阅读说明：本技术 减压***装置及其使用方法 (Pressure-reducing blasting device and using method thereof ) 是由 陈琦 徐晓辉 张延顺 董德胜 李卓慧 冯智猛 于 2019-11-13 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种减压爆破装置及其使用方法,包括喉道组件、喉门、空气弹簧安装座、空气弹簧、气缸靠板、复位气缸、钩爪、喉门锁,所述喉道组件连接喉门并通过喉门锁锁紧,空气弹簧安装座设置在喉道组件上,空气弹簧固定端连接空气弹簧安装座,空气弹簧活动端连接喉门,复位气缸设置在喉道组件上,复位气缸的活塞杆上设置有钩爪,气缸靠板设置在喉道组件上并对复位气缸进行支撑。本发明结构简单合理,采用空气弹簧代替了传统的高速气缸,突破了高速气缸的最快速度瓶颈,使减压爆破装置的喉门的打开速度获得进一步的提高。本发明空气弹簧与喉门无机械连接,对空气弹簧充气的同步性要求比传统高速气缸低,从而提高了减压爆破装置爆破的可靠性。(The invention provides decompression blasting devices and a using method thereof, and the decompression blasting devices comprise a throat component, a throat , an air spring mounting seat, an air spring, an air cylinder backup plate, a reset air cylinder, a hook claw and a throat lock, wherein the throat component is connected with a throat and locked through a throat lock, the air spring mounting seat is arranged on the throat component, the fixed end of the air spring is connected with the air spring mounting seat, the movable end of the air spring is connected with the throat , the reset air cylinder is arranged on the throat component, the hook claw is arranged on a piston rod of the reset air cylinder, and the air cylinder backup plate is arranged on the throat component and supports the reset air cylinder.)

减压***装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及减压技术领域，具体地，涉及一种减压***装置及其使用方法，尤其是一种快速减压***装置及其使用方法，特别适用于需要重复操作，快速减压，速率可调的装置或设备。

背景技术

现有的减压***装置实验中，一般设置两个舱体，***之前压力较大的舱体称为试验舱，而试验舱外部的气体压力较低的舱体称为负压储备舱，而减压***装置则是隔离不同压力的试验舱和负压储备舱的主要设备和中间通道。目前，无论国内还是国外，均是采用钢化玻璃安装到上述减压***装置上，通过***玻璃来实现减压和低压环境的模拟。使用玻璃***的方法虽然能够模拟压力瞬间变换的环境，但是在使用的过程中存在如下缺点：玻璃具有离散性，同批次产品在完全相同的环境下试验，其重复性存在很大差异，其试验数据的对比性和真实性较差；试验玻璃属于特制消耗品，试验成本高；每次试验时，都要重新安装玻璃，试验后要进行碎玻璃的清理，大大增加工作人员的工作量和劳动强度；破碎玻璃容易造成身体肢体或表皮划伤。

公开号为CN102890004A的专利文献提出了一种由气缸驱动的机械式减压***装置，喉门的两侧通过铰链分别与高速气缸进行连接，气缸内充入高压气体，推动气缸活塞杆伸长，从而带动喉门旋转，使喉门打开，实现减压***。该方法虽然能够实现喉门的快速打开，但打开速度受限于气缸活塞杆的伸出速度。因受制于活塞杆活塞与气缸缸壁的摩擦，高速气缸活塞杆的极限伸出速度一般为2-2.5m/s，且活塞杆存在加速时间，故喉门的打开速度存在一个上限值。另一方面，一对气缸同时对喉门进行力的作用，且气体具有压缩性，故气缸的同步性较难保证，系统的可靠性不高。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种减压***装置及其使用方法。

根据本发明提供的一种减压***装置，包括喉道组件、喉门、空气弹簧安装座、空气弹簧、气缸靠板、复位气缸、钩爪、喉门锁，所述喉道组件连接喉门并通过喉门锁锁紧，空气弹簧安装座设置在喉道组件上，空气弹簧固定端连接空气弹簧安装座，空气弹簧活动端连接喉门，复位气缸设置在喉道组件上，复位气缸的活塞杆上设置有钩爪，气缸靠板设置在喉道组件上并对复位气缸进行支撑。

优选地，所述喉道组件上设置有斜度开口，开口处设置有铰链，喉门一端通过铰链连接喉道组件，喉门另一端通过喉门锁密封连接喉道组件。

优选地，所述喉道组件开口的两端分别设置有喉门锁。

优选地，所述喉道组件的两侧均设置有空气弹簧安装座，空气弹簧固定端通过转接板安装在空气弹簧安装座上；

所述喉门的两侧均设置有消音靠板，空气弹簧活动端与消音靠板贴合。

优选地，所述空气弹簧为多段囊式结构，空气弹簧的工作高度根据内部空间的充气量进行调整，空气弹簧工作高度的获得时间通过充气速率进行调节。

优选地，所述喉道组件的两侧均设置有复位气缸，复位气缸铰接连接喉道组件。

优选地，所述钩爪包括钩爪本体、钩头以及扭簧，所述钩爪本体一端连接复位气缸的活塞杆，钩爪本体另一端通过扭簧连接钩头，所述钩爪本体的另一端为钩状凹槽；

所述喉门的两侧设置有与钩爪匹配连接的凸轴。

优选地，所述气缸靠板下方设置有角度调节装置，所述角度调节装置上设置有弹簧和橡胶垫，角度调节装置能够对气缸靠板的角度进行调节。

优选地，还包括控制系统，所述控制系统连接空气弹簧、复位气缸以及喉门锁。

根据本发明提供的一种减压***装置的使用方法，采用所述的减压***装置，包括如下步骤：

步骤1：控制系统发送信号将喉门锁解锁，并发送信号对空气弹簧进行充气，空气弹簧两端面因内部充气而弹开，推动喉门转动，空气弹簧与喉门分离实现***；

步骤2：***后，控制系统发送信号将复位气缸的活塞杆伸出，与活塞杆连接的钩爪的钩头碰到喉门两侧的凸轴时，在凸轴的作用下钩头发生转动，使得钩爪脱离凸轴的障碍束缚向前运动；

步骤3：当钩爪脱离凸轴后，钩头在扭簧的作用下自动复位；此时，控制系统发送信号将复位气缸的活塞杆收回；

步骤4：复位气缸活塞杆回收时，钩头勾住凸轴，凸轴沿着与钩头的接触面向钩爪本体的钩状凹槽移动，凸轴进入钩爪本体的钩状凹槽后，喉门随着复位气缸活塞杆的收回发生转动，并将复位气缸带离气缸靠板；

步骤5：当复位气缸带着喉门完成复位后，控制系统发送信号将喉门锁锁紧：

步骤6：控制系统发送信号将复位气缸的活塞杆再次伸出，钩爪与凸轴脱离，复位气缸因自重掉落在气缸靠板上；

步骤7：控制系统发送信号将复位气缸的活塞杆再次收回，避开***时凸轴的运行轨道。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明结构简单合理，采用空气弹簧代替了传统的高速气缸，突破了高速气缸的最快速度瓶颈，使减压***装置的喉门的打开速度获得进一步的提高。

2、本发明空气弹簧与喉门无机械连接，对空气弹簧充气的同步性要求比传统高速气缸低，从而提高了减压***装置***的可靠性。

3、本发明通过设置复位装置，能够实现重复多次***操作，快速减压。

附图说明

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，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明的侧视结构示意图。

图3为本发明钩爪的结构示意图。

图4为本发明气缸靠板与复位气缸以及角度调节装置的安装关系示意图。

图5为本发明的使用过程中的状态变化示意图，图中第一行视图为使用过程中的初始状态。

图中示出：

1-喉道组件 8-喉门锁

2-喉门 9-凸轴

3-空气弹簧安装座 10-铰链

4-空气弹簧 11-复位气缸活塞杆

5-气缸靠板 12-钩头

6-复位气缸 13-扭簧

7-钩爪 14-角度调节装置

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

为解决现有技术中存在的问题，本发明提出一种减压***装置，尤其是一种新型快速减压***装置，由空气弹簧4代替气缸，由于空气弹簧4的工作高度可以通过充气进行调节，且充气膨胀时相对运动的部分没有摩擦阻力，可以在更短的时间内获得更快的伸出速度；另一方面，空气弹簧4与喉门2没有机械连接，喉门2打开后两者分离，不需要高的同步性，从而提高了装置的可靠性。目前没有发现同本产品类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。

根据本发明提供的一种减压***装置，如图1-4所示，包括喉道组件1、喉门2、空气弹簧安装座3、空气弹簧4、气缸靠板5、复位气缸6、钩爪7、喉门锁8，所述喉道组件1连接喉门2并通过喉门锁8锁紧，空气弹簧安装座3设置在喉道组件1上，空气弹簧4固定端连接空气弹簧安装座3，空气弹簧4活动端连接喉门2，复位气缸6设置在喉道组件1上，复位气缸6的活塞杆上设置有钩爪7，气缸靠板5设置在喉道组件1上并对复位气缸6进行支撑。所述喉道组件1上设置有斜45度开口，开口处设置有铰链10，喉门2一端通过铰链10连接喉道组件1，喉门2另一端通过喉门锁8密封连接喉道组件1。所述喉道组件1开口的两端分别设置有喉门锁8。所述喉道组件1的两侧均设置有空气弹簧安装座3，空气弹簧4固定端通过转接板安装在空气弹簧安装座3上；所述喉门2的两侧均设置有消音靠板，空气弹簧4活动端与消音靠板贴合。所述空气弹簧4为多段囊式结构，空气弹簧4的工作高度根据内部空间的充气量进行调整，空气弹簧4工作高度的获得时间通过充气速率进行调节。所述喉道组件1的两侧均设置有复位气缸6，复位气缸6铰接连接喉道组件1。所述钩爪7包括钩爪本体、钩头12以及扭簧13，所述钩爪本体一端连接复位气缸6的活塞杆，钩爪本体另一端通过扭簧13连接钩头12，所述钩爪本体的另一端为钩状凹槽，即钩爪7中间部分为钩状凹槽；所述喉门2的两侧设置有与钩爪7匹配连接的凸轴9，所述凸轴9用于喉门2回收。所述气缸靠板5下方设置有角度调节装置14，所述角度调节装置14上设置有弹簧和橡胶垫，角度调节装置14能够对气缸靠板5的角度进行调节。还包括控制系统，所述控制系统连接空气弹簧4、复位气缸6以及喉门锁8。

所述空气弹簧4固定端通过空气弹簧安装座3固定在喉道组件1上，空气弹簧4活动端与喉门2接触，为喉门2的打开提供动力，复位气缸6用于将打开的喉门2回收到其初始位置，使喉门2具备再次打开的功能。空气弹簧4的工作高度能够根据内部空间的充气量进行调整，工作高度的获得时间能够通过充气速率进行调节。所述喉门锁8用于锁定喉门2，防止喉门2掉落，喉门锁8通过控制系统(电控机构)实现对喉门2的解锁。复位气缸6的活塞杆连接钩爪7，能够将喉门2上的凸轴9钩住并进行回收，使喉门2返回其初始位置。钩爪7包括钩爪本体、钩头12以及扭簧13，钩头12接触凸轴9后，在凸轴9作用下能够发生旋转，钩头12与凸轴9脱离后能够自动复位，复位气缸6对喉门2进行回收时，通过复位气缸活塞杆11的伸长和收缩，能够将凸轴9钩入钩爪本体的钩状凹槽内。所述气缸靠板5下方设置有角度调节装置14，能够调整复位气缸6与喉道组件1之间的安装角度，角度调节装置14设有弹簧和橡胶垫，能够在复位气缸6掉落时提供缓冲和支撑。本发明能够提高***装置喉门2的打开速率，且速率可调，为减压***实验提供宽范围的***时间。

优选地，减压***装置使用时，喉门锁8电控解锁，空气弹簧4内充入高压氮气，使空气弹簧4的内部体积变大，其活动端获得向外运动的动能，推动喉门2发生旋转。喉门2转过一定角度后，与空气弹簧4脱离，实现喉门2的打开。对喉门2进行复位时，一对复位气缸6作动，其活塞杆11头部的钩爪7能够勾住喉门2两侧的凸轴9，将喉门2拉回初始位置。复位气缸6在回程时，其活塞杆11头部的轨迹与凸轴9相同，复位气缸6发生旋转并脱离气缸靠板5。喉门2复位并锁紧后，复位气缸6的活塞杆11再次伸出，其头部的钩爪7脱离凸轴9，复位气缸6在重力作用下发生旋转，重新回落到气缸靠板5上。此时活塞杆11收缩，使钩爪7离开凸轴9的运动轨迹范围。复位气缸6的活塞杆11头部的钩爪7设有钩头12和扭簧13，处于伸出过程中的钩爪7接触凸轴9后，钩头12在凸轴9的阻碍下发生旋转，在脱离凸轴9后钩头12在扭簧13的作用下复位。当活塞杆11收缩时，钩头12再次接触凸轴9，并在凸轴9的作用下，复位气缸6发生旋转，使凸轴9落入钩爪7的凹槽中，使复位气缸6能够带动喉门2进行复位。气缸靠板5的下方设有靠板角度调节装置14，该调节器与气缸靠板5组合使用时还具有缓冲减振的功能。通过对复位气缸6的安装角度的调节，能调节钩爪7与凸轴9的接触位置，使复位气缸6能够顺利实现对喉门2的复位。

如图5所示，根据本发明提供的所述的减压***装置的使用方法，包括如下步骤：

步骤1：控制系统发送信号将喉门锁8解锁，并发送信号对空气弹簧4进行充气，空气弹簧4两端面因内部充气而弹开，推动喉门2转动，空气弹簧4与喉门2分离实现***；

步骤2：***后，控制系统发送信号将复位气缸6的活塞杆伸出，与活塞杆连接的钩爪7的钩头12碰到喉门2两侧的凸轴9时，在凸轴9的作用下钩头12发生转动，使得钩爪7脱离凸轴9的障碍束缚向前运动；

步骤3：当钩爪7脱离凸轴9后，钩头12在扭簧13的作用下自动复位；此时，控制系统发送信号将复位气缸6的活塞杆收回；

步骤4：复位气缸6活塞杆回收时，钩头12勾住凸轴9，凸轴9沿着与钩头12的接触面向钩爪本体的钩状凹槽移动，凸轴9进入钩爪本体的钩状凹槽后，喉门2随着复位气缸6活塞杆的收回发生转动，并将复位气缸6带离气缸靠板5；

步骤5：当复位气缸6带着喉门2完成复位后，控制系统发送信号将喉门锁8锁紧：

步骤6：控制系统发送信号将复位气缸6的活塞杆再次伸出，钩爪7与凸轴9脱离，复位气缸6因自重掉落在气缸靠板5上；

步骤7：控制系统发送信号将复位气缸6的活塞杆再次收回，避开***时凸轴9的运行轨道。

本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统、装置及其各个模块以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统、装置及其各个模块以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同程序。所以，本发明提供的系统、装置及其各个模块可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种程序的模块也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的模块视为既可以是实现方法的软件程序又可以是硬件部件内的结构。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。