CN108645293A - 便携式抗爆容器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了便携式抗爆容器，包括端盖组件和球形容器，端盖组件与球形容器通过多齿结构啮合连接，所述端盖组件包括盖板，所述盖板上设有U形把手，所述U形把手两个对称分布的立柱上装配有固定镶块，所述盖板下部设有球面膜，所述球面膜与所述盖板固定连接；所述球形容器包括金属内筒、聚脲弹性体材料层和网兜，所述金属内筒外壁喷涂有聚脲弹性体材料层，球形容器内设置有网兜。本发明提供的便携式抗爆容器利用新型防护材料的特点，将高强钢与球面膜的刚柔结合，设计出防护强度高、密封效果好的抗爆容器端盖组件；容器主体设计成聚脲‑金属复合材料球形壳体，相比于一般的抗爆容器，具有更高的抗爆性能参数。
Description
技术领域
本发明涉及抗爆容器技术领域，尤其涉及便携式抗爆容器。
背景技术
抗爆容器能限制容器内部炸药爆炸产生冲击波、爆轰产物和破片的作用范围，有效保护人员、设备和环境的安全，在警用排爆、火工品储运、公共安全应急等国防和公共安全领域有着重要的作用，是一种典型的高端爆炸防护装备。
在国防军工、科学实验领域经常需要使用到少量炸药样品和火工品，并且这些炸药样品和火工品需要在不同部门、不同单位之间转运，确保炸药样品、火工品在转运过程中的安全性至关重要。然而目前还未出现针对小当量设计的抗爆容器，炸药样品和火工品的储运常常采用大当量抗爆装置，行动笨重、效率低下。并且，目前使用的抗爆容器多数均为金属开口式抗爆容器。开口式抗爆容器能够有效防止爆炸产生的破片和冲击波横向飞散和传播，保护侧面一定距离之外的人和设备不受损害。然而，在储运炸药样品和火工品时，人员需要近距离接触抗爆容器，无法保证开口式抗爆容器的爆炸安全距离；开口式抗爆容器不能限制爆炸产生的破片和冲击波在竖向上传播，必然对人体造成伤害。因此，需要设计密封式抗爆容器，完全限制内部爆炸产物和爆炸冲击波对储运人员起到近距离、全方位保护作用。
发明内容
相对与金属抗爆容器，复合材料抗爆容器具有重量轻和强度高等特点。聚脲弹性体是国外近年来开发出的一种新型抗冲击防护材料，具有非常优异的力学性能，其拉伸强度可达30MPa以上，断裂伸长率最高可达1000％，在强动载下具有优良的能量吸收能力，目前已有研究表明，聚脲弹性体位于钢板的背爆面，能够显著增强钢板的抗冲击能力。因此，本发明引入聚脲弹性体材料层制作的便携式抗爆容器，在抗爆当量不变的条件下，可以获得质量更小的抗爆容器。
针对现有技术的不足，本发明的目的在于引入聚脲弹性体、高强钢等先进防护材料，通过优化结构设计，提供一种轻质高强、结构简单、安全可靠、启闭快速的便携式抗爆容器，该种抗爆容器能够对人员和设备起到近距离、全方位保护作用，可应用少量炸药样品、火工品的储运。
本发明解决其技术问题，采用的技术方案是：
便携式抗爆容器，包括端盖组件和球形容器，端盖组件与球形容器通过多齿结构啮合连接，所述端盖组件包括盖板，所述盖板上设有U形把手，所述U形把手两个对称分布的立柱上装配有固定镶块，所述盖板下部设有球面膜，所述球面膜与所述盖板固定连接；
所述球形容器包括金属内筒、聚脲弹性体材料层和网兜，所述金属内筒外壁喷涂有聚脲弹性体材料层，球形容器内设置有网兜，所述网兜距离底部的高度为球形容器半径的1/3-1，所述球形容器口部内壁下部凸起形成圆形的第一挡圈，其内壁上部凸起形成多齿结构的第二挡圈，其内壁中部凹陷形成环形卡槽以容纳所述盖板。
更进一步的方案是：
所述球面膜与所述盖板粘结连接或焊接连接。
更进一步的方案是：
所述盖板为六齿或八齿结构，所述第二挡圈与所述盖板形状相适应，所述固定镶块的形状与齿部结构之间的空隙形状相适应。
更进一步的方案是：
所述网兜采用导静电材料。
更进一步的方案是：
所述盖板、金属内筒均由高强度钢材料制造而成。
更进一步的方案是：
所述固定镶块选用自润滑效果好的聚四氟乙烯材料制作。
更进一步的方案是：
所述球形容器底部设有支座，所述球形容器与支座可拆卸连接。
本发明具有如下优点：
本发明提供的便携式抗爆容器利用新型防护材料的特点，将高强钢与球面膜的刚柔结合，设计出防护强度高、密封效果好的抗爆容器端盖组件；引进拉伸强度高、断裂伸长率大、密度小、喷涂工艺简单的聚脲弹性体材料，容器主体设计成聚脲金属复合材料球形壳体，相比于一般的抗爆容器，具有更高的抗爆性能参数。
本发明的抗爆容器结构简单，启闭快速；密封可靠，爆炸时，无喷火现象，口部半径30cm内超压低，小于人体可承受阈值20kPa；质量轻便，一人可轻松搬动，该抗爆容器非常适用于科研生产中少量炸药样品或火工品的储运。
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实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实施例的一些实施例，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为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的端盖组件结构示意图；
图3为本发明的球形容器结构示意图；
图4为本发明的固定镶块结构示意图。
具体实施方式：
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
如附图1-3所示，本发明提供的便携式抗爆容器，包括端盖组件1和球形容器2，其特征在于：端盖组件1与球形容器2通过多齿结构啮合连接，所述端盖组件1包括盖板31，所述盖板31上设有U形把手11，所述U形把手11两个对称分布的立柱上装配有固定镶块21，所述盖板31下部设有球面膜41，所述球面膜41与所述盖板31固定连接；本发明中所用的球面膜采用不锈钢制造，厚度在2～4mm范围内，高度一般选为盖板有效直径的1/8～1/6，这样能保证球面膜在爆炸载荷下具有足够的协调变形能力，实现盖板的密封。
所述球形容器2包括金属内筒22、聚脲弹性体材料层33和网兜44，所述金属内筒22外壁喷涂有聚脲弹性体材料层33，球形容器2内设置有网兜44，所述网兜44距离底部的高度为球形容器2半径的1/3-1，所述球形容器2口部内壁下部凸起形成圆形的第一挡圈25，其内壁上部凸起形成多齿结构的第二挡圈23，其内壁中部凹陷形成环形卡槽24以容纳所述盖板31。
金属内筒22分段焊接而成，焊缝参照GB150-2011《压力容器》中III类容器B类焊缝进行制造和检验。球形容器2主体为半球形壳体，上端口部为与盖板31配合的多齿结构，配合间隙保证端盖组件1在容器主体中滑动顺畅。
金属内筒22外壁均匀喷涂一层聚脲弹性体材料层33，如图3所示，喷涂之前，金属内筒22外表粗糙处理，一次喷涂完成，不得中间拼接，喷涂均匀，表面质量好，不得出现挂流现象。
根据本发明的便携式抗爆容器，一个可选的实施例，所述球面膜41与所述盖板31粘结连接或焊接连接。球面膜41是抗爆容器在爆炸载荷作用下实现密封的关键部件。球面膜41粘接或焊接在盖板31下部，在爆炸载荷作用下，发生轴向压缩向四周均匀膨胀，紧贴球形容器2口部内壁下部第一挡圈，形成密封。
盖板31采用高强度钢制造，加工后进行热处理，获得优良的综合力学性能，主要承受爆炸产生的冲击载荷。盖板31采用多齿结构设计，在其他结构尺寸和爆炸载荷相同的情况下，齿数越多，盖板31变形越小，启闭可靠性越低，本发明采用六齿或八齿结构。
根据本发明的便携式抗爆容器，一个可选的实施例，所述盖板31为六齿或八齿结构，所述第二挡圈与所述盖板31形状相适应，所述固定镶块21的形状与齿部结构之间的空隙形状相适应。
当端盖组件1放入球形容器2时，周向没有约束，在转运过程中容易发生周向转动使得抗爆容器意外开启，存在安全隐患。为此，本发明设置了固定镶块21用来锁定端盖组件1。固定镶块21结构如图2和图4所示。固定镶块21装配在U形把手11两个对称分布的立柱上，通过沿立柱转动和上下移动实现端盖的锁定和开启。固定镶块21导向孔采用开口设计，便于装配和移动，避免卡死现象发生。
根据本发明的便携式抗爆容器，一个可选的实施例，所述网兜44采用导静电材料。
根据本发明的便携式抗爆容器，一个可选的实施例，所述盖板31、金属内筒22均由高强度钢材料制造而成。
根据本发明的便携式抗爆容器，一个可选的实施例，所述固定镶块21选用自润滑效果好的聚四氟乙烯材料制作。固定镶块21选用自润滑效果好的聚四氟乙烯塑料制作，使机构滑动顺畅。
根据本发明的便携式抗爆容器，一个可选的实施例，所述球形容器2底部设有支座3，所述球形容器2与支座3可拆卸连接。
本发明利用新型防护材料的特点，将高强钢与球面膜的刚柔结合，设计出防护强度高、密封效果好的抗爆容器端盖组件1；引进拉伸强度高、断裂伸长率大、密度小、喷涂工艺简单的聚脲弹性体材料，容器主体设计成聚脲-金属复合材料球形壳体，相比于一般的抗爆容器，具有更高的抗爆性能参数。本发明的抗爆容器结构简单，启闭快速；密封可靠，爆炸时，无喷火现象，口部半径30cm内超压低，小于人体可承受阈值20kPa；质量轻便，一人可轻松搬动，该抗爆容器非常适用于科研生产中少量炸药样品或火工品的储运。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (7)
1.便携式抗爆容器，包括端盖组件和球形容器，其特征在于：端盖组件与球形容器通过多齿结构啮合连接，所述端盖组件包括盖板，所述盖板上设有U形把手，所述U形把手两个对称分布的立柱上装配有固定镶块，所述盖板下部设有球面膜，所述球面膜与所述盖板固定连接；
所述球形容器包括金属内筒、聚脲弹性体材料层和网兜，所述金属内筒外壁喷涂有聚脲弹性体材料层，球形容器内设置有网兜，所述网兜距离底部的高度为球形容器半径的1/3-1，所述球形容器口部内壁下部凸起形成圆形的第一挡圈，其内壁上部凸起形成多齿结构的第二挡圈，其内壁中部凹陷形成环形卡槽以容纳所述盖板。
2.如权利要求1所述的便携式抗爆容器，其特征在于，所述球面膜与所述盖板粘结连接或焊接连接。
3.如权利要求1所述的便携式抗爆容器，其特征在于，所述盖板为六齿或八齿结构，所述第二挡圈与所述盖板形状相适应，所述固定镶块的形状与齿部结构之间的空隙形状相适应。
4.如权利要求1所述的便携式抗爆容器，其特征在于，所述网兜采用导静电材料。
5.如权利要求1所述的便携式抗爆容器，其特征在于，所述盖板、金属内筒均由高强度钢材料制造而成。
6.如权利要求1所述的便携式抗爆容器，其特征在于，所述固定镶块选用自润滑效果好的聚四氟乙烯材料制作。
7.如权利要求1所述的便携式抗爆容器，其特征在于，所述球形容器底部设有支座，所述球形容器与支座可拆卸连接。
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