[发明专利]一种真空状态下外物冲击实验真空箱密封装置

说明书

技术领域

本发明涉及真空状态下外物冲击实验领域，具体是一种能够在真空状态下利用高压空气发射撞击物进入真空箱，在撞击被撞物的同时阻隔高压空气于真空箱外的真空阻隔装置。

背景技术

鸟撞事故是指空中飞行的飞机等飞行器与飞行的鸟类相撞所发生的事故。随着民用航空行业的飞速发展，民机鸟撞事故成为民用航空最严重的安全威胁之一。据美联航有关报告显示，1990年到2008年间，美国民航共报告89727起动物与民航飞机相撞事故，其中97.4％是由飞鸟造成的。有关数据显示，飞机的迎风面，包括飞机风挡、雷达罩、发动机、机翼前缘及尾翼前缘是最易受到鸟撞的部位。

发动机是飞行器的动力源，一旦受到鸟撞破坏，灾难性事故就难以避免。因此，解决发动机抗鸟撞问题关系重大。发动机鸟撞破坏主要集中在风扇叶片受损，静止状态下的鸟撞试验无法满足抗鸟撞设计过程中载荷状态，而旋转状态下的鸟撞由于叶片旋转试验器的功率限制，鸟撞试验必须在真空箱中进行，如果鸟体连同气炮的高压空气一起进入真空箱，会造成真空箱爆炸或者试验器由于空气阻力产生过载而损毁，因此必须采取措施保证尽量少的空气进入真空箱，本发明对于发动机抗鸟撞设计意义重大。

专利号103673756的发明专利中曾提出一种空气炮用真空舱连接装置，该装置通过在弹托分离器筒体和弹托分离器活塞篦齿间设置密封圈、弹托卡持实现空气炮与真空箱的密封连接。实验时，弹托与弹丸经分离装置分离时，弹托被卡在弹托分离器活塞上，分离时的冲击力由液压阻尼装置进行缓冲。该方法除整个装置过于复杂外，在工作时还存在以下一些缺点：由于缓冲装置采用的是液压阻尼器，因此在实验完成后不具备自动回位功能，且在分离时的高速撞击下液压阻尼器活塞与缸体间很容易出现卡死的情况；发射过程中，弹丸和弹托进入气流偏转筒体时驱动弹丸的高压气一部分会经过气流偏转筒体上的排气孔，并在弹托分离器活塞被弹托密封前进入真空舱，同时由于实验过程一般在若干毫秒内完成，真空泵无法实现快速抽走大量压缩空气的功能；另外，当弹托分离器活塞被弹托密封后，驱动弹丸的大量空气被阻挡在真空舱外，需要很长的时间才能被真空泵抽取。

发明内容

为克服现有技术中存在的装置复杂、操作不便的不足，本发明提出了一种真空状态下外物冲击实验真空箱密封装置。

本发明包括炮管、螺纹盘、旋转取壳器、密封垫圈、脱弹器、弹簧导杆、弹簧、脱弹器导管和锁紧螺母。其中：所述脱弹器的一端套装在脱弹器导管的一端；脱弹器另一端端面的外缘处有密封垫圈，该密封垫圈与旋转取壳器的内端端面贴合；所述脱弹器导管的另一端固定有端板。在所述脱弹器与脱弹器导管配合一端的法兰上均布有4个弹簧导杆的安装孔；在所述脱弹器导管的端板上亦均布有4个固定螺母，并且所述固定螺母的中心线与所述弹簧导杆的安装孔的中心线重合；4个弹簧导杆的一端分别安装在所述各固定螺母中，并在该端的弹簧导杆上装有锁紧螺母；各弹簧导杆的另一端分别安装在所述弹簧导杆的安装孔内。4个弹簧分别套装在各弹簧导杆上，位于所述锁紧螺母与固定螺母之间。所述螺纹盘位于所述旋转取壳器内，所述螺纹盘的外螺纹与所述旋转取壳器的内螺纹配合。所述炮管的一端端面通过法兰固定在所述螺纹盘的盘表面；所述炮管的另一端穿过所述旋转取壳器一端端板上的中心孔，与气炮发射机构连接。

炮管、螺纹盘、旋转取壳器、脱弹器、脱弹器导管同轴安装。各弹簧导杆均匀分布在脱弹器导管的周围，并使该弹簧导管的轴线与脱弹器导管的轴线平行。

所述脱弹器的内径略大于脱弹器导管的外径，使二者之间滑动配合。所述脱弹器的一端为敞口端，位于该敞口端的法兰盘上均布有弹簧导杆的安装孔；所述脱弹器另一端有脱弹锥；在该脱弹锥与旋转取壳器配合的端面外缘有用于安装密封垫圈的凹面。

所述脱弹锥由锥盘和锥头组成；所述的锥盘是在该脱弹器端面圆周上径向凸出的圆盘，该锥盘的中心有轴向凸出的锥头；该锥头顶端的最小外径略小于弹壳的内径；该锥头的中心有通孔，该通孔的内径略大于弹体的外径。

所述螺纹盘的内径与炮管1的内径相同。该螺纹盘的外圆周表面为与旋转取壳器内壁配合梯形螺纹面。在所述螺纹盘一个表面均布有炮管的安装孔，在该表面的外缘处有密封圈的安装槽。

所述旋转取壳器的一端为敞口，另一端有端板。所述旋转取壳器敞口端的内径与脱弹器上的安装密封垫圈的凹面处的最小直径相同，所述旋转取壳器敞口端的外径与所述凹面处的最大直径相同。所述旋转取壳器的端板的中心有通孔，该通孔的孔径略大于炮管一端法兰盘的外径。