[发明专利]可精确控制输出动力的一次性动作机构

说明书

技术领域

 本发明涉及一种以火药类含能材料为能源动力的动作机构，特别涉及一种可精确控制活塞行程的一次性启动位移机构。

背景技术

在带有活塞的缸体中，要控制活塞及活塞杆的位移距离，现有技术是通过油压或气压来实现的。这些机构无法满足在设定的压力下瞬间启动并精确位移的要求。在现实生产中，有时要求物体的瞬间移除，如：特殊用途的阀门、闸门等从常闭或常开状态向常开或常闭状态的瞬间转换的场所，急需在设定的压力下瞬间启动并精确位移的一次性启动机构。

发明内容

本发明提供的一种可精确控制输出动力的一次性动作机构解决了现有装置无法满足在设定的压力下瞬间启动并精确位移的技术问题。

本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：

一种可精确控制输出动力的一次性动作机构，包括活塞缸体和活塞缸体顶盖，在活塞缸体中设置有活塞头和向下方向设置的活塞杆，在活塞头与活塞缸体顶盖之间设置有连接螺栓，在活塞缸体顶盖内设置有爆破室，爆破室通过爆破气体通过孔与活塞缸体的上部连通，在爆破室中设置有药芯，药芯与活塞缸体顶盖上的起爆器连接。

在活塞缸体的底板上设置有活塞杆的穿出孔，在连接螺栓上设置有环形凹槽，在活塞头的下端面上设置有缓冲环。

活塞缸体和活塞缸体顶盖是本机构其它功能件的安装载体；装药组件存储和提供阀门开启所必需的能量；运动组件是机构动作的完成部件，实现机构的动力输出。

需要时，由24伏直流电按要求触发装药组件，使含能物质瞬间完成能量转换，并使运动组件按要求运动并输出动力。

本发明的独特之处在于设计了连接螺栓和活塞头上方的空腔，可以在其他参数不变的情况下，通过调节连接螺栓上的环形凹槽的尺寸、空腔的容积和爆破室中药芯的装药量来精确控制运动部件的运动速度，从而达到精确控制机构输出动力的目的。不仅有效地保证了机构输出参数的稳定，也有效地保证了该机构对系统在振动、冲击等方面性能的稳定。

本发明开启无需外部动力，动力输出精度高，位移精确。

附图说明

图1是本发明的总体结构示意图。

具体实施方式

一种可精确控制输出动力的一次性动作机构，包括活塞缸体1和活塞缸体顶盖8，在活塞缸体1中设置有活塞头3和向下方向设置的活塞杆2，在活塞头3与活塞缸体顶盖8之间设置有连接螺栓5，在活塞缸体顶盖8内设置有爆破室9，爆破室9通过爆破气体通过孔10与活塞缸体1的上部连通，在爆破室9中设置有药芯12，药芯12与活塞缸体顶盖8上的起爆器11连接。在活塞头3的上半部为圆柱形，与活塞缸体顶盖8在活塞缸体1的最上端形成一个空腔13，其容积大小可由连接螺栓5调节活塞的位置来调节。

在活塞缸体1的底板上设置有活塞杆2的穿出孔4，在连接螺栓5上设置有环形凹槽6，在活塞头3的下端面上设置有缓冲环7。

当输入24伏直流电时，起爆器11引爆药芯12，爆炸气体进入空腔13形成压力；当压力达到要求值时，爆炸气体推动活塞头3拉断连接螺栓5，并使活塞头3按要求在缸体中加速运动；活塞在运动速度达到要求值时完成动作并输出动力，活塞完成动作后在缓冲环7的作用下减速直至停止运动。

本发明以火药类含能材料为动作的能源，工作无需外部动力。以24伏直流电为其开启动作的触发能源，触发信号可以人为施与，也可以通过控制系统自动施与，方便控制。

本发明的动作是一次性的，动作完成后，不能自动恢复。重新恢复时，点火器、驱动器和拉紧螺栓须更换，其他零部件须进行检测，检测合格可以重复使用，检测不合格则须更换。

本发明的安全阀的可靠性主要取决于电器连接件和起爆器。采用按国家标准设计制造的电器连接件和点火器时，可靠性一般可达到0.99～0.999。通过选择要求更高的设计标准、采用冗余设计等技术，可使其可靠性达到0.9999～0.99999，以满足核电站等高可靠性要求的特殊工作场所。

本发明可采用法兰、螺纹、焊接等形式与其他系统连接，与其他系统的连接，可根据需要采用相应的密封形式，也可与系统接口部分设计为一体。

本发明可以灵活地应用于各种需要使物体或设备状态瞬间转换的工作场所。如物体的瞬间移除、特殊用途的阀门、闸门等从常闭或常开状态向常开或常闭状态的瞬间转换等。另外，该机构对环境的适应性主要取决于所选择的材料以及零部件对环境的适应性，选用具有特殊性能的材料及零部件可使该机构适用于特殊环境。