本发明专利技术涉及一种刚柔复合结构密闭防爆装置，具有防爆能力强、密封性能好的特点，且可以熄焰降温，抑制火焰和烟雾的溢出，此外还可有效防止偏心爆炸引起的结构破坏。该防爆装置包括：上端盖、外壳体、内壳体、防爆液体模块以及底部复合缓冲结构；外壳体为顶部开口的筒状结构，上端盖密封安装在其顶部开口处；所述内壳体为顶部开口，底部通过半球壳密封的筒状结构；所述内壳体同轴设置在所述外壳体内部；在所述内壳体圆筒结构的内壁面上沿轴向设置有一个以上防爆液体单元，防爆液体单元由沿内壳体的周向均匀间隔分布的两个以上内部填充有防爆液体的防爆液体模块。防爆液体的防爆液体模块。防爆液体的防爆液体模块。
【技术实现步骤摘要】
一种刚柔复合结构密闭防爆装置
[0001]本专利技术涉及一种防爆装置，具体涉及一种基于刚柔复合材料的密闭防爆装置，属于防护装备
技术介绍
[0002]爆炸会产生高压冲击波、高速破片、高温火焰和有害烟雾等多种危害性作用。防爆容器通过限制爆炸影响范围，保护周围人员、设备及环境安全，在危爆品处置和运输、城市安防建设等领域得到了广泛的应用。
[0003]小型便携式防爆容器多采用一体单层式结构，其主体抗力材料多为钢、铝合金等质硬金属，也有部分会在外侧采用喷涂高分子聚合物、缠绕纤维等方式，增加整体结构的抗爆性能。典型结构如专利申请201710004000.2中提出的，通过螺栓将泡沫铝、防护筒和端盖连接为一体，形成三明治吸能防护结构，同时在金属内衬外围缠绕高强度纤维，形成纤维
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金属复合防护壳体，但是此种结构在过爆载荷或意外贴壁爆炸的情况下容易造成局部结构破损，冲击波泄漏，形成纤维和金属飞片，造成二次损伤。此外上述结构没有设计烟雾和火焰防护材料，无法对高温火焰和有害烟雾形成有效抑制。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本专利技术提供一种刚柔复合结构密闭防爆装置，具有防爆能力强、密封性能好的特点，且可以熄焰降温，抑制火焰和烟雾的溢出，此外还可有效防止偏心爆炸引起的结构破坏。
[0005]本专利技术的技术方案为：一种刚柔复合结构密闭防爆装置，包括：上端盖、外壳体、内壳体、防爆液体模块以及底部复合缓冲结构；
[0006]所述外壳体为顶部开口的筒状结构，上端盖密封安装在其顶部开口处；
[0007]所述内壳体为顶部开口，底部通过半球壳密封的筒状结构；所述内壳体同轴设置在所述外壳体内部；
[0008]在所述内壳体圆筒结构的内壁面上沿轴向设置有一个以上防爆液体单元，防爆液体单元由沿内壳体的周向均匀间隔分布的两个以上内部填充有防爆液体的防爆液体模块。
[0009]优选的：还包括：中层纤维防护层；四块中层阻隔板围成矩形结构形成所述中层纤维防护层，将所述内壳体包围在其内部。
[0010]优选的，四块中层阻隔板所围成的矩形结构的四个直角拐角处各安装一块中层补强板，中层补强板固接。
[0011]优选的，四块中层阻隔板分别与所述内壳体外壁面相切。
[0012]优选的，所述防爆液体模块为内部填充有防爆液体的薄壳结构；
[0013]所述防爆液体模块具有头部和尾部；其中所述头部为扁平状的矩形结构，其一侧偏平面的中心设置尾部，用于和内壳体内壁面相连；所述防爆液体模块安装在内壳体内壁面后，其偏平面的长度方向与内壳体的轴向平行，宽度方向沿内壳体的轴向；
[0014]所述头部的上端面为向尾部所在侧倾斜的斜面，由此形成头部边缘尖角。
[0015]优选的，所述防爆液体模块的尾部为矩形块，其长度是宽度的1～1.5倍，高度是宽度的2～4倍。
[0016]优选的，所述内壳体包括内壳主体和内壳体缠绕层；
[0017]所述内壳主体为顶部开口，底部半球壳密封的筒状结构，即所述内壳主体包括圆筒段和半球段；
[0018]所述内壳体缠绕层为缠绕在内壳主体外部的纤维层；
[0019]在所述内壳主体圆筒段的内壁面设置开孔泡沫铝形成内壳体内层；
[0020]所述内壳主体的圆筒段和半球段之间设置内壳体隔层，所述内壳体隔层具有中心孔，且所述内壳体隔层采用四周高、中心低，具有设定倾角的PE纤维层压板。
[0021]优选的，所述内壳主体半球段的内部设置底部复合缓冲结构，所述底部复合缓冲结构为与内壳体下方的半球壳匹配的半球形壳体结构，包括：半球形夹心层和半球形内层；所述半球形夹心层采用蜂窝结构的聚脲弹性体；所述半球形内层设置在所述半球形夹心层内壁面，采用高强度脆性钢材。
[0022]优选的，所述上端盖为多层结构，从上往下依次为：顶板、吸能板、中部隔板、防爆液体层和底部隔板；
[0023]所述顶板上半部分的外圆周加工有齿，用于和外壳体啮合对接；
[0024]所述吸能板、中部隔板和防爆液体层所形成的整体为锥台形，该锥台形的外圆周由刚性板包覆；
[0025]所述底部隔板与刚性板底部轮廓焊接，与防爆液体层底部直接接触；所述底部隔板为多孔结构；
[0026]所述上端盖安装在内壳体上方开口处后，所述底部隔板嵌入内壳体中。
[0027]优选的，所述外壳包括：外壳主体；所述外壳主体为一端开口的筒状结构，材质为高强度钢；所述外壳主体外表面喷涂超弹性聚脲形成外壳体涂层；
[0028]所述外壳主体内圆周面的上端焊接具有内齿的外壳体齿圈，用于和顶板上的外齿啮合；所述外壳体齿圈与所述外壳主体的焊缝处设置焊缝补强环。
[0029]有益效果：
[0030](1)该防爆装置的内壳体中设置防爆液体模块(轴向长、周向短的蘑菇形液体容器)，在爆炸时可利用冲击波绕射机制起到轴向遮蔽效果，将集中作用一处的冲击波载荷分散，形成较大面积的轴向低压阴影区域，从而减小内壳体的变形；防爆液体模块距离爆心较近，可在爆炸初期起到降温熄焰、吸收烟雾的作用。
[0031](2)该防爆装置的内壳体底部设置具有一定倾斜角度的纤维板(即内壳体隔层)，能够有效抑制底部破片，并将危爆品向中心聚拢，减小偏心爆炸风险。
[0032](3)该防爆装置的内壳体底部采用复合缓冲半球结构，应力分布均匀，并可有效吸收爆炸能量，提升底部防爆性能。
[0033](4)该防爆装置的端盖底部采用多孔隔板和防爆液体复合结构，可有效降低冲击波峰值压力和容器静态压力，并可抑制火焰和烟雾溢出。
[0034](5)设置内外双层离散壳体，可有效提高密封性能，内外壳体之间放置高强度纤维板，防止可能碎裂的内壳体损伤外壳体，有效提高防爆罐防爆性能。
附图说明
[0035]图1为本专利技术的刚柔复合防爆装置的总体结构示意图；
[0036]图2为含提手的端盖结构示意图；
[0037]图3为外壳体部分示意图；
[0038]图4为中层纤维板粘结示意图；
[0039]图5为内壳体结构示意图；
[0040]图6为蘑菇形液体容器的结构示意图；
[0041]图7为底部复合缓冲结构中半球形夹心层的结构示意图。
[0042]其中：1
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上端盖，2
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外壳体，3
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中层纤维防护层，4
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内壳体，5
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防爆液体模块，6
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底部复合缓冲结构；
[0043]1.1
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中空提手，1.2
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顶板，1.3
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吸能板，1.4
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刚性板，1.5
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中部隔板，1.6
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防爆液体层，1.7
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底部隔板；
[0044]2.1
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外壳体涂层，2.2
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外壳体齿圈，2.本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种刚柔复合结构密闭防爆装置，其特征在于，包括：上端盖(1)、外壳体(2)、内壳体(4)、防爆液体模块(5)以及底部复合缓冲结构(6)；所述外壳体(2)为顶部开口的筒状结构，上端盖(1)密封安装在其顶部开口处；所述内壳体(4)为顶部开口，底部通过半球壳密封的筒状结构；所述内壳体(4)同轴设置在所述外壳体(2)内部；在所述内壳体(4)圆筒结构的内壁面上沿轴向设置有一个以上防爆液体单元，防爆液体单元由沿内壳体(4)的周向均匀间隔分布的两个以上内部填充有防爆液体的防爆液体模块(5)。2.如权利要求1所述的刚柔复合结构密闭防爆装置，其特征在于，还包括：中层纤维防护层(3)；四块中层阻隔板(3.2)围成矩形结构形成所述中层纤维防护层(3)，将所述内壳体(4)包围在其内部。3.如权利要求2所述的刚柔复合结构密闭防爆装置，其特征在于，四块中层阻隔板(3.2)所围成的矩形结构的四个直角拐角处各安装一块中层补强板(3.1)，中层补强板(3.1)的两侧边分别与形成该拐角的两块中层阻隔板(3.2)固接。4.如权利要求2或3所述的刚柔复合结构密闭防爆装置，其特征在于，四块中层阻隔板(3.2)分别与所述内壳体(4)外壁面相切。5.如权利要求1所述的刚柔复合结构密闭防爆装置，其特征在于，所述防爆液体模块(5)为内部填充有防爆液体的薄壳结构；所述防爆液体模块(5)具有头部(5.2)和尾部(5.3)；其中所述头部(5.2)为扁平状的矩形结构，其一侧偏平面的中心设置尾部(5.3)，用于和内壳体(4)内壁面相连；所述防爆液体模块(5)安装在内壳体(4)内壁面后，其偏平面的长度方向与内壳体(4)的轴向平行，宽度方向沿内壳体(4)的轴向；所述头部(5.2)的上端面为向尾部(5.3)所在侧倾斜的斜面，由此形成头部边缘尖角(5.1)。6.如权利要求5所述的刚柔复合结构密闭防爆装置，其特征在于，所述防爆液体模块(5)的尾部(5.3)为矩形块，其长度是宽度的1～1.5倍，高度是宽度的2～4倍。7.如权利要求1所述的刚柔复合结构密闭防爆装置，其特征在于，所述内壳体(4)包括内壳主体(4.2)和内壳体缠绕层(4.1)；所述内壳主体(4.2)为顶部开口，...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄广炎，杨磊，王涛，卞晓兵，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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