一种短距离高速气动缓冲装置的制作方法

本实用新型涉及一种弹射器配套的缓冲系统领域，特别是一种短距离高速气动缓冲装置。

背景技术：

随着弹射器技术在实际应用中的快速发展，与之相配套的缓冲系统性能要求也越来越高，对于高速大质量的弹射体来说，仅依靠常规的缓冲器已无法达到系统要求的缓冲效果。

一种短距离高速气动缓冲装置的主要作用是在一个封闭的管道内对高速运动物体进行缓冲，利用气动原理快速吸收并转化冲击载荷的动能，从而使物体对封闭管段末端不会产生冲击。

目前已经广泛应用于工业上的缓冲装置有弹簧缓式、橡胶式和液压缓式等。弹簧式和橡胶式缓冲器采用弹簧或橡胶为缓冲介质和复位件。在缓冲过程中，由于缓冲介质被压缩，缓冲力随缓冲行程的增大而增大。运动物体动能多以弹性势能的形式储存在缓冲介质中。缓冲过程末段会出现严重的“反弹”现象，导致缓冲效率很低，衰减系数很小。

液压缓冲器以液压油为缓冲介质，冲击能绝大部分通过节流口的液阻作用转换成热能，最后散发到空气中，仅有一少部分冲击能变成弹性能存储于复位件中，且选取的复位件刚度一般较小，故基本无“反弹”现象，因此，缓冲效率很高，衰减系数很大，但液压式缓冲装置存在缓冲速度限制的问题(最大缓冲速度6m/s)，因为该类缓冲器都是通过压缩液体，再通过液体流过节流口来实现缓冲吸能。由于油液的不可压缩性及节流口面积的限制，活塞缓冲的速度不可能太高。

从上述介绍可知，常规的缓冲器均无法应用于高速缓冲系统中。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种短距离高速气动缓冲装置，解决了高速活塞短距离缓冲问题，使得缓冲活塞运动速度能够在很短的距离内快速的缓冲至零，配合单项机构可以使得缓冲活塞在到达速度为零时停止运动，达到不反弹目的，可以最大限度地减小运动体对设备的机械冲击。

本实用新型的上述目的是通过如下技术方案予以实现的：

一种短距离高速气动缓冲装置，包括缓冲缸、缓冲活塞、封闭管道、高速运动体、2个放气阀、单向止回阀和导气管；其中，封闭管道为水平放置的中空圆筒状结构；缓冲缸为水平放置的中空圆筒状结构；缓冲缸的一端与封闭管道的一端同轴固定连接；缓冲活塞的一端位于缓冲缸的内部，缓冲活塞的另一端位于封闭管道的内部；高速运动体设置在封闭管道的内部，且位于缓冲活塞的一侧；封闭管道靠近缓冲缸的一端，与位于封闭管道的缓冲活塞一端之间设置有1个放气阀，放气阀固定安装在封闭管道的外壁，通过导气管与封闭管道连接；缓冲缸靠近封闭管道的一端，与位于缓冲缸的缓冲活塞一端之间设置有1个放气阀，放气阀固定安装在缓冲缸的外壁，通过导气管与缓冲缸连接；2个放气阀通过导气管与单向止回阀固定连接。

在上述的一种短距离高速气动缓冲装置，所述的缓冲缸壁厚为18-22mm；内径D2为78-82mm；长为0.98-1.02m。

在上述的一种短距离高速气动缓冲装置，所述缓冲缸轴向远离封闭管道的一端设置有通孔，通孔直径为57-63mm。

在上述的一种短距离高速气动缓冲装置，所述缓冲活塞的横截面为侧放的工字型结构，工字型结构的小端伸入缓冲缸，小端直径为75-85mm；且所述小端的周向外壁与缓冲缸内壁接触；沿缓冲缸轴向接触长度为98-102mm。

在上述的一种短距离高速气动缓冲装置，所述工字型结构的大端伸入封闭管道，大端直径为395-405mm；且所述大端的周向外壁与缓冲缸内壁接触；沿缓冲缸轴向接触长度为98-102mm。

在上述的一种短距离高速气动缓冲装置，所述工字型结构的小端与大端之间为圆柱体结构，直径为55-65mm。

在上述的一种短距离高速气动缓冲装置，所述封闭管道的内径D1为395-405mm，壁厚为48-52mm。

在上述的一种短距离高速气动缓冲装置，所述导气管的内径为17-23mm；壁厚为2.5-3.5mm。

在上述的一种短距离高速气动缓冲装置，所述缓冲活塞与缓冲缸内壁接触部分之间设置有密封圈；缓冲活塞与封闭管道内壁接触部分之间设置有密封圈。

本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

(1)本实用新型的缓冲活塞防反弹结构简单，采用了气动止动结构，避免了复杂的机械机构，通过管路和阀门即可实现缓冲活塞的反弹，提高了止动系统的经济性和安全可靠性；

(2)本实用新型中的缓冲活塞结构简单，分为前后两个活塞，容易加工成型；

(3)本实用新型中的缓冲活塞复位简单可靠，在缓冲完成后，通过手动截止阀放气即可完成缓冲活塞的复位。

附图说明

图1为本实用新型缓冲装置示意图；

图2为本实用新型缓冲装置制动后示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细的描述：

如图1所示为缓冲装置示意图，由图可知，一种短距离高速气动缓冲装置，包括缓冲缸1、缓冲活塞2、封闭管道3、高速运动体4、2个放气阀5、单向止回阀6和导气管7；其中，封闭管道3为水平放置的中空圆筒状结构；缓冲缸1为水平放置的中空圆筒状结构；缓冲缸1的一端与封闭管道3的一端同轴固定连接；缓冲活塞2的一端位于缓冲缸1的内部，缓冲活塞2的另一端位于封闭管道3的内部；高速运动体4设置在封闭管道3的内部，且位于缓冲活塞2的一侧；封闭管道3靠近缓冲缸1的一端，与位于封闭管道3的缓冲活塞2一端之间设置有1个放气阀5，放气阀5固定安装在封闭管道3的外壁，通过导气管7与封闭管道3连接；缓冲缸1靠近封闭管道3的一端，与位于缓冲缸1的缓冲活塞2一端之间设置有1个放气阀5，放气阀5固定安装在缓冲缸1的外壁，通过导气管7与缓冲缸1连接；2个放气阀5通过导气管7与单向止回阀6固定连接。封闭管道3与地面固定，缓冲活塞4与封闭管道3及缓冲缸1为动密封。

其中，缓冲缸1壁厚为18-22mm；内径D2为78-82mm；长为0.98-1.02m，且缓冲缸1轴向远离封闭管道3的一端设置有通孔，通孔直径为57-63mm。

缓冲活塞2的横截面为侧放的工字型结构，工字型结构的小端伸入缓冲缸1，小端直径为75-85mm；且所述小端的周向外壁与缓冲缸1内壁接触；沿缓冲缸1轴向接触长度为98-102mm；工字型结构的大端伸入封闭管道3，大端直径为395-405mm；且所述大端的周向外壁与缓冲缸1内壁接触；沿缓冲缸1轴向接触长度为98-102mm；所述工字型结构的小端与大端之间为圆柱体结构，直径为55-65mm。缓冲活塞2与缓冲缸1内壁接触部分之间设置有密封圈；缓冲活塞2与封闭管道3内壁接触部分之间设置有密封圈。

封闭管道3的内径D1为395-405mm，壁厚为48-52mm；导气管7的内径为17-23mm；壁厚为2.5-3.5mm。

如图2所示为缓冲装置制动后示意图，由图可知，机构运动工作过程为：

系统运行前放气阀5处于关闭状态，当高速运动体4与缓冲活塞2进行碰撞后，两物体一同向封闭管道3末端运动，随着缓冲活塞2行程的加大，封闭气腔内的压强随之增大，封闭管道3内封闭腔体压力增加，气体会由导气管7进入缓冲缸内1，缓冲缸1及导气管7末端的气体压力上升，直到高速运动体4停止，由于有单向止回阀6存在，所以缓冲缸1内的气体不会反向进入封闭管道3，不会造成高速运动体4反弹。

由于封闭管道3内的腔体体积大于缓冲缸1内腔体体积，所以被缓冲高速运动体4无法达到封闭管道3末端就停止运动。不会对封闭管道3造成冲击和破坏。

当运动完全停止后，可通过泄气阀5将气体放出，使缓冲活塞2复位。

本实用新型说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。