一种活动端盖式内压力自动调节装置的制作方法 专利技术说明

其他产品的制造及其应用技术1.本发明属于调节装置技术领域，涉及一种内压力调节装置，特别涉及一种活动端盖式内压力自动调节装置。背景技术：2.体爆轰战斗部内部装填高能燃料，通过炸药爆炸抛撒驱动作用，高能燃料被抛撒到空气中，高能燃料与空气混合，形成大范围的活性云团，再经炸药二次起爆，活性云团产生体爆轰，释放出强烈的冲击波，是威力最大的武器之一。3.体爆轰战斗部需要在-40～70℃的环境温度下均可以正常工作，高能燃料的膨胀系数(1.24×10-3)比战斗部壳体(1.22×10-5)高很多，高能燃料为不可压缩材料，高能燃料高温膨胀后战斗部壳体内应力会很高，为了不影响高能燃料抛撒范围，壳体通常采用薄壁结构，过高的内应力会使战斗部在薄弱处破坏，导致液剂的泄露，造成重大事故。4.中国专利申请“一种用于补偿不同温度液相装药体积变化的等压调节装置”(申请号：201911033140.8，2019年10月)，公开了一种用于补偿不同温度液相装药体积变化的等压调节装置，当液体热胀冷缩后体积发生的变化时，由活塞运动带来的内腔体积变化来弥补，活塞运动过程中内腔压力与外部压力一直保持相同，保证了壳体的强度。5.郭彦懿等人在文献“fae燃料炸药抛散蹿火失效的实验研究”(火炸药学报，2001年，第3期37页)中报道：体爆轰战斗部抛撒过程中，若满足燃耗三要素：温度、燃料、氧气，将会发生提前点火，提前点火将导致体爆轰战斗部威力极大的降低。6.由于该专利是申请人前期研究的课题，但该装置在推广应用过程中出现了以下问题：7.该装置内部含有空气，该装置放在体爆轰战斗部壳体内腔中，被高能燃料包裹着，炸药爆炸抛撒时，被高能燃料包裹着的空气受到压缩，温度急剧升高，燃耗三要素(温度、燃料、氧气)同时满足，产生了提前点火现象。因此，亟待需要对上述专利进行改进。技术实现要素：8.针对现有技术存在的体爆轰战斗部抛撒中提前点火现象的技术问题，本发明的目的在于，提供一种活动端盖式内压力自动调节装置。9.为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：10.一种活动端盖式内压力自动调节装置，包括燃料，其特征在于，还包括体爆轰战斗部壳体、可活动端盖2和两截式抛撒装置3，其中：11.体爆轰战斗部壳体1为回转体，该回转体轴线垂直于地面；12.体爆轰战斗部壳体1由上中下三部分组成，上部分的形状为第一圆板，中部分的形状为第一圆筒体，部分的形状为第一同心圆板；13.所述第一同心圆板的上端面内侧带有一圈第一上端环形凸台，第一同心圆板的下端面内侧带有一圈第一下端环形凸台，第一同心圆板的内侧圆柱面中部带有一圈第一环形凹槽；14.可活动端盖的形状为第二圆板，且为回转体；15.可活动端盖的回转体轴线与体爆轰战斗部壳体的回转体轴线重合，可活动端盖位于体爆轰战斗部壳体的第一环形凹槽中，可活动端盖的第二圆板厚度小于体爆轰战斗部壳体的第一环形凹槽宽度；16.两截式抛撒装置为回转体，回转体轴线与体爆轰战斗部壳体的回转体轴线重合；17.两截式抛撒装置由上中下三部分组成，上部分的形状为第三上端圆柱体，下部分的形状为第三下端圆柱体，中部分的形状为第三软绳；第三软绳的上端与第三上端圆柱体下端面连接，第三软绳的下端与第三下端圆柱体上端面连接；18.两截式抛撒装置位于体爆轰战斗部壳体的内腔中，两截式抛撒装置的第三上端圆柱体上端面与体爆轰战斗部壳体的第一圆板下端面连接，两截式抛撒装置的第三下端圆柱体下端面与可活动端盖的第二圆板上端面连接；19.燃料为抛撒炸药和燃料，装填于体爆轰战斗部壳体和可活动端盖组成的密封空间中；20.体爆轰战斗部壳体的第一环形凹槽下端面和第一下端环形凸台下端面距离与可活动端盖的第二圆板厚度之比为1：0.8～0.85。21.上述活动端盖式内压力自动调节装置的使用方法。其特征在于，包括以下步骤：22.步骤1：将两截式抛撒装置与体爆轰战斗部壳体装配；23.步骤2：将燃料装入体爆轰战斗部壳体的内腔；24.步骤3：将可活动端盖与两截式抛撒装置和体爆轰战斗部壳体装配，可活动端盖的第二圆板上端面距离体爆轰战斗部壳体的第一环形凹槽上端面5mm，可活动端盖的第二圆板下端面距离体爆轰战斗部壳体的第一环形凹槽下端面14mm；25.步骤4：当环境温度升高时，燃料发生热涨，燃料的体积增加，可活动端盖向下移动，体爆轰战斗部壳体与可活动端盖组成的密封空间容积增加，燃料的内应力不至于过大，体爆轰战斗部壳体的第一圆筒体不至于被撑坏，保证了体爆轰战斗部壳体的安全性；26.当环境温度降低时，燃料发生冷缩，燃料的体积减小，可活动端盖向上移动，体爆轰战斗部壳体与可活动端盖组成的密封空间容积减小，燃料的内应力不至于过大，体爆轰战斗部壳体的第一圆筒体不至于被撑坏，保证了体爆轰战斗部壳体的安全性。27.关于体爆轰战斗部壳体的第一环形凹槽下端面和第一下端环形凸台下端面距离与可活动端盖的第二圆板厚度之比，可以采取以下2种方式的任意一种：28.实现方式1：体爆轰战斗部壳体的第一环形凹槽下端面和第一下端环形凸台下端面距离与可活动端盖2的第二圆板厚度之比为1：0.8。29.实现方式2：体爆轰战斗部壳体的第一环形凹槽下端面和第一下端环形凸台下端面距离与可活动端盖的第二圆板厚度之比为1：0.85。30.本发明的活动端盖式内压力自动调节装置，带来的技术创新在于：31.活动端盖式内压力自动调节装置中的可活动端盖通过上下移动调节内腔容积，弥补燃料热胀冷缩体积变化，避免内应力过大，保证了壳体的安全。同时，壳体内腔中没有空气，炸药爆炸抛撒时，燃料内部没有空气受到压缩，燃耗三要素不满足，不会发生提前点火现象，不会对体爆轰战斗部威力造成影响。附图说明32.图1是本发明的活动端盖式内压力自动调节装置的结构示意图。图中的标记分别表示：1、体爆轰战斗部壳体件，2、可活动端盖，3、两截式抛撒装置，4、燃料。33.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。具体实施方式34.首先需要说明的是，以下的实施例是本发明较优的例子。本发明不限于以下的实施例，凡在本发明技术方案基础上进行的添加和同等变换，均属于本发明的保护范围。35.实施例1：36.如图1所示，本实施例给出一种活动端盖式内压力自动调节装置，包括体爆轰战斗部壳体1、可活动端盖2、两截式抛撒装置3和燃料4，其中：37.体爆轰战斗部壳体1为回转体，该回转体轴线垂直于地面；38.体爆轰战斗部壳体1由上中下三部分组成：39.体爆轰战斗部壳体1的上部分的形状为第一圆板；40.体爆轰战斗部壳体1的中部分的形状为第一圆筒体；41.体爆轰战斗部壳体1的下部分的形状为第一同心圆板；42.体爆轰战斗部壳体1的第一同心圆板的上端面内侧带有一圈第一上端环形凸台，第一同心圆板的下端面内侧带有一圈第一下端环形凸台，第一同心圆板的内侧圆柱面中部带有一圈第一环形凹槽；43.可活动端盖2的形状为第二圆板，且为回转体；44.可活动端盖2的回转体轴线与体爆轰战斗部壳体1的回转体轴线重合，可活动端盖2位于体爆轰战斗部壳体1的第一环形凹槽中，可活动端盖2的第二圆板厚度小于体爆轰战斗部壳体1的第一环形凹槽宽度；45.两截式抛撒装置3为回转体，两截式抛撒装置3由上中下三部分组成：上部分的形状为第三上端圆柱体，下部分的形状为第三下端圆柱体，中部分的形状为第三软绳；46.所述第三软绳的上端与第三上端圆柱体下端面连接，第三软绳的下端与第三下端圆柱体上端面连接；47.两截式抛撒装置3的回转体轴线与体爆轰战斗部壳体1的回转体轴线重合，两截式抛撒装置3位于体爆轰战斗部壳体1的内腔中，两截式抛撒装置3的第三上端圆柱体上端面与体爆轰战斗部壳体1的第一圆板下端面连接，两截式抛撒装置3的第三下端圆柱体下端面与可活动端盖2的第二圆板上端面连接；48.燃料4为抛撒炸药和燃料，填于体爆轰战斗部壳体1和可活动端盖2组成的密封空间中。49.上述活动端盖式内压力自动调节装置的使用方法，包括以下步骤：50.步骤1：将两截式抛撒装置3与体爆轰战斗部壳体1装配；51.步骤2：将燃料4装入体爆轰战斗部壳体1的内腔；52.步骤3：将可活动端盖2与两截式抛撒装置3和体爆轰战斗部壳体1装配，可活动端盖2的第二圆板上端面距离体爆轰战斗部壳体1的第一环形凹槽上端面5mm，可活动端盖2的第二圆板下端面距离体爆轰战斗部壳体1的第一环形凹槽下端面体爆轰战斗部壳体1燃料4mm；53.步骤4：当环境温度升高时，燃料4发生热涨，燃料4的体积增加，可活动端盖2向下移动，体爆轰战斗部壳体1与可活动端盖2组成的密封空间容积增加，燃料4的内应力不至于过大，体爆轰战斗部壳体1的第一圆筒体不至于被撑坏，保证了体爆轰战斗部壳体1的安全性；54.当环境温度降低时，燃料4发生冷缩，燃料4的体积减小，可活动端盖2向上移动，体爆轰战斗部壳体1与可活动端盖2组成的密封空间容积减小，燃料4的内应力不至于过大，体爆轰战斗部壳体1的第一圆筒体不至于被撑坏，保证了体爆轰战斗部壳体1的安全性。55.本实施例的活动端盖式内压力自动调节装置，其工作原理如下：56.体爆轰战斗部的壳体为薄壁壳体，承受内压力能力较低，体爆轰战斗部内部的高能燃料的体膨胀系数比壳体大，因此，当温度升高后，高能燃料膨胀产生内应力，该内应力足以将壳体撑破。57.为了解决升温后内应力过大的问题，本实施例的活动端盖式内压力自动调节装置，采用的可活动端盖2可以在体爆轰战斗部壳体1的第一环形凹槽中上下移动，向上移动时，高能燃料的空间变小，向下移动时，高能燃料的空间变大，也就是说，本实施例的体爆轰战斗部壳体1的容积是可以自由调节的，通过调节容积，使容积与热胀冷缩后的高能燃料体积一致，避免内应力的产生，保护了体爆轰战斗部壳体。58.但体爆轰战斗部壳体内如果有空气，空气周围包裹着高能燃料，当炸药抛撒时，空气被压缩，形成热点，导致蹿火。59.由于体爆轰战斗部壳体内腔中没有空气，避免了蹿火的因素。60.炸药爆炸抛撒后，炸药爆轰产物处，有温度有空气但是没有燃料，燃烧三要素不满足，高能燃料向外运动形成的云团，有燃料有空气但没有温度，燃烧三要素也不满足，因此，能够避免蹿火的发生。61.本实施例中，体爆轰战斗部壳体1为体爆轰战斗部的壳体，用于装填抛撒炸药和燃料。62.可活动端盖2是本实施例的活动端盖式内压力自动调节装置的创新之处，通过可活动盖板2的上下移动调节容积，同时又没有在体爆轰战斗部壳体1内部引入空气。63.两截式抛撒装置3内部含有炸药，是抛撒燃料形成云团的动力来源，两截式抛撒装置3由上下两截组成，第三软绳为导爆索，可以传播爆炸，第三软绳将两截式抛撒装置3的上下两截连接起来。64.燃料4为体爆轰战斗部内部装填的抛撒炸药和燃料(又称高能燃料)。65.将可活动端盖2与两截式抛撒装置3和体爆轰战斗部壳体1装配，可活动端盖2的第二圆板上端面距离体爆轰战斗部壳体1的第一环形凹槽上端面5mm，可活动端盖2的第二圆板下端面距离体爆轰战斗部壳体1的第一环形凹槽下端面14mm。如此安装，是同时考虑热胀冷缩，可活动端盖2的第二圆板可以向上移动也可以向下移动，考虑到实际情况，温度降到最低，高能燃料体积缩到最小，可活动端盖2向上移动5mm，体爆轰战斗部壳体1容积恰好与燃料4体积一致，因此如此设计。同理，温度升高最高，高能燃料体积增加到最大，可活动端盖2向下移动14mm，体爆轰战斗部壳体1容积恰好与燃料体积一致，因此如此设计。若该余量留的过大，导致呆重过大，若余量不足，导致调节能力不足，导致内应力产生。66.发明人在试验中发现，两截式抛撒装置3爆炸后，将燃料4抛撒形成云团，体爆轰战斗部壳体1受到两截式抛撒装置3内部炸药爆炸的冲击力，向上移动，可活动端盖2也受到两截式抛撒装置3内部炸药爆炸的冲击力，向下移动，云团的形状为扁平时，后续的威力最大，如云团形状不规则，爆炸威力也受影响。67.当体爆轰战斗部壳体1的第一环形凹槽下端面和第一下端环形凸台下端面距离与可活动端盖2的第二圆板厚度之比太小时，体爆轰战斗部壳体1的第一环形凹槽下端面和第一下端环形凸台下端面距离太小，该部分厚度支撑可活动端盖2，即对可活动端盖2的支撑能力不足，可活动端盖2受到炸药冲击后向下移动，可活动端盖2被支撑的力不够足时，可活动端盖2先发生破坏，云团上下的壳体破坏不对称，无法形成规则的扁平圆柱云团，影响后续威力。68.体爆轰战斗部壳体1的第一环形凹槽下端面和第一下端环形凸台下端面距离与可活动端盖2的第二圆板厚度之比太大时，体爆轰战斗部壳体1的第一环形凹槽下端面和第一下端环形凸台下端面距离太大，导致呆重太大，影响燃料装药量。69.通过部分理论计算，召集有相关工作经验的工作人员集体商议讨论，并将以上问题进行分解，每个模块单独进行实验评估。最终实验评估结果表明，体爆轰战斗部壳体1的第一环形凹槽下端面和第一下端环形凸台下端面距离与可活动端盖2的第二圆板厚度之比为1：0.8～0.85时，以上所述问题均可以避免，本实施例的活动端盖式内压力自动调节装置的设计优势均可以体现，使得功能可以完好的发挥，使用本实施例的活动端盖式内压力自动调节装置，可以完好的解决上述技术问题。70.本实施例中，将体爆轰战斗部壳体1的第一环形凹槽下端面和第一下端环形凸台下端面距离与可活动端盖2的第二圆板厚度之比设计为1：0.8；71.加工十个本实施例的活动端盖式内压力自动调节装置，按照装置的使用方法使用，分别在+80℃和-60℃的环境中存储，体爆轰战斗部壳体1均未发生破坏，引爆两截式抛撒装置3形成的云团为扁平圆柱形，而且未发生蹿火，证明了本实施例的活动端盖式内压力自动调节装置有效。72.本实施例的活动端盖式内压力自动调节装置，采用可活动端盖通过上下移动调节内腔容积，弥补燃料热胀冷缩体积变化，避免内应力过大，保证了体爆轰战斗部壳体的安全。同时，体爆轰战斗部壳体内腔中没有空气，炸药爆炸抛撒时，燃料内部没有空气受到压缩，燃耗三要素不满足，不会发生提前点火现象，不会对体爆轰战斗部威力造成影响。73.实施例2：74.实施例2与实施例1的区别在于：75.本实施例中，体爆轰战斗部壳体1的第一环形凹槽下端面和第一下端环形凸台下端面距离与可活动端盖2的第二圆板厚度之比为1：0.85；76.加工十个本实施例的活动端盖式内压力自动调节装置，按照装置的使用方法使用，分别在+80℃和-60℃的环境中存储，体爆轰战斗部壳体1均未发生破坏，引爆两截式抛撒装置3形成的云团为扁平圆柱形，而且未发生蹿火，证明了本实施例的活动端盖式内压力自动调节装置有效。77.本实施例的活动端盖式内压力自动调节装置，采用可活动端盖通过上下移动调节内腔容积，弥补燃料热胀冷缩体积变化，避免内应力过大，保证了体爆轰战斗部壳体的安全。同时，体爆轰战斗部壳体内腔中没有空气，炸药爆炸抛撒时，燃料内部没有空气受到压缩，燃耗三要素不满足，不会发生提前点火现象，不会对体爆轰战斗部威力造成影响。









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