某型无污染爆炸螺栓的研制

论文摘要

本文根据某导弹武器系统的要求,研究设计了用于固定导弹贮运发射箱(筒)前、后盖的无污染爆炸螺栓,并对其可靠性进行了评估。通过理论计算与试验研究相结合,确定了螺栓本体及预断面的材料及结构尺寸,电爆管螺纹的尺寸,确定了爆炸螺栓的最佳装药量。通过对电爆管起爆桥带结构分析,确定了电爆管起爆器的结构和尺寸,并在脚一壳间增加绝缘环、采用空气作为保护性火花隙解决了防静电、防射频性能的要求。通过采取输入输出端两级密封的形式,解决了腔内高压气体泄漏问题;通过设计排气孔,并选用氩弧焊接方法来密封排气孔,解决了爆炸螺栓活塞部件安装问题。同时针对爆炸螺栓装配时,有时会出现剪切塞与剪切面间会出现过大空隙的问题,提出了采用X射线检测,以剔除不合格产品的方法。对所设计的爆炸螺栓进行了环境试验的考核、可靠性评估及系统联试,结果表明:产品具有良好的环境适应性;在置信水平γ=0.90的条件下,其发火可靠度可达R=0.994,功能可靠性可达R=0.991;产品的总体性能满足技术指标要求和系统使用要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题产生的背景
• 1.2 国内外研究现状与发展趋势
• 1.2.1 爆炸螺栓及螺母设计
• 1.2.2 隔板式无污染爆炸螺栓设计
• 1.2.3 分离螺栓设计
• 1.3 本论文的主要研究内容
• 2 新型无污染爆炸螺栓的结构设计与计算
• 2.1 爆炸螺栓的基本结构及工作原理
• 2.1.1 爆炸螺栓的基本结构
• 2.1.2 爆炸螺栓的工作原理
• 2.2 爆炸螺栓的关键技术设计
• 2.2.1 爆炸螺栓的密封设计
• 2.2.2 螺栓预断面形式的设计
• 2.2.3 螺栓本体抗拉强度计算
• 2.2.4 电爆管螺纹强度计算
• 2.2.4.1 剪应力计算
• 2.2.4.2 压应力计算
• 2.3 爆炸螺栓的装药量计算
• 2.3.1 极小装药量估算
• 2.3.2 极大装药量估算
• 2.4 本章小结
• 3 无污染爆炸螺栓的起爆系统设计与装配技术研究
• 3.1 爆炸螺栓的钝感电起爆器电桥的设计研究
• 3.1.1 钝感结构形式的选择
• 3.1.2 桥带式电火工品设计技术
• 3.1.2.1 桥带式电火工品设计原则与药剂选择
• 3.1.2.2 钝感电火工品的发火件设计与制作
• 3.1.2.3 桥带式电火工品失效原因分析
• 3.1.3 电发火件的感度升降法试验研究
• 3.1.3.1 发火可靠度估计
• 3.1.3.2 不发火可靠度估计
• 3.2 爆炸螺栓的防静电设计研究
• 3.2.1 静电对电火工品的危害
• 3.2.2 常用防静电设计方法分析
• 3.2.2.1 “堵”静电系列设计技术
• 3.2.2.2 使用对静电钝感的药剂
• 3.2.2.3 “泄放”静电系列设计技术
• 3.2.3 爆炸螺栓防静电设计
• 3.3 爆炸螺栓排气孔的设计及密封
• 3.3.1 排气孔的设计
• 3.3.2 排气孔的密封方法
• 3.3.2.1 “堵”的方法
• 3.3.2.2 “灌”的方法
• 3.3.2.3 “焊”的方法
• 3.3.3 本章小结
• 4 无污染爆炸螺栓的性能测试及可靠性评估
• 4.1 爆炸螺栓本体的力学性能测试试验
• 4.1.1 扭矩试验
• 4.1.2 拉断力试验
• 4.2 爆炸螺栓装药裕度及功能试验
• 4.2.1 装药裕度试验
• 4.2.2 功能试验
• 4.3 爆炸螺栓的环境试验
• 4.3.1 环境适应性试验
• 4.3.2 射频试验
• 4.4 爆炸螺栓 X射线检测试验
• 4.4.1 取样原则
• 4.4.2 操作方法
• 4.5 爆炸螺栓的可靠性试验与评估
• 4.5.1 发火可靠性试验
• 4.5.2 功能可靠性试验
• 4.6 寿命试验
• 4.6.1 高温高湿试验法
• 4.6.2 71℃试验法
• 4.7 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献