本實用新型涉及的是爆破試驗領(lǐng)域的設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種用于超大截面通道快速開啟的裝置。

背景技術(shù)：

在航空領(lǐng)域，在進行某些特殊零部件進行測試或試驗過程中，需要配套建立相應(yīng)的試驗裝置，試驗裝置主要包括試驗艙、擴壓器和真空罐，擴壓器位于試驗艙之后，是整個試驗裝置平臺的尾部，并直接與真空罐相連接。擴壓器的主要作用是將氣流的動能恢復(fù)為壓力能，從而減少氣流在擴壓器后端的能量損失。試驗艙的主要作用是供操作人員在試驗艙內(nèi)對特殊零部件進行爆破試驗。這就要求在試驗開始前將試驗艙及真空罐空氣隔離，當(dāng)真空罐抽至一定壓力后方可開展試驗。

在試驗過程中，由于真空罐內(nèi)的真空度高達3kPa，這就要求爆破門迅速打開（開啟時間不能超過0.1秒，通道截面為高2.2米，寬2米），否則將影響高速氣流的運動，可能導(dǎo)致無法達到設(shè)計馬赫數(shù)。目前市場上還沒有這樣大的截面尺寸的快開閥門。如采用多個閥門來替換，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對壓力的變化達不到控制功能，操作時不僅費力、費時，而且打開的同步性效果也不盡如人意。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術(shù)問題是針對背景技術(shù)中所存在的問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，操作方便、安全可靠，密封性能好，能實現(xiàn)試驗艙與真空罐之間接通或斷開的擴壓裝置，具體地說是一種用于超大截面通道快速開啟的裝置。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案為：一種用于超大截面通道快速開啟的裝置，包括有連接支撐框、擴展段、安全門、導(dǎo)流板、爆破門和門框結(jié)構(gòu)，所述擴展段位于連接支撐框上，所述擴展段內(nèi)部為空腔結(jié)構(gòu)形成導(dǎo)流通道，所述安全門和導(dǎo)流板分別位于所述導(dǎo)流通道的前、后兩端，其中所述安全門位于擴展段前端，并通過導(dǎo)流框設(shè)置在連接支撐框上，所述導(dǎo)流板位于導(dǎo)流通道的中心線上，所述門框結(jié)構(gòu)呈錐體結(jié)構(gòu)，位于擴展段和導(dǎo)流板之間，通過所述爆破門與門框結(jié)構(gòu)之間的開閉能導(dǎo)通或斷開所述導(dǎo)流通道。

進一步地，所述爆破門為兩扇門，分別通過鉸鏈安裝在所述連接支撐框上，并與所述導(dǎo)流通道成45度角對稱分布在所述導(dǎo)流板兩側(cè)，所述爆破門由驅(qū)動裝置驅(qū)動其轉(zhuǎn)動，通過鉸鏈轉(zhuǎn)動使其與門框結(jié)構(gòu)相密封接觸連接，實現(xiàn)導(dǎo)流通道的導(dǎo)通或斷開。

進一步地，所述驅(qū)動裝置為氣缸，所述氣缸的一端分別位于所述連接支撐框上下兩側(cè)，其另一端分別與爆破門的頂部及底部相連接。

進一步地，所述驅(qū)動裝置還包括有緩沖油缸，所述緩沖油缸的一端設(shè)置在連接支撐框上，另一端與爆破門的背面中部相連接。

進一步地，在所述門框結(jié)構(gòu)的門框四周與爆破門相接觸位置處設(shè)置有密封槽和密封圈，在所述支撐框上設(shè)有與所述爆破門外側(cè)面相匹配的緩沖墊，所述緩沖墊的外形尺寸略大于所述爆破門的外形尺寸。

進一步地，在所述導(dǎo)流板上設(shè)有鎖閉機構(gòu)，在所述爆破門上分別設(shè)有與所述鎖閉機構(gòu)相對應(yīng)的鎖閉裝置，在鎖閉機構(gòu)與鎖閉裝置作用下，使爆破門與門框結(jié)構(gòu)達到密封關(guān)閉或開啟兩種狀態(tài)，實現(xiàn)導(dǎo)流通道的導(dǎo)通或斷開。

進一步地，所述鎖閉機構(gòu)設(shè)置為二個，并分別位于所述導(dǎo)流板的上、下兩側(cè)面上，所述鎖閉機構(gòu)包括有釋放鉤和鎖鉤，所述鎖閉裝置為設(shè)置在爆破門上的鎖閉點，其設(shè)置的位置及數(shù)量與鎖閉機構(gòu)相匹配，在釋放鉤作用下，通過所述鎖鉤與鎖閉點的自動鎖閉及脫離，使爆破門與門框結(jié)構(gòu)達到密封關(guān)閉或開啟兩種狀態(tài)，實現(xiàn)導(dǎo)流通道的導(dǎo)通或斷開。

進一步地，所述安全門分為左右兩扇平移對開結(jié)構(gòu)方式的安全門，在所述導(dǎo)流框的上、下兩側(cè)設(shè)置有腳輪，通過所述腳輪在動力裝置的作用下，用于導(dǎo)向所述安全門在導(dǎo)流框中相對移動，實現(xiàn)其開啟或關(guān)閉狀態(tài)。

進一步地，所述動力裝置包括有驅(qū)動電機、電機絲桿和絲母，所述安全門的開啟或關(guān)閉狀態(tài)，通過驅(qū)動電機帶動電機絲桿轉(zhuǎn)動，在電機絲桿轉(zhuǎn)動下傳遞給與安全門相連接的絲母，通過絲母帶動安全門在腳輪的作用下相對運動，實現(xiàn)安全門在導(dǎo)流框中的開啟或關(guān)閉狀態(tài)。

采用本實用新型所述的一種用于超大截面通道快速開啟的裝置，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果在于：通過設(shè)置左右兩扇平移對開結(jié)構(gòu)方式的安全門，在導(dǎo)流板兩側(cè)設(shè)有爆破門，爆破門成45度角對稱分布在導(dǎo)流通道中，兩個爆破門的開啟能同步進行，能實現(xiàn)試驗艙與真空罐之間接通或斷開，試驗開始時爆破門能迅速打開，具有結(jié)構(gòu)簡單，操作方便、安全可靠，密封性能好。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細(xì)說明。

圖1為本實用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的剖視圖；

圖3是圖1的結(jié)構(gòu)示意簡圖；

圖4是圖3的剖視圖；

圖5為本實用新型中安全門的裝配結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本實用新型中鎖閉機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為圖6中的釋放鉤的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為圖6中鎖鉤的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本實用新型中鎖閉機構(gòu)與爆破門鎖閉狀態(tài)時的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為圖9中鎖鉤打開狀態(tài)時的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11為圖9中鎖鉤分離狀態(tài)時的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中所示：1-連接支撐框、2-擴展段、3-安全門、4-導(dǎo)流板、5-爆破門、6-導(dǎo)流通道、7-導(dǎo)流框、8-鉸鏈、9-門框結(jié)構(gòu)、10-開啟氣缸、11-緩沖油缸、12-緩沖墊、13-鎖閉機構(gòu)、14-釋放鉤、15-鎖鉤、16-鎖閉點、17-腳輪、18-驅(qū)動電機、19-電機絲桿、20-絲母。

具體實施方式

為進一步說明本實用新型的發(fā)明構(gòu)思，以下將結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式進行清楚、完整地描述，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的實施例僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限定發(fā)明。

如圖1至4所示，本實用新型的一種用于超大截面通道快速開啟的裝置，包括有連接支撐框1、擴展段2、安全門3、導(dǎo)流板4、爆破門5和門框結(jié)構(gòu)9，所述擴展段2位于連接支撐框1上，所述擴展段2內(nèi)部為空腔結(jié)構(gòu)形成導(dǎo)流通道6，所述安全門3和導(dǎo)流板4分別位于所述導(dǎo)流通道6的前、后兩端，其中所述安全門3位于擴展段2前端，并通過導(dǎo)流框7設(shè)置在連接支撐框1上，所述導(dǎo)流板4位于導(dǎo)流通道6的中心線上，所述門框結(jié)構(gòu)9呈錐體結(jié)構(gòu)，位于擴展段2和導(dǎo)流板4之間，通過所述爆破門5與門框結(jié)構(gòu)9之間的開閉能導(dǎo)通或斷開所述導(dǎo)流通道6。

進一步地，所述爆破門5為兩扇門，分別通過鉸鏈8安裝在所述連接支撐框1上，并與所述導(dǎo)流通道6成45度角對稱分布在所述導(dǎo)流板4兩側(cè)，所述爆破門5由驅(qū)動裝置驅(qū)動其轉(zhuǎn)動，通過鉸鏈8轉(zhuǎn)動使其與門框結(jié)構(gòu)9相密封接觸連接，實現(xiàn)導(dǎo)流通道6的導(dǎo)通或斷開。

進一步地，所述驅(qū)動裝置為開啟氣缸10，所述開啟氣缸10的一端分別位于所述連接支撐框1上下兩側(cè)，其另一端分別與爆破門5的頂部及底部相連接。

進一步地，所述驅(qū)動裝置還包括有緩沖油缸11，所述緩沖油缸11的一端設(shè)置在連接支撐框1上，另一端與爆破門5的背面中部相連接。

進一步地，在所述門框結(jié)構(gòu)9的門框四周與爆破門5相接觸位置處設(shè)置有密封槽和密封圈，在所述支撐框1上設(shè)有與所述爆破門5外側(cè)面相匹配的緩沖墊12，所述緩沖墊12的外形尺寸略大于所述爆破門5的外形尺寸。

進一步地，在所述導(dǎo)流板4上設(shè)有鎖閉機構(gòu)13，在所述爆破門5上分別設(shè)有與所述鎖閉機構(gòu)13相對應(yīng)的鎖閉裝置，在鎖閉機構(gòu)13與鎖閉裝置作用下，使爆破門5與門框結(jié)構(gòu)9達到密封關(guān)閉或開啟兩種狀態(tài)，實現(xiàn)導(dǎo)流通道6的導(dǎo)通或斷開。

進一步地，所述鎖閉機構(gòu)13設(shè)置為二個，并分別位于所述導(dǎo)流板4的上、下兩側(cè)面上，所述鎖閉機構(gòu)13包括有釋放鉤14和鎖鉤15，所述鎖閉裝置為設(shè)置在爆破門5上的鎖閉點16，其設(shè)置的位置及數(shù)量與鎖閉機構(gòu)13相匹配，在釋放鉤14作用下，通過所述鎖鉤15與鎖閉點16的自動鎖閉及脫離，使爆破門5與門框結(jié)構(gòu)9達到密封關(guān)閉或開啟兩種狀態(tài)，實現(xiàn)導(dǎo)流通道6的導(dǎo)通或斷開。

如圖5所示，所述安全門3分為左右兩扇平移對開結(jié)構(gòu)方式的安全門，在所述導(dǎo)流框7的上、下兩側(cè)設(shè)置有腳輪17，通過所述腳輪17在動力裝置的作用下，用于導(dǎo)向所述安全門3在導(dǎo)流框7中相對移動，實現(xiàn)其開啟或關(guān)閉狀態(tài)。

進一步地，所述動力裝置包括有驅(qū)動電機18、電機絲桿19和絲母20，所述安全門3的開啟或關(guān)閉狀態(tài)，通過驅(qū)動電機18帶動電機絲桿19轉(zhuǎn)動，在電機絲桿19轉(zhuǎn)動下傳遞給與安全門3相連接的絲母20，通過絲母20帶動安全門3在腳輪17的作用下相對運動，實現(xiàn)安全門3在導(dǎo)流框7中的開啟或關(guān)閉狀態(tài)。

在實際應(yīng)用過程中，采用本實用新型所述的裝置，其安裝位置是位于試驗艙段與真空罐之間，它是整個試驗平臺的尾部，其后端直接與真空罐相連接。其目的是用于把氣流的動能轉(zhuǎn)化為壓力能，以減小其損失。主要作用是將氣流的動能恢復(fù)為壓力能，從而減少氣流在本裝置后端的能量損失，設(shè)置導(dǎo)流板的作用是進一步降低通道中從出口處通入真空罐處的能量損失，從而提高整個試驗系統(tǒng)運行效率。為了提高整個試驗系統(tǒng)的運行效率，本裝置中的擴散比選擇為1.8，擴散角設(shè)計為6度，則相應(yīng)長度可以為1.5m。

本裝置中安全門3的主要作用是防止試驗前爆破門意外失效或人為誤操作后，傷害在試驗艙內(nèi)工作的人員，安全門3的開啟與爆破門5的開啟相關(guān)聯(lián)，安全門3打開時，系統(tǒng)才可以進行爆破試驗。此外，該安全門3還可以起到調(diào)節(jié)擴展段2內(nèi)導(dǎo)流通道6的截面功能。由于所述安全門3設(shè)置為左右兩扇平移對開結(jié)構(gòu)方式，通過驅(qū)動電機18帶動電機絲桿19轉(zhuǎn)動，在電機絲桿19轉(zhuǎn)動下傳遞給與安全門3相連接的絲母20，通過絲母20帶動安全門3在腳輪17的作用下相對運動，其運動可以停止在任意位置，實現(xiàn)安全門3在導(dǎo)流框7中的開啟或關(guān)閉狀態(tài)。

如圖6至11所示，爆破門主要作用是在試驗開始前將試驗艙及真空罐空氣隔離，需要提前將真空罐抽至一定壓力后方可開展試驗；試驗開始時爆破門5需迅速打開，否則將影響高速氣流的運動，可能導(dǎo)致無法達到設(shè)計馬赫數(shù)。此外，爆破門5對壓力的變化也可起到一定調(diào)節(jié)作用。爆破門5設(shè)置為鋼結(jié)構(gòu)焊接件，分為兩扇對開結(jié)構(gòu)，每扇的尺寸為1.4米寬，2.2米高，同時爆破門5通過兩個鉸鏈8與連接支撐框1連接，在爆破門5上設(shè)有兩個鎖閉點16。兩扇爆破門5呈對稱布置，并與導(dǎo)流通道6設(shè)置成45度角安裝，目的是為了能獲得最快的開啟時間，減小在開門過程中真空罐內(nèi)的壓力損失。在關(guān)閉時其密封面受到真空罐內(nèi)和外界的壓力差作用。

爆破門通過鉸鏈與門框結(jié)構(gòu)相連接，艙門開啟、關(guān)閉是以鉸鏈8為中心作圓弧運動。爆破門5的密封性非常重要，因而在在所述門框結(jié)構(gòu)9的門框四周與爆破門5相接觸位置處設(shè)置有密封槽和密封圈，在所述支撐框1上設(shè)有與所述爆破門5外側(cè)面相匹配的緩沖墊12，所述緩沖墊12的外形尺寸略大于所述爆破門5的外形尺寸。爆破門5在驅(qū)動裝置的作用下，通過鉸鏈8旋轉(zhuǎn)，靠近轉(zhuǎn)軸內(nèi)側(cè)最先與門框結(jié)構(gòu)9內(nèi)的密封圈相接觸，通過與門框發(fā)生擠壓，使其側(cè)邊也逐步與門框周邊的密封圈相接觸發(fā)生擠壓，爆破門5的外側(cè)則以正壓的形式擠壓在門框上，從而提高爆破門5與門框結(jié)構(gòu)9中的門框達到密封作用，提高其密封性能。

采用本實用新型所述的用于超大截面通道快速開啟的裝置，其中爆破門的具體工作過程如下：

爆破門的開門過程：通過電磁閥控制0.8Mpa的氣源，由氣源給開啟氣缸10供氣，推動開啟氣缸10中的氣缸活塞推出，帶動釋放鉤14轉(zhuǎn)動，從而打開爆破門5上的鎖閉點16與鎖閉機構(gòu)13中的鎖鉤15之間脫離，從而使其爆破門5在氣壓的作用下迅速打開。當(dāng)爆破門5完全打開后，此時爆破門5從初始狀態(tài)轉(zhuǎn)動45度角，對爆破門5的沖擊作用減速，從而使爆破門5停止轉(zhuǎn)動并停止其反向回彈。

爆破門的關(guān)閉過程：爆破門5后部的開啟氣缸10反向充氣，開啟氣缸10收縮后，推動爆破門5沿著鉸鏈8轉(zhuǎn)動關(guān)閉，當(dāng)爆破門5到達門框結(jié)構(gòu)9中的門框相應(yīng)位置，從而達到鎖閉點16與鎖鉤15之間實現(xiàn)自動鎖閉作用。

上面對本專利的較佳實施方式作了詳細(xì)說明，但是本專利并不限于上述實施方式，在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本專利宗旨的前提下做出各種變化，故凡依本實用新型專利申請范圍所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均包括于本實用新型專利申請范圍之內(nèi)。