接力式高压气瓶穿刺装置

技术领域

本发明公开一种接力式高压气瓶穿刺装置，是一种可电控高速气瓶穿刺装置，涉及到安全防护穿戴装备技术领域。

技术背景

高压气瓶作为安全防护类产品气源的使用越来越多，如防溺水手环、水上救生衣、防摔马甲、高空防坠落装备、救生皮筏艇等。这类产品均要求具备快速充气的能力，甚至需要配合中控单元的指令，快速完成充气动作。

如何开发简单高效的快速穿刺装置结构、如何确保高能量单元爆炸时的安全性，以及具备配合中控单元给待充气单元快速充气的功能，都成了技术人员需要解决的问题。

发明内容

该发明，一种接力式高压气瓶穿刺装置，由爆炸单元，爆炸室，三通管，活塞块和穿刺头组成。爆炸单元可以为炸药、火药、瓦斯、可燃气体或以上任何多种混合方式的任意一种，可以被电流线路、激光、电磁、电波、或以上混合组合方式中任意一种方式触发。爆炸单元放置于活塞块的圆柱形空腔内，活塞块放置于爆炸室的圆柱形空腔内。爆炸室一端半封闭(仅留缺口供爆炸单元接线针脚穿过)、另一端为开放的圆柱形空腔。爆炸室和三通管通过螺纹连接，二者中间的圆柱形空腔通道同轴且相通，爆炸室的圆柱形空腔通道直径大于三通管与之同轴的圆形空腔通道的直径。穿刺头放置于三通管与爆炸室同轴的圆形空腔通道之内，一端紧贴活塞块，有切刀结构的另一端紧贴高压气瓶密封膜片。三通管和高压气瓶可以以螺纹结构连接。爆炸单元被触发后，产生的爆炸力推动活塞块沿爆炸室的圆柱形空腔高速移动，并撞击推动穿刺头使穿刺头高速移动。穿刺头高速移动击破高压气瓶的瓶口，使高压气瓶的气体得以释放出来并沿着三通管的导气通道进入到待充气单元。由于活塞块是一个拥有限位结构的圆柱体，朝向爆炸室一端的限位结构直径大于三通管圆柱形空腔的直径。而另一端则直径较小(和相接触的三通管圆柱形空腔的直径接近)，所以活塞块的限位结构移动到三通管的顶端时，会被阻挡并停下来。此时，活塞块和爆炸室一起形成一个密闭空腔，起到阻止爆炸冲击气流和爆炸碎片扩散，乃至进入三通管导气通道的作用，从而进一步避免碎片破坏待充气单元或对产品周边的人员造成伤害。本发明一实施例提供一种由爆炸单元，爆炸室，三通管，活塞块、穿刺头、高压气瓶、气管及气囊等组成，包括：爆炸单元放置于活塞块的圆柱形空腔内，活塞块放置于爆炸室的圆柱形空腔内。爆炸室一端半封闭(仅留缺口供爆炸单元针脚穿过)、另一端为开放的圆柱形空腔。爆炸室和三通管通过螺纹连接，二者中间圆柱形空腔同轴且相通，爆炸室圆柱形空腔通道的直径大于三通管与之同轴的圆柱形空腔通道的直径。穿刺头放置于三通管与爆炸室同轴的圆柱形空腔通道之内，一端紧贴活塞块，有切刀结构的另一端则紧贴高压气瓶密封膜片。三通管和高压气瓶瓶口凹起结构以螺纹连接。气囊通过导气软管与三通管的导气通道通过螺纹对接。

爆炸单元通过电线与控制单元进行连接，控制单元接通该电路后，爆炸单元被短路电流产生的高温引爆，产生的爆炸力推动活塞块沿爆炸室的圆柱形空腔高速移动，并撞击穿刺头使穿刺头高速移动。

进一步的，由于活塞块是一个拥有限位结构的圆柱体，朝向爆炸室一端的限位结构直径大于三通管的圆柱形空腔直径。而另一端则直径较小(和相接触的三通管的圆柱形空腔直径接近)，所以活塞块的限位结构移动到三通管的顶端时会被阻挡且停下来。此时，活塞块和爆炸室一起形成一个密闭空腔，起到阻止爆炸冲击气流和爆炸碎片进入三通管导气通道的作用，从而进一步避免碎片破坏待充气单元或伤害周边人员。

进一步的，穿刺头高速移动并击穿高压气瓶的密封膜片，使高压气瓶的气体得以释放出来并沿着导气软管进入到气囊之内。

通过实施本发明实施例具有如下有益效果：

使用该接力式高压气瓶穿刺装置，可配合控制系统通过电流线路、激光、电磁、电波、或以上混合组合方式中任意一种方式引爆爆炸单元，实现即时充气的效果，响应时间仅0.8秒，满足安全防护装备突发性防护的特性需求。

使用该接力式高压气瓶穿刺装置，可使高压气瓶快速释放气体，气体的释放速度大幅度增加。

使用该接力式高压气瓶穿刺装置，可使爆炸单元产生的巨大冲击压力限制于爆炸室和活塞块组成的密闭空间之内，从而避免这些冲击压力进入导气管炸破导气管道或待充气单元，甚至对周边的人或者动物造成伤害。

使用该接力式高压气瓶穿刺装置，无需在高压气瓶和待充气单元之间增加过滤单元阻止爆炸碎片和爆炸冲击气流破坏待充气单元，使产品整体结构更简洁、成本更低、稳定性更优。

使用该接力式高压气瓶穿刺装置，穿刺头刺破高压气瓶密封膜片之后，自身停留在高压气瓶内部，从而使高压气瓶流出的气体无阻碍的通过三通管导气通道高速流向待充气单元，气体释放速度更快。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的一种接力式高压气瓶穿刺装置剖视图。

图2为本发明一实施例提供的一种接力式高压气瓶穿刺装置零件爆炸图。

其中，图中各附图标记：

1-爆炸室；2-三通管；21-三通管导气通道；3-爆炸单元；31-接线针脚；4-活塞块；41-活塞块限位台阶；5-穿刺头；51-穿刺头刀头；52-穿刺头平端；6-高压气瓶；61-高压气瓶密封膜片；62-高压气瓶螺纹口；

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及诸多实施方案其中一个实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“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发明和简化描述，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发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请一并参阅图1至图2，现对本发明提供的一种接力式高压气瓶穿刺装置进行说明：接力式高压气瓶穿刺装置主要包括：爆炸室1、三通管2、三通管导气通道21、爆炸单元3、接线针脚31，、活塞块4、活塞块限位台阶41、穿刺头5、穿刺头刀头51、穿刺头平端52、高压气瓶6、高压气瓶密封膜片61和高压气瓶螺纹口62。

爆炸室1一端半封闭(仅留缺口供爆炸单元接线针脚穿过)、另一端为开放的圆柱形空腔。爆炸室1和三通管2通过螺纹进行连接，二者中间圆柱形空腔同轴且相通，爆炸室1的圆柱形空腔直径大于三通管2的圆柱形空腔直径。爆炸单元3放置于活塞块4的圆柱形空腔内，二者一起放置于爆炸室1的圆柱形空腔内。爆炸单元3通过接线针脚31连接从控制系统引出的电线(控制系统和电线图中未示)。活塞块4的活塞块限位台阶41直径大于三通管2圆柱形空腔的直径，装配方向为远离三通管2的方向。穿刺头5放置于三通管2的圆形空腔通道之内，穿刺头5的一端，即穿刺头平端52，紧贴活塞块4；穿刺头5的另一端穿刺头刀头51紧贴高压气瓶密封膜片61。三通管2和高压气瓶螺纹口62通过螺纹连接。三通管导气通道21与待充气单元通过导气软管连通(导气软管和待充气单元图中未示)，导气软管两端通过螺纹分别与三通管导气通道21和待充气单元连接(待充气单元图中未示)。

如此，当控制系统接通连通爆炸单元3的电路时，爆炸单元3在短路电流产生的高温触发下产生爆炸力，推动活塞块4沿爆炸室1和三通管2的圆柱形空腔高速移动，直至活塞块限位台阶41到达三通管2的顶端，被限位停止，此时活塞块4和爆炸室1构成了一个密闭空间，从而避免爆炸冲击压力进入三通管导气通道21炸破导气软管或待充气单元，甚至对周边的人或者动物造成伤害。

进一步的，活塞块4高速移动的同时碰撞穿刺头5，使之高速移动并击穿高压气瓶6的高压气瓶密封膜片61。

进一步的，高压气瓶6内部的压缩气体则从高压气瓶密封膜片61的破口释放出来，沿着三通管2的导气通道21进入待充气单元。

以上所述仅为本发明的其中一种实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。