專利名稱：懸浮氣囊的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及了ー種水中的懸浮氣囊，它配用于ー種水中懸浮裝置，也適用于海上救生和打撈需求，屬深水懸浮器材領域。
背景技術：
在國內，隨著氣囊技術的迅速發展，氣囊技術由原來的民用氣囊，如汽車安全氣囊，消防氣墊和救生氣囊等，發展到了海、陸、空等軍事領域，其中水上氣囊由原來只要求水面產氣漂浮或水中定點產氣上浮，發展到了水中一定水深區域能夠可靠產氣上浮。根據產品的用途不同，氣囊的結構形狀、尺寸大小各異，點火方式、產氣藥劑也都有很大的區別，本懸浮氣囊要求解決以往水上氣囊的不足，要求能夠從水下幾米至幾十米深都能可靠點火產氣上浮于水面，懸浮重量為幾十公斤，為了實現懸浮氣囊功能，必須解決氣囊淺水產氣氣袋 不破裂、深水產氣能可靠上浮問題，對懸浮氣囊進行了很好的設計與研究，也是本發明的目的。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是為了解決國內現有水上氣囊技術上的不足，提供了一種適用于從水下幾米至幾十米深都能可靠點火產氣上浮于水面的氣囊，其懸浮重量為幾十公斤。為了實現懸浮氣囊功能，必須保證氣囊在整個過程中氣袋是完好的，主要從氣囊結構、產氣藥劑、氣袋等方面進行合理的設計，解決氣囊淺水產氣氣袋易破裂問題、深水產氣必須可靠上浮問題以及氣囊結構強度問題，使懸掛物安全可靠的上浮到預定的水深位置。本實用新型解決其技術問題采用的技術方案是1.氣體發生器設計有燃燒室、過濾室、冷卻室三個空間，燃燒室內僅裝延期電點火管、產氣藥劑，確保點火可靠和產氣藥劑完全燃燒，延期電點火管為毫秒級延期電點火管。過濾室內裝有能對高溫殘渣氣體進行過濾的材料，經過濾室過濾后的高溫殘渣氣體變成無殘渣氣體，然后經冷卻室冷卻，進入氣袋內氣體為低溫無殘渣氣體，對氣袋不會造成燒傷和燙傷，同時氣袋材料采用高強度纖維織物，內外表面涂有阻燃材料，賭渣防火溫度大于300°C。2.氣囊應能從水下幾米至幾十米深都能可靠點火產氣上浮于水面，懸浮物重量為幾十公斤，同時氣囊產氣時，燃燒室內為高溫高壓氣體，對氣體發生器的結構強度要求很高，氣囊本身又有重量限制，所以氣體發生器主體結構采用本體結構，本體材料為密度小，抗拉強度高的高強度合金鋁材。3.要保證氣囊深水產氣能可靠上浮，產氣量是關鍵，產氣藥劑采用固態混合藥劑，其主要成份為NaN3。4.為了滿足氣囊淺水產氣氣袋不破裂，采用在氣體發生器上安裝泄壓閥，泄壓閥設計了ー個預壓值，氣囊在淺水產氣時，氣囊內壓カ超過泄壓閥開起預壓，泄壓閥自動打開，泄放一部分氣體，深水時，氣囊內壓カ低于泄壓閥開起預壓，泄壓閥處于緊關閉狀態。在上浮過程中，氣囊內壓力通過泄壓閥進行調節，確保氣囊可靠上浮，使懸掛物懸浮在固定水深位置，實現水下各種功能。[0005]本實用新型解決其技術問題采用結構主要由氣體發生器、延期電點火管、產氣藥齊U、氣袋和泄壓閥五個部件組成，氣體發生器由本體、延期電點火管、產氣藥劑、過濾室、燃燒室、冷卻室組成，延期電點火管、產氣藥劑裝配在氣體發生器內的燃燒室內，氣袋通過壓環和螺釘固定在氣體發生器上，泄壓閥安裝在氣體發生器上，氣袋內。本實用新型解決其技術問題采用的工作原理當氣囊入水達到預定深度時，推出氣囊，同時點燃燃燒室內的延期電點火管，延期電點火管點燃產氣藥劑，產氣藥劑燃燒生成的高溫殘渣氣體通過氣體發生器內的過濾室和冷卻室后進入氣袋內，氣囊鼓脹克服橡膠保護套和鋼件保護網的約束カ，拉斷橡膠保護套，沖走鋼件保護網，氣囊鼓脹產生浮力，從水下攜帯幾十公斤重的懸掛物上浮于水面。在上浮過程中，通過泄壓閥對氣囊內壓進行調節，當氣囊內壓高于泄壓閥開起壓カ值時泄壓閥打開，當氣囊內壓低于泄壓閥開起壓力值時泄壓閥關閉，這樣就確保氣囊在整個上浮過程中，氣囊承受的相對壓カ在氣囊的承壓能力范圍內，保證了氣囊上浮的安全可靠。氣袋強度值、容積大小及氣囊的最佳裝藥量是根據系統要求確定。本實用新型的有益效果能滿足各項水中環境的靜態懸浮和動態懸浮的功能要求，氣囊不易破裂。在上浮過程中，氣囊內壓通過泄壓閥進行調節，確保氣囊可靠上浮，使懸掛物懸浮在固定的水深位置，實現懸掛物的功能。軍、民、科研都能普遍使用。
圖I為懸浮氣囊的結構示意圖；圖中I本體，2延期電點火管，3燃燒室，4產氣藥劑，5氣體發生器，6過濾室，7冷卻室，8氣袋，9泄壓閥。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型實施方式進行描述懸浮氣囊為產氣儲存裝置，通過泄壓閥9在其超壓時打開，低壓時關閉的特征來保持氣囊內相對壓強的穩定。而調節氣囊內壓力，懸浮深度、工作時間、氣囊容積和產氣體積根據系統技術要求確定。懸浮氣囊主要由氣體發生器5、氣袋8和泄壓閥9組成。氣體發生器5由本體I、延期電點火管2、產氣藥劑4、過濾室6、燃燒室3、冷卻室7組成，延期電點火管2、產氣藥劑4裝配在氣體發生器5內的燃燒室3內，氣袋8通過壓環和螺釘固定在氣體發生器5上，泄壓閥9安裝在氣體發生器5上，氣袋8內。本體I材料為密度小，抗拉強度高的高強度合金鋁材。產氣藥劑4采用固態混合藥劑，其主要成份為NaN3。延期電點火管2為毫秒級延期電點火管。氣袋8為高強度纖維織物，內外表面涂有阻燃材料，賭渣防火溫度大于300°C。首先當氣囊隨殼體入水達到預定深度時，殼體分離推出氣囊，同時點燃延期電點火管2，延期電點火管2點燃產氣藥劑4，為保證這個過程的可靠，要確定延期電點火管2的延期時間和延期精度。產氣藥劑4燃燒生成高溫多殘渣的氣體，對氣袋8來說是完全承受不了的，只有經過殘渣過濾、冷卻后才能進入氣袋8內，解決這ー關鍵技術的具體技術措施是在氣體發生器5內設計ー個殘渣過濾室6和氣體冷卻室7，使進入氣囊內的氣體為氣袋8所能接收的氣體。當氣囊內產生一定氣體時，氣囊克服橡膠保護套和鋼件保護網的約束力，拉斷橡膠保護套，沖走鋼件保護網，氣囊膨脹，氣囊從水下攜帯幾十公斤的重物上浮于水面，氣囊浮力必須大于整個懸掛物重量才能上浮，解決這ー過程的關鍵技術和具體技術措施是對氣袋8強度、容積的設計及氣囊最佳裝藥量設計。最后，在上浮過程中，氣囊外壓越來越減小，氣袋8內壓隨之越來越増大，氣袋8的承壓能力是有限的，氣囊要可靠上浮，解決這ー過程的關鍵技術和具體技術措施是在氣囊內安裝泄壓閥9，通過泄壓閥9對氣囊內壓進行調節，當氣囊內壓カ高于泄壓閥9開起壓力值時， 泄壓閥9開起，當氣囊內壓低于泄壓閥9開起壓力值時，泄壓閥9關閉，確保氣囊在整個上浮過程中，氣囊承受的相對壓カ在氣囊的承壓能力范圍內，上浮安全可靠，解決這ー過程的關鍵技術和具體技術措施是對泄壓閥9進行合理的結構設計，確定泄壓閥9的開起壓カ值和單個泄壓閥9的排氣面積和泄壓閥9的總數量。
權利要求1.一種適用于水中的懸浮氣囊，其特征在于它主要由氣體發生器(5)、延期電點火管(2)、產氣藥劑(4)、氣袋(8)和泄壓閥(9)五個部件組成，其中氣體發生器(5)由本體(I)、過濾室(6)、燃燒室(3)、冷卻室(7)組成，延期電點火管(2)、產氣藥劑(4)裝在氣體發生器的燃燒室(3)內，泄壓閥(9)安裝在氣體發生器(5)的本體(I)上，氣袋(9)內。
2.根據權利要求I所述的一種適用于水中的懸浮氣囊，其特征在于氣體發生器(5)設計過濾室(6)、冷卻室(7)。
3.根據權利要求I所述的一種適用于水中的懸浮氣囊，其特征在于本體(I)材料采用密度小，抗拉強度高的高強度合金鋁材料。
4.根據權利要求I所述的一種適用于水中的懸浮氣囊，其特征在于泄壓閥(9)設計了一個預壓值，氣囊內壓力超過泄壓閥(9)預壓時自動打開，低于泄壓閥(9)預壓時自動關閉。
5.根據權利要求I所述的一種適用于水中的懸浮氣囊，其特征在于產氣藥劑(4)為固態混合藥劑，主要成份為NaN3。
6.根據權利要求I所述的一種適用于水中的懸浮氣囊，其特征在于延期電點火管(2)為毫秒級延期電點火管。
7.根據權利要求I所述的一種適用于水中的懸浮氣囊，其特征在于氣袋(8)為高強度纖維織物，內外表面涂有阻燃材料，賭渣防火溫度大于300°C。
專利摘要本實用新型涉及了一種懸浮氣囊，它由氣體發生器5、延期電點火管2、產氣藥劑4、氣袋8和泄壓閥9五個部件組成，延期電點火管2、產氣藥劑4裝配在氣體發生器5內的燃燒室3內，氣袋8通過壓環和螺釘固定在氣體發生器5上，泄壓閥9安裝在氣體發生器5上氣袋8內。當氣囊入水達到預定深度時，推出氣囊，同時點燃燃燒室3內的延期電點火管2，延期電點火管2點燃產氣藥劑4，產氣藥劑4燃燒生成的高溫殘渣氣體通過氣體發生器5內的過濾室6和冷卻室7后進入氣袋8內，在通過泄壓閥9調節氣囊內壓力，使氣囊鼓脹克服橡膠保護套和鋼件保護網的約束力，拉斷橡膠保護套，沖走鋼件保護網，氣囊鼓脹產生浮力，從水下攜帶幾十公斤重的懸掛物上浮于水面。
文檔編號B63C7/00GK202400269SQ20112056200
公開日2012年8月29日 申請日期2011年12月29日 優先權日2011年12月29日
發明者劉志華, 彭會忠, 李斌斌, 李賢連, 王志朋 申請人:湖南神斧集團向紅機械化工有限責任公司