小型折叠式燃气发生气瓶设计(2)
1．2 研究现状
1．3 本课题的提出
燃气发生气瓶因为属于固体火箭发射器一类所以目前的应用大多在火箭推进器方面属于军工和航天事业范畴。但是随着社会的不停发展越来越多的军用产品航天产品被应用到民用方面，本课题所需要设计的小型折叠式燃气发生气瓶就是是一种平时外部壳体可作1~2次套体折叠，用时套体展开可使内部体积成倍增容的变容气瓶，其内部自带燃气发生器，可定压释放燃气。这种发生器可以实现短时高压供气（时间10~20s，压力0.5~5MPa）,是一次性使用品。本文所设计的小型折叠式燃气发生气瓶是前人几乎没有研究过的民用方面的简易固体火箭发射器，需要解决气瓶的价格、生产方便以及使用性能和安全等问题。
2 气瓶套体的结构设计
2．1 气瓶的外形
生活中常用到的气瓶形状大致归类为球形、环形和圆柱形形三种（如下图所示）
图2.1 常见的气瓶形状
这三类气瓶从重量的角度来看，由于球形气瓶的受力形式最好【2】，和其它两种形状相比结构重量最轻，而环形气瓶的受力形式最差，重量最重。从部位安排和弹身空间的利用角度来看，环形气瓶最好，环的半径可根据部位安排来选择，安装固定也容易。
气瓶的典型构造，如下所示：
气瓶的典型构造
在2.2中1为接管嘴 2为上半球 3为垫片 4为下半球 5 为接管嘴
由上述分析可以看出圆柱形的气瓶在重量、受力形式等各方面都是适中型的，再加上本次设计的气瓶是小型折叠式燃气发生气瓶，考虑到折叠方便的问题初步决定选用圆柱形作为本次气瓶的外形。
2．2 气瓶的结构
本次气瓶设计的主要要求是可以方便的折叠，由生活中常见的便携式折叠伸缩杯（如图2.3所示）得到启发，也采用与之相似的套筒结构来实现它的折叠。
2.3便携式折叠伸缩杯
在2.1中已经确定了选择圆柱形作为气瓶的外部形状，因此设计本次的燃气发生气瓶瓶体采用2个圆柱筒相互套在一起来完成气瓶套体结构的设计要求（如2.4所示）。
2.4 气瓶套体结构展开前2.5气瓶套体结构展开后
2．3 套筒结构的密封
本气瓶采用的是套筒结构，由于两个圆柱套筒间不可能紧密配合，一定会存在缝隙，因此考虑到气瓶的密封性能借鉴活塞缸的原理，内外壁形成一对摩擦副相对滑动，内壁最下端向外凸出去一段形成一个圆环（圆环有一定的厚度）。在圆环的外壁中段开槽来放置密封圈，并在外壁上涂抹上一层润滑油膜来减少滑动时的摩擦阻力同时让内外壁之间不会漏气（如图2.5所示即为内壁套筒凸环与外壁之间的示意图）。
2.6内外壁之间的密封结构
密封有很多种类，一半分为O形，L形，Y形， 形密封圈以及间隙密封。本气瓶由于是在两筒壁之间进行密封因此选用密封圈进行密封。
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