CN112066815A

CN112066815A - 一种新型破-爆式高效破冰装置

Info

Publication number: CN112066815A
Application number: CN202010962967.3A
Authority: CN
Inventors: 张之凡; 张桂勇; 宗智; 孙哲; 孙铁志
Original assignee: Dalian University of Technology
Current assignee: Dalian University of Technology
Priority date: 2020-09-14
Filing date: 2020-09-14
Publication date: 2020-12-11

Abstract

本发明提供一种新型破‑爆式高效破冰装置，包括：前级环形聚能装药和后级普通装药，所述前级环形聚能装药包括前级壳体、前级药柱、药型罩和前级起爆装置，所述前级药柱设置在所述前级壳体中，所述药型罩设置在所述前级药柱的前端，所述前级起爆装置设置在所述前级药柱的后端；所述后级普通装药包括后级壳体、后级药柱和后级起爆装置，所述后级药柱设置在所述后级壳体中，所述后级起爆装置设置在所述后级药柱的后端；所述前级环形聚能装药设置在所述后级普通装药的正前方，本发明主要利用两级串联实现前级对冰层的高效超口径侵彻后，后级炸药进入水面以下爆炸，从而起到实现水下爆破冰层的效果。

Description

一种新型破-爆式高效破冰装置

技术领域

本发明涉及破冰装置设计技术领域，具体而言，尤其涉及一种新型破-爆式高效破冰装置。

背景技术

北方地区冬春交替时期界河、内陆河上下游的温差较大，容易堆积形成坝状冰体，造成堤坝溃决，形成冰凌灾害。目前常用的爆炸破冰方法主要包括冰面装药爆破、炮弹爆炸破冰和冰下装药爆破，对于冰面装药爆破，一方面空中爆炸容易对周边建筑物造成次生危害，另一方面空中爆炸的威力小于水下爆炸的威力，破冰效果大大受损。对于炮弹爆炸破冰，爆炸能量集中容易引起堤岸滑坡，爆炸过程中产生的破片容易产生二次伤害。对于冰下装药爆破，对冰上作业条件要求高，需要人工上冰凿出适当破口再在水中放置炸药，操作较为复杂。因此，如何设计一种破冰装置实现水下破冰的同时不需要过多的人工干预是解决爆破破冰的关键问题。

因此需要设计一种新型破-爆式高效破冰装置。

发明内容

根据上述提出现有的破冰技术会对周边的非爆破区域造成二次伤害的技术问题，而提供一种新型破-爆式高效破冰装置。本发明主要利用两级串联实现前级对冰层的高效超口径侵彻后，后级炸药进入水面以下爆炸，从而起到实现水下爆破冰层的效果。

本发明采用的技术手段如下：

一种新型破-爆式高效破冰装置，其特征在于，包括：前级环形聚能装药和后级普通装药，所述前级环形聚能装药包括前级壳体、前级药柱、药型罩和前级起爆装置，所述前级药柱设置在所述前级壳体中，所述药型罩设置在所述前级药柱的前端，所述前级起爆装置设置在所述前级药柱的后端；所述后级普通装药包括后级壳体、后级药柱和后级起爆装置，所述后级药柱设置在所述后级壳体中，所述后级起爆装置设置在所述后级药柱的后端；所述前级环形聚能装药设置在所述后级普通装药的正前方。

进一步地，所述药型罩的剖面为变壁厚球缺型药型罩。

进一步地，所述前级环形聚能装药与所述后级普通装药之间设有防殉爆隔板。

进一步地，所述前级药柱的底部为中空结构。

较现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明提供的一种新型破-爆式高效破冰装置，通过与前级聚能装药和后级普通炸药的配合爆破，实现了冰层下水下爆炸高效破冰的同时不需要过多的人工干预，有效降低冰凌灾害。

基于上述理由本发明可在破冰装置设计等领域广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种新型破-爆式高效破冰装置的示意图。

图2为本发明一种新型破-爆式高效破冰装置的环形侵彻体速度分布。

图3为本发明一种新型破-爆式高效破冰装置的环形侵彻体水下侵彻能力及后级随进示意图。

图中：1、前级壳体；2、前级药柱；3、药型罩；4、前级起爆装置；5、后级壳体；6、后级药柱；7、后级起爆装置。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图1-3所示，本发明提供了一种新型破-爆式高效破冰装置，包括：前级环形聚能装药和后级普通装药，所述前级环形聚能装药包括前级壳体1、前级药柱2、药型罩3和前级起爆装置4，所述前级药柱2设置在所述前级壳体1中，所述药型罩3的剖面为变壁厚球缺型药型罩3，所述药型罩3的底部为中空结构，所述药型罩3设置在所述前级药柱2的前端，所述前级起爆装置4设置在所述前级药柱2的后端；所述后级普通装药包括后级壳体5、后级药柱6和后级起爆装置7，所述后级药柱6设置在所述后级壳体5中，所述后级起爆装置7设置在所述后级后级药柱6的后端；所述前级环形聚能装药设置在所述后级普通装药的正前方，所述前级环形聚能装药与所述后级普通装药之间设有防殉爆隔板。

实施例1

如图1-3所示，本发明提供了一种新型破-爆式高效破冰装置，包括：前级环形聚能装药和后级普通装药，所述前级环形聚能装药包括前级壳体1、前级药柱2、药型罩3和前级起爆装置4，所述前级药柱2为环形聚能装药，所述前级药柱2设置在所述前级壳体1中，所述药型罩3的剖面为变壁厚球缺型药型罩3，所述药型罩3的底部为中空结构，所述药型罩3设置在所述前级药柱2的前端，所述前级起爆装置4设置在所述前级药柱2的后端；所述后级普通装药包括后级壳体5、后级药柱6和后级起爆装置7，所述后级药柱6设置在所述后级壳体5中，所述后级起爆装置7设置在所述后级后级药柱6的后端；所述前级环形聚能装药设置在所述后级普通装药的正前方，所述前级环形聚能装药与所述后级普通装药之间设有防殉爆隔板。

所述环形聚能装药的直径和长度分别为100mm和180mm，所述环形聚能装药的材料为B炸药，所述药型罩3的材料采用紫铜，外径和内径分别为24mm和21.66mm。所述环形聚能装药起爆后形成的爆轰波传播至所述药型罩3表面后，所述药型罩3在强冲击作用下发生翻转，并形成高速环形侵彻体，所述侵彻体速度分布如图2所示，侵彻体达到冰面以后会击穿冰面，形成一个破口，为所述后级普通装药提供开辟侵彻路径。

所述后级普通装药沿着所述前级环形聚能装药开辟的侵彻通道随进(如图3所示)，当所述后级普通装药顺利进入水层后，引爆所述后级起爆装置7，所述后级普通装药后近场水下爆炸可以产生高压冲击波载荷和长时历气泡载荷，能够对冰层产生破坏，由于空中爆炸时只产生冲击波载荷，而且压力衰减的较快，所以空中爆炸威力小于水下爆炸威力，因此所述后级普通装药采用普通装药，沿着开辟通道顺利进入水层，能够实现冰层下水下爆炸高效破冰。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种新型破-爆式高效破冰装置，其特征在于，包括：前级环形聚能装药和后级普通装药，所述前级环形聚能装药包括前级壳体、前级药柱、药型罩和前级起爆装置，所述前级药柱设置在所述前级壳体中，所述药型罩设置在所述前级药柱的前端，所述前级起爆装置设置在所述前级药柱的后端；所述后级普通装药包括后级壳体、后级药柱和后级起爆装置，所述后级药柱设置在所述后级壳体中，所述后级起爆装置设置在所述后级药柱的后端；所述前级环形聚能装药设置在所述后级普通装药的正前方。

2.根据权利要求1所述的一种新型破-爆式高效破冰装置，其特征在于，所述药型罩的剖面为变壁厚球缺型药型罩。

3.根据权利要求1所述的一种新型破-爆式高效破冰装置，其特征在于，所述前级环形聚能装药与所述后级普通装药之间设有防殉爆隔板。

4.根据权利要求1所述的一种新型破-爆式高效破冰装置，其特征在于，所述前级药柱的底部为中空结构。