[发明专利]一种激波管低阻力主动破膜装置

说明书

本发明属于激波管破膜领域，涉及一种激波管低阻力主动破膜装置。该破膜装置包括了破膜装置主体和控制装置两部分。破膜装置主体的破膜连杆通过连杆轴承和旋转密封圈进行固定和密封，焊接在破膜连杆上的L形破膜针刺可绕连杆轴心摆动；控制装置内，破膜按钮和归位按钮分别控制破膜电磁铁和归位电磁铁吸引控制板转动，带动破膜连杆和L形破膜针刺一起转动实现激波管的破膜和针刺归位；保险按钮通过控制保险电磁铁的衔铁的位置实现对破膜针刺的限位。该破膜装置，通过电磁铁控制、限位，解决了传统针刺破膜速度慢、不稳定、易误触发的问题，采用外部控制、旋转密封圈密封的方式解决了传统破膜机构阻力大、密封差的问题。

技术领域

本发明属于激波管破膜领域，具体涉及一种激波管低阻力主动破膜装置。

背景技术

激波管最早是应用于燃烧、爆炸和非定常流动的研究。激波管分为低压区和高压区，中间以破膜分开。通常情况是高压区气流到达破膜处时破膜破裂，高压区气流冲入低压区，在低压区产生激波。

当前应用于研究的激波管破膜方式主要有以下几种方式：高压自主破膜、双膜法破膜、激光破膜、电热丝破膜、针刺破膜、L型连杆破膜等，但是这些破膜方式都有一些弊端。高压自主破膜很难控制破膜压力，破膜效率很低；双膜法破膜适应于压差较大的工况，当压差很小时，容易引起误破膜，另外当破膜采用铝膜等金属膜片时，破膜难度增大，破膜效率下降；激光破膜输出能量会有延迟，且较高能量易点燃激波管内可燃气体；电热丝破膜受破膜材质限制较大，当采用导热性较好的金属破膜时，破膜效率低；传统针刺破膜的破膜装置一般都在管路的中间，对流场的干扰较大，且维护麻烦；L型连杆破膜靠外部手柄带动激波管内的L型连杆刺破破膜，但是连杆释放后，会在管内振荡引起扰流，并且容易误触发，密封性也不能得到保障。

发明内容

鉴于此，本发明提供一种低管道阻力、能够有效防止误触发、针刺动作速度快、密封好可适用各种破膜材料的激波管主动破膜装置。

本发明的上述目的通过以下技术方案予以实现：

一种激波管低阻力主动破膜装置，包括夹膜管体、破膜连杆固定座、L形破膜针刺、破膜控制器；夹膜管体通过法兰盘与激波管连接，通过螺栓进行固定；破膜连杆固定座通过焊接固定在夹膜管体的顶部，破膜连杆固定座内部与夹膜管体连通；破膜连杆固定座上安装有旋转密封圈和轴承，旋转密封圈安装在破膜连杆固定座靠近破膜控制器一端，轴承安装在破膜连杆固定座内部，与旋转密封圈处于同一水平面上；破膜连杆一端固定在轴承上，另一端穿过旋转密封圈在夹膜管体外与破膜控制器相连；L形破膜针刺通过焊接固定在破膜连杆上；破膜控制器有3个开关按钮和控制器控制接头；3个开关按钮分别控制破膜机构的破膜、归为和保险；控制器接头可连接远程计算机；破膜控制器内有保险控制板、保险电磁铁、归位控制板、归位电磁铁、破膜控制板和破膜电磁铁；初始状态时，L形破膜针刺的连杆端处在激波管的横截面上，针刺端恰好对准破膜的中心处。

本发明中，夹膜管体的法兰盘与激波管的法兰盘靠8个均布的紧固螺栓连接，中间夹有密封圈。

本发明中，破膜控制器下方安装有支撑座，支撑座直接安装在地面上保证破膜连杆处于无内应力的水平状态。

本发明中，破膜控制器内置电源独立供电。

本发明中，L形破膜针刺连杆端垂直焊接在破膜连杆上，十字形破膜针刺顶端对准破膜的中心处。

本发明中，破膜针刺采用304不锈钢锻造。

本发明中，旋转密封圈采用聚四氟乙烯。

本发明中，连杆轴承采用ExⅡBT4防爆等级。

进一步的，破膜控制器上有3个控制开关，保险开关控制保险电磁铁，保险电磁铁是常开电磁铁，在未通电的时候衔铁弹出固定归位控制板，起到保险作用；按下保险开关后，衔铁被吸回，归位控制处于可动作的准备阶段；按下破膜开关，破膜电磁铁被激发，吸引破膜控制板破膜；按下归位开关后，归位电磁铁被激发，吸引归位控制板归位。