一种平衡炮身管的密封装置

本发明属于武器毁伤效应试验，涉及平衡炮设计技术，尤其涉及一种用于平衡炮身管的密封装置。

背景技术：

1、平衡炮是由于近代国防工业的迅速崛起而应运而生的产品，已经成为一种重要的侵彻效应试验手段。平衡炮属于无后坐力炮的一种，其一般结构是在一根等内径的长炮管内装入弹丸和平衡体，两者之间的一段炮管作为药室，并装入火药，平衡体通常是与弹丸相等或者大于弹丸质量的固体配重体。当火药被点燃后，产生的高温燃气气体推动弹丸和平衡体向相反的方向加速运动，最终弹丸和平衡体同时或先后飞出身管，完成发射过程。平衡炮利用动量平衡原理，使用向后抛射的平衡体代替传统火炮上反后坐装置，有效解决了高炮口动能条件下普通火炮反后坐装置设计上的难题，实现了大口径、大质量弹丸的高速发射；与火箭发射技术相比较，平衡炮发射装置造价成本和使用费用低，操作与发射过程简单，试验场地限制少，易于通过发射装药的调整实现控制弹丸发射速度及发射姿态。

2、平衡炮由于身管长、口径大等特点，因此在设计时通常采用多节身管连接而成，身管是平衡炮结构中最为重要的一个部件，其主要作用是承受火药气体压力和导引弹丸及平衡体的运动，使弹丸达到要求的速度。对平衡炮而言，导引弹丸运动的一段身管称之为主身管，相反的一段为副身管。发射弹丸和装药通常都是由身管的分段处装入，在分别装填完毕进行发射时再将主副炮身通过法兰连接合拢。身管连接密封处要承受火药燃烧形成的高温和高压，如果密封措施出现问题，将会导致平衡炮高压气体泄漏，甚至出现炸膛的风险，因此身管连接处密闭的问题成为了重中之重，此外，法兰和身管之间的连接强度也是需要注意的关键问题。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明目的是旨在以解决在高膛压、大口径、分段式平衡炮身管的密封问题，发明了一种平衡炮身管的密封装置。

2、为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种平衡炮身管的密封装置，包括：法兰身管a、法兰身管b、密封环、硅橡胶圈、螺栓和垫片，所述的法兰身管a与法兰身管b相互配合且通过螺栓连接，在法兰身管a和法兰身管b连接处设有密封环，所述的密封环上设有硅橡胶圈，所述的螺栓与法兰连接处设有垫片。

3、所述的法兰身管a由身管部分a和法兰部分a固为一体构成，所述的身管部分a整体为圆筒形结构，在其一端的口部连接有法兰部分a，所述的法兰部分a整体为带有中心孔a的圆盘结构，中心孔a的孔径与身管部分a的管径相同，所述的法兰部分a上带有用于安装螺栓的通孔a，所述的中心孔a外沿处设有用于安装密封环的环形槽a，所述的环形槽a与通孔a之间设有环状的凹凸台阶a；所述的法兰身管b由身管部分b和法兰部分b固为一体构成，所述的身管部分b整体为圆筒形结构，在其一端的口部连接有法兰部分b，所述的法兰部分b整体为带有中心孔b的圆盘结构，中心孔b的孔径与身管部分b的管径相同，所述的法兰部分b上带有用于安装螺栓的通孔b，所述的中心孔b外沿处设有用于安装密封环的环形槽b，所述的环形槽b与通孔b之间设有环状的凹凸台阶b，所述的凹凸台阶b和凹凸台阶a相互配合。

4、所述的密封环为炮钢材质的环型结构，密封环内径与法兰身管a和法兰身管b内径相同，其外壁两侧设有相互对称的斜面，两侧的斜面分别与环形槽a和环形槽b相配合。

5、所述的密封环外壁及斜面上套设有多个硅橡胶圈，多个硅橡胶圈用于对密封环的外壁与环形槽a、环形槽b之间的缝隙进行密封。

6、所述的通孔a为多个，其数量不少于四个，多个通孔a围绕中心a孔呈环形阵列均匀分布；所述的通孔b为多个，其数量不少于四个，多个通孔b围绕中心b孔呈环形阵列均匀分布，所述的通孔b与通孔a的孔径大小及数量均相同且相互对应。

7、所述的中心孔a、中心孔b、环形槽a、环形槽b、凹凸台阶a和凹凸台阶b其轴线在同一条直线上。

8、本发明的有益效果是：将原有分开的法兰和身管一体化，使其强度大幅提高，可操作性也更强，解决了密封问题，降低了由于高压气体泄漏所导致炸膛的风险，使安全性得到大幅提升。

技术特征：

1.一种平衡炮身管的密封装置，包括：法兰身管a（1）、法兰身管b（2）、密封环（3）、硅橡胶圈（4）、螺栓（5）和垫片（6），其特征是：所述的法兰身管a（1）与法兰身管b（2）相互配合且通过螺栓（5）连接，在法兰身管a（1）和法兰身管b（2）连接处设有密封环（3），所述的密封环（3）上设有硅橡胶圈（4），所述的螺栓（5）与法兰连接处设有垫片（6）。

2.根据权利要求1所述的一种平衡炮身管的密封装置，其特征是：所述的法兰身管a（1）由身管部分a（102）和法兰部分a（101）固为一体构成，所述的身管部分a（102）整体为圆筒形结构，在其一端的口部连接有法兰部分a（101），所述的法兰部分a（101）整体为带有中心孔a（1011）的圆盘结构，中心孔a（1011）的孔径与身管部分a（102）的管径相同，所述的法兰部分a（101）上带有用于安装螺栓（5）的通孔a（1014），所述的中心孔a（1011）外沿处设有用于安装密封环（3）的环形槽a（1012），所述的环形槽a（1012）与通孔a（1014）之间设有环状的凹凸台阶a（1013）；所述的法兰身管b（2）由身管部分b（202）和法兰部分b（201）固为一体构成，所述的身管部分b（202）整体为圆筒形结构，在其一端的口部连接有法兰部分b（201），所述的法兰部分b（201）整体为带有中心孔b（2011）的圆盘结构，中心孔b（2011）的孔径与身管部分b（202）的管径相同，所述的法兰部分b（201）上带有用于安装螺栓（5）的通孔b（2014），所述的中心孔b（2011）外沿处设有用于安装密封环（3）的环形槽b（2012），所述的环形槽b（2012）与通孔b（2014）之间设有环状的凹凸台阶b（2013），所述的凹凸台阶b（2013）和凹凸台阶a（1013）相互配合。

3.根据权利要求2所述的一种平衡炮身管的密封装置，其特征是：所述的密封环（3）为炮钢材质的环型结构，密封环（3）内径与法兰身管a（1）和法兰身管b（2）内径相同，其外壁两侧设有相互对称的斜面，两侧的斜面分别与环形槽a（1012）和环形槽b（2012）相配合。

4.根据权利要求3所述的一种平衡炮身管的密封装置，其特征是：所述的密封环（3）外壁及斜面上套设有多个硅橡胶圈（4），多个硅橡胶圈（4）用于对密封环（3）的外壁与环形槽a（1012）、环形槽b（2012）之间的缝隙进行密封。

5.根据权利要求2所述的一种平衡炮身管的密封装置，其特征是：所述的通孔a（1014）为多个，其数量不少于四个，多个通孔a（1014）围绕中心a孔呈环形阵列均匀分布；所述的通孔b（2014）为多个，其数量不少于四个，多个通孔b（2014）围绕中心b孔呈环形阵列均匀分布，所述的通孔b（2014）与通孔a（1014）的孔径大小及数量均相同且相互对应。

6.根据权利要求2所述的一种平衡炮身管的密封装置，其特征是：所述的中心孔a（1011）、中心孔b（2011）、环形槽a（1012）、环形槽b（2012）、凹凸台阶a（1013）和凹凸台阶b（2013）其轴线在同一条直线上。

技术总结
本发明提供了一种平衡炮身管的密封装置，包括：法兰身管A、法兰身管B、密封环、硅橡胶圈、螺栓和垫片，所述的法兰身管A与法兰身管B相互配合且通过螺栓连接，在法兰身管A和法兰身管B连接处设有密封环，所述的密封环上设有硅橡胶圈，所述的螺栓与法兰连接处设有垫片。本发明的有益效果是：将原有分开的法兰和身管一体化，使其强度大幅提高，可操作性也更强，解决了密封问题，降低了由于高压气体泄漏所导致炸膛的风险，使安全性得到大幅提升。

技术研发人员：徐翔云,刘瑞朝,金栋梁,郭斌
受保护的技术使用者：中国人民解放军军事科学院国防工程研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15