CN105317585B - 一种小型复合固体火箭发动机药柱原位提取ap装置 - Google Patents
一种小型复合固体火箭发动机药柱原位提取ap装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105317585B CN105317585B CN201410349562.7A CN201410349562A CN105317585B CN 105317585 B CN105317585 B CN 105317585B CN 201410349562 A CN201410349562 A CN 201410349562A CN 105317585 B CN105317585 B CN 105317585B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- powder column
- core bore
- liquid
- small
- solid rocket
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
- Press Drives And Press Lines (AREA)
Abstract
一种小型复合固体火箭发动机药柱原位提取AP装置，包括密封安装于待处理发动机壳体上下两端的上密封座和下密封座、置于上密封座内用于挤压待处理发动机壳体内药柱将AP挤出的芯孔塞；所述芯孔塞上部呈倒圆台状结构；芯孔塞下部插装于药柱芯孔；芯孔塞下部与药柱芯孔为间隙配合；芯孔塞侧壁上设有多个用于均衡萃取深度的环形积液槽；上密封座上设有进液口，进液口处连接有用于调节降感液进入待处理发动机壳体的流量的进液阀门；下密封座上设有出液口，出液口处连接有用于调节降感液流出待处理发动机壳体的流量的出液阀门。本发明具有安全、效率高、设备投资小等优点，适用于小型报废固体火箭发动机药柱中AP的提取回收处理。
Description
技术领域
本发明涉及一种对报废后的小型固体火箭发动机药柱在壳体内快速提取氧化剂AP的装置，属于固体火箭发动机的处理和回收技术领域，主要用于报废固体发动机药柱的回收处理。
背景技术
氧化剂AP（高氯酸铵）是复合推进剂的主要组份，它为推进剂中的燃料提供燃烧需要的氧元素，一般占药柱总重的40%~70%。它是复合推进剂易燃易爆危险特性的主要原因。一般推进剂药柱与火箭发动机壳体是通过化学固化反应后粘接成一体，因而固体火箭发动机一般属于一次性产品，难以进行返修，性能不合格即报废处理。报废的固体火箭发动机十分危险，需要对其进行无害化处理，回收有价值的部件。目前研究的方法和技术一般是先将复合推进剂药柱从固体火箭发动机壳体中分离出来后，再进行壳体回收和推进剂药柱的回收处理工作，因而如何将复合推进剂药柱与发动机壳体安全分离是该技术领域的一大难题。
固体推进剂中氧化剂AP是以固体颗粒的形式，与金属燃料等组份均匀分布在由有机高分粘合剂固化形成的橡胶弹性材料之中，将其分离出来一般采用用物理或化学方法破坏橡胶弹性材料后，再用萃取的方式将其中AP提取出来。国内外目前最采用的方法是利用高压液氮或高压水射流切割法破坏橡胶弹性材料，将推进剂药柱破坏后，再进行AP的回收工作，该方法仍存在较大的危险性，国内外都曾多次发生过发动机装药在进行水切割过程中意外点火造成人员伤亡的情况，虽然随着远程控制和隔离操作的技术采用，对操作人员的伤害可以降低，但对设备及周围设施的破坏仍不可避免，同时设备投资也十分巨大。相关研究如：
Scott G.，Giltner，et al ,Overview of the demilitarization program forclass 1.1 warheads and rocket motors using high pressure waterjets at theuniversity of Missouri-Rolla, 24th ICT, 1993.
Giltner，Scott G.，Sitton, Oliver C., The Reaction of Class 1.1Propellants and Explosives to Water Jet Impact, 24th International ICTConference, 1993.
David A Summers, Paul N.Worsey, Programmed Extraction of Explosiveand Propellant from military casings , 24th International ICT Conference,1993.
D.V. Brower，L.A. Losee.俄罗斯固体火箭发动机的销毁安全问题. 国外固体火箭技术选递.2005,6.
同时，采用高压水射流直接切割后的发动机装药由于含有大量的水份，难以进行回收再利用。因此，对报废的固体火箭发动机装药进行壳体与推进剂药柱的分离需要探索新的方法。
发明内容
本发明的发明目的在于克服现有技术的不足而提供一种在发动机壳体中直接快速提取推进剂药柱中主要组份AP的小型复合固体火箭发动机药柱原位提取AP装置，利用提取溶剂本身的压力和重力使装置部件与推进剂药柱接触面在提取过程中始终保持狭窄的缝隙，溶剂在缝隙中通过时带出其中的AP，安全、效率高、设备投资小，适用于小型报废火箭发动机的处理。
本发明的技术方案是：包括密封安装于待处理发动机壳体上下两端的上密封座和下密封座、置于上密封座内用于挤压待处理发动机壳体内药柱将AP挤出的芯孔塞；所述芯孔塞上部呈倒圆台状结构；芯孔塞下部插装于药柱芯孔；芯孔塞下部与药柱芯孔为间隙配合；芯孔塞侧壁上设有多个用于均衡萃取深度的环形积液槽；上密封座上设有进液口，进液口处连接有用于调节降感液进入待处理发动机壳体的流量的进液阀门；下密封座上设有出液口，出液口处连接有用于调节降感液流出待处理发动机壳体的流量的出液阀门。
所述上密封座、下密封座上均设有与待处理发动机壳体连接的止口，止口与待处理发动机壳体内壁接触处设有密封槽，密封槽内设有橡胶密封圈。
所述装于发动机壳体两端的上密封座、下密封座经拉杆固定。
所述上密封座上设有压力表一；所述下密封座出液口处设有压力表二。
所述进液阀门经软管与降感液贮罐出液阀门相连；所述出液阀门经软管与溶液回收贮罐进液阀门相连。
所述芯孔塞下端面上设有圆锥形凹部，保证液体从药面流过。
所述芯孔塞上端面直径为药柱外径的0.7—0.9倍。
所述芯孔塞为金属材质。
所述降感液为加压下的二氧化碳、水、乙腈、氨、二甲亚砜、卤代烃中的一种或两种以上的液体。
本发明利用提取溶剂本身的压力和锥形芯孔塞的重力，使装置锥形芯孔塞压缩提取AP后形成的橡胶海绵层，从而与推进剂药柱接触面在提取过程中始终保持狭窄的缝隙，溶剂在压力作用下被迫从缝隙中单向通过，溶解带出其中的AP，提取AP后的药柱形成多孔的海绵层被锥形芯孔塞继续压缩，从而持续实现更深层药柱中AP的提取，装置通过控制进液阀门和出液阀门的流量来控制AP的提取速度和锥形芯孔塞移动速度。
相比现有技术有以下优点：
1）在发动机内即可实现AP的提取，不需要进行危险的药柱切割等工作；工艺流程简单。
2）采用薄层压力渗流方式，提取效率高。
3）采用溶剂自有压力和孔塞重力推进，溶剂持续渗透，无强摩擦和冲击，安全性好。
4）通过进液阀门和出液阀门的流量来控制提取过程，操作简单。
基于上述优点，本发明具有很好的安全性、经济性和实用性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的使用状态示意图。
图中，1、上密封座，2、下密封座，3、芯孔塞，4、待处理发动机壳体，5、药柱，6、进液阀门，7、出液阀门，8、芯孔，9、液氨贮罐，10、溶液回收贮罐，11、压力表一，12、压力表二，13、拉杆。
具体实施方式
图1中，本发明包括发动机壳体上密封座1、发动机壳体下密封座2、芯孔塞3；发动机壳体上密封座1、发动机壳体下密封座2与固体火箭发动机壳体4密封相连，形成密封的容器。发动机壳体上密封座1、发动机壳体下密封座2有可调节大小的进液阀门6和出液阀门7。芯孔塞3是头部能与推进剂药柱5芯孔8形成紧密配合的锥形金属塞。
提取氧化剂AP（高氯酸铵）时，需要打开上密封座1上的进液阀门6充入加压的溶剂，溶剂流过锥形芯孔塞3和发动机药柱5之间的缝隙进入药柱芯孔8后经发动机壳体下密封座2上的出液阀门7流出装置。溶剂为能溶解药柱中AP的液体，比如加压下水、或乙腈、或氨、或二甲亚砜、或卤代烃中的一种或两种以上的液体。锥形芯孔塞3在压力和重力的作用下，不断向下移动，直到穿过药柱5。通过控制进液阀门6和出液阀门7的流量来控制锥形芯孔塞3移动速度和过程的安全。
图2中，以某空地导弹用固体火箭发动机为试验对象，进行发动机药柱原位提取AP实施试验。
按药柱芯孔的尺寸加工锥形芯孔塞3；锥形芯孔塞上端面直径为药柱直径的0.8倍，孔塞与药柱接触面上有环形积液槽，用于均衡萃取深度。
按发动机壳体两端开口尺寸，加工发动机壳体上密封座1和发动机壳体下密封座2，上密封座1和下密封座2上相应位置设置密封槽，用橡胶密封圈与发动机壳体4的密封面密封。将锥形芯孔塞3放入药柱5上端芯孔8中，并压紧，将上密封座1、发动机壳体4和下密封座2通过拉杆13固定成一体。
用金属软管连接进液阀门6与液氨贮罐9的出液阀门。用金属软管连接节流阀门7与溶液回收贮罐10的进液阀门。
关闭出液阀门7，打开进液阀门6进液，在压力表1112稳定后，稍后轻轻打开并调节节流阀门7，使压力表12的显示值小于压力表110.1~0.4MPa，保持一段时间直到锥形芯孔塞3穿过药柱5，完成该发动机推进剂药柱中AP的回收试验。
本发明未详细说明部分属本领域技术人员公知常识。
Claims (9)
1.一种小型复合固体火箭发动机药柱原位提取AP装置，其特征在于：包括密封安装于待处理发动机壳体（4）上下两端的上密封座（1）和下密封座（2）、置于上密封座（1）内用于挤压待处理发动机壳体（4）内药柱（5）将AP挤出的芯孔塞（3）；
所述芯孔塞（3）上部呈倒圆台状结构；芯孔塞（3）下部插装于药柱（5）芯孔；芯孔塞（3）下部与药柱（5）芯孔为间隙配合；芯孔塞（3）侧壁上设有多个用于均衡萃取深度的环形积液槽；
上密封座（1）上设有进液口，进液口处连接有用于调节降感液进入待处理发动机壳体（4）的流量的进液阀门（6）；
下密封座（2）上设有出液口，出液口处连接有用于调节降感液流出待处理发动机壳体（4）的流量的出液阀门（7）。
2.根据权利要求1所述的小型复合固体火箭发动机药柱原位提取AP装置，其特征在于：所述上密封座（1）、下密封座（2）上均设有与待处理发动机壳体（4）连接的止口，止口与待处理发动机壳体（4）内壁接触处设有密封槽，密封槽内设有橡胶密封圈。
3.根据权利要求1或2所述的小型复合固体火箭发动机药柱原位提取AP装置，其特征在于：所述上密封座（1）、下密封座（2）经拉杆（13）固定。
4.根据权利要求1所述的小型复合固体火箭发动机药柱原位提取AP装置，其特征在于：所述上密封座（1）上设有压力表一（11）；所述下密封座（2）出液口处设有压力表二（12）。
5.根据权利要求1所述的小型复合固体火箭发动机药柱原位提取AP装置，其特征在于：所述进液阀门（6）经软管与降感液贮罐出液阀门相连；所述出液阀门（7）经软管与溶液回收贮罐（10）进液阀门相连。
6.根据权利要求1所述的小型复合固体火箭发动机药柱原位提取AP装置，其特征在于：所述芯孔塞（3）下端面上设有圆锥形凹部。
7.根据权利要求1所述的小型复合固体火箭发动机药柱原位提取AP装置，其特征在于：所述芯孔塞（3）上端面直径为药柱（5）外径的0.7—0.9倍。
8.根据权利要求1所述的小型复合固体火箭发动机药柱原位提取AP装置，其特征在于：所述芯孔塞（3）为金属材质。
9.根据权利要求1所述的小型复合固体火箭发动机药柱原位提取AP装置，其特征在于：所述降感液为加压下的二氧化碳、水、乙腈、氨、二甲亚砜、卤代烃中的一种或两种以上的液体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410349562.7A CN105317585B (zh) | 2014-07-22 | 2014-07-22 | 一种小型复合固体火箭发动机药柱原位提取ap装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410349562.7A CN105317585B (zh) | 2014-07-22 | 2014-07-22 | 一种小型复合固体火箭发动机药柱原位提取ap装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105317585A CN105317585A (zh) | 2016-02-10 |
| CN105317585B true CN105317585B (zh) | 2017-06-06 |
Family
ID=55245719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410349562.7A Active CN105317585B (zh) | 2014-07-22 | 2014-07-22 | 一种小型复合固体火箭发动机药柱原位提取ap装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105317585B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106586967B (zh) * | 2016-11-24 | 2017-10-10 | 中国人民解放军63908部队 | 一种固体云爆剂中高氯酸铵的安全提取方法 |
| CN109092852B (zh) * | 2018-07-27 | 2021-06-15 | 中北大学 | 一种丁羟复合固体推进剂与发动机壳体的剥离方法 |
| CN109958549A (zh) * | 2019-03-20 | 2019-07-02 | 湖北航天化学技术研究所 | 一种回收固体火箭发动机壳体的简易方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4662893A (en) * | 1984-10-11 | 1987-05-05 | Morton Thiokol Inc. | Hydraulic waste propellant macerator and method of use |
| FR2915479B1 (fr) * | 2007-04-26 | 2009-08-21 | Snpe Materiaux Energetiques Sa | Gel pyrotechnique ; propergol solide ; chargement pyrotechnique ; procedes d'obtention |
| CN102373340A (zh) * | 2010-08-23 | 2012-03-14 | 北京化工大学 | 一种从复合推进剂中回收铝粉方法 |
| CN102372747B (zh) * | 2010-08-23 | 2013-11-06 | 北京化工大学 | 从复合固体推进剂中回收二茂铁衍生物和高氯酸铵的方法 |
| FR2980373B1 (fr) * | 2011-09-26 | 2014-03-07 | Sme | Procede d'extraction de charges solubles contenues dans une pate |
| CN103267453B (zh) * | 2013-05-27 | 2015-05-06 | 湖北航天化学技术研究所 | 一种燃气发生剂药柱 |
-
2014
- 2014-07-22 CN CN201410349562.7A patent/CN105317585B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105317585A (zh) | 2016-02-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105317585B (zh) | 一种小型复合固体火箭发动机药柱原位提取ap装置 | |
| US5737709A (en) | High pressure washout of explosives agents | |
| CN105275664B (zh) | 一种小型复合固体火箭发动机壳体与药柱的安全分离装置 | |
| NO20140224A1 (no) | Forsvinnende perforeringskanonsystem | |
| CN107676092A (zh) | 一种液态二氧化碳相变爆破快速封孔装置及封孔方法 | |
| KR20060123511A (ko) | 초임계 유체 크로마토그래피에 의해 물질을 분리하는 방법및 이에 이용되는 기액 분리 장치 | |
| DE602004000207T2 (de) | Hybridgasgenerator mit Überdruckbegrenzung | |
| JP2014144903A (ja) | ダイヤモンドの製造方法 | |
| CN114136165A (zh) | 一种爆破作业co产物高效同步消除方法 | |
| CN106767215A (zh) | 一种基于爆炸聚能效应的水射流式爆炸装置销毁器 | |
| US5953679A (en) | Method for recovery and separation of trinitrotoluene by supercritical fluid extraction | |
| US5781868A (en) | High pressure washout of chemical agents | |
| CN205168419U (zh) | 一种车用救生气囊装置 | |
| Merrill | Nitrous oxide explosive hazards | |
| US3077078A (en) | Injector chamber construction | |
| CN213986460U (zh) | 一种天然气水合物逆相变形成演化规律模拟装置 | |
| US3203173A (en) | Fissionable fuel power plant | |
| CN106810410A (zh) | 一种烟火型气体发生剂组合物及其制备方法 | |
| DE651288C (de) | Druckfester Sicherheitssprengpatronenkoerper | |
| US20140022859A1 (en) | In-tank propellant mixing | |
| CN109092852A (zh) | 一种丁羟复合固体推进剂与发动机壳体的剥离方法 | |
| CN106141319A (zh) | 一种便携式快速切割装置 | |
| RU2137089C1 (ru) | Способ утилизации боеприпасов | |
| US1743739A (en) | Blasting cartridge, percussion cap, detonator, detonating fuse, and the like | |
| CN104034214B (zh) | 以超临界流体进行弹头脱药的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |