低当量有毒爆炸物气囊回收式防爆结构的制作方法

技术特征：
1.一种低当量有毒爆炸物气囊回收式防爆结构，其特征在于低当量有毒爆炸物气囊回收式防爆结构中部为圆柱、两端为长方体；低当量有毒爆炸物气囊回收式防爆结构由缓冲层(1)、筒形气囊(2)、固定机构(3)组成，缓冲层(1)和筒形气囊(2)由内向外同轴嵌套，缓冲层(1)和筒形气囊(2)夹在固定机构(3)的上端面(34)和下端面(34*)之间；缓冲层(1)的上端卡在固定机构(3)的上端面(34)的第一卡槽(311)内，缓冲层(1)的下端卡在固定机构(3)的下端面(34*)的第二卡槽(311*)内；上端面(34)和下端面(34*)通过4个螺杆套件(33)连接；缓冲层(1)由内缓冲管(11)、外缓冲管(12)、2个泡沫缓冲块(13)、泡沫夹层(14)组成；内缓冲管(11)同轴嵌套在外缓冲管(12)中，泡沫夹层(14)位于内缓冲管(11)和外缓冲管(12)之间的夹层内，两个泡沫缓冲块(13)同轴嵌套于内缓冲管(11)两端，与内缓冲管(11)两个端面的间距均为t，两个泡沫缓冲块(13)轴向之间的距离为q；内缓冲管(11)、外缓冲管(12)夹在上端面(34)上的第一卡槽(311)和下端面(34*)上的第二卡槽(311*)之间；内缓冲管(11)为圆筒，内直径为d0，外直径为d0，高度为h0；内缓冲管(11)的侧壁开设多圈沿环向均匀分布的内阵列泄气孔(111)，每圈有2n个内阵列泄气孔(111)，n为正整数；上下相邻两个内阵列泄气孔(111)间距为l1；内阵列泄气孔(111)为圆形通孔，直径为φ1；内缓冲管(11)材料为金属；外缓冲管(12)为圆筒状，内直径为d1，外直径为d1，高度等于h0；外缓冲管(12)的侧壁开设多圈沿环向均匀分布的外阵列泄气孔(121)，每圈有2n个外阵列泄气孔(121)；上下相邻两个外阵列泄气孔(121)间距为l2；外阵列泄气孔(121)为圆形通孔，直径为φ2；外缓冲管(12)材料为金属；内缓冲管(11)和外缓冲管(12)同轴装配，且内阵列泄气孔(111)和外阵列泄气孔(121)沿环向的夹角为s；泡沫缓冲块(13)为圆柱状，直径等于d0，泡沫缓冲块(13)材料为金属泡沫；泡沫夹层(14)呈圆筒状，内直径等于d0，外直径等于d1，高度为h2，h2＝(h0‑
2t)；泡沫夹层(14)材料为金属开孔泡沫；内缓冲管(11)、外缓冲管(12)和泡沫夹层(14)形成夹心结构缓冲层，当爆炸物在内缓冲管(11)中爆炸时，内阵列泄气孔(111)和外阵列泄气孔(121)之间保持的夹角s使得气体向外排出过程存在拐角效应，使得爆轰产物气体速度降低；筒形气囊(2)为薄壁圆筒，内直径为d2，高度为h1；筒形气囊(2)材料为纺织物编织结构和橡胶类涂层组成的功能结构材料；筒形气囊(2)的上端夹在固定机构(3)的上端盖(31)和上夹具套件(32)中间且紧装配压紧，筒形气囊(2)的下端夹在固定机构(3)的下端盖(31*)和下夹具套件(32*)中间且紧装配压紧；当爆炸物产生的大量爆轰产物从缓冲层(1)的外阵列泄气孔(121)排出后，筒形气囊(2)受压膨胀，收集有毒气体爆轰产物；固定机构(3)由上端盖(31)、下端盖(31*)、上夹具套件(32)、下夹具套件(32*)、4个螺杆组件(33)组成；上端盖(31)、下端盖(31*)的形状、结构完全相同，沿缓冲层(1)轴向对称安装在缓冲层(1)和筒形气囊(2)两端；上夹具套件(32)、下夹具套件(32*)的形状、结构完全相同；上端盖(31)嵌于上夹具套件(32)中心、下端盖(31*)嵌于下夹具套件(32*)中心，上端盖(31)、下端盖(31*)通过4个螺杆组件(33)连接，将上端盖(31)、下端盖(31*)和缓冲层(1)固定在一起；上端盖(31)为圆饼状，直径等于d2；上端盖(31)铣出第一内卡槽(311)和第一外卡槽(312)，第一内卡槽(311)和第一外卡槽(312)为两个同心的环状槽；上端盖(31)的
圆周方向均匀分布4个固定孔(313)；固定孔(313)为上端盖(31)厚度方向的通孔，4个螺杆组件(33)穿过上端盖(31)的4个固定孔(313)、下端盖(31*)上的4个固定孔(313)，将上端盖(31)和下端盖(31*)整体连接在一起，固定孔(313)直径为φ3；上端盖(31)材料为金属；上端盖(31)、下端盖(31*)固定缓冲层(1)，阻止爆轰产物气体沿缓冲层(1)两端泄漏出去；上夹具套件(32)由2个夹具组件(321)和2个螺钉组件(322)组成；夹具组件(321)由月牙扣(3211)和夹具耳(3212)组成，两个夹具耳(3212)焊接在月牙扣(3211)两端；月牙扣(3211)呈月牙形，通过将长方饼一侧切除半圆形通孔加工而成，切除的半圆形通孔直径等于d2；夹具耳(3212)为中间挖有通孔的长方体；螺钉组件(322)为标准配件；2个夹具组件(321)的半圆形通孔的一侧通过2个螺钉组件(322)固定在一起组成上夹具套件(32)，2个半圆形通孔组成一个圆形通孔，将上端盖(31)嵌入，筒形气囊(2)被夹紧在上端盖(31)和上夹具套件(32)之间的缝隙中；上端盖(31)和上夹具套件(32)将筒形气囊(2)上端固定，下端盖(31*)和下夹具套件(32*)将筒形气囊(2)下端固定；筒形气囊(2)与上端盖(31)和下端盖(31*)形成一个密闭空间，其内包裹缓冲层(1)，确保爆轰产物气体从缓冲层(1)的外阵列泄气孔(121)排出时保存在筒形气囊(2)内部；螺杆组件(33)由一个长螺杆(331)和一个配套螺母(332)组成；长螺杆(331)为细长的圆柱形，直径等于φ3，两端加工有螺纹；长螺杆(331)材料为金属；配套螺母(332)为标准螺母，与长螺杆(331)匹配安装；配套螺母(332)材料为金属；4个螺杆组件(33)连接上端盖(31)和下端盖(31*)，将上端盖(31)和下端盖(31*)之间的缓冲层(1)整体固定。2.如权利要求1所述的低当量有毒爆炸物气囊回收式防爆结构，其特征在于所述两个泡沫缓冲块(13)与内缓冲管(11)两个端面的间距t满足0.05h0<t<0.2h0，两个泡沫缓冲块(13)轴向之间的距离为q，满足0.3h0<q<0.7h0；泡沫缓冲块(13)的高度p＝(h0‑
q
‑
2t)/2。3.如权利要求1所述的低当量有毒爆炸物气囊回收式防爆结构，其特征在于所述内缓冲管(11)内直径d0满足0.01m<d0<1.0m，外直径d0满足1.2d0<d0<1.8d0，高度h0满足2d0<h0<10d0；所述n＝2、3、4或5；上下相邻两个内阵列泄气孔(111)间距l1满足0.05h0<l1<0.5h0；内阵列泄气孔(111)的直径φ1满足0.05h0<φ1<0.25h0。4.如权利要求1所述的低当量有毒爆炸物气囊回收式防爆结构，其特征在于所述外缓冲管(12)的内直径d1满足1.2d0<d1<2d0，外直径d1满足1.2d1<d1<1.8d1；所述上下相邻两个外阵列泄气孔(121)间距l2＝l1；外阵列泄气孔(121)的直径φ2满足φ1<φ2<0.25h0；所述夹角s＝180
°
/(2n)。5.如权利要求1所述的低当量有毒爆炸物气囊回收式防爆结构，其特征在于所述筒形气囊(2)的壁厚在0.5mm到5mm之间，内直径d2满足1.5d1<d2<4d1，高度h1满足1.2h0<h1<1.6h0。6.如权利要求1所述的低当量有毒爆炸物气囊回收式防爆结构，其特征在于所述上端盖(31)的厚度h3满足0.1h1<h3<0.3h1；所述第一内卡槽(311)和第一外卡槽(312)的深度等于t；靠近上端盖(31)轴心的第一内卡槽(311)的内直径等于d0，外直径等于d0；远离上端盖(31)轴心的第一外卡槽(312)内直径等于d1，外直径等于d1；4个固定孔(313)中心轴所在的圆周直径为f，满足1.1d1<f<0.95d2；固定孔(313)直径φ3满足0.1d2<φ3<0.3d2。7.如权利要求1所述的低当量有毒爆炸物气囊回收式防爆结构，其特征在于所述加工月牙扣(3211)的长方饼厚度等于h3，长度d3满足1.1d2<d3<1.3d2，宽度d4＝d3/2；夹具耳(3212)宽等于h3，长度k1满足1.5h3<k1<3h3，厚度k2满足0.3h3<k2<0.5h3，中间通孔直径φ4满
足0.4h3<φ4<0.8h3；螺钉组件(322)中的螺钉直径与夹具耳(3212)上的通孔内径相同。8.如权利要求1所述的低当量有毒爆炸物气囊回收式防爆结构，其特征在于所述长螺杆(331)长度h4满足1.2h1<h4<1.5h1，两端加工的螺纹长度不小于h4/4。9.如权利要求1所述的低当量有毒爆炸物气囊回收式防爆结构，其特征在于所述内缓冲管(11)、外缓冲管(12)、夹具组件(321)、螺钉组件(322)、长螺杆(331)、配套螺母(332)所用的金属要求密度大于7g/cm3，屈服强度大于400mpa；泡沫缓冲块(13)所用的金属泡沫要求密度在0.3g/cm3到0.6g/cm3之间，屈服应力不小于20mpa；泡沫夹层(14)所用的金属开孔泡沫要求密度在0.3g/cm3到0.6g/cm3之间，屈服应力不小于20mpa；所述上端盖(31)所用的金属要求密度大于2g/cm3，屈服强度大于100mpa。10.如权利要求1所述的低当量有毒爆炸物气囊回收式防爆结构，其特征在于所述筒形气囊(2)所用的功能结构材料要求密度在1.1g/cm3到1.8g/cm3之间，拉伸强度不小于1000mpa，失效应变大于2.0。

技术总结
本发明公开了一种低当量有毒爆炸物气囊回收式防爆结构，目的是解决防爆结构无法回收爆炸物产生的有毒气体问题。本发明由缓冲层、筒形气囊、固定机构组成，缓冲层由内缓冲管、外缓冲管、2个泡沫缓冲块、泡沫夹层组成。内缓冲管、外缓冲管和泡沫夹层组成夹心结构缓冲层。筒形气囊为功能结构材料，拉伸强度大。固定机构由2个端盖、2个夹具套件、4个螺杆组件组成。筒形气囊与2个端盖形成一个密闭空间，其内包裹缓冲层，确保爆轰产物气体从缓冲层排出时保存在筒形气囊。本发明能够降低爆轰产物的流动速度，引导爆轰产物气体按预设路线向外排放，通过筒形气囊膨胀收集爆炸产生的有毒气体爆轰产物，阻止有毒气体对环境的污染。阻止有毒气体对环境的污染。阻止有毒气体对环境的污染。


技术研发人员：梁民族 李翔宇 林玉亮 卢芳云
受保护的技术使用者：中国人民解放军国防科技大学
技术研发日：2021.06.29
技术公布日：2021/9/28