高压气体、7密封垫、8第二 0形密封圈、21内腔、22开口端、23封闭端、24泄压孔、25螺纹段、31剪切本体、32支耳。
【具体实施方式】
[0024]下面结合【附图说明】和具体实施例对本实用新型作进一步描述:
[0025]如图1所示，一种具有缓冲功能的泄压保护装置，包括筒体1、堵头2、剪切件3、第一 0形密封圈4、缓冲块5、密封垫7和第二 0形密封圈8，用于承载高温高压气体6的筒体1开有台阶孔，在筒体1的台阶上设置有密封垫7，缓冲块5安装在筒体1的台阶孔处并将密封垫7压紧，缓冲块5下端设有第一 0形密封圈4，缓冲块5上端开有安装剪切件3的槽，下端开有通气孔，剪切件3安装在缓冲块5上端的槽中，剪切件3与缓冲块5通过第二 0形密封圈8密封，剪切件3顶部开有剪切槽，堵头2与筒体1紧固连接并将剪切件3压紧在缓冲块5上，堵头2上端均布泄压孔24。
[0026]如图2a和2b所示，剪切件3由剪切本体31和两个支耳32组成，两个支耳32自剪切本体31沿径向向外对称延伸而成，剪切本体31与支耳32的高度比例为7.2:2，每个支耳32上均开有剪切槽，剪切槽槽深与支耳32高度的比例为1 '2，从而保证剪切件3发生纯剪切断裂，两个剪切槽的中心距大于剪切本体31的直径，剪切槽的形状为弧形。
[0027]如图3a和3b所示，堵头2外壁上设置有与筒体1配合的螺纹段25，堵头2开有台阶形凹槽，槽宽比例为13:11。
[0028]如图4所示，缓冲块5通气孔的直径D4小于泄压孔24的直径，D4设置为1.8mm，缓冲块5上端的槽宽设置为8mm，缓冲块5通气孔的孔深与上端的槽深比例为6:10.2。
[0029]本实用新型的工作原理是:
[0030]当容器内气压升高过快产生冲击时，高温高压气体6通过缓冲块5的通气孔缓冲后再作用在剪切件3上，降低冲击对剪切件3材料性能的影响，提高装置的泄压一致性。当容器内的高温高压气体6的压力提高到安全预定值时，剪切件3从顶部的剪切槽处断裂，断裂的支耳32被堵头3压紧固定，剪切件3其余部分在高温高压气体6的作用下运动至堵头2槽底止动，此时露出堵头2的泄压孔24，高温高压气体6通过泄压孔24排放到筒体1外，实现高温高压气体6泄放功能，防止装置发生筒体1爆裂故障。
[0031]本实用新型说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知技术。
【主权项】
1.一种具有缓冲功能的泄压保护装置，其特征在于:包括筒体(1)、堵头(2)、剪切件(3)、第一 0形密封圈(4)、缓冲块(5)、密封垫(7)和第二 0形密封圈(8)，用于承载高温高压气体出)的筒体(1)开有台阶孔，在筒体(1)的台阶上设置有密封垫(7)，缓冲块(5)安装在筒体(1)的台阶孔处并将密封垫(7)压紧，缓冲块(5)下端设有第一 0形密封圈(4)，缓冲块(5)上端开有安装剪切件(3)的槽，下端开有通气孔，剪切件(3)安装在缓冲块(5)上端的槽中，剪切件(3)与缓冲块(5)通过第二 0形密封圈(8)密封，剪切件(3)顶部开有剪切槽，堵头(2)与筒体(1)紧固连接并将剪切件(3)压紧在缓冲块(5)上，堵头(2)上端均布泄压孔(24)。2.根据权利要求1所述的一种具有缓冲功能的泄压保护装置，其特征在于:所述堵头(2)外壁上设置有与筒体(1)配合的螺纹段(25)。3.根据权利要求1所述的一种具有缓冲功能的泄压保护装置，其特征在于:所述剪切件(3)由剪切本体(31)和两个支耳(32)组成，每个支耳(32)上均开有剪切槽，两个剪切槽的中心距大于剪切本体(31)的直径。4.根据权利要求1或3所述的一种具有缓冲功能的泄压保护装置，其特征在于:所述剪切槽的形状为弧形或三角形。5.根据权利要求1所述的一种具有缓冲功能的泄压保护装置，其特征在于:所述缓冲块(5)通气孔的直径小于泄压孔(24)的直径，缓冲块(5)通气孔的长度不小于5mm。
【专利摘要】本实用新型公开了一种具有缓冲功能的泄压保护装置，包括筒体、堵头、剪切件、第一O形密封圈、缓冲块、密封垫和第二O形密封圈，缓冲块安装在筒体的台阶孔处并将密封垫压紧，缓冲块上端开有安装剪切件的槽，下端开有通气孔，剪切件上端开有剪切槽，堵头与筒体紧固连接并将剪切件压紧在缓冲块上，堵头上端均布泄压孔。当筒体内的气体压力迅速升高时，气体流经缓冲块后再作用在剪切件上，剪切件在剪切槽处断裂，剪切件支耳被堵头压紧在缓冲块上，剪切件其余部分在气体作用下运动至堵头槽底止动，气体通过泄压孔排放到容器外。本实用新型体积小、重量轻、结构简单，泄压一致性好，可用于超高温、超高压环境，其泄压精度可以控制在±10％以内。
【IPC分类】F16K17/14
【公开号】CN205047916
【申请号】CN201520762100
【发明人】高琳琪, 戚鹏, 陈安春, 王起悟, 龙军, 庹昌春, 王建
【申请人】中国航天科技集团公司川南机械厂
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年9月29日