可調碰撞時間的衝擊塊及採用該衝擊塊的雙環境力模擬裝置的製作方法

2023-04-23 09:04:26 1

專利名稱：可調碰撞時間的衝擊塊及採用該衝擊塊的雙環境力模擬裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於碰撞的衝擊塊，尤其是指一種可調碰撞時間的衝擊塊 及採用該衝擊塊的雙環境力模擬裝置。
背景技術：
在引信雙環境力的模擬試驗中，要監測電池在高轉速和高加速度下的工作 狀態，通常需要設計一專用裝置來模擬此雙環境力1、裝置使被測電池獲得高 轉速；2、裝置通過衝擊塊碰撞電池使其獲得碰撞加速度。
對於前述第二步，在實際的模擬試驗中，需要使電池獲得不同的碰撞加速 度，碰撞加速度與碰撞時間有關，因此裝置衝擊部分碰撞時間具有可調性是十 分關鍵的環節。但目前的碰撞模擬裝置中並沒有使該專用裝置的衝擊部分碰撞 時間具有可調節性的衝擊裝置，因此，無法滿足模擬試驗的需要。

發明內容
本發明的目的之一是提供一種可調碰撞時間的衝擊塊，以滿足對不同碰撞 時間的要求。
本發明的目的之二是提供一種雙環境力模擬裝置，其不僅可以用於模擬電 池在高轉速和高加速度下的工作狀態，並且使該裝置的衝擊部分碰撞力和碰撞 加速度具有可調節性。
本發明的技術解決方案是 一種可調碰撞時間的衝擊塊，其中，所述衝擊 塊包括衝擊頭、安裝杆和一個以上的填充環，所述衝擊頭裝設於安裝杆的前端， 所述填充環可拆卸地套裝於該安裝杆上。
本發明還提出一種雙環境力模擬裝置，該模擬裝置包括儲氣瓶、衝擊裝置、電池夾具和主軸，其中，儲氣瓶內儲存有高壓氣體，所述沖擊裝置包括發射筒 及其內部的可調整彈性模量的活塞式衝擊塊，所述衝擊塊包括前端的衝擊頭、 安裝杆和一個以上的填充環，所述填充環可拆卸地套裝於該安裝杆上，能夠通 過改變填充環的數量和/或更換填充環的材料來調節碰撞電池夾具的時間，該衝 擊塊的前端正對電池夾具，該儲氣瓶與發射筒相連，該發射筒內裝有衝擊塊， 該電池夾具安裝在該主軸上，該主軸模擬電池工作中的高速旋轉；在高壓氣體
的衝擊下，該衝擊塊能夠高速碰撞電池夾具，以完成過載環境力的模擬並激活 該電池夾具中的電池。
如上所述的可調碰撞時間的衝擊塊，其中，所述衝擊塊還包括安裝杆的後 端設置的可調節固定螺母，以便能夠通過調節固定螺母的鬆緊度來調節碰撞電 池夾具的時間。
如上所述的可調碰撞時間的衝擊塊，其中，所述填充環呈環形，其材料為 銅、鋼、皮革或毛氈。
如上所述的可調碰撞時間的衝擊塊，其中，所述填充環為多個，且所述多 個填充環在該安裝杆上的安裝順序金屬與非金屬交替排列，且該安裝杆的頂端 和末端為金屬填充環。
本發明的特點和優點是為實現衝擊時間的可調節性，本發明的衝擊塊設 計成一可放置填充環的特殊結構，通過改變填充環數量、材料以及螺母的鬆緊 度來使衝擊塊既有一定的強度和剛度，也有一定的韌性，最終實現碰撞時間的 可調節性，不僅使用操作簡便，而且節約了材料，降低了成本，同時該衝擊裝 置也可適用於所有需要控制撞擊時間的衝擊場合，具有廣闊的應用範圍。


圖1為本發明的衝擊塊的一具體實施例的結構示意圖。
圖2是本發明的採用該可調碰撞時間的衝擊塊的模擬裝置的具體實施例的 結構示意圖。圖2A是圖2中採用的衝擊裝置的結構示意圖。
具體實施例方式
如圖所示，本發明首先提出一種可調碰撞時間的衝擊塊，其中，所述衝擊 塊包括前端的衝擊頭、安裝杆、固定螺母和一個以上的填充環，所述衝擊頭位 於安裝杆的前端，所述填充環可拆卸地套裝於該安裝杆。其次，本發明還提出 一種包括採用前述衝擊塊的雙環境力模擬裝置，該模擬裝置包括儲氣瓶、衝擊 裝置、電池夾具和主軸，其中，儲氣瓶內儲存有高壓氣體，該儲氣瓶與發射筒 相連，該衝擊裝置包括發射筒及設於其內的前述衝擊塊，該衝擊塊的前端正對
電池夾具，該電池夾具安裝在該主軸上，該主軸模擬電池工作中的高速旋轉； 在高壓氣體的衝擊下，該衝擊塊能夠高速碰撞電池夾具，以完成過載環境力的 模擬並激活該電池夾具中的電池。
下面配合附圖及具體實施例對本發明的具體實施方式
作進一步的詳細說明。
如圖l所示，其為本發明的可調碰撞時間的衝擊塊的一具體實施例的結構 示意圖，下面結合圖l對該衝擊裝置的結構詳細說明
該實施例中，為實現衝擊塊衝擊時間的可調節性，衝擊塊5為一可放置填 充環的特殊結構，通過改變填充環數量和材料來使衝擊塊既有一定的強度和剛 度，也有一定的韌性，最終實現碰撞時間的可調節性。
如圖1所示，衝擊塊5包括衝擊頭50、安裝杆51及填充環53，該衝擊頭 對準被衝擊對象，填充環53可拆卸地套在安裝杆51上，本實施例中，是將可 調節的固定螺母55緊固在填充環53後端，以固定各填充環53。
填充環53較佳為環形，便於套裝在衝擊塊5的安裝杆51上，填充環的材 料可以為銅、鋼材料，也可為皮革、毛氈等其它材料，但不限於此，具體材料 可根據所需碰撞時間而定。為保障填充環在衝擊過程中不被擠壓破裂，填充環 的安裝順序金屬與非金屬交替排列，且安裝杆51的頂端和末端較佳均裝設金屬 填充環。如圖1所示，填充環531、 533、 535為金屬填充環，而填充環532、534為非金屬填充環，五個填充環按照金屬與非金屬的順序交替排列，且將金 屬填充環531、 535分別設於安裝杆51的頂端和末端，而後以固定螺母55固定 各填充環53。
本發明的沖擊塊不僅結構簡單，而且可適用於所有需要控制撞擊時間的衝 擊場合。
本發明將上述衝擊塊應用於模擬電池在高轉速和高加速度下工作狀態的專 用裝置，以使該專用裝置的衝擊部分碰撞時間具有可調節性，具體請參見圖2、 圖2A。
圖2為本發明的雙環境力模擬裝置的一具體實施例的總體結構示意圖，該 模擬裝置主要包括空氣處理單元1、儲氣瓶2、發射筒4、衝擊塊5、電池夾具 6、高速電主軸7等，空氣處理單元1為儲氣瓶2提供高壓氣源，儲氣瓶2通過 發射閥3與發射筒4相連，發射筒4內裝有衝擊塊5，電池夾具6安裝在高速 電主軸7上。
本實施例中，該發射筒4及衝擊塊5構成衝擊裝置。如前所述，衝擊塊5 包括前端的衝擊頭50、安裝杆51和一個以上的填充環53，填充環53呈環形， 其材料可為銅、鋼、皮革或毛氈等，各填充環53可拆卸地套裝於該安裝杆51， 通過改變填充環53的數量和/或更換填充環53的材料或調節固定螺母55的松 緊度可以改變該衝擊塊的彈性模量，從而實現對碰撞電池夾具6的時間的調節。
儲氣瓶2通過發射閥3與發射筒4相連，電池夾具6在高速電主軸7的帶 動下高速旋轉，當轉速達到要求時，該發射閥3接通，高壓氣體迅速排入發射 筒4，氣體快速推動該衝擊塊5瞬間加速。該發射閥3在發射後即可關斷。
衝擊塊5的作用原理是利用高壓氣體推動其碰撞電主軸7內的電池夾具 6，使電池夾具6獲得瞬時加速度，衝擊塊5與電池夾具6碰撞具有一定的碰撞 時間，時間與衝擊塊5的材料性質有關，因此通過填充不同數量和材料的填充 環和調節固定螺母的鬆緊度即可改變衝擊塊2的彈性模量，以此來調節碰撞電 池夾具的時間^，進而產生不同的碰撞力和碰撞加速度。如圖2所示，電主軸7包括軸向延伸的空腔，電池夾具6安裝在該電主軸 的空腔內，且該電池夾具6和該電主軸7之間通過滑移鍵連接，高速旋轉的電 主軸7通過滑移鍵將旋轉運動傳遞給該電池夾具6。
從上述描述可以看出，本發明的模擬裝置在工作時主要分為模擬電池高速 旋轉和衝擊塊高速碰撞電池夾具兩部分驅動部分為高速電主軸7，其轉速可 達10000-20000 r/min，電池夾具6安裝在高速電主軸7上並在電主軸7的帶 動下高速旋轉，當轉速達到要求時，發射閥3接通，高壓氣體迅速排入發射筒 4，氣體快速推動衝擊塊5瞬間加速，衝擊塊5在撞擊電池夾具6前的速度達 到V1，如衝加塊5的質量與電池夾具6的質量相同，則衝擊塊5和電池夾具6 碰撞後，電池夾具的速度為V2、加速度最高可達到10000g-20000g，使電池夾具 6內的電池的容器破碎，電池開始工作。發射閥3在發射後關斷。
雖然本發明已以具體實施例揭示，但其並非用以限定本發明，任何本領域 的技術人員，在不脫離本發明的構思和範圍的前提下所作出的等同組件的置換， 或依本發明專利保護範圍所作的等同變化與修飾，皆應仍屬本專利涵蓋的範疇。
權利要求
1、一種可調碰撞時間的衝擊塊，其特徵在於，所述衝擊塊包括前端的衝擊頭、安裝杆和一個以上的填充環，所述衝擊頭裝設於安裝杆的前端，所述填充環可拆卸地套裝於該安裝杆上，能夠通過改變填充環的數量和/或更換填充環的材料來調節碰撞電池夾具的時間。
2、 如權利要求l所述的可調碰撞時間的衝擊塊，其特徵在於，所述沖擊塊還包括安裝杆的後端設置的可調節固定螺母，以便能夠通過調節固定螺母 的鬆緊度來調節碰撞電池夾具的時間。
3、 如權利要求l所述的可調碰撞時間的衝擊塊，其特徵在於，所述填 充環呈環形，其材料為銅、鋼、皮革或毛氈。
4、 如權利要求l所述的可調碰撞時間的衝擊塊，其特徵在於，所述各 填充環為三個以上，且所述各填充環在該安裝杆上的安裝順序金屬與非金屬交 替排列，該安裝杆的頂端和末端均為金屬填充環。
5、 一種雙環境力模擬裝置，其特徵在於，該模擬裝置包括儲氣瓶、衝 擊裝置、電池夾具和主軸，其中，儲氣瓶內儲存有高壓氣體，所述衝擊裝置包 括發射筒及其內部的可調整彈性模量的活塞式衝擊塊，所述衝擊塊包括前端的 衝擊頭、安裝杆和一個以上的填充環，所述衝擊頭裝設於安裝杆的前端，所述 填充環可拆卸地套裝於該安裝杆上，能夠通過改變填充環的數量和/或更換填充 環的材料來調節碰撞電池夾具的時間，該衝擊塊的前端正對電池夾具，該儲氣 瓶與發射筒相連，該發射筒內裝有衝擊塊，該電池夾具安裝在該主軸上，該主 軸模擬電池工作中的高速旋轉；在高壓氣體的衝擊下，該衝擊塊能夠高速碰撞 電池夾具，以完成過載環境力的模擬並激活該電池夾具中的電池。
6、 如權利要求5所述的雙環境力模擬裝置，其特徵在於，所述衝擊塊 還包括安裝杆的後端設置的可調節固定螺母，用來固定所述填充環，通過改變 該固定螺母的鬆緊度能夠調節碰撞電池夾具的時間。
7、 如權利要求5所述的雙環境力模擬裝置，其特徵在於，所述填充環呈環形，其材料為銅、鋼、皮革或毛氈。
8、 如權利要求5所述的雙環境力模擬裝置，其特徵在於，所述填充環 為三個以上，所述各填充環在該安裝杆上的安裝順序金屬與非金屬交替排列， 且該安裝杆的頂端和末端為金屬填充環。
全文摘要
一種可調碰撞時間的衝擊裝塊及採用該衝擊塊的雙環境力模擬裝置，其中，所述衝擊塊包括衝擊頭、安裝杆、固定螺母和一個以上的填充環，所述衝擊頭位於所述安裝杆的前端，所述填充環可拆卸地套裝於該安裝杆上。在高壓氣體的衝擊下，該衝擊塊能夠高速碰撞電池夾具，以完成過載環境力的模擬並激活該電池夾具中的電池。本發明可通過改變衝擊塊的填充環數量、材料和調節固定螺母的鬆緊度實現碰撞時間的可調節性。該衝擊塊也可適用於所有需要控制撞擊時間的衝擊場合。
文檔編號G01M7/00GK101532904SQ20091008320
公開日2009年9月16日 申請日期2009年4月29日 優先權日2009年4月29日
發明者丁慶新, 孫廣斌, 張仕民, 趙宏林, 郭志平 申請人:中國石油大學(北京)