[发明专利]一种爆炸螺栓盒及其制备方法

说明书

一种爆炸螺栓盒及其制备方法，它涉及螺栓盒及其制备方法，本发明的目的是为了解决现有爆炸螺栓载荷承受力差，强度不高，爆炸威力容易造成污染，难以控制的问题，爆炸螺栓盒背板两侧安装有两个爆和炸螺栓盒侧板；爆炸螺栓盒背板和两个爆炸螺栓盒斜板的顶部设置有顶板，背板中心开设有减重孔，并设有若干个螺钉或铆钉通孔；制备方法：在分瓣表面铺放预浸料；将分瓣放入定位槽内，铺设剩余蒙皮；合模；加热、固化；冷却、脱模；机加工。本发明应用于航空航天领域。

技术领域

本发明涉及螺栓盒及其制备方法。

背景技术

爆炸螺栓是最早应用于航天器的一种火工装置,其结构主要由螺栓体和螺母组成。爆炸螺栓作为一个连接件,其连接功能的实现与普通螺栓或螺柱的连接方式非常相似,通过拧紧螺母或螺栓体即可将两个目标连为一体。在螺栓体药室的外壁上,有一周“v”形槽, 在螺栓体的结构上形成一个强度薄弱的环节。当两个连接体将要分离时,主装药燃烧,药室内的压力骤然升高,达到一定数值后,V形槽部位断裂,在火药推力的作用下,两个被连接的物体分离，其承载能力主要通过爆炸螺栓与其对应的爆炸螺栓盒完成：次级结构将拉力加载于爆炸螺栓，爆炸螺栓再将拉力载荷通过爆炸螺栓盒传递至上级结构中筒壳段的蒙皮上。

上述拉力载荷在上述爆炸螺栓盒中的传递路径分为两条：其中一部分拉力通过爆炸螺栓盒结构整体沿箭体轴向发生小幅刚体滑移，由螺栓盒底板经由背板传递至连接螺钉或铆钉中。此部分拉力使连接螺钉或铆钉发生剪切变形，由于结构刚体滑移，因此每个链接螺栓所产生的剪切力基本相同。另一部分拉力通过爆炸螺栓盒本身的结构变形，由螺栓盒底板经过肋板传递至背板上的连接螺钉或铆钉中。此部分拉力使连接螺钉或铆钉发生拉伸变形，而传统爆炸螺栓盒的肋板设计使得不同位置的链接螺钉或铆钉的拉力相差很大：靠近背板末端的螺钉或铆钉拉力远高于底板附近的螺钉或铆钉。由于第二条路径传递的拉力占总拉力载荷的大部分，因此传统爆炸螺栓盒对连接螺钉或铆钉的利用效率有限，往往螺栓盒背板末端螺钉或铆钉已经失效，而底板附近的螺钉或铆钉尚未塑形变形。如何有效实现爆炸螺栓盒的承受能力，并使其尽可能轻量化，是目前的难题。

爆炸螺栓结构简单,工作可靠,具有较大的能量-质量比,同时,具有体积小,操作使用方便的特点。但由于它是通过金属壳体的断裂实现连接体的分离,因此,分离时的冲击非常大,难以实现分离力的准确控制,而且在解锁分离时还往往有碎片和污染物产生,这对航天器可能产生不利影响。因此,随着航天技术的发展以及对航天器安全性要求的日益提高, 爆炸螺栓独立作为连接与分离装置在航天器上的应用已经越来越少。

另外，现有爆炸螺栓盒将爆炸产物封闭在盒腔内，用在需控制污染的场合,具有分离结构简单、装配与使用方便等特点。如果爆炸螺栓盒在瞬态压力和冲击作用下发生破坏，盒内或盒体部件飞出，撞击设备或仪器，可能影响飞行器的安全。急需一种有效的爆炸螺栓盒解决上述问题。

现有爆炸螺栓，多用于多点连接分离面。每个爆炸螺栓形似普通螺栓，内部装有炸药和点火器。分离时，炸药被引爆，使剪切锁剪断或者沿螺栓削弱槽断开，实现两分离体解锁。爆炸螺栓品种多，主要有开槽式、剪切销式、钢球式爆炸螺栓和无污染爆炸螺栓等。这种装置的优点是承载能力大、结构简单、工作可靠、使用方便。不足之处是往往需要多个螺栓，保证全部螺栓同时断开困难较大。另外还要保证螺栓断开时残骸不伤及周围的结构和设备，故必要时应相应地设置保护结构。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有爆炸螺栓载荷承受力差，强度不高，爆炸威力容易造成污染，难以控制的问题，而提供了一种爆炸螺栓盒及其制备方法。

本发明的一种爆炸螺栓盒，它由顶板、爆炸螺栓盒背板、两个爆炸螺栓盒斜板构成；爆炸螺栓盒背板两侧安装有两个爆炸螺栓盒侧板；爆炸螺栓盒背板和两个爆炸螺栓盒斜板的顶部设置有顶板；所述的顶板中心开设有爆炸螺栓连接孔；所述的爆炸螺栓盒背板中心开设有减重孔；

所述的爆炸螺栓盒背板的竖直部分与弯折部分所形成的角度а为160°，弯折部分与顶板形成的角度β为110°；