本发明涉及一种发射技术，尤其涉及一种活塞式发射装置。
背景技术：
参照图2，文献1“冲击式滑阀开炮机构的研究和设计，机械制造「j],44(500)(2006)26-28”公开了一种发射鸟弹的空气炮开炮机构，该机构包括炮管4、堵气头15、活塞连接杆33、活塞31、小进气孔道17、进气接嘴3、放气接嘴2、左气腔13、右气腔14、高压腔16、储气室连接管22、弹簧18和气缸20。装配关系要求，堵气头15与炮管4端头密封、高压腔16与左气腔13密封并且气体不串通、活塞31与气缸20内壁密封、右气腔14通过小进气孔道17与高压腔16气路连通。工作时，第一步，通过进气接嘴3向右气腔14充气，右气腔14内压力迅速升高，在右气腔14压力升高的过程中，高压腔16的压力也缓慢上升，因高压腔16的小进气孔道17气孔很小，且有弹簧18顶住，故可使高压腔16压力值最后达到并保持在一个设定值，设定为1.3mpa；第二步，向与储气室连接管22连接的左气腔13充气到规定值；第三步，打开放气接嘴2，使得右气腔14气压突然变为零。此时由于右气腔14气压为零，而高压腔16的气压仍然为1.3mpa，这时活塞31快速向放气接嘴2方向运动，储气罐中的气体通过储气室连接管22快速进入炮管4，完成空气炮开炮过程。
参照图3，文献2公开了一种气浮式活塞发射装置。该装置包括炮管4、活塞31、储气室连接管22和气缸20，其特征在于还包括气源阀10、进/放气开关阀11、进/放气管12和o型圈32；所述气缸20形状是内圆外方型，圆筒内壁研磨光滑；气缸20右端部与炮管4通过法兰连接，气缸20靠近右端的一侧设有储气室连接管22，储气室连接管22与右气腔14连通；炮管4内径与储气室连接管22内径等大；气缸20内置有一活塞31，所述活塞31是气浮活塞，中空、变截面型，活塞31靠近炮管4的端面平整光滑，与镶嵌在气缸20上的o型圈32密封接触，活塞31与气缸20内壁预留有间隙，此间隙的最小截面积小于进/放气管12的内截面积，靠近右气腔14一端的间隙较大；活塞31沿左气腔13运动距离大于炮管4的内径；炮管4内截面面积、储气室连接管22内截面面积与右气腔14的截面面积等大；进/放气管12与气缸20连接，并与右气腔13相连通，进/放气管12与气源阀10之间设置进/放气开关阀11；进/放气开关阀11将左气腔13与外部大气连通的同时，关闭与气源阀10的连接。工作时，第一步，打开气源阀10，将进/放气开关阀11接通左气腔13，高压气体通过进/放气管12进入左气腔13，同时通过气缸20与活塞31的小间隙缓慢进入右气腔14，由于进/放气管12的内截面积大于活塞31与气缸20内壁预留间隙的截面积，这样会使高压气体推动活塞31向右运动，使活塞31与o型圈32接触密封，这样右气腔14为完全密封状态，当压力表21指出右气腔14的压力达到预定设值时，关闭气源阀10。第二步，需要发射弹体5时，将进/放气开关阀11拨置到与外部大气相连通，这时由于进/放气管12的内截面积大于活塞31与气缸20内壁预留间隙的截面积，活塞31左气腔13气压迅速降低，使活塞左右两侧产生压力差，且右气腔14的气体沿活塞31与气缸20间隙高速流动，起到气浮的作用，使活塞31迅速向左运动到左气腔13的左端，而橡胶垫30缓冲由于活塞31高速向左运动所带来的撞击力。由于活塞31向左运动，此时储气室气压即可通过储气室连接管22流经右气腔14进入炮管4中，推动弹丸5沿炮管发射出去。
要实现将弹体5沿炮管4加速到预设的速度，主要是要求开炮机构的阀开启要大，气体快速稳定进入炮管。文献1工作原理合理，但要求高压腔16与左气腔13密封并气体不串通、活塞31与气缸20内壁密封，这实际导致活塞31在运动中阻力增加，如果实验的压力低时，右气腔14压力就低，活塞31运动更加困难。同时文献1所述结构较复杂，要求加工精度高。文献2，采用气浮式活塞装置，解决了活塞运动阻力的问题，且机构相较于文献1中更加简单。但活塞31与气缸20小角度的斜面配合，增加了活塞31的加工难度及其与气缸20的配合难度；活塞31与缸体20内壁接触面积大，摩擦较大；活塞31重量大；仅采用镶嵌于气缸20与炮管4连接处的o型圈32与活塞31接触密封，在很大程度上会导致密封不严的情况；活塞31用于减重的空腔结构为右开口，会使发射时储气室中部分高压气体通过储气室连接管22进入空腔，造成高压气体在空腔中的滞留，进入炮管不稳定，以及高压气体的浪费；以上均会导致弹丸5加速不稳定
技术实现要素：
本发明的实施例提供了一种发射装置，用以解决现有技术高压气体在空腔中的滞留，进入炮管不稳定的问题，并提供了一种结构简单、稳定的发射方法，
本发明的实施例提供了一种发射装置，包括气室、气体控制装置、发射机构、炮管，其中，气体控制装置和发射机构位于气室内部，炮管与气室相联；所述气室包括缸体、气压表、高压储气室连接管，缸体左端与气体控制装置的气管连接，在缸体顶部连接气压表，缸体右端通过法兰与炮管连接；所述发射机构包括活塞、密封圈，活塞设置在缸体内，活塞左端设置为开口且中空，活塞右端为密闭梯形，密封圈设置在活塞右端的梯形处，活塞与缸体内壁之间预留有间隙，此间隙的截面积小于气管的内截面积；所述气体控制装置包括进气阀、发射阀、进气管、左气腔、右气腔，进气阀、发射阀与进气管连接，进气管通过缸体与左气腔连通，左气腔和右气腔分别位于活塞左侧和右侧，进气阀用于控制高压气体通入到气室，发射阀用于将左气腔与大气连通。
所述活塞采用工字形支撑结构或空心圆柱结构。
高压储气室连接管与炮管的内截面积大体相等。
所述发射机构还包括垫块，垫块粘贴于活塞左端面上。
活塞沿右气腔运动距离大于炮管的内径。
根据本发明的实施例，由于右气腔的压力作用在活塞上，且右气腔中的气体沿缸体内壁与活塞间隙高速流动，使得活塞在压力差的作用下快速向左边运动，故将活塞称为气浮式活塞，利用活塞两侧的压力差推动推动活塞运动，使高压气体进入炮管以推动弹体或鸟弹发射。由于是通过气体浮动推动活塞使其运动，且活塞与气缸内壁的可能接触面积更小，因此操作灵活，可靠性高，避免了活塞运动阻力问题。靠近高压气体发射一侧活塞封闭，使高压气体全部进入炮管，弹体加速更快，更稳定，保证了高压气体进入炮管推动弹体或鸟弹是一个恒压恒加速过程。同时活塞截面设计为梯形，缸体与活塞密封处为与活塞配合的梯形，利用梯形截面来增加密封性，保证了装置的稳定性。
附图说明
图1示出了本发明实施例的发射装置；
图2示出了现有技术中文献1的发射装置；
图3示出了现有技术中文献2的发射装置。
具体实施方式
为了便于本领域一般技术人员理解和实现本发明，现结合附图描绘本发明的实施例。
参照图1，本发明的实施例提供了一种发射装置，该发射装置包括：气室、气体控制装置、发射机构、炮管4以及炮管内部的弹丸5，其中，气体控制装置和发射机构位于气室内部，炮管(4)与气室相联。
所述气室包括缸体20、气压表21、高压储气室连接管22，缸体20内部为圆形，圆筒内壁研磨光滑，缸体20左端与气体控制装置中的气管12连接，在缸体20顶部连接气压表21，缸体20右端通过法兰与炮管4连接，高压储气室连接管22与炮管4的内截面积大体相等。
所述发射机构包括垫块30、活塞31、密封圈32，垫块30粘贴于活塞31左端面上，起到密封活塞口以及缓冲的作用，活塞31为左端开口中空，活塞31与缸体20内壁预留有间隙，此间隙的截面积小于气管12的内截面积，活塞31沿右气腔14运动距离大于炮管4的内径。活塞31设置在缸体20内，活塞31右端为梯形，密封圈32设置在活塞31右端的梯形处。所述活塞31采用工字形支撑结构空心圆柱结构，用于减少活塞31与缸体20内壁的接触面积，减少摩擦，同时减轻活塞重量。活塞31右端密闭，使得高压气体发射时完全进入炮管4，不会滞留在空腔，使是弹丸5加速更快、更稳定。
所述气体控制装置包括进气阀10、发射阀11、进气管12、左气腔13、右气腔14，进气阀10、发射阀11同时和进气管12连接，进气管12通过缸体20与左气腔13连通，左气腔13和右气腔14分别位于活塞31左右两侧，进气阀10用于控制高压气体通入到气室，发射阀11用于将左气腔13与大气连通。
工作时，首先打开进气源阀10，接通进气管12，高压气体通过进气管12进入左气腔13，由于进气管12的内截面积大于活塞31与气缸20内壁的间隙截面积，进入的高气压推动活塞31向右边运动，使活塞31与气缸20梯形截面开口紧密配合并有活塞31中部的密封圈32密封，此时右气腔14密封，高压气体通过储气室连接管22进入储气室。当压力表21指示的右气腔14的压力达到预期值时，关闭进气阀10。需要发射弹体时，打开发射阀11将进气管12与外部大气相通，这时，由于进气管12内截面积大于活塞31与气缸20内壁之间的间隙截面积，左气腔13内气体快速排空，右气腔14的压力作用在活塞31上，且右气腔14中的气体沿缸体20内壁与活塞31间隙高速流动，消除阻力，在压力差的作用下，活塞31快速向左边运动到左气腔13左端。垫块30缓冲活塞31高速运动带来的冲击。此时炮口迅速开启，同时高压储气室连接管22接通，高压气体通过储气室连接管22进入右气腔14并全部进入炮管4，推动弹丸5发射出去。
根据本发明，由于右气腔14的压力作用在活塞31上，且右气腔14中的气体沿缸体20内壁与活塞31间隙高速流动，使得活塞31在压力差的作用下快速向左边运动，故将活塞称为气浮式活塞，利用活塞两侧的压力差推动推动活塞运动，使高压气体进入炮管以推动弹体或鸟弹发射。由于是通过气体浮动推动活塞使其运动，且活塞与气缸内壁的可能接触面积更小，因此操作灵活，可靠性高，避免了活塞运动阻力问题。靠近高压气体发射一侧活塞封闭，使高压气体全部进入炮管，弹体加速更快，更稳定，保证了高压气体进入炮管推动弹体或鸟弹是一个恒压恒加速过程。同时活塞截面设计为梯形，缸体与活塞密封处为与活塞配合的梯形，利用梯形截面来增加密封性，保证了装置的稳定性。
虽然通过实施例描绘了本发明，但本领域普通技术人员知道，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，就可使本发明有许多变形和变化，本发明的范围由所附的权利要求来限定。