CN105928426A - 一种马蹄形聚能切割器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种马蹄形聚能切割器，包括壳体、装药、药型罩和起爆装置，所述药型罩的形状为马蹄形，马蹄形药型罩外侧装有装药，装药外周设置壳体，该壳体包裹着装药，壳体上装有若干起爆装置，上述起爆装置为同步起爆装置并与装药相连，所述药型罩的内侧开有缺口。本发明的马蹄形聚能切割器具有安全性好、可靠性高、切割效果好、成功率高、适用性强、操作简单、使用方便、布设速度快等优点，所用的切割器尺寸相对较小，装药量也小，相应的爆炸危害效应也小，具有很好的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于工程爆破切割技术领域，特别是一种马蹄形聚能切割器。
背景技术
在大型钢结构建(构)筑物的拆除，海上油井、管道的切割，沉船和舰艇中圆形及异形构件切割甚至抢险救灾等领域，有时需要对受损或报废的实心(或空心)钢架、空心的管道甚至其它异形构件进行拆除，特别是在一侧空间受限的条件下，普通的切割拆除手段(如机械切割、燃气切割等)存在实施难度大，风险高，效率低，适用性差，操作复杂，使用不方便等局限性。有时对于人员无法长时间滞留的情况，上述方法的局限性更加突出。
针对上述普通切割拆除手段及方法存在的问题，我们可以采用聚能爆破切割的办法，将聚能切割器用于上述结构的切割拆除。以往研究的聚能切割器相对尺寸较小，大多用于切割薄钢板、飞机壳体等薄壳类结构，对于较大尺寸的结构物、油井、管道、船体和舰艇上圆形部件等，相应需要较大尺寸的切割器。且普通的聚能切割器切割相同尺寸的上述结构时，需要的切割器尺寸大，装药量大，相应的爆炸危害效应也大。
由上可知，现有技术中尚无一种能够切割直径较大的实心棒材、空心管道、钢架及异形构件等结构的聚能切割器。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种能够切割直径较大的实心棒材、空心管道、钢架及异形构件等结构的马蹄形聚能切割器。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种马蹄形聚能切割器，包括壳体、装药、药型罩和起爆装置，所述药型罩的形状为马蹄形，马蹄形药型罩外侧装有装药，装药外周设置壳体，该壳体包裹着装药，壳体上装有若干起爆装置，上述起爆装置为同步起爆装置并与装药相连，所述药型罩的内侧开有缺口。
本发明与现有技术相比，其显著优点为：1)本发明的马蹄形聚能切割器可以非常方便地将其布设在待切割位置并安装好起爆装置，待人员疏散至安全地域后，采用远距离控制起爆，对待拆除目标进行爆炸切割；2)本发明的马蹄形聚能切割器具有安全性好、可靠性高、切割效果好、成功率高、适用性强、操作简单、使用方便、布设速度快等优点，所用的切割器尺寸相对较小，装药量也小，相应的爆炸危害效应也小，具有很好的应用前景；3)本发明的装置在工程应用中可以方便的从外侧切割金属或非金属材料制成的圆棒、环形管道、支架等，甚至可以切割异形构件，特别对于一侧位置受限的上述材料具有更突出的优势，具有安全、方便、快捷、高效的显著特点，并且便于布设；4)本发明的药型罩和装药结构中半圆形和直线段的光滑连接形成马蹄形结构，采用多点同步起爆方式，这样半圆形和直线部分的射流速度高，提高射流的整体速度，增强切割能力。
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
附图说明
图1是本发明的马蹄形聚能切割器三维结构示意图。
图2是马蹄形向内聚能切割器结构三视图，其中图(a)为正视图，图(b)为右视图，图(c)为俯视图。
具体实施方式
结合图1，本发明的一种马蹄形聚能切割器，包括壳体1、装药2、药型罩3和起爆装置4，所述药型罩3的形状为马蹄形，马蹄形药型罩3外侧装有装药2，装药外周设置壳体1，该壳体1包裹着装药2，壳体1上装有若干起爆装置4，上述起爆装置4为同步起爆装置并与装药2相连，所述药型罩3的内侧开有缺口。
装药的外围添加惰性材料组成的壳体1，可以提高切割能力；装药2的形状也是类似于“马蹄形”，环绕在药型罩周围，各处的炸药厚度均匀；药型罩3的形状为半圆弧与直线的光滑连接，药型罩向内开口，截面的形状为楔形，以形成向内汇聚的金属射流；马蹄形聚能切割器的装药结构为对称结构。在半圆弧顶部中心和两直线段两端布设的起爆装置4，采用3点同步起爆，进一步改善马蹄形向内聚能切割器的射流成型性能和提高切割能力。
优选的，所述药型罩3包括圆弧段、第一直线段和第二直线段，所述圆弧段的两端分别与第一直线段和第二直线段的一端相连；两个直线段的长度相同，均为圆弧段半径的0.8～1.2倍。
优选的，所述圆弧段的形状为半圆弧。
优选的，所述药型罩3的横截面为楔形，楔形顶部开口角度为80°～100°。
优选的，所述药型罩3的横截面为椭圆弧形，椭圆弧形的长短轴比为1.4～1.6。
优选的，所述药型罩材料采用纯铁、紫铜或铅锑合金这些密度大、塑性好、可压缩性小、汽化温度高、成型及侵彻性能较好的金属材料，药型罩壁厚为1mm～3mm，所述药型罩3内侧开口宽为10mm～40mm。
优选的，所述装药2采用8701炸药、B炸药、C4炸药这些高威力炸药，装药2采用铸装或者压装的方式成型，装药环绕在药型罩外侧，药型罩3外侧的装药2的厚度相等，均为20mm～40mm。
优选的，所述壳体1的材料为惰性材料，厚度1.5mm～3.0mm。
优选的，所述惰性材料为工程塑料、铝及其合金、铁及其合金、铅及其合金。
优选的，起爆装置4的数量为3个，其中一个位于圆弧顶部中心，另外两个分别位于两个直线段的端部；起爆装置4为高精度电雷管或高精度非电导爆管雷管或电子雷管。
所述金属药型罩的横断面为楔形(包含单角度楔形和多角度组合楔形)、椭圆弧形(包含半椭圆弧形和截底椭圆弧形)、圆弧形(包含半圆弧形和截底半圆弧形)、双曲线形、楔弧结合形等多种形状，形成的射流速度高，切割器的威力大。本发明的马蹄形聚能切割器具有安全性好、可靠性高、切割效果好、成功率高、适用性强、操作简单、使用方便、布设速度快等优点，所用的切割器尺寸相对较小，装药量也小，相应的爆炸危害效应也小，具有很好的应用前景。
下面结合实施例对本发明做进一步详细的描述。
实施例1
一种马蹄形聚能切割器，包括壳体1、装药2、药型罩3和起爆装置4，所述药型罩3的形状为马蹄形，马蹄形药型罩3外侧装有装药2，装药外周设置壳体1，该壳体1包裹着装药2，壳体1上装有若干起爆装置4，上述起爆装置4为同步起爆装置并与装药2相连，所述药型罩3的内侧开有缺口。所述药型罩3包括圆弧段、第一直线段和第二直线段，所述圆弧段的两端分别与第一直线段和第二直线段的一端相连；两个直线段的长度相同，均为圆弧段半径的0.8倍。所述圆弧段的形状为半圆弧。所述药型罩3的横截面为楔形，楔形顶部开口角度为80°。所述药型罩材料采用纯铁，药型罩壁厚为1mm，所述药型罩3内侧开口宽为10mm。所述装药2采用8701炸药，装药2采用压装方式成型，装药环绕在药型罩外侧，药型罩3外侧的装药2的厚度相等，均为20mm。所述壳体1的材料为惰性材料，厚度1.5mm。所述惰性材料为工程塑料。起爆装置4的数量为3个，其中一个位于圆弧顶部中心，另外两个分别位于两个直线段的端部；起爆装置4为高精度电雷管。
利用上述聚能切割器对船体上的圆形部件进行切割，切割效果非常好，爆炸危害效应也小。
实施例2
一种马蹄形聚能切割器，包括壳体1、装药2、药型罩3和起爆装置4，所述药型罩3的形状为马蹄形，马蹄形药型罩3外侧装有装药2，装药外周设置壳体1，该壳体1包裹着装药2，壳体1上装有若干起爆装置4，上述起爆装置4为同步起爆装置并与装药2相连，所述药型罩3的内侧开有缺口。所述药型罩3包括圆弧段、第一直线段和第二直线段，所述圆弧段的两端分别与第一直线段和第二直线段的一端相连；两个直线段的长度相同，均为圆弧段半径的1.2倍。所述药型罩3的横截面为楔形，楔形顶部开口角度为100°。所述药型罩材料采用紫铜，药型罩壁厚为3mm，所述药型罩3内侧开口宽为40mm。所述装药2采用B炸药，装药2采用铸装的方式成型，装药环绕在药型罩外侧，药型罩3外侧的装药2的厚度相等，均为40mm。所述壳体1的材料为惰性材料，厚度3.0mm。所述惰性材料为铅。起爆装置4的数量为3个，其中一个位于圆弧顶部中心，另外两个分别位于两个直线段的端部；起爆装置4为高精度非电导爆管雷管。
利用上述聚能切割器对舰艇内部的圆形部件进行切割，切割效果非常好，爆炸危害效应也小。
实施例3
一种马蹄形聚能切割器，包括壳体1、装药2、药型罩3和起爆装置4，所述药型罩3的形状为马蹄形，马蹄形药型罩3外侧装有装药2，装药外周设置壳体1，该壳体1包裹着装药2，壳体1上装有若干起爆装置4，上述起爆装置4为同步起爆装置并与装药2相连，所述药型罩3的内侧开有缺口。所述药型罩3包括圆弧段、第一直线段和第二直线段，所述圆弧段的两端分别与第一直线段和第二直线段的一端相连；两个直线段的长度相同，均为圆弧段半径的1倍。所述圆弧段的形状为半圆弧。所述药型罩3的横截面为楔形，楔形顶部开口角度为90°。
所述药型罩材料采用铅锑合金，药型罩壁厚为1.3mm，所述药型罩3内侧开口宽为20mm。所述装药2采用C4炸药，装药2采用压装方式成型，装药环绕在药型罩外侧，药型罩3外侧的装药2的厚度相等，均为30mm。所述壳体1的材料为惰性材料，厚度3.0mm。所述惰性材料为铁。起爆装置4的数量为3个，其中一个位于圆弧顶部中心，另外两个分别位于两个直线段的端部；起爆装置4为电子雷管。
利用上述聚能切割器对环形管道进行切割，效果非常好。
实施例4
一种马蹄形聚能切割器，包括壳体1、装药2、药型罩3和起爆装置4，所述药型罩3的形状为马蹄形，马蹄形药型罩3外侧装有装药2，装药外周设置壳体1，该壳体1包裹着装药2，壳体1上装有若干起爆装置4，上述起爆装置4为同步起爆装置并与装药2相连，所述药型罩3的内侧开有缺口。所述药型罩3包括圆弧段、第一直线段和第二直线段，所述圆弧段的两端分别与第一直线段和第二直线段的一端相连；两个直线段的长度相同，均为圆弧段半径的1.1倍。所述药型罩3的横截面为椭圆弧形，椭圆弧形的长短轴比为1.5。所述药型罩材料采用铅锑合金，药型罩壁厚为2mm，所述药型罩3内侧开口宽为30mm。所述装药2采用8701炸药，装药2采用压装成型，装药环绕在药型罩外侧，药型罩3外侧的装药2的厚度相等，均为35mm。所述壳体1的材料为惰性材料，厚度2.0mm。所述惰性材料为铝。起爆装置4的数量为3个，其中一个位于圆弧顶部中心，另外两个分别位于两个直线段的端部；起爆装置4为高精度非电导爆管雷管。
利用上述聚能切割器对异形构件切割效果非常好。
实施例5
一种马蹄形聚能切割器，包括壳体1、装药2、药型罩3和起爆装置4，所述药型罩3的形状为马蹄形，马蹄形药型罩3外侧装有装药2，装药外周设置壳体1，该壳体1包裹着装药2，壳体1上装有若干起爆装置4，上述起爆装置4为同步起爆装置并与装药2相连，所述药型罩3的内侧开有缺口。所述药型罩3包括圆弧段、第一直线段和第二直线段，所述圆弧段的两端分别与第一直线段和第二直线段的一端相连；两个直线段的长度相同，均为圆弧段半径的1.1倍。所述药型罩3的横截面为双曲线形，形成的射流速度高，切割器的威力大。所述药型罩材料采用铅锑合金，药型罩壁厚为2mm，所述药型罩3内侧开口宽为30mm。所述装药2采用B炸药，装药2采用铸装成型，装药环绕在药型罩外侧，药型罩3外侧的装药2的厚度相等，均为35mm。所述壳体1的材料为惰性材料，厚度2.0mm。所述惰性材料为铝。起爆装置4的数量为3个，其中一个位于圆弧顶部中心，另外两个分别位于两个直线段的端部；起爆装置4为高精度非电导爆管雷管。
利用上述聚能切割器对异形构件切割效果非常好。
Claims (10)
1.一种马蹄形聚能切割器，其特征在于，包括壳体[1]、装药[2]、药型罩[3]和起爆装置[4]，所述药型罩[3]的形状为马蹄形，马蹄形药型罩[3]外侧装有装药[2]，装药外周设置壳体[1]，该壳体[1]包裹着装药[2]，壳体[1]上装有若干起爆装置[4]，上述起爆装置[4]为同步起爆装置并与装药[2]相连，所述药型罩[3]的内侧开有缺口。
2.根据权利要求1所述的马蹄形聚能切割器，其特征在于，所述药型罩[3]包括圆弧段、第一直线段和第二直线段，所述圆弧段的两端分别与第一直线段和第二直线段的一端相连；两个直线段的长度相同，均为圆弧段半径的0.8～1.2倍。
3.根据权利要求2所述的马蹄形聚能切割器，其特征在于，所述圆弧段的形状为半圆弧。
4.根据权利要求1所述的马蹄形聚能切割器，其特征在于，所述药型罩[3]的横截面为楔形，楔形顶部开口角度为80°～100°。
5.根据权利要求1所述的马蹄形聚能切割器，其特征在于，所述药型罩[3]的横截面为椭圆弧形，椭圆弧形的长短轴比为1.4～1.6。
6.根据权利要求1所述的马蹄形聚能切割器，其特征在于，所述药型罩材料采用纯铁、紫铜或铅锑合金，药型罩壁厚为1mm～3mm，所述药型罩[3]内侧开口宽为10mm～40mm。
7.根据权利要求1所述的马蹄形聚能切割器，其特征在于，所述装药[2]采用8701炸药、B炸药、C4炸药这些高威力炸药，装药[2]采用铸装或者压装的方式成型，装药环绕在药型罩外侧，药型罩[3]外侧的装药[2]的厚度相等，均为20mm～40mm。
8.根据权利要求1所述的马蹄形聚能切割器，其特征在于，所述壳体[1]的材料为惰性材料，厚度1.5mm～3.0mm。
9.根据权利要求8所述的马蹄形聚能切割器，其特征在于，所述惰性材料为工程塑料、铝及其合金、铁及其合金、铅及其合金。
10.根据权利要求1或2所述的马蹄形聚能切割器，其特征在于，起爆装置[4]的数量为3个，其中一个位于圆弧顶部中心，另外两个分别位于两个直线段的端部；起爆装置[4]为高精度电雷管或高精度非电导爆管雷管或电子雷管。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |