一种可调节的爆炸冲击波生成装置

本发明涉及冲击波生成装置相关，具体涉及一种可调节的爆炸冲击波生成装置。

背景技术：

1、经检索中国发明申请号为cn201610979113.x，公开号为cn106525611a，专利文献名称为一种冲击波波形可调的爆炸波模型装置，包括多气室驱动装置、混合段、扩张段和试验段，所述多气室驱动装置的出气口通过所述混合段与所述扩张段的进气端连接，所述扩张段的出气端与所述试验段的进气端连接；本发明一种冲击波波形可调的爆炸波模型装置以压缩空气作为驱动能源，采用多气室多膜片驱动方式，通过控制气室的膜片爆破数量及各气室膜片的爆破时间，以产生不同峰值数量、不同形状的冲击波波形；通过控制高压气体的压力和释放的气流量，调节冲击波超压峰值及正压作用时间，从而产生满足试验的模拟冲击波；

2、以上专利文献存在以下问题：以充入高压气体作为驱动能源，压缩气体需要专用设备，耗电量大，成本高昂，且压缩空气需要系统采取密闭方式,以保证一定的压力,操作条件比较严格,后期维修比较麻烦；同时高压气体压力受到现有技术限制，除实现较为困难之外，通过压缩气体形成的高压气体压力一般不高于兆帕级别。

3、因此，需要设计一种可调节的爆炸冲击波生成装置以解决上述存在的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种可调节的爆炸冲击波生成装置，解决了背景技术中提到的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

3、一种可调节的爆炸冲击波生成装置，包括主爆管、锥形增强管、整波管，所述主爆管的两端口外壁上皆固定套设有两个密封法兰环，两个所述密封法兰环相背离的一侧皆可拆卸安装有配合法兰环，位于左侧的所述配合法兰环内固设有泄压盖板，位于右侧的所述配合法兰环与锥形增强管固接；

4、所述主爆管上安装有一对对称的配合支架，两个所述配合支架之间设置有硅胶防滑垫片，所述硅胶防滑垫片固设在主爆管的外壁上，所述主爆管与硅胶防滑垫片之间设有一对对称的滑槽，每个所述滑槽皆依次贯穿硅胶防滑垫片、主爆管的外壁，且所述硅胶防滑垫片上滑动设有若干个调节滑块，每个所述调节滑块的一侧皆固设有两对对称的滑动块，每个所述滑动块皆位于对应的滑槽内；

5、所述锥形增强管的右端固设有安装法兰环，所述整波管的两端外壁上皆固定套设有连接法兰环，位于左侧的所述连接法兰环与安装法兰环之间均匀设置有若干个配合螺栓并通过若干个配合螺栓连接，且所述整波管上安装有连接支架，所述连接支架的一侧设置有压力监测装置，所述压力监测装置安装在整波管上。

6、进一步的，所述连接法兰环与安装法兰环之间设置有第二硅胶橡胶密封圈，每个所述配合法兰环与对应的密封法兰环之间皆设置有第一硅胶橡胶密封圈，且每个所述配合法兰环与对应的密封法兰环之间皆均匀设置有若干个六角螺栓并通过若干个六角螺栓连接。

7、进一步的，所述配合支架包括两个连接半圆环，两个所述连接半圆环皆套设在主爆管的外壁上，且每个所述连接半圆环的两端皆固设有延伸块，相邻两个所述延伸块之间皆设置有第一螺栓并通过第一螺栓连接，位于下方的所述连接半圆环的底端固设有支撑架。

8、进一步的，每个所述调节滑块上皆开设有一对对称的穿丝孔，相邻两个所述穿丝孔之间皆设置有铁丝，每个所述铁丝的两端部分别依次穿过对应的穿丝孔、滑槽并在底端缠绕有炸药柱。

9、进一步的，所述锥形增强管的内壁上均匀开设有若干个小孔，所述主爆管的内壁上贴设有海绵。

10、进一步的，所述连接支架包括配合架，所述配合架的上方设置有两个配合半圆环，两个所述配合半圆环皆套设在整波管的外壁上，且每个所述配合半圆环的两端皆固设有配合块，相邻两个所述配合块之间皆设置有紧固螺栓并通过紧固螺栓连接，且位于下方的所述配合半圆环与配合架固接。

11、进一步的，所述压力监测装置包括两个配合板，每个所述配合板的一端皆固设有半圆连环，两个所述半圆连环皆套设在整波管的外壁上，每个所述半圆连环的两端皆固设有固定块，相邻两个所述固定块之间皆设置有固定螺栓并通过固定螺栓连接，每个所述半圆连环的另一端皆固设有几字形板，两个所述几字形板之间配合设有pcb传感器，且两个几字形板之间均匀设置有若干个安装螺栓并通过若干个安装螺栓连接。

12、本发明提供了一种可调节的爆炸冲击波生成装置。与现有技术相比，具备以下有益效果：

13、1、本发明利用炸药爆炸产生冲击波，成本低；

14、2、炸药药量可调，利用铁丝塑性和韧性较好的优点，可以多次弯曲且成型容易，抗拉强度每平方毫米在30kg左右，完全可以承受试验时的炸药质量，可以捆绑不同大小的炸药柱，产生压力不同的冲击波。

15、3、炸药爆炸位置可调，两根铁丝固定炸药柱两端，根据两根铁丝在主爆室内长度，可以调节炸药在主爆室内径向位置，通过滑动调节滑块，调节炸药在主爆室内轴向位置，调整方便，同时炸药通过铁丝固定，成本低，铁丝自身可打结形成回环固定，固定方式简单；

16、4、锥形增强管采用简单的截面变化的形状，爆炸冲击波在到达锥形增强管的时候，由于截面逐渐缩小，锥形增强管的壁面对爆炸冲击波有约束作用，冲击波不断向轴线汇聚，冲击波叠加增强进入整波管内，对爆炸产生的冲击波有汇聚增强作用，产生高抗力冲击波；

17、5、通过改变泄压口开关启闭和大小，可以调节泄压时间，产生持时可调的冲击波，该装置可以模拟无泄压工况、半泄压工况、全泄压工况时产生的爆炸冲击波，根据实际需要调节方便；

18、6、易于实现单点爆炸和多点爆炸，当装置只放一个调节滑块时，可任意调节炸药柱在爆室内轴向和径向位置，当炸药柱为细长圆柱或者对轴向定位要求较高时，可以增加调节滑块数量和铁丝在不同调节滑块中的穿丝孔位置进行定位，当装置内放两个及以上的调节滑块时，不仅可以实现上述轴向定位要求，当需要多点爆炸时，可以通过调整调节滑块的间距调整主爆室内炸药间的间距，实现多个炸药柱同时起爆，且每个炸药柱径向和轴向位置均可调整；

19、7、锥形增强管上预开小孔，冲击波汇聚时，部分冲击波通过小孔进入到锥形增强管的夹层中，大部分冲击波仍然汇聚到整波管腔中。进入夹层的冲击波在夹层内震荡反射后沿着夹层方向前进，其压力和速度相较于主体冲击波下降，成为后续补充气体，降低冲击波下降速度；

20、8、主爆管内壁贴上一层海绵，海绵吸波材料的吸波原理是通过材料的内部细小的多孔结构来吸收并消耗波的能量，但又不会完全吸收反射波，可以降低反射波强度，从而降低峰值压力对主冲击波波形的影响，当波通过海绵吸波材料的时候，波的能量会在海绵的多孔结构中发生多次反射和散射，从而被吸收，这种吸收效应使得材料的吸波性能得到了显著提高，且海绵成本低，易于贴在主爆管内壁，同时由于海绵的吸收性，降低主爆室壁面受到的应力波，延长装置的使用寿命。

技术特征：

1.一种可调节的爆炸冲击波生成装置，包括主爆管(5)、锥形增强管(9)、整波管(11)，其特征在于：所述主爆管(5)的两端口外壁上皆固定套设有两个密封法兰环(2)，两个所述密封法兰环(2)相背离的一侧皆可拆卸安装有配合法兰环，位于左侧的所述配合法兰环内固设有泄压盖板(1)，位于右侧的所述配合法兰环与锥形增强管(9)固接；

2.根据权利要求1所述的一种可调节的爆炸冲击波生成装置，其特征在于：所述连接法兰环与安装法兰环之间设置有第二硅胶橡胶密封圈(10)，每个所述配合法兰环与对应的密封法兰环(2)之间皆设置有第一硅胶橡胶密封圈(3)，且每个所述配合法兰环与对应的密封法兰环(2)之间皆均匀设置有若干个六角螺栓并通过若干个六角螺栓连接。

3.根据权利要求1所述的一种可调节的爆炸冲击波生成装置，其特征在于：所述配合支架(4)包括两个连接半圆环(14)，两个所述连接半圆环(14)皆套设在主爆管(5)的外壁上，且每个所述连接半圆环(14)的两端皆固设有延伸块(15)，相邻两个所述延伸块(15)之间皆设置有第一螺栓并通过第一螺栓连接，位于下方的所述连接半圆环(14)的底端固设有支撑架(16)。

4.根据权利要求1所述的一种可调节的爆炸冲击波生成装置，其特征在于：每个所述调节滑块(8)上皆开设有一对对称的穿丝孔，相邻两个所述穿丝孔之间皆设置有铁丝(7)，每个所述铁丝(7)的两端部分别依次穿过对应的穿丝孔、滑槽并在底端缠绕有炸药柱(13)。

5.根据权利要求1所述的一种可调节的爆炸冲击波生成装置，其特征在于：所述锥形增强管(9)的内壁上均匀开设有若干个小孔，所述主爆管(5)的内壁上贴设有海绵。

6.根据权利要求1所述的一种可调节的爆炸冲击波生成装置，其特征在于：所述连接支架(12)包括配合架(18)，所述配合架(18)的上方设置有两个配合半圆环(17)，两个所述配合半圆环(17)皆套设在整波管(11)的外壁上，且每个所述配合半圆环(17)的两端皆固设有配合块(21)，相邻两个所述配合块(21)之间皆设置有紧固螺栓并通过紧固螺栓连接，且位于下方的所述配合半圆环(17)与配合架(18)固接。

7.根据权利要求1所述的一种可调节的爆炸冲击波生成装置，其特征在于：所述压力监测装置(19)包括两个配合板(23)，每个所述配合板(23)的一端皆固设有半圆连环(22)，两个所述半圆连环(22)皆套设在整波管(11)的外壁上，每个所述半圆连环(22)的两端皆固设有固定块，相邻两个所述固定块之间皆设置有固定螺栓并通过固定螺栓连接，每个所述半圆连环(22)的另一端皆固设有几字形板，两个所述几字形板之间配合设有pcb传感器(20)，且两个几字形板之间均匀设置有若干个安装螺栓并通过若干个安装螺栓连接。

技术总结
本发明提供了一种可调节的爆炸冲击波生成装置，包括主爆管、锥形增强管、整波管，主爆管两端口外壁上皆设有两个密封法兰环，两个密封法兰环相背离一侧皆安装有配合法兰环；主爆管上安装有一对配合支架，两个配合支架之间设有硅胶防滑垫片，主爆管与硅胶防滑垫片之间设有一对滑槽，硅胶防滑垫片上设有若干个调节滑块，每个调节滑块一侧皆设有两对滑动块；整波管两端外壁上皆设有连接法兰环，整波管上安装有连接支架，连接支架一侧设有压力监测装置，压力监测装置安装在整波管上。本发明可以捆绑不同大小的炸药柱，同时可以根据需要改变炸药柱径向与轴向位置的调节，以便于产生压力不同的冲击波,不仅成本低，而且操作简单。

技术研发人员：余雯君,邓树新,吴张君,钱蓉,唐胜世
受保护的技术使用者：南京理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15