保证爆炸物处理安全的旋转弹引信垂直转子阻爆机构

1.本发明属于弹药和引信爆炸物处理安全技术领域，具体涉及一种保证爆炸物处理安全的旋转弹引信垂直转子阻爆机构。


背景技术：

2.随着现代战争的发展，对引信性能提出了更高的要求。按gjb373b-2019《引信安全性设计准则》标准规定引信应具有爆炸物处理特性以保证弹药爆炸物处理的安全性。受总体尺寸和成本限制，引信不宜采用较为复杂的结构实现上述功能。因此合理利用引信内部空间并简化结构、降低成本就显得尤为重要。尚雅玲等曾在《运动可逆式引信安全系统逻辑控制分析》（尚雅玲，张贤彪，倪保航. 运动可逆式引信安全系统逻辑控制分析[j]. 舰船电子工程. 2009，29(12): 176-178，191.）中设计出基于滑块的继续运动转入另一安全位置的可恢复隔爆机构，但其是结合在隔爆机构中应用，结构复杂，可靠性不易保证。


技术实现要素：

[0003]
本发明的目的在于提供一种保证爆炸物处理安全的旋转弹引信垂直转子阻爆机构，有效保证引信在进行爆炸物处理时具有较高的安全性。
[0004]
实现本发明目的的技术解决方案：一种保证爆炸物处理安全的旋转弹引信垂直转子阻爆机构，包括转子座、定位销、扭簧、垂直转子、导爆管、止转销和盖板。该阻爆机构主要沿引信轴向布局，其上是雷管，其下是传爆管。其中雷管为敏感雷管，位于隔爆机构内，平时也处于错位隔离状态，且有冗余的保险机构保险。在此不涉及其既有的、针对引信安全和解除保险机构的各种安全性要求和特性，只讨论其对正后的状态。
[0005]
所述垂直转子基本上为回转体结构，其轴线与引信轴线相交并垂直于引信轴线，沿引信径向即垂直转子轴线自右向左由第一圆柱、第二圆柱、第三圆柱、第四圆柱和第五圆柱组成，第三圆柱直径大于其它圆柱直径。第二圆柱与第四圆柱的直径和高度相同，第二圆柱与第四圆柱高度为0.1~0.5 mm，第二圆柱直径是第一圆柱直径的1.2~1.8倍，第二圆柱直径是第五圆柱直径的1.5~3倍。第一圆柱和第五圆柱作为垂直转子的转轴，分别插入转子座和盖板的孔内。在第一圆柱的外端面上沿第一圆柱端面的径向开设一个矩形通槽，扭簧套在伸出盖板的第一圆柱上，且扭簧的外端端头插入并固定于该矩形通槽底端；第二圆柱、第三圆柱和第四圆柱设置于转子座径向圆孔内并与其间隙配合。自垂直转子第三圆柱右端面边缘沿径向开设弧形槽，该弧形槽起点与终点相对于其旋转轴线形成40
°
~90
°
夹角，垂直转子沿该圆柱径向开设有二阶通孔，导爆管放置于第一阶孔内并以点铆的方式固定，第二阶孔为传爆孔。垂直转子部件完成装配时，转子部件（垂直转子和导爆管）的质心平均位置在引信轴线和垂直转子轴线上，且转子部件沿其径向的极惯性轴就是导爆管轴线。
[0006]
当引信处于无旋或旋转速度较低时，垂直转子在扭簧的扭转力矩作用下将导爆管与雷管和传爆管错开一定角度（40
°
~90
°
），并通过止转销固定，此时，引信处于阻爆安全状态。
[0007]
与现有技术相比，本发明的显著优点是：（1）在雷管和传爆管之间针对导爆管增设垂直转子阻爆机构，可以有效实现爆炸物处理的安全性，采用模块化设计，结构简约，通用性好。
[0008]
（2）利用垂直转子机构将敏感雷管和导爆管之间的传爆通道隔断可以辅助提升引信的勤务处理安全性。
附图说明
[0009]
图1给出了本发明处于装配状态下的一种保证爆炸物处理安全的旋转弹引信垂直转子阻爆机构及其垂直转子结构示意图。
[0010]
图2给出了本发明处于装配状态下的一种保证爆炸物处理安全的旋转弹引信垂直转子阻爆机构剖视图。
[0011]
图3为一种保证爆炸物处理安全的旋转弹引信垂直转子阻爆机构处于待发状态下的结构示意图。
[0012]
图4为一种保证爆炸物处理安全的旋转弹引信垂直转子阻爆机构处于装配状态下的垂直转子及其止转销位置示意图。
[0013]
图中1是转子座、2是雷管（假设处于对正状态）、4是定位销、5是扭簧、6是垂直转子、7是导爆管、8是止转销、9是传爆管、10是盖板。
具体实施方式
[0014]
下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。
[0015]
结合图1~图4，一种保证爆炸物处理安全的旋转弹引信垂直转子阻爆机构，包括转子座1、定位销4、扭簧5、垂直转子6、导爆管7、止转销8和盖板10，转子座1上开有十字形安装腔，引信的雷管2、垂直转子6以及引信的传爆管9沿引信轴线依次间隔设置在转子座1的安装腔内，导爆管7位于垂直转子6内；扭簧5套在伸出盖板10的垂直转子6上，且扭簧5插入盖板10，所述导爆管7位于垂直转子6内，而垂直转子6设置在转子座内，且位于雷管2与传爆管9之间。
[0016]
本发明的难点在于通过增加实现引信爆炸物处理安全性的阻爆功能构件，不仅会使引信内部结构变得复杂，而且会使引信整体尺寸增加，不满足引信的高可靠性和小型化设计要求。而通过在雷管和传爆管之间设置一安装有导爆管的垂直转子，可以有效地避免以上问题。
[0017]
转子座1近似为回转体结构，其轴线即为引信轴线，其侧面为一平面。在转子座1上端沿其轴向设有二阶阶梯孔，自上而下分别为第一阶孔和第二阶孔，且第一阶孔直径大于第二阶孔直径，雷管2放置于第一阶孔内并以点铆方式固定，第二阶孔为传爆孔，有助于雷管2爆炸后产生的冲击波和爆轰产物能够通过该孔可靠引爆位于其下方的垂直转子6内的导爆管7。在上述二阶阶梯孔下方，自转子座1侧面沿其径向设有二阶通孔，自右向左分别为第三阶孔和第四阶孔，且第三阶孔直径大于第四阶孔直径。在平行于垂直转子6轴线的上方，设置一圆柱盲孔，定位销4以过渡配合的方式放置于该盲孔内，实现对对垂直转子6的定位作用。沿转子座1底端面轴向向上设有一中心轴线与雷管2中心轴线重合的圆柱盲孔，传爆管9放置于该盲孔内并以点铆方式固定，该盲孔的轴线即为垂直转子6内的导爆管对正时
的轴线。
[0018]
所述垂直转子6基本上为回转体结构，其轴线与引信轴线相交并垂直于引信轴线，沿引信径向即垂直转子6轴线自盖板10向垂直转子6方向由第一圆柱、第二圆柱、第三圆柱、第四圆柱和第五圆柱组成，第三圆柱直径和高度大于其它圆柱，第二圆柱直径与第四圆柱直径相同，是第一圆柱直径的1.2~1.5倍，是第五圆柱直径的1.8~3倍。第二圆柱与第四圆柱高度基本相同，均为0.1~0.5 mm。第一圆柱和第五圆柱作为垂直转子6的转轴，分别插入转子座1径向第四阶孔内和盖板10的转子轴孔内，第一圆柱伸出盖板10。第二圆柱、第三圆柱和第四圆柱以间隙配合的方式放置于转子座1径向第三阶孔内，并通过转子座1径向第三阶孔内表面和盖板10接触第二圆柱和第四圆柱外端面而对垂直转子6的轴向进行约束，第二圆柱和第四圆柱直径远小于第三圆柱直径，有助于减小垂直转子6在转动过程中可能受到的摩擦力矩，有助于垂直转子6实现绕轴转动的正确性。
[0019]
在第一圆柱的外端面上沿径向开设一个矩形通槽，矩形通槽底端与第二圆柱右端面之间的距离为盖板10厚度与扭簧5高度之和，扭簧5外端的端头插入并固定于该矩形通槽底端。自垂直转子6第三圆柱右侧端面边缘沿径向开设一段弧形槽，该弧形槽的起点与终点相对于其轴线形成40
°
~90
°
夹角。第三圆柱是垂直转子6的主体，在第三圆柱中心沿其径向设有二阶通孔，其中第一阶孔作为导爆管孔，其直径大于第二阶孔直径，导爆管7放置于第一阶孔内并以点铆的方式固定，第二阶孔作为传爆孔，有助于导爆管7爆炸后产生的冲击波能够通过该孔可靠引爆传爆管9。所述垂直转子6部件在完成装配后，垂直转子6在扭簧5的预扭力矩和止转销8的作用下被锁定在阻爆位置，即导爆管7轴线与引信轴线呈40
°
~90
°
夹角。转子部件（垂直转子6和导爆管7）的质心平均位置设计在引信轴线和垂直转子6轴线上，且转子部件（垂直转子6和导爆管7）完成装配时，其径向极惯性轴就是导爆管孔轴线，这有助于实现引信解除保险后导爆管7上与雷管2基本对正，下与传爆管8基本对正，保证传爆序列作用的可靠性。
[0020]
盖板10为平板结构，其长度和宽度与转子座1侧平面相同。在盖板10上开设一圆柱通孔作为转子轴孔，该圆柱通孔轴线与垂直转子6轴线重合，垂直转子6第一圆柱放置于该圆柱通孔内并与其采用间隙配合，同时通过3颗螺钉3将盖板10固定在转子座1上。
[0021]
再结合图1，在平行于垂直转子6轴线的上方，设置一圆柱盲孔作为扭簧头孔，扭簧5的一端端头以间隙配合形式插入该盲孔内。在扭簧头孔的上方，平行设置一圆柱通孔，定位销4通过该圆柱通孔放置于转子座1径向圆柱盲孔内，定位销4与该圆孔和转子座1径向盲孔均采用过渡配合，实现对盖板10的定位。在垂直转子6轴线下方从盖板10表面自右向左设有二阶通孔，止转销8大端放置于第一阶孔内，并以点铆的方式固定，其小端设置于第二阶孔内，并向内伸入垂直转子6的弧形槽内，与该弧形槽内壁和侧壁之间采用间隙配合用于转动定位。如图3所示为装配时垂直转子6及止转销8的位置示意图，在扭簧5和止转销8的作用下，垂直转子6被锁定在阻爆安全位置，即导爆管孔轴线与雷管2和传爆管9轴线呈一定角度（根据具体设计，在40
°
~90
°
之间选一定值）。
[0022]
本发明的技术亮点在于采用垂直转子阻爆安全技术，通过利用垂直转子在高速旋转环境中的定轴特性以及旋转消失后的扭簧驱动复位特性，实现引信爆炸物处理安全性。
[0023]
如图2所示为一种保证爆炸物处理安全的旋转弹引信垂直转子阻爆机构处于待发状态时的示意图。弹丸出炮口后高速旋转，垂直转子部件产生的离心力矩会克服扭簧5的预
扭力矩使垂直转子部件转正或基本转正，即垂直转子部件的径向极惯性轴与弹丸旋转轴即引信轴重合或接近重合，使导爆管7上对正雷管2，下对正传爆管9，保证引信传爆序列通畅，能够正常传爆。
[0024]
若发射后引信瞎火，在引信内部有关结构未被破坏的情况下，当弹丸落地转速衰减接近于0时，扭簧5因装配时已经赋予预扭力矩，会将垂直转子6连同其内的导爆管7扭回到装配位置，使引信处于阻爆状态。由于转子部件质心设计在转轴上，所以在爆炸物处理过程中产生的冲击和振动，不会产生使垂直转子6偏离阻爆状态即装配位置的附加力矩，即此后引信的阻爆状态是确实和可靠的。即使引信内部的雷管2意外发火爆炸也不会引爆导爆管7和其后的传爆管9，从而保证未爆弹药和瞎火引信的爆炸物处理安全性。