CN102538605B - 一种弹丸销毁装置及销毁方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种弹丸销毁装置及销毁方法，包括主机部分、液压系统、电气系统；主机部分通过管路与液压系统连接；电气系统通过有线元件或者无线元件分别与主机部分和液压系统连接；电气系统控制液压系统通过管路传送压力给主机部分；主机部分将压力施加给弹丸；弹丸在压力作用下破碎，完成销毁任务。本发明提供的弹丸销毁装置及销毁方法通过压力使弹丸金属壳体破碎，取出弹丸装药，对环境不会造成污染，不需要进行二次水处理；在弹丸金属壳体受压过程中，弹丸装药受到的压力仅为金属壳受压的0.4％，即约2Mpa，远小于弹丸装药的静压发火限，没有安全隐患；直接回收的弹丸装药和金属壳体，易于收集处理，危险性低。
Description
技术领域
本发明属于报废弹药销毁设备技术领域，具体涉及一种弹丸销毁装置及销毁方法。
背景技术
迫击炮是一种常用的伴随步兵的火炮，用来完成消灭敌方有生力量和摧毁敌方工事的任务，在过去的战争中发挥了重大的作用，在未来的战争中仍然是一种十分重要的武器装备。迫击炮弹在我军通用弹药中占有重要地位，装备数量占有较高比例。
由于80％以上的迫击炮弹装填梯萘炸药，不能进行蒸汽倒药，只能采用野外烧毁的方式进行销毁。烧毁时浓烟滚滚，污染严重，与现行环境保护法规严重背离，销毁作业时常受到环境保护部门干涉。同时，由于烧毁作业操作难以有效规范，烧毁时难免出现烧炸现象，危险性高，因此，亟需新的技术手段，实现安全、无污染的销毁。
“高压水射流倒药设备”和“高压水射流弹丸切割设备”，是用于报废弹药处理两种装置，但由于水射流切割后的废水中含有炸药，需要进行水的处理，成本较高。另外，这两种设备的处理效率还不够理想，有待进一步提高。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足之处，提供一种弹丸销毁装置及销毁方法，以解决目前销毁方式环境污染严重、安全隐患大的问题。
为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：提供一种弹丸销毁装置及销毁方法，其特征在于：包括主机部分、液压系统、电气系统；所述主机部分通过管路与液压系统连接；所述电气系统通过有线元件或者无线元件分别与主机部分和液压系统连接；
所述电气系统控制液压系统通过管路传送压力给主机部分；所述主机部分将压力施加给弹丸；所述弹丸在压力作用下破碎，完成销毁任务。
所述液压系统与电气系统设置在一个室内或者两个室内。
所述主机部分、液压系统、电气系统分别设置在三个室内；安放所述主机部分的抗爆小室的一侧墙壁上设置一开口；所述开口处安装有可上下移动的防弹钢板。
所述主机部分包括主机、导轨、移动工作台、模具；所述主机设置在抗爆小室内；所述导轨从主机中部空腔内延伸穿过防弹钢板至抗爆小室外；所导轨上设置有移动工作台；所述移动工作台与丝杆连接；所述模具包括上模和下模。
所述主机中部空腔内上部设置有油缸；所述油缸通过螺母刚性固定在主机上；所述油缸内设置有活塞杆；所述活塞杆下端设有滑块；所述油缸、活塞杆和滑块通过法兰及螺栓连接成一体；所述导轨位于滑块下方。
所述液压系统包括液压站、油箱；所述油箱设置有液位传感器、液位显示计、油温传感器和油温显示计；所述液压站配置在油箱上；所述液压站设置有阀块组件和油液过滤器；所述液压站通过管路与油缸连接；所述油缸与液压站之间设置有回油装置。
所述电气系统包括PLC编程模块、触摸屏、电机；所述电机与丝杆的一端连接；所述触摸屏的控制面板上设置有急停和暂停按钮。
所述下模放置在移动工作台上，所述上模与下模配合；所述上模与下模之间为弹丸；所述下模上表面设置有至少三个弧形凹槽；所述弧形凹槽与弹丸外表面配合。
一种弹丸销毁方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、通过对弹丸施加压力，使弹丸破碎；
B、将破碎后的弹丸金属壳体和弹丸装药分离；
C、将分离后的金属壳体和弹丸装药分别进行处理。
所述步骤A包括以下分步骤：
A1、将放置好弹丸的模具放在移动工作台上；
A2、通过电气系统控制电机转动；丝杆随电机转动并将移动工作台沿导轨送入抗爆小室的主机内；
A3、电气系统控制液压系统通过管路传送压力给主机；
A4、主机将压力传送到移动工作台上的模具上，模具内弹丸的金属壳体在压力作用下破碎；
A5、弹丸的金属壳破碎后，电气系统控制液压系统停止传送压力，并控制电机转动，丝杆随电机转动并将移动工作台沿导轨送出抗爆小室；
A6、取出模具，进入步骤B。
本发明采用的PLC编程模块可以设置液压系统传送压力的大小；通过控制电机，进而控制移动工作台的移动速度；设置限位开关，防止油缸中的滑块超过滑块行程极限位置；设置油缸中滑块的速度。
本发明提供的弹丸销毁装置及销毁方法具有以下有益效果：
1、通过压力使弹丸金属壳体破碎，对环境不会造成烟尘污染或者水污染，不需要进行二次水处理；
2、在弹丸金属壳体受压过程中，弹丸装药受到的压力仅为金属壳受压的0.4％，即约2Mpa，远小于弹丸装药的静压发火限，没有安全隐患；
3、直接回收的弹丸装药和金属壳体，易于收集处理，危险性低；
4、该弹丸销毁装置及销毁方法还适用于弹药生产工厂和部队。
附图说明
图1为弹丸销毁装置的结构示意图。
图2为弹丸销毁装置模具组装示意图。
图3为弹丸销毁装置主机部分的立体图。
其中，1、主机部分；11、主机；12、导轨；13、移动工作台；14、上模；15、下模；2、液压系统；3、电气系统；31、电机；4、墙壁；5、防弹钢板。
具体实施方式
下面结合附图及试验例对本发明进行详细的描述，但它们不是对本发明的进一步限制。
该弹丸销毁装置及销毁方法包括主机部分1、液压系统2、电气系统3；主机部分1通过管路与液压系统2连接；电气系统3通过有线元件或者无线元件分别与主机部分1和液压系统3连接；
电气系统3控制液压系统2通过管路传送压力给主机部分1；主机部分1将压力施加给弹丸；弹丸在压力作用下破碎，完成销毁任务。
液压系统2与电气系统3设置在一个室内或者两个室内。
本发明提供的弹丸销毁方法包括以下步骤：
A、通过对弹丸施加压力，使弹丸破碎；
B、将破碎后的弹丸金属壳体和弹丸装药分离；
C、将分离后的金属壳体和弹丸装药分别进行处理。
结合附图1至附图3，上述步骤A具体包括以下分步骤：
A1、将放置好弹丸的模具放在移动工作台13上；
A2、通过电气系统3控制电机31转动；丝杆随电机31转动并将移动工作台13沿导轨送入抗爆小室的主机11内；
A3、电气系统3控制液压系统2通过管路传送压力给主机11；
A4、主机11将压力传送到移动工作台13上的模具上，模具内弹丸的金属壳体在压力作用下破碎；
A5、弹丸的金属壳破碎后，电气系统3控制液压系统2停止传送压力，并控制电机31转动，丝杆随电机31转动并将移动工作台13沿导轨送出抗爆小室；
A6、取出模具，进入步骤B。
对步骤A3，优选的实施方式是：电气系统3控制液压系统2通过管路传送压油给主机11的油缸，将压油的作用力作为压力。
对步骤A4，优选的实施方式是：主机11油缸内的活塞杆在压油的作用力即压力下向下运动，滑块随活塞杆向下运动至滑块接触移动工作台13上模具的上模；此时，液压系统继续向主机11的油缸传送压油，压油的作用力即压力经活塞杆、滑块、模具传至模具内弹丸；模具内弹丸的金属壳体在压油的作用力即压力下破碎。
对步骤A5，优选的实施方式是：弹丸的金属壳破碎后，电气系统3控制液压系统2停止向主机11油缸传送压油，并控制电机31转动，丝杆随电机31转动并将移动工作台13沿导轨送出抗爆小室；控制移动工作台13进入抗爆小室和从抗爆小室出去时，电机31的转动方向相反。
如图1所示，主机部分1、液压系统2、电气系统3分别设置在三个室内；安放主机部分1的抗爆小室的一侧墙壁4上设置一开口；开口处安装有可上下移动的防弹钢板5。
如图1及图2所示，主机部分1包括主机11、导轨12、移动工作台13、模具；主机11设置在抗爆小室内；导轨12从主机11中部空腔内延伸穿过防弹钢板5至抗爆小室外；导轨12上设置有移动工作台13；移动工作台13与丝杆连接；模具包括上模14和下模15。下模15放置在移动工作台上，上模14与下模15配合；上模14与下模15之间为弹丸；下模15上表面设置有至少三个弧形凹槽；弧形凹槽与弹丸外表面配合。
如图3所示，主机11中部空腔内上部设置有油缸；油缸通过螺母刚性固定在主机11上；油缸内设置有活塞杆；活塞杆下端设有滑块；油缸、活塞杆和滑块通过法兰及螺栓连接成一体；导轨12位于滑块下方。滑块与主机11中部空腔内上端之间设置有自动复位装置，如弹簧；当液压系统2停止向油缸传送压油时，自动复位装置将滑块恢复到初始位置，油缸内的压油沿管路返回液压系统2。
液压系统2包括液压站、油箱；油箱设置有液位传感器、液位显示计、油温传感器和油温显示计；液压站配置在油箱上；液压站设置有阀块组件和油液过滤器。阀块组件用于控制液压油的输出及返回，油液过滤器设置在液压站得入口处，保证液压系统的油液清洁度，从而保证系统的正常可靠运行。液压站通过管路与油缸连接；油缸与液压站之间设置有回油装置。
电气系统3包括PLC编程模块、触摸屏、电机31；电机31与丝杆的一端连接；触摸屏的控制面板上设置有急停和暂停按钮；急停和暂停按钮受PLC编程模块控制；在发生异常时任意一个按钮均可通过PLC编程模块使主机11动作紧急停止。
使用时，先将下模15放在移动工作台13上，在将需要销毁的弹丸放在下模15相应位置上；通过电气系统3开启防弹钢板5；通过电气系统控制电机31，传动丝杆在电机31的带动下将移动工作台13沿导轨12送入主机11中部空腔内；通过电气系统3控制液压系统2通过管路传送压油给主机11的油缸，主机11油缸内的活塞杆在压油的作用力即压力下向下运动，滑块随活塞杆向下运动至滑块接触移动工作台13上模具的上模；此时，液压系统继续向主机11的油缸传送压油，压油的作用力即压力经活塞杆、滑块、模具传至模具内弹丸；模具内弹丸的金属壳体在压油的作用力即压力下破碎；弹丸的金属壳破碎后，电气系统3控制液压系统2停止向主机11油缸传送压油，滑块自动恢复到初始位置；通过电气系统3控制电机31，传动丝杆在电机31的带动下将移动工作台13沿导轨12返回；将弹丸金属壳体及弹丸装药分离并分别处理；关闭液压系统2和电气系统3，完成弹丸销毁任务。
安全性分析：
1、弹丸装药应力：由于弹丸装药刚度远大于弹丸金属壳体刚度，在载荷作用下，弹丸金属壳体承受应力远大于弹丸装药所承受的应力。在实验中，对100mm迫击炮弹加载时，弹丸金属壳体应力达到其强度极限，约为500Mpa，而弹丸装药所受到的应力约为2Mpa，远远低于弹丸装药可能的静压发火限。
2、温度变化：通过测定弹丸金属壳体表面在压破前的温度及压破后的温度，可以知道在采用本发明提供的弹丸销毁装置及销毁方法销毁弹丸过程中的温度变化；经过八次试验的结果如下：
| 序号 | 开始温度(℃) | 结束温度(℃) |
| 1 | 19.8 | 20.5 |
| 2 | 19.8 | 20.5 |
| 3 | 20.8 | 21.1 |
| 4 | 20.5 | 21.6 |
| 5 | 20.5 | 21.8 |
| 6 | 20.8 | 21.9 |
| 7 | 20.5 | 22.3 |
| 8 | 19.8 | 20.8 |
从弹丸装药承受应力及试验前后弹丸金属壳体表面温度变化看，弹丸装药中的应力较低，远小于其可能起爆的阈值；同时，由于材料压力破坏时的温度升高只有2℃，也远远低于梯萘等装药的发火点，可以认为弹丸在压力作用下，不会被点火或起爆，具有充裕的安全余量。
Claims (4)
1.一种弹丸销毁装置，其特征在于：包括主机部分(1)、液压系统(2)、电气系统(3)；所述主机部分(1)通过管路与液压系统(2)连接；所述电气系统(3)通过有线元件或者无线元件分别与主机部分(1)和液压系统(3)连接；所述主机部分(1)、液压系统(2)、电气系统(3)分别设置在三个室内；安放所述主机部分(1)的抗爆小室的一侧墙壁(4)上设置一开口；所述开口处安装有可上下移动的防弹钢板(5)；所述主机部分(1)包括主机(11)、导轨(12)、移动工作台(13)、模具；所述主机(11)设置在抗爆小室内；所述导轨(12)从主机(11)中部空腔内延伸穿过防弹钢板(5)至抗爆小室外；所述导轨(12)上设置有移动工作台(13)；所述移动工作台(13)与丝杆连接；所述模具包括上模(14)和下模(15)；
所述电气系统(3)控制液压系统(2)通过管路传送压力给主机部分(1)；所述主机部分(1)将压力施加给弹丸；所述弹丸在压力作用下破碎，完成销毁任务；
所述主机(11)中部空腔内上部设置有油缸；所述油缸通过螺母刚性固定在主机(11)上；所述油缸内设置有活塞杆；所述活塞杆下端设有滑块；所述油缸、活塞杆和滑块通过法兰及螺栓连接成一体；所述导轨(12)位于滑块下方；
所述液压系统(2)包括液压站、油箱；所述油箱设置有液位传感器、液位显示计、油温传感器和油温显示计；所述液压站配置在油箱上；所述液压站设置有阀块组件和油液过滤器；所述液压站通过管路与油缸连接；所述油缸与液压站之间设置有回油装置。
2.根据权利要求1所述的弹丸销毁装置，其特征在于：所述电气系统(3)包括PLC编程模块、触摸屏、电机(31)；所述电机(31)与丝杆的一端连接；所述触摸屏的控制面板上设置有急停和暂停按钮。
3.根据权利要求1所述的弹丸销毁装置，其特征在于：所述下模(15)放置在移动工作台上，所述上模(14)与下模(15)配合；所述上模(14)与下模(15)之间为弹丸；所述下模(15)上表面设置有至少三个弧形凹槽；所述弧形凹槽与弹丸外表面配合。
4.一种弹丸销毁方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、通过对弹丸施加压力，使弹丸破碎；
上述步骤进一步包括以下分步骤：
A1、将放置好弹丸的模具放在移动工作台(13)上；
A2、通过电气系统(3)控制电机(31)转动；丝杆随电机(31)转动并将移动工作台(13)沿导轨送入抗爆小室的主机(11)内；
A3、电气系统(3)控制液压系统(2)通过管路传送压力给主机(11)；
A4、主机(11)将压力传送到移动工作台(13)上的模具上，模具内弹丸的金属壳体在压力作用下破碎；
A5、弹丸的金属壳破碎后，电气系统(3)控制液压系统(2)停止传送压力，并控制电机(31)转动，丝杆随电机(31)转动并将移动工作台(13)沿导轨送出抗爆小室；
A6、取出模具，进入步骤B；
B、将破碎后的弹丸金属壳体和弹丸装药分离；
C、将分离后的金属壳体和弹丸装药分别进行处理。
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