一种气体喷射推进装置的制作方法

1.本发明涉及机械领域，尤其涉及一种气体喷射推进装置。


背景技术：

2.气体喷射推进器是通过压缩气体的爆炸将炸能转换为机械能以形成推动力，用于盛装爆破介质的罐体在爆炸前需要形成有密闭的膨胀做功区。通常为实现压缩气体的爆炸需要将压缩气体进行快速加热以实现压缩气体瞬间膨胀产生爆炸效果。而现有技术中的加热装置均难以实现提供稳定加热作用，导致推进器的推进动力难以持续。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种气体喷射推进装置。
4.为实现上述发明目的，本发明提供一种气体喷射推进装置，包括：中空的主体，设置在所述主体一端的喷嘴，以及设置在所述主体另一端的加热装置和工质输入阀；
5.所述喷嘴与所述主体的连接位置之间设置有破裂片。
6.根据本发明的一个方面，所述加热装置包括：用于与所述主体相连接的连接件，安装在所述连接件上的第一电极和第二电极，以及设置在所述连接件与所述第二电极之间的发热结构；
7.所述连接件的一端和发热结构的一端位于所述主体的空腔内。
8.根据本发明的一个方面，所述连接件设置有贯穿其本体的连接通道；
9.所述第二电极设置于所述连接通道内，且所述发热结构分别与所述第二电极和所述连接件相接触的位于所述第二电极和所述连接件之间；
10.所述第一电极在所述连接件上设置有多个，其中，部分所述第一电极位于所述主体的外侧，其余所述第一电极位于所述主体的空腔内。
11.根据本发明的一个方面，所述发热结构为中空的筒状体，包括：第一筒体部分和与所述第一筒体部分同轴设置的第二筒体部分；
12.所述第一筒体部分为截面规则的锥形筒状体，所述第二筒体部分与所述第一筒体部分的小直径端相连接。
13.根据本发明的一个方面，所述第二电极为柱状体，包括：同轴设置的第一柱体部分、第二柱体部分和第三柱体部分；
14.所述第一柱体部分为锥形柱状体，且其截面形状与所述第一筒体部分的中空部分的截面形状相配合的设置；
15.所述第二柱体部分与所述第一柱体部分的小直径端相连接，且所述第二柱体部分的截面形状与所述第二筒体部分的中空部分的截面形状相配合的设置；
16.所述第三柱体部分上可拆卸地设置有定位连接件，用于将所述第二电极连接在所述连接件上。
17.根据本发明的一个方面，所述连接件包括：连接主体和设置在所述连接主体一端
的绝缘支承部；
18.所述定位连接件支承在所述绝缘支承部远离所述连接主体的一端，用于固定所述第二电极并压紧所述发热结构。
19.根据本发明的一个方面，所述发热结构的第一筒体部分的大直径端突出所述连接主体。
20.根据本发明的一个方面，在所述连接主体的周向外侧面上设置有环状凸起，且在所述环状凸起一侧设置有密封环；
21.所述连接主体的周向外侧面上部分设置有螺纹，用于与所述主体相连接，且所述螺纹和所述密封环位于所述环状凸起的同一侧。
22.根据本发明的一个方面，所述工质输入阀包括：具有中空通道的阀体，设置在所述中空通道中的通断控制结构；
23.所述通断控制结构包括：固定连接件，与所述固定连接件滑动连接的活动件，设置在所述固定连接件和所述活动件之间的弹性件；
24.所述固定连接件上具有贯穿其本体的滑动通道和通气孔；
25.所述活动件包括：与所述滑动通道滑动配合的滑动杆，以及在所述弹性件的弹性力作用下与所述中空通道的入口相抵靠的活动端；
26.所述中空通道的出口与所述主体相连通。
27.根据本发明的一个方面，所述活动端为柱状体，其一端设置有锥面；
28.所述中空通道的入口设置有与所述锥面相匹配的抵靠面；
29.在所述锥面上至少嵌入有一个密封圈。
30.根据本发明的一种方案，本发明的推进装置可通过加热装置持续稳定的发热以实现对喷射气流的持续控制,以保证本方案推进过程的持续可控。
31.根据本发明的一种方案，可根据需要方便不同规格的加热装置、工质输入阀和喷嘴与主体进行连接，进而以实现本发明不同推进效能，提高了本发明的使用灵活性。
32.根据本发明的一种方案，发热结构与电极相套设的方式连接，其连接方式简单，可有效减少固定发热结构的相关连接件，而且通过套设的方式连接，可有利于对发热结构的准确稳定定位，对保证本方案的使用稳定性有利。
33.根据本发明的一种方案，本发明的结构简单,且通过相互嵌套的方式进行连接，增大了电极与发热结构的接触面积，可有效的保证高发热性能的情况下，减小加热装置整体的体积，进而可使得本方案的加热装置更加灵活的在推进器上的安装布置。
34.根据本发明的一种方案，将发热结构的部分设置为锥形结构的筒体，可方便实现对发热结构的安装固定，且还可有效增加发热结构的面积，使得该发热结构具有更优的发热效果。
35.根据本发明的一种方案，能够使得破裂片沿线性刻槽破开后，由于环形刻槽对破片的强度进行减弱，进而可有效使得破片在不脱落的情况下容易产生卷曲，进而对保证破裂片具有充分的规则开口，以避免破片未完全卷曲产生对气流的阻碍，进而对保证本发明的推进装置的运行稳定和推进精度有利。
36.根据本发明的一种方案，有效的保证了破裂片的破开，且不会产生飞出的破片，不仅有利于本发明的稳定运行，还有利于保证本发明使用过程的安全性。
附图说明
37.图1是示意性表示根据本发明的一种实施方式的气体喷射推进装置的结构图；
38.图2是示意性表示根据本发明的一种实施方式的加热装置的结构图；
39.图3是示意性表示根据本发明的一种实施方式的发热结构的结构图；
40.图4是示意性表示根据本发明的一种实施方式的充气阀的结构图；
41.图5是示意性表示根据本发明的一种实施方式的破裂片的结构图；
42.图6是示意性表示根据本发明的另一种实施方式的破裂片的结构图；
43.图7是示意性表示根据本发明的另一种实施方式的破裂片的结构图；
44.图8是示意性表示根据本发明的另一种实施方式的破裂片的结构图。
具体实施方式
45.为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
46.在针对本发明的实施方式进行描述时，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”所表达的方位或位置关系是基于相关附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
47.下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施方式。
48.如图1所示，根据本发明的一种实施方式，本发明的一种气体喷射推进装置，包括：中空的主体1，设置在主体1一端的喷嘴4，以及设置在主体1另一端的加热装置2和工质输入阀3。在本实施方式中，喷嘴4与主体1的连接位置之间设置有破裂片5。在本实施方式中，主体1用于装载工质气体的容器，通过工质输入阀3与气源的连接实现工质气体的输入，在输入完成后将气源断开即可，而工质输入阀3相应的具有封闭作用，以防止工质气体的泄露。在本实施方式中，该气体喷射推进装置在使用之前通过工质输入阀3输入工质气体(例如液态的二氧化碳)。
49.在本实施方式中，该气体喷射推进装置在使用时，通过控制加热装置2发热，以使得内部的工质气体被加热膨胀，在内部压力大于破裂片5的承受压力时，破裂片破损，以使得气体从喷嘴4喷出实现推进作用。
50.如图1所示，根据本发明的一种实施方式，主体1的各组成部分通过焊接连接，以实现中空结构。在主体1的相对两端分别设置有连接加热装置2、工质输入阀3和喷嘴4的安装位。在本实施方式中，加热装置2、工质输入阀3和喷嘴4与主体1均为可拆卸连接的，例如，采用螺纹连接。
51.通过上述设置，可根据需要方便不同规格的加热装置2、工质输入阀3和喷嘴4与主体1进行连接，进而以实现本发明不同推进效能，提高了本发明的使用灵活性。
52.如图2所示，根据本发明的一种实施方式，加热装置2包括：用于与主体1相连接的
连接件21，安装在连接件21上的第一电极22和第二电极23，以及设置在连接件21与第二电极23之间的发热结构24。在本实施方式中。连接件21的一端和发热结构24的一端位于主体1的空腔内。
53.根据本发明，发热结构与电极相套设的方式连接，其连接方式简单，可有效减少固定发热结构的相关连接件，而且通过套设的方式连接，可有利于对发热结构的准确稳定定位，对保证本方案的使用稳定性有利。
54.如图2所示，根据本发明的一种实施方式，连接件21设置有贯穿其本体的连接通道21a。在本实施方式中，第二电极23设置于连接通道21a内，且发热结构24分别与第二电极23和连接件21相接触的位于第二电极23和连接件21之间。在本实施方式中，第一电极22在连接件21上设置有多个，其中，部分第一电极22位于主体1的外侧，其余第一电极22位于主体1的空腔内。
55.通过上述设置,本发明的结构简单,且通过相互嵌套的方式进行连接，增大了电极与发热结构的接触面积，可有效的保证高发热性能的情况下，减小加热装置整体的体积，进而可使得本方案的加热装置更加灵活的在推进器上的安装布置。
56.如图2所示，根据本发明的一种实施方式，发热结构24为中空的筒状体，包括：第一筒体部分241和与第一筒体部分241同轴设置的第二筒体部分242。在本实施方式中，第一筒体部分241为截面规则的锥形筒状体，第二筒体部分242与第一筒体部分241的小直径端相连接。在本实施方式中，第一筒体部分241可设置为圆锥形筒状体或棱锥形筒状体，而第二筒体部分242则可设置为圆柱形筒状体或棱柱形筒状体。
57.通过上述设置，将发热结构的部分设置为锥形结构的筒体，可方便实现对发热结构的安装固定，且还可有效增加发热结构的面积，使得该发热结构具有更优的发热效果。
58.如图2所示，根据本发明的一种实施方式，第二电极23为柱状体，包括：同轴设置的第一柱体部分231、第二柱体部分232和第三柱体部分233。在本实施方式中，第一柱体部分231为锥形柱状体，且其截面形状与第一筒体部分241的中空部分的截面形状相配合的设置。在本实施方式中，第二柱体部分232与第一柱体部分231的小直径端相连接，且第二柱体部分232的截面形状与第二筒体部分242的中空部分的截面形状相配合的设置。在本实施方式中，为实现连接通道21a与发热结构24的嵌套配合，进而其结构形状与发热结构24的外侧面的结构形状相适配，以实现安装后的紧密贴合，保证整个加热装置的发热和传热效果。
59.在本实施方式中，第三柱体部分233上可拆卸地设置有定位连接件2331，用于将第二电极23连接在连接件21上。在本实施方式中，第三柱体部分233为螺纹柱，定位连接件2331与第三柱体部分233采用螺纹连接的方式进行连接，通过调整定位连接件2331在第三柱体部分233上的位置以实现与连接件21相抵靠，使得第一柱体部分231能够对发热结构压紧固定。
60.通过上述设置，通过第三柱体部分和定位连接件的连接固定方式，可通过调整定位连接件使得对发热结构的压紧强度进行灵活调整，以使得发热结构发生相应的相应的弹性形变，导致发热结构的发热性能可相应的得到调整，对保证本方案的发热效果有利。
61.如图2所示，根据本发明的一种实施方式，连接件21包括：连接主体211和设置在连接主体211一端的绝缘支承部212。连接主体211为圆柱体，绝缘支承部212也为圆柱体。连接主体211与绝缘支承部212相互同轴的设置，连接通道21a则贯穿连接主体211和绝缘支承部
212。在本实施方式中，发热结构的第二筒体部分242部分处于绝缘支承部212内，但第二筒体部分242的端部未超出绝缘支承部212以使得第二筒体部分242不会与定位连接件2331相接触，保证了使用的安全性。
62.在本实施方式中，定位连接件2331支承在绝缘支承部212远离连接主体211的一端，用于固定第二电极23并压紧发热结构24。在本实施方式中，定位连接件2331可通过垫片或者带垫片的螺母与绝缘支承部212的端部相抵靠以保证连接的可靠稳定。
63.如图2所示，根据本发明的一种实施方式，发热结构24的第一筒体部分241的大直径端突出连接主体211。
64.通过上述设置，将发热结构的大直径端突出连接主体，这种发热结构在外部延伸的方式，可使得发热结构直接对所安装位置的工质进行加热，其热传递效率更高，加热效果更好。
65.如图2所示，根据本发明的一种实施方式，在连接主体211的周向外侧面上设置有环状凸起2111，且在环状凸起2111一侧设置有密封环2111a。在本实施方式中，连接主体211的周向外侧面上部分设置有螺纹，用于与主体1相连接，且螺纹和密封环2111a位于环状凸起2111的同一侧。
66.通过上述设置，通过在连接主体211的周向外侧面上设置环状凸起2111以及密封环2111a有效的保证了本发明在安装位置的密封性，进而对提高本发明与推进器工质储存高压腔的安装稳定性和推进器的使用稳定性。
67.如图3所示，根据本发明的一种实施方式，沿第一筒体部分241的周向，在第一筒体部分241的侧壁上等间隔设置有多个贯穿第一筒体部分241的侧壁的凹槽241a。在本实施方式中，凹槽241a由第一筒体部分241的大直径端起始，向靠近小直径端的方向延伸；凹槽241a的延伸长度小于或等于第一筒体部分241的大直径端突出连接主体211的长度。
68.通过上述设置，在第一筒体部分241设置凹槽241a的方式，可使得第一筒体部分241的端部位置呈现多个结构相同的瓣状结构沿环形布置，可使得端部突出的部分弯折，通过压靠件与第二电极23的端部相连接即可对这些瓣状结构的弯折状态进行保持，以增强突出部分的结构强度不易被损坏，且可通过采用导热效果好的压靠件可进一步使得突出部分的发热效果更优。
69.根据本发明的一种实施方式，发热结构24采用碳
‑
碳复合材料或金属制成的具有电阻的筒状体。当然其还可以设置为其他材料能够满足本方案的发热效果即可。
70.如图4所示，根据本发明的一种实施方式，工质输入阀3包括：具有中空通道的阀体31，设置在中空通道中的通断控制结构32。在本实施方式中，通断控制结构32包括：固定连接件321，与固定连接件321滑动连接的活动件322，设置在固定连接件321和活动件322之间的弹性件323。在本实施方式中，活动件322在弹性件323的弹性力作用下对中空通道的入口端进行封闭。
71.在本实施方式中，固定连接件321上具有贯穿其本体的滑动通道3211和通气孔。在本实施方式中，固定连接件321为一板状体，滑动通道3211在固定连接件321的中心位置设置，通气孔在固定连接件321上规则布置或随机布置。通气孔同样沿固定连接件321的厚度方向延伸设置，以保证固定连接件321相对的两侧贯通，以保证气体能够顺利的通过。需要注意的是，通气孔还可设置为通气凹槽等具有相同作用的结构，在此不再赘述。
72.根据本发明的一种实施方式，活动件322包括：与滑动通道3211滑动配合的滑动杆3221，以及在弹性件323的弹性力作用下与中空通道的入口相抵靠的活动端3222。在本实施方式中，中空通道的出口与主体1相连通。
73.在本实施方式中，滑动杆3221的截面形状与滑动通道3211的截面形状相配合的设置。在本实施方式中，可将滑动杆3221和滑动通道3211的截面形状设置为规则的多边形。
74.通过上述设置，可有效避免活动件322的转动，进而对保证入口位置位置的密封性有利，而且在抑制了活动件322转动的同时，还有效的避免活动端3222的磨损，进一步对保证密封效果和使用寿命有益。
75.在本实施方式中，弹性件323相对的两端分别与固定连接件321的一侧和活动端3222的一侧相抵靠的设置，以实现稳定的弹性支撑作用。
76.如图4所示，根据本发明的一种实施方式，活动端3222为柱状体，其一端设置有锥面3222a。在本实施方式中，锥面3222a的最小直径可设置为小于或等于中空通道的入口直径，以使得锥面3222a的最小直径的位置可与入口相嵌合的配合，以使得入口位置被准确的封闭，而且在锥面3222a直径变大的趋势下，锥面3222a可进一步通过较大直径的部分对入口进一步封闭，有效保证了本发明的密封性。
77.在本实施方式中，活动端3222的另一端即非锥面部分其与中空通道之间是具有空隙的，这些空隙可以是设置通气孔或者缩小径向尺寸等的方式实现。进而可在活动端3222的锥面3222a与中空通道的入口相脱离时，保证气体能够被输入。而在输入完毕后，在弹性件323的作用下使得活动端3222复位，以使锥面3222a对入口进行封闭即可。
78.在本实施方式中，中空通道的入口设置有与锥面3222a相匹配的抵靠面31a。
79.通过上述设置，通过在中空通道的入口设置与锥面3222a相匹配的抵靠面31a可进一步提高与锥面3222a相接触的面积，以使得封闭效果更好。
80.在本实施方式中，在锥面3222a上至少嵌入有一个密封圈3222b。在本实施方式中，在锥面3222a上设置有沿周向的环形凹槽，密封圈3222b可嵌入在凹槽内。在本实施方式中，密封圈3222b可部分突出该锥面3222a，以进一步保证锥面3222a与抵靠面31a之间的密封性。在本实施方式中，密封圈3222b采用柔性材料制成，以保证锥面3222a与抵靠面31a相接触时，密封圈3222b可在接触位置产生适应性的形变，以进一步消除接触位置的缝隙或缺陷，对进一步保证本方案的密封性有利。
81.如图4所示，根据本发明的一种实施方式，固定连接件321与中空通道的内壁螺纹连接，且固定连接件321可沿中空通道a的轴向调整位置。在本实施方式中，在中空通道a的内壁上可部分设置螺纹，以使得固定连接件321与之螺纹连接。在本实施方式中，通过旋转固定连接件321即可调整固定连接件321在中空通道中的轴向位置，这样即可调整弹性件的压缩长度，进而实现灵活调整活动件的封闭压力的效果。
82.如图4所示，根据本发明的一种实施方式，阀体31包括：筒体311，设置在筒体311内侧的第一环状凸起312和第二环状凸起313。在本实施方式中，第一环状凸起312和第二环状凸起313沿筒体311的轴向间隔的设置；通断控制结构32位于第一环状凸起312和第二环状凸起313之间。在本实施方式中，通过设置第一环状凸起312和第二环状凸起313可有效的缩小中空通道的口径，以构建通断控制结构32两端的入口和出口。在本实施方式中，入口位于第一环状凸起312上，出口位于第二环状凸起313上。在本实施方式中，抵靠面31a设置于第
一环状凸起312上，且处于与通断控制结构32相邻的一侧，以实现与活动件322上的锥面3222a相抵靠。
83.如图4所示，根据本发明的一种实施方式，筒体311与第一环状凸起312和第二环状凸起313分别可拆卸地连接。
84.通过上述设置，通过可拆卸连接地第一环状凸起312和第二环状凸起313，即可通过分别调整第一环状凸起312和第二环状凸起313在筒体311中的间隔距离和位置，以实现灵活调整中空通道的长度和通断控制结构32的布置位置，以保证本方案的灵活性。
85.如图4所示，根据本发明的一种实施方式，工质输入阀3还包括：气源连接件33和输入连接件34。在本实施方式中，气源连接件33与阀体31可拆卸地连接，且气源连接件33可与第一环状凸起312远离通断控制结构32的一侧相抵靠的设置；输入连接件34与阀体31可拆卸地连接，且输入连接件34可与第二环状凸起313远离通断控制结构32的一侧相抵靠的设置。
86.在本实施方式中，气源连接件33和输入连接件34分别与筒体311的相对两端螺纹连接，且气源连接件33、筒体311和输入连接件34同轴设置。
87.在本实施方式中，气源连接件33和输入连接件34均设置有中空的通道以实现气体的输送。其中，气源连接件33用于与气源相连接，输入连接件34用于与接收气体的容器相连接。
88.如图4所示，根据本发明的一种实施方式，气源连接件33与第一环状凸起312之间设置有第一环状密封件；其中，第一环状密封件分别与气源连接件33的端部和第一环状凸起312的一侧相接触；输入连接件34与第二环状凸起313之间设置有第二环状密封件。第二环状密封件分别与输入连接件34的端部和第二环状凸起313的一侧相接触。
89.通过上述设置，有效的保证了连接位置的密封性，对提高本方案的使用效果有利。
90.如图5所示，根据本发明的一种实施方式，破裂片5为外形呈规则形状的板状体，如圆形、正多边形等。在本实施方式中，在破裂片5的至少一个侧面上设置有多条相交的线性刻槽51a，且多条线性刻槽51a的交点处于破裂片5的中心位置。在本实施方式中，线性刻槽51a是具有深度的。在本实施方式中，线性刻槽51a为连续凹槽，其在破裂片受力时使得破裂片可沿凹槽的延伸方向连续的破开，对保证破裂片的破裂过程快速执行有利。
91.根据本发明的一种实施方式，破裂片5采用柔性金属材质制成，使得本方案的破裂片具有良好的延展性的情况下还具有较高的使用强度，对保证主体在未破开状态下的稳定性有利，同时，在受力破开时，又基于材质良好的延展性，不会产生破片断裂的问题，进而对保证了本方案的使用安全性有利。
92.如图6所示，根据本发明的另一种实施方式，在破裂片5设置线性刻槽51a的侧面上，还可设置环形刻槽51b。在本实施方式中，环形刻槽51b可以为一个，也可以是同心设置有多个。在本实施方式中，环形刻槽51b可以为连续凹槽，也可以为断续凹槽。
93.在本实施方式中，环形刻槽51b为连续凹槽时，其凹槽深度要小于线性刻槽51a的深度。通过上述设置，能够使得破裂片5沿线性刻槽51a破开后，由于环形刻槽51b对破片的强度进行减弱，进而可有效使得破片在不脱落的情况下容易产生卷曲，进而对保证破裂片5具有充分的规则开口，以避免破片未完全卷曲产生对气流的阻碍，进而对保证本发明的推进装置的运行稳定和推进精度有利。
94.如图7、图8所示，根据本发明的一种实施方式，沿破裂片5的厚度方向，破裂片5为多层结构。在本实施方式中，破裂片5包括：基层51和至少一个附加层52。在本实施方式中，基层51的厚度为均匀设置的，且线性刻槽51a和环形刻槽51b均设置在基层上，以方便基层51的破开；附加层52的厚度是可变的或厚度恒定的。在本实施方式中，附加层52部分覆盖在基层51的一侧，以用于在基层51被破开卷曲的过程中防止破裂片沿周向被撕裂，进而起到防止破片脱落的作用。在本实施方式中，附加层52采用韧性高于基层51的材料。
95.通过上述设置，有效的保证了破裂片5的破开和开口呈较为规则的形状，且不会产生飞出的破片，不仅有利于本发明的稳定运行，还有利于保证本发明使用过程的安全性。
96.上述内容仅为本发明的具体方案的例子，对于其中未详尽描述的设备和结构，应当理解为采取本领域已有的通用设备及通用方法来予以实施。
97.以上所述仅为本发明的一个方案而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。