本发明专利技术提供了一种复合材料高压气瓶振动试验的爆炸防护装置及装配方法，包括：爆炸防护装置和振动台；所述爆炸防护装置内部放置振动台和复合材料高压气瓶，所述复合材料高压气瓶放置在所述振动台上。采用本发明专利技术提供的装置和方法，使得复合材料高压气瓶振动试验能在普通场地进行，无需建设专门的防爆厂房和设施，具有成本低、搭建方便、场地通用性及灵活性高等优点。等优点。等优点。
【技术实现步骤摘要】
复合材料高压气瓶振动试验的爆炸防护装置及装配方法
[0001]本专利技术涉及运载火箭增压输送系统的振动试验
，具体地，涉及复合材料高压气瓶振动试验的爆炸防护装置及装配方法。
技术介绍
[0002]在液体运载火箭增压输送系统中广泛存在着复合材料高压气瓶组件，其作用是对管路系统进行增压，确保火箭运行过程中正常输送燃料。液体运载火箭中使用的复合材料气瓶容积达到数十升，贮气压力往往达到5MPa以上，高压气瓶一旦发生泄漏或破坏，其后果将是灾难性的。为了考核气瓶的可靠性，需要在加载真实压力的条件下开展振动试验。试验过程中，高压气瓶内的气体被高度压缩，储存了大量内能，一旦气瓶破裂，气体内能以爆炸的形式释放，伴随着覆盖在复合材料气瓶表面的碳纤维飞溅出来，轻则造成设备损坏，重则造成人员伤亡。因此复合材料高压气瓶振动试验需要在具有防爆条件的场所开展，以确保试验设备和人员安全。
[0003]涉及到易爆产品的振动试验对场地要求较高，普通振动试验厂房不具备防爆条件，存在严重安全隐患，并且常规振动台也不具备防爆功能，一旦气瓶爆炸将会对振动台造成严重损坏。而建设专门的防爆厂房需要专用的区域，并且成本高昂，建设周期过长。亟需一种轻便低成本、建设周期短、场地通用性好且具有良好防爆功能的振动试验环境实现方法。
技术实现思路
[0004]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种复合材料高压气瓶振动试验的爆炸防护装置及装配方法。
[0005]根据本专利技术提供的一种复合材料高压气瓶振动试验的爆炸防护装置，包括：爆炸防护装置和振动台；
[0006]所述爆炸防护装置内部放置振动台和复合材料高压气瓶，所述复合材料高压气瓶放置在所述振动台上。
[0007]优选地，所述爆炸防护装置包括：防爆围挡板、连杆、中部防爆隔板以及防爆顶板；
[0008]所述防爆围挡板合围在所述振动台周侧，所述防爆围挡板顶部安装所述防爆顶板，所述爆炸防护装置内侧中部安装所述中部防爆隔板；
[0009]相邻所述防爆围挡板之间通过所述连杆连接。
[0010]优选地，所述防爆围挡板设置有个并在所述振动台周侧合围形成正方体区域。
[0011]优选地，所述防爆围挡板连接相邻所述防爆围挡板的两侧设置第一销孔和第二销孔，所述第二销孔位于所述防爆围挡板侧边中部。
[0012]优选地，所述防爆围挡板两侧的第一销孔在高度方向上交错布置，相邻所述防爆围挡板相连接的两侧边上的第一销孔在高度方向上交错布置；
[0013]相邻所述防爆围挡板相连接的两侧边上的第一销孔通过所述连杆铰接。
[0014]优选地，所述中部防爆隔板周侧设置隔板销柱，所述隔板销柱安装在所述第二销孔中；
[0015]所述防爆顶板周侧设置顶板销柱，所述顶板销柱安装在所述连杆顶部通孔中。
[0016]优选地，所述防爆围挡板、所述中部防爆隔板以及所述防爆顶板均包括：防爆毯、钢丝网以及不锈钢框架；
[0017]所述防爆毯安装在所述不锈钢框架朝向所述振动台一侧，所述防爆毯和所述不锈钢框架之间安装所述钢丝网。
[0018]优选地，所述中部防爆隔板与所述振动台台面高度相同，所述中部防爆隔板中部设置圆孔，所述振动台顶部动圈穿过所述圆孔，所述复合材料高压气瓶安装在所述动圈上。
[0019]优选地，所述防爆毯承受的最大爆炸冲击波超压P
max
大于等于1MPa。
[0020]优选地，一种所述复合材料高压气瓶振动试验的爆炸防护装置的装配方法，包括以下步骤：
[0021]步骤S1，计算所述复合材料高压气瓶爆炸时的TNT当量；
[0022][0023]其中，W为所述复合材料高压气瓶爆炸TNT当量，P为所述复合材料高压气瓶内气体的绝对压力，V为所述复合材料高压气瓶的容积，k为气体绝热指数，E
TNT
为1kgTNT爆炸所放出的爆破能量；
[0024]步骤S2，计算所述复合材料高压气瓶爆炸时超压ΔP随距所述复合材料高压气瓶距离R的衰减曲线；
[0025][0026]步骤S3，确定所述爆炸防护装置围挡区域尺寸，ΔP<P
max
时的最小距离R
min
，则围挡区域边长L>2R
min
，围挡区域高度为H>2R
min
；
[0027]步骤S4，按步骤S3确定的尺寸选择相应尺寸的所述爆炸防护装置；
[0028]步骤S5，安装所述爆炸防护装置和所述复合材料高压气瓶；
[0029]步骤S6，开展复合材料高压气瓶振动试验。
[0030]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0031]1、防爆毯和铁丝网具有优良的防爆及防碎片冲击的能力，设置在振动台周围，能有效阻隔复合材料高压气瓶振动试验过程中意外爆炸的冲击波和碎片，大幅降低试验的安
全风险。
[0032]2、本专利技术能使原本不具备防爆功能的振动试验设备能够应用于爆炸品的振动试验。
[0033]3、采用本专利技术提供的装置和方法，使得复合材料高压气瓶振动试验能在普通场地进行，无需建设专门的防爆厂房和设施，具有成本低、搭建方便、场地通用性及灵活性高等优点。
附图说明
[0034]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0035]图1为爆炸防护装置的爆炸图；
[0036]图2为爆炸防护装置外部结构示意图；
[0037]图3为爆炸防护装置组装过程示意图(一)；
[0038]图4为连杆配合第一销孔时局部放大图；
[0039]图5为爆炸防护装置组装过程示意图(二)；
[0040]图6为隔板销柱配合第二销孔时局部放大图；
[0041]图7为爆炸防护装置组装过程示意图(三)；
[0042]图8为爆炸防护装置组装过程示意图(四)；
[0043]图9为爆炸防护装置组装过程示意图(五)；
[0044]图10为顶板销柱配合连杆时局部放大图；
[0045]图11为防爆围挡板结构示意图；
[0046]图12为气瓶爆炸时超压ΔP随距气瓶距离R的衰减曲线图；
[0047]图中所示：
[0048]具体实施方式
[0049]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。
[0050]实施例1
[0051]如图1所示，本实施例包括：爆炸防护装置1和振动台2；爆炸防护装置1内部放置振动台2和复合材料高压气瓶3，复合材料高压气瓶3放置在振动台2上。爆炸防护装置1包括：防爆围挡板11、连杆12、中部防爆隔板13以及防爆顶板14；防爆围本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种复合材料高压气瓶振动试验的爆炸防护装置，其特征在于，包括：爆炸防护装置(1)和振动台(2)；所述爆炸防护装置(1)内部放置振动台(2)和复合材料高压气瓶(3)，所述复合材料高压气瓶(3)放置在所述振动台(2)上。2.根据权利要求1所述复合材料高压气瓶振动试验的爆炸防护装置，其特征在于，所述爆炸防护装置(1)包括：防爆围挡板(11)、连杆(12)、中部防爆隔板(13)以及防爆顶板(14)；所述防爆围挡板(11)合围在所述振动台(2)周侧，所述防爆围挡板(11)顶部安装所述防爆顶板(14)，所述爆炸防护装置(1)内侧中部安装所述中部防爆隔板(13)；相邻所述防爆围挡板(11)之间通过所述连杆(12)连接。3.根据权利要求2所述复合材料高压气瓶振动试验的爆炸防护装置，其特征在于：所述防爆围挡板(11)设置有4个并在所述振动台(2)周侧合围形成正方体区域。4.根据权利要求2所述复合材料高压气瓶振动试验的爆炸防护装置，其特征在于：所述防爆围挡板(11)连接相邻所述防爆围挡板(11)的两侧设置第一销孔(111)和第二销孔(112)，所述第二销孔(112)位于所述防爆围挡板(11)侧边中部。5.根据权利要求4所述复合材料高压气瓶振动试验的爆炸防护装置，其特征在于：所述防爆围挡板(11)两侧的第一销孔(111)在高度方向上交错布置，相邻所述防爆围挡板(11)相连接的两侧边上的第一销孔(111)在高度方向上交错布置；相邻所述防爆围挡板(11)相连接的两侧边上的第一销孔(111)通过所述连杆(12)铰接。6.根据权利要求4所述复合材料高压气瓶振动试验的爆炸防护装置，其特征在于：所述中部防爆隔板(13)周侧设置隔板销柱(131)，所述隔板销柱(131)安装在所述第二销孔(112)中；所述防爆顶板(14)周侧设置顶板销柱(141)，所述顶板销柱(141)安装在所述连杆(12)顶部通孔中。7.根据权利要求2所述复合材料高压气瓶振动试验的爆炸防护装置，其特征在于，所述防爆围挡板(11)、所述中部防爆...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈洋，利云云，王者蓝，傅烨，吴佳伟，
申请(专利权)人：上海航天精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：
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