CN104949587B - 一种不敏感炸药慢速烤燃用加热装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种不敏感炸药慢速烤燃用加热装置,解决现有技术试验过程为部分加热、装配复杂、使用安全性低、加热功率不稳定、加热不均匀的问题,该装置由保护层、加热层、接电柱、绝缘套管、绝热层、绝缘层组成,试验过程为整体加热,两端不会出现明显散热区,试验装配过程较为简单,所用的加热层、绝缘层、绝热层及防护层均为柔性材料,安全性高,电加热片为均布,各位置的加热功率一致,电加热片嵌入基材内,通过基材进行整体传热,各点温度差小,本发明不仅可用于不敏感炸药野外慢速烤燃试验,也可用于各类小型实弹的野外慢速烤燃试验。
Description
技术领域
本发明属于火炸药安全性评估技术领域,涉及一种不敏感炸药慢速烤燃用加热装置。
背景技术
在弹药储存、运输和使用过程中,曾发生过许多因弹药烤燃而引起的灾难性事故,炸药在不同的升温条件下,其反应温度及反应剧烈性存在较大的差异,目前国内的烤燃试验,升温速率多为1~3℃/min,而美国钝感弹药军用标准(MIL-STD-2015B)中规定弹药慢速烤燃测试标准为弹药处于3.3℃/h速率的升温环境中;北约的STANAG 4439标准对不敏感弹药的检验标准,弹药经受3.3℃/h的缓慢加热升温,直到弹药开始发生反应,1~3℃/min和3.3℃/h升温速率的烤燃试验,都是研究炸药或装药的热分解、发生燃烧转爆轰反应潜在可能的烤燃试验,3.3℃/h升温速率的烤燃试验对象多是不敏感炸药,由于不敏感炸药一般临界爆轰直径较大,3.3℃/h升温速率的烤燃试验主要在野外进行,试验药量一般较大。
以往用于较大试验药量的野外烤燃装置,主要采用电炉丝作为热源,将炸药装入样弹中,样弹为圆柱体,具体实施是将装有炸药的样弹用绝缘的云母片进行包覆,然后将电炉丝按一定的间距缠绕在包覆有云母片的的样弹上,然后再用硅酸铝板等保温绝缘材料进行包裹,电炉丝与电源线的接头在样弹的两端,上述的试验加热装置主要有以下不足:
1)试验过程为部分加热,由于标准样弹为圆柱形,在缠绕电炉丝的过程中,弹体的两端无法进行缠绕,尤其是直径较大的样弹,在较低升温速率下,样弹两端向外传热明显。
2)装配过程较为复杂,主要依赖人工在试验现场进行电热丝缠绕安装,由于样弹尺寸较大,电炉丝缠绕过程极易拉断。
3)使用过程安全性低,由于圆柱壳体上绝缘用云母片韧性较低,可能在细微处开裂,电炉丝在缠绕过程中可能与金属壳体发生接触,产生漏电现象。
4)加热功率稳定性差,由于样弹较大,电炉丝缠绕过程的拉伸程度及间距无法严格控制,有局部过热现象。
5)加热不均匀,电炉丝材料结构类似于弹簧,在缠绕过程中,电炉丝与包覆有云母片的样弹接触面积小,样弹两端无法加热,加热均匀性无法得到保证,
由于上述技术不足,炸药慢速烤燃用加热装置在实际使用过程中,实验准备周期较长,样品升温速率无法准确控制。
发明内容
为了克服试验过程样品部分加热、装配过程复杂、使用安全性低、加热功率稳定性差,加热不均匀的技术不足,本发明提供一种不敏感炸药慢速烤燃用加热装置,
由保护层、加热层、接电柱、绝缘套管、绝热层、绝缘层组成;其中加热层为片状结构,由一个矩形及两个圆形组成,其中两个圆形分别与矩形两侧的短边中心位置连接,圆的周长约为矩形短边长度,加热层由电加热片、接电圈、基材组成,基材为片状结构,电加热片按蛇形电路均布在基材表面,紧密贴合,经180~200℃高温模压处理形成,接电圈由两个扁平的圆环焊接在电加热片接线头处构成,接电柱由固定螺栓及导电棒组成,固定螺栓穿过接电圈,导电棒旋拧在固定螺栓上,绝缘套管套装在接电柱上,装配时,从下至上依次为保护层、绝缘层、加热层、绝热层、绝缘层、保护层,其中加热层以上各层在接电圈位置处预留有绝缘套管直径的孔,绝热层、绝缘层与热层形状尺寸一致,保护层略大于其它层,将层叠好的各功能层进行加压定型,并对保护层进行封边处理,然后将组装好的平面结构进行卷筒,在不敏感炸药慢速烤燃试验时,只需将烤燃弹放置于圆筒形的加热装置中,并合好两侧的加热盖板,采用金属丝进行扎紧,将电源线连接在接电柱上,完成不敏感炸药慢速烤燃用加热装置的试验装配。
本发明的优点:
(1)试验过程为整体加热,在试验样弹轴向两端有加热的盖板,在较低的升温速率下,样弹两端不会出现明显散热区。(2)试验装配过程较为简单,可直接将试验样弹放置于炸药烤燃用加热装置中,不需要人工在现场采用电炉丝对烤燃弹进行缠绕。(3)安全性高,所用的加热层,绝缘层、绝热层、及防护层均为柔性材料,在卷成圆筒状的过程中,不会发生断裂,不会出现漏电的现象。(4)加热功率稳定性好,由于加热片为均布,且不存在拉伸变形的情况,各位置的加热功率一致。(5)加热均匀,首先电加热片为箔状结构,电加热片各处间距一致,嵌入基材内,通过基材进行整体传热,各点温度差较小。
通过上述技术措施,使不敏感炸药慢速烤燃试验效率更高、更可靠、更安全、试验过程更可控。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明结构图。
图2为图1中部件2的结构图。
图3为图1中部件3的结构图。
具体实施方式
如图所示,不敏感炸药慢速烤燃用加热装置由保护层1、加热层2、接电柱3、绝缘套管4、绝热层5、绝缘层6组成,加热层2为片状结构,由一个矩形及两个圆形组成,其中两个圆形分别与矩形两侧的短边中心位置连接,圆的周长约为矩形短边长度,加热层2由电加热片2-2、接电圈2-1、基材2-3组成,电加热片2-2按蛇形电路均布在基材2-3表面,紧密贴合,并进行高温模压处理,接电圈2-1由两个扁平的圆环焊接在电加热片2-2接线头处构成,接电柱3由固定螺栓3-2及导电棒3-1组成,将固定螺栓3-2穿过接电圈2-1,并将导电棒3-1旋拧在固定螺栓3-2上,将绝缘套管4套装在接电柱3上,装配时,从下至上依次为保护层1、绝缘层6、加热层2、绝热层5、绝缘层6、保护层1,其中加热层2以上各层在接电圈2-1位置处预留有绝缘套管4直径的孔,绝缘层6、绝热层5与加热层2形状尺寸一致,保护层1略大于其它层,将层叠好的各功能层进行加压定型,并对保护层1进行封边处理,然后将组装好的平面结构进行卷筒,并弯曲一个圆形面,形成一个有底面,带连接盖的加热圆筒,完成不敏感炸药慢速烤燃用加热装置的装配。
实施例1:
参照图1~3,本实施例给出一种不敏感炸药慢速烤燃用加热装置的具体结构以及装配和制造实例,该炸药烤燃用简易加热装置至少包括有保护层1、加热层2、接电柱3、绝缘套管4、绝热层5、绝缘层6。
参见图2,基材2-3为片状结构,由一个矩形及两个圆形组成,其中两个圆形分别与矩形两侧的短边连接,矩形的短边320~470mm,长边400~600mm,圆的直径100~150mm,基材2-3厚度5~7mm,电加热片2-2为箔式金属条,厚度3~4mm,宽度6~8mm,按蛇形电路均布在基材2-3上,相邻电加热片2-2间距为6~8mm,接电圈2-1为两个扁平的圆环,圆环内直径6~8mm,圆环外直径10~12mm,厚度3~4mm,焊接在电加热片2-2接线头处,在180~200℃将电加热片2-2与基材2-3进行高温模压处理,模压处理后为加热层2。
参见图3,接电柱3由固定螺栓3-2及导电棒3-1组成,固定螺栓3-2螺纹为M4~M6,高度为8~12mm,导电棒3-1为圆柱棒结构,直径为8~10mm,高度40~50mm,导电棒一端为平面,另一端有内螺纹孔,内螺纹为M4~M6,内螺纹孔深10~15mm。
将固定螺栓3-2穿过接电圈2-1,并将导电棒3-1旋拧在固定螺栓3-2上,将绝缘套管4套装在接电柱3上,绝缘套管4为圆管结构,内直径8~10mm,外直径10~12mm,高度20~30mm,装配时,从下至上依次为保护层1、绝缘层6、加热层2、绝热层5、绝缘层6、保护层1,其中加热层2以上各层在接电圈2-1位置处预留有绝缘套管4直径的孔,绝缘层6、绝热层5与加热层2形状尺寸一致,绝缘层6厚2~3mm,绝热层5厚度10~15mm,保护层1与加热层2形状一致,矩形的短边360~510mm,长边440~650mm,圆的直径110~160mm,保护层1厚度2~3mm,将层叠好的各功能层进行加压定型,并对保护层1进行封边处理,然后将组装好的平面结构进行卷筒,并弯曲一个圆形面,形成一个有底面,带连接盖的加热圆筒,完成不敏感炸药慢速烤燃用加热装置的装配。
所述的绝缘层6材料为玻璃纤维布,电加热片2-2材料为镍铬金属,基材2-3材料为耐高温硅橡胶,接电圈2-1及接电柱3材料为黄铜,绝热层5为硅酸铝棉,绝缘套管4材料为陶瓷,保护层1材料为镀锌铁皮。
Claims (2)
1.一种不敏感炸药慢速烤燃用加热装置,其特征在于:由保护层(1)、加热层(2)、接电柱(3)、绝缘套管(4)、绝热层(5)、绝缘层(6)组成;所述加热层(2)为片状结构,由电加热片(2-2)、接电圈(2-1)、基材(2-3)组成,电加热片(2-2)按蛇形电路均布在基材(2-3)表面,经180~200℃高温模压处理形成,接电圈(2-1)由两个扁平的圆环焊接在电加热片(2-2)接线头处构成;所述接电柱(3)由固定螺栓(3-2)及导电棒(3-1)组成,导电棒(3-1)旋拧在穿过接电圈(2-1)的固定螺栓(3-2)上,绝缘套管(4)套装在接电柱(3)上,从下至上依次为保护层(1)、绝缘层(6)、加热层(2)、绝热层(5)、绝缘层(6)、保护层(1),其中加热层(2)以上各层在接电圈(2-1)位置处预留有绝缘套管(4)直径的孔,绝缘层(6)、绝热层(5)与加热层(2)形状尺寸一致,保护层(1)略大于其它层,将层叠好的各层加压定型,并对保护层(1)进行封边处理,然后将组装好的平面结构的矩形部分进行卷筒。
2.根据权利要求1所述的一种不敏感炸药慢速烤燃用加热装置,其特征在于:所述的绝缘层(6)材料为玻璃纤维布,电加热片(2-2)材料为镍铬金属,基材(2-3)材料为耐高温硅橡胶,接电圈(2-1)及接电柱(3)材料为黄铜,绝热层(5)为硅酸铝棉,绝缘套管(4)材料为陶瓷,保护层(1)材料为镀锌铁皮。
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