CN201901864U - 聚能随进破冰器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及江河冰凌灾害治理技术领域，公开一种聚能随进破冰器，集储存、运输、发射、破冰功能于一体的两级爆炸破冰结构，一级为聚能穿孔装置(1)、二级为随进破冰装置(3)；所述聚能穿孔装置(1)、随进破冰装置(3)、推进装置(4)依序密封在连接筒(5)内，所述聚能穿孔装置通过传爆装置(2)与随进破冰装置(3)相连，随进破冰装置(3)尾端嵌入有提供动力的推进装置(4)；所述连接筒(5)外中部设置有支架(6)。本实用新型能够在冰层下或冰体内爆炸，快速消除冰盖膨胀作用、摧毁冰塞、冰坝，达到破冰减灾之目的；具有破冰效果好、劳动强度低、危害范围小、无杀伤性破片、携带方便、安全可靠、费用低、后患小的特点。

Description

聚能随进破冰器

技术领域

本实用新型涉及江河冰凌灾害治理技术领域，尤其适用于江河冰凌灾害治理的一种聚能随进破冰器。

背景技术

在黄河及北方的河流封冻期和凌汛期，冰凌灾害频发，且难以防治，致使冰凌洪水灾害给黄河下游沿岸的城乡居民生活和农村的春耕生产带来沉重的灾难，严重的冰凌灾害还对国家的经济发展和人民的生活稳定带来灾难性影响，冰凌灾害防治任务非常艰巨。

致灾的冰凌按其形态分为冰盖、流凌、冰塞、冰坝。冰盖是黄河封冻期在河面上冻结的具有一定厚度的冰体，冰盖的膨胀作用会对河道水利工程设施和两岸的建筑物造成破坏。目前，克服冰盖膨胀作用的方法通常是在冰盖上沿河流纵向用人工爆破方法开设一定宽度的裂缝，消除膨胀作用。即：先人工用冰穿、铁挺、钢钎开设或用小包炸药连续爆破构成冰洞，然后将装药加上一定质量的配重系在绳索或木杆上，放入冰层下的水中，再用导爆索或电雷管同时起爆。该方法需要人工造孔、布药，耗时长且安全性能差，无法满足大面积破冰需要。冰塞、冰坝是在翌年黄河凌汛期，气温上升冰盖开始融化，上游先解冻的河段会产生大量的流凌，这些流凌在河流水面比降由陡变缓的河段下泄时很容易阻塞河道，形成冰塞、冰坝，造成泛滥，需要迅速摧毁。目前，主要是利用飞机空投航弹或用火炮发射榴弹的方法破除流凌、冰塞、冰坝，这种方法虽然快速但是费用高、效果差、后患多、危害范围大，且在桥梁和居民区附近无法使用。此时，仍然由人工在冰塞、冰坝表面装药爆破，时间紧且安全性差。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种聚能随进破冰器。该破冰器能迅速设置在冰盖、冰塞、冰坝上利用爆炸能量快速消除冰盖膨胀作用、摧毁冰塞、冰坝的专用爆破器材，将传统人工爆破方法的造孔、布药、水下装药、联线起爆等工序合并为一道工序，与传统的人工爆破、飞机空投航弹、火炮发射榴弹等破冰消凌方法相比，具有破冰效果好、劳动强度低、危害范围小、机动快速、携带方便、安全可靠、费用低、后患小的特点，从而实现真正意义上的“变被动减灾为主动预防，变传统模式为现代技术”的目标，对黄河及其它北方河流的破冰减灾有着非常重要的意义。

为实现上述发明目的，本实用新型完成其发明任务采取以下技术方案：

一种聚能随进破冰器，集储存、运输、发射、破冰功能于一体的两级爆炸破冰结构，一级爆炸破冰结构具有引信起爆后形成高速动能弹丸对冰层进行穿孔的聚能穿孔装置；二级爆炸破冰结构具有在推进装置推力作用下沿一级聚能穿孔装置穿出的孔道进入冰层下的水中对冰层进行爆破的随进破冰装置；所述聚能穿孔装置、随进破冰装置、推进装置依序密封在连接筒内，所述聚能穿孔装置通过传爆装置与随进破冰装置相连，随进破冰装置尾端嵌入有提供动力的推进装置；所述连接筒外中部设置有支架。

所述的聚能随进破冰器，所述聚能穿孔装置由穿孔装药、穿孔装置壳体、隔爆体、穿孔装置固定销、引信、引信压盖组成；所述穿孔装置壳体内设置的穿孔装药前部设置有药型罩，后部设置有引信压盖固定的引信；穿孔装药之后设置有防止随进破冰装置殉爆的隔爆体；所述穿孔装置壳体通过穿孔装置固定销定位在连接筒的筒身上。

所述的聚能随进破冰器，所述引信为机电引信，引信上设置有手动解除引信 第一道保险的引信手动保险销，和引信上设置有随进破冰装置撞击聚能穿孔装置解除引信第二道保险的引信撞击销。

所述的聚能随进破冰器，所述穿孔装药为聚能成型装药，具有爆炸后形成速度约2000m/s的高速金属弹丸，由聚能药柱和药型罩组成；所述聚能药柱为塑性炸药压制而成，结构为圆柱体加圆台结构；所述药型罩为球缺形金属药型罩，药型罩设置在聚能药柱的前部。

所述的聚能随进破冰器，所述随进破冰装置由延期起爆装置、破冰装药、破冰装置壳体、破冰装置固定销组成；所述破冰装置壳体前端设置有延期起爆装置，延期起爆装置与破冰装置壳体内设置的破冰装药接触，所述破冰装药为高能猛炸药；所述破冰装置壳体通过破冰装置固定销定位在连接筒的筒身上。

所述的聚能随进破冰器，所述延期起爆装置通过螺纹连接体与破冰装置壳体前端连接，延期起爆装置由导爆管、定位螺盖、封口塞、延期体、起爆体、螺纹连接体组成，所述导爆管穿过定位螺盖、封口塞至延期体，延期体另一端设置有起爆体，所述定位螺盖将封口塞、延期体、起爆体定位并密封在螺纹连接体内；所述导爆管另一端通过传爆装置穿过隔爆体与穿孔装药连接。

所述的聚能随进破冰器，所述推进装置由连接螺盖、点火具、燃烧室、推进剂、挡药板、喷管、点火导线组成，所述燃烧室前端设置的连接螺盖嵌入随进破冰装置尾端的破冰装置壳体内，由螺纹紧固连接；燃烧室后端设置有喷管，所述燃烧室内推进剂后端设置有挡药板，推进剂的前端与点火具连接，所述点火具通过点火导线穿过推进剂、挡药板至喷管外与遥控电点火器连接；所述点火具由点火药盒和电点火头组成；所述推进剂为管状发射药。

所述的聚能随进破冰器，所述连接筒为随进破冰装置的定向器，由前筒口盖、前盖密封圈、筒身、后筒口盖、后盖密封圈、引信保险销密封盖组成；所述前筒 口盖通过前盖密封圈与筒身一端密封连接，筒身另一端通过后盖密封圈与后筒口盖密封连接，所述筒身中部设置有将引信手动保险销密封在筒身内的引信保险销密封盖。

所述的聚能随进破冰器，所述支架由支撑台、锁紧螺钉、支腿组成，所述支撑台一周铰接有若干个支腿，支腿与连接筒的夹角为0°角至锐角；所述支腿为可伸缩支腿，由上支腿与下支腿的槽孔通过锁紧螺钉连接构成。

所述的聚能随进破冰器，所述聚能随进破冰器的穿孔装置壳体、隔爆体、破冰装置壳体、连接筒、支架均为有机工程材料。

由于采用如上所述的技术方案，本实用新型具有如下优越性：

一种聚能随进破冰器，是针对现有的传统破冰方法费用高、危害大、耗时长、后患多、安全性差，及克服飞机空投航弹、火炮发射榴弹能量利用低、破冰效果差的缺点，根据爆炸力学和弹药设计学原理，提出了聚能随进破冰器；该破冰器能迅速设置在冰盖、冰塞、冰坝上，利用爆炸能量快速消除冰盖膨胀作用、摧毁冰塞、冰坝，达到破冰减灾之目的。本实用新型是将传统人工爆破方法的造孔、布药、水下装药、联线起爆等工序合并为一道工序，与传统的人工爆破、飞机空投航弹、火炮发射榴弹等破冰排凌方法相比，具有破冰效果好、劳动强度低、危害范围小、机动快速、携带方便、安全可靠、费用低、后患小的特点，它能保证破冰装药在冰层下或冰体内爆炸，同时又不会产生向外飞散的杀伤性破片和较大的爆破震动危害周围环境，从而实现真正意义上的“变被动减灾为主动预防，变传统模式为现代技术”的目标，对黄河及其它北方河流的破冰减灾有着非常重要的意义。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型聚能穿孔装置的结构示意图。

图3是本实用新型聚能穿孔装置的穿孔装药结构示意图。

图4是本实用新型随进破冰装置的结构示意图。

图5是本实用新型延期起爆装置的结构示意图。

图6是本实用新型推进装置的结构示意图。

图7a是本实用新型支架折叠状态的结构示意图。

图7b是本实用新型支架伸开状态的结构示意图。

图8是本实用新型破冰设置示意图。

图中：1、聚能穿孔装置，2、传爆装置，3、随进破冰装置，4、推进装置，5、连接筒，6、支架，11、穿孔装药，12、穿孔装置壳体，13、隔爆体，14、穿孔装置固定销，15、引信，16、引信手动保险销，17、引信压盖，18、引信撞击销，111、聚能药柱，112、药型罩，31、延期起爆装置，32、破冰装药，33、破冰装置壳体，34、破冰装置固定销，311、导爆管，312、定位螺盖，313、封口塞，314、延期体，315、起爆体，316、螺纹连接体，41、连接螺盖，42、点火具，43、燃烧室，44、推进剂，45、挡药板，46、喷管，47、点火导线，51、前筒口盖，52、前盖密封圈，53、筒身，54、后筒口盖，55、后盖密封圈，56、引信保险销密封盖，61、支撑台，62、锁紧螺钉，63、支腿。

具体实施方式

结合附图对本实用新型加以说明。

如图1所示，一种聚能随进破冰器，集储存、运输、发射、破冰功能于一体的整体式结构，主要包括：聚能穿孔装置1、传爆装置2、随进破冰装置3、推进装置4、连接筒5和支架6。所述破冰器采用两级爆炸结构，一级为聚能穿孔装置1，由引信15起爆，爆炸后形成高速动能弹丸对冰层进行穿孔，二级为随 进破冰装置3，在推进装置4推力作用下沿一级聚能穿孔装置1穿出的孔道进入冰层下1.5m深度的水中，由延期起爆装置31起爆，对冰层进行爆破。所述传爆装置2为导爆索将一级聚能穿孔装置1与二级随进破冰装置3相连，用于将一级聚能穿孔装置1爆炸的爆轰波传递至二级随进破冰装置3；所述推进装置4通过前端的连接螺盖41在随进破冰装置3尾端嵌入破冰装置壳体33内，为随进破冰装置3运动提供动力；所述聚能穿孔装置1、随进破冰装置3密封在连接筒5内，分别通过4个穿孔装置固定销14、4个破冰装置固定销34定位在连接筒5的筒身53上；所述支架6紧固联接在连接筒5外侧。

如图2所示，所述聚能穿孔装置1由穿孔装药11、穿孔装置壳体12、隔爆体13、穿孔装置固定销14、引信15、引信手动保险销16、引信压盖17、引信撞击销18组成；所述位于穿孔装置壳体12内部的穿孔装药11，前部设置有药型罩112，后部安装引信15，通过引信压盖17固定引信15；所述隔爆体13位于穿孔装药11之后，防止随进破冰装置3殉爆。

如图3所示，所述聚能穿孔装置1的穿孔装药11为聚能成型装药，由聚能药柱111和药型罩112组成，所述聚能药柱111采用塑性炸药压制而成，结构为圆柱体加圆台结构，所述药型罩112安装在聚能药柱111的前部，为球缺形金属药型罩；所述聚能药柱111爆炸后，使药型罩112形成速度约2000m/s的高速金属弹丸。

所述聚能穿孔装置1的引信15为机电引信，手动解除引信15的第一道保险，随进破冰装置3撞击聚能穿孔装置1的引信撞击销18，解除引信15的第二道保险，并起爆聚能穿孔装置1，对冰层穿孔。

如图4所示，所述随进破冰装置3由延期起爆装置31、破冰装药32、破冰装置壳体33、破冰装置固定销34组成；如图5所示，所述随进破冰装置3的延 期起爆装置31为组合式结构，由导爆管311、定位螺盖312、封口塞313、延期体314、起爆体315、螺纹连接体316等组成，通过螺纹连接体316将延期起爆装置31安装在随进破冰装置3前部，用传爆装置2与穿孔装药11相连，由传爆装置2引爆导爆管311，导爆管311低速爆轰点燃延期体314，延期体314延时结束引爆起爆体315，起爆体315对随进破冰装置3进行起爆；所述定位螺盖312将封口塞313、延期体314、起爆体315定位并密封在螺纹连接体316内；所述破冰装药32为高能猛炸药，装填于破冰装置壳体33内，。

如图6所示，所述推进装置4由连接螺盖41、点火具42、燃烧室43、推进剂44、挡药板45、喷管46、点火导线47组成，所述点火具42位于推进装置4前部，由点火药盒和电点火头组成，点火导线47从推进装置4后部引出，采用遥控电点火方式；所述推进剂44为GAT0-3管状发射药。

如图1所示，所述连接筒5既是包装筒也是随进破冰装置3的定向器，由前筒口盖51、前盖密封圈52、筒身53、后筒口盖54、后盖密封圈55、引信保险销密封盖56组成；所述前筒口盖51和前盖密封圈52、后筒口盖54和后盖密封圈55分别在筒身53两端通过螺纹与筒身53连接，实现筒身53两端密封；所述引信保险销密封盖56用螺纹连接在筒身53上，将引信手动保险销16密封在筒身53内。

如图7a所示，所述支架6由支撑台61、锁紧螺钉62、支腿63组成，具有调整破冰器高度与水平的若干支腿，支架6的支腿63可伸缩；破冰器处于储存、运输状态，支架6折叠收拢于连接筒5外侧，并处于保险状态，使用时打开支架6，调整支腿63长度并锁紧，如图7b所示。

所述聚能随进破冰器的连接筒5、支架6、穿孔装置壳体12、隔爆体13、破冰装置壳体33均为有机工程材料，器材爆炸时不产生向外飞散的大块杀伤性破 片。

所述聚能随进破冰器的工作方法：如图8所示，打开支架6，拧开锁紧螺钉62，将支腿63张开至极限位置，调节支腿63长短，拧紧锁紧螺钉62，将破冰器平稳地设置在冰面上；拧开引信保险销密封盖56，将引信手动保险销16旋转90°，解除引信15的第一道保险；将推进装置4的点火导线47插头插入电源插座上，待人员撤离至安全距离后，遥控起爆，推进装置4的点火具42点火，点燃推进装置4内推进剂44，推进装置4工作给随进破冰装置3足够的推力，剪断破冰装置固定销34，推动随进破冰装置3沿连接筒5加速向冰面运动，当随进破冰装置3运动30mm时，撞击聚能穿孔装置1的引信撞击销18，解除引信15的第二道保险，引信15工作，引爆穿孔装药1爆炸，使药型罩112形成一个高速金属弹丸在冰层上穿孔，同时爆轰波由传爆装置2传递至随进破冰装置3前端的延期起爆装置31，延期起爆装置31开始延时；随进破冰装置3在推进装置4的推动下，克服水的阻力，继续沿聚能穿孔装置1穿出的冰孔进入冰层下约1.5m，此时延期起爆装置31到达延期时间，引爆破冰装药32在水下爆炸，爆破冰层。

Claims (10)

1.一种聚能随进破冰器，其特征在于：集储存、运输、发射、破冰功能于一体的两级爆炸破冰结构，一级爆炸破冰结构具有引信起爆后形成高速动能弹丸对冰层进行穿孔的聚能穿孔装置(1)；二级爆炸破冰结构具有在推进装置(4)推力作用下沿一级聚能穿孔装置(1)穿出的孔道进入冰层下的水中对冰层进行爆破的随进破冰装置(3)；所述聚能穿孔装置(1)、随进破冰装置(3)、推进装置(4)依序密封在连接筒(5)内，所述聚能穿孔装置(1)通过传爆装置(2)与随进破冰装置(3)相连，随进破冰装置(3)尾端嵌入有提供动力的推进装置(4)；所述连接筒(5)外中部设置有支架(6)。

2.根据权利要求1所述一种聚能随进破冰器，其特征在于：聚能穿孔装置(1)由穿孔装药(11)、穿孔装置壳体(12)、隔爆体(13)、穿孔装置固定销(14)、引信(15)、引信压盖(17)组成；所述穿孔装置壳体(12)内设置的穿孔装药(11)前部设置有药型罩(112)，后部设置有引信压盖(17)固定的引信(15)；穿孔装药(11)之后设置有防止随进破冰装置(3)殉爆的隔爆体(13)；所述穿孔装置壳体(12)通过穿孔装置固定销(14)定位在连接筒(5)的筒身上。

3.根据权利要求2所述一种聚能随进破冰器，其特征在于：所述穿孔装药(11)为聚能成型装药，具有爆炸后形成速度约2000m/s的高速金属弹丸，由聚能药柱(111)和药型罩(112)组成；所述聚能药柱(111)为塑性炸药压制而成，结构为圆柱体加圆台结构；所述药型罩(112)为球缺形金属药型罩，药型罩设置在聚能药柱(111)的前部。

4.根据权利要求1所述一种聚能随进破冰器，其特征在于：所述随进破冰装置(3)由延期起爆装置(31)、破冰装药(32)、破冰装置壳体(33)、破冰装置固定销(34)组成；所述破冰装置壳体(33)前端设置有延期起爆装置(31)， 延期起爆装置(31)与破冰装置壳体(33)内设置的破冰装药(32)接触，所述破冰装药(32)为高能猛炸药；所述破冰装置壳体(33)通过破冰装置固定销(34)定位在连接筒(5)的筒身上。

5.根据权利要求4所述一种聚能随进破冰器，其特征在于：所述延期起爆装置(31)通过螺纹连接体(316)与破冰装置壳体(33)前端连接，延期起爆装置(31)由导爆管(311)、定位螺盖(312)、封口塞(313)、延期体(314)、起爆体(315)、螺纹连接体(316)组成，所述导爆管(311)穿过定位螺盖(312)、封口塞(313)至延期体(314)，延期体(314)另一端设置有起爆体(315)，所述定位螺盖(312)将封口塞(313)、延期体(314)、起爆体(315)定位并密封在螺纹连接体(316)内；所述导爆管(311)另一端通过传爆装置(2)穿过隔爆体(13)与穿孔装药连接。

6.根据权利要求1所述一种聚能随进破冰器，其特征在于：所述推进装置(4)由连接螺盖(41)、点火具(42)、燃烧室(43)、推进剂(44)、挡药板(45)、喷管(46)、点火导线(47)组成，所述燃烧室(43)前端设置的连接螺盖(41)嵌入随进破冰装置(3)尾端的破冰装置壳体(33)内，由螺纹紧固连接；燃烧室(43)后端设置有喷管(46)，所述燃烧室(43)内推进剂(44)后端设置有挡药板(45)，推进剂(44)的前端与点火具(42)连接，所述点火具(42)通过点火导线(47)穿过推进剂(44)、挡药板(45)至喷管(46)外与遥控电点火器连接；所述点火具(42)由点火药盒和电点火头组成；所述推进剂(44)为管状发射药。

7.根据权利要求1所述一种聚能随进破冰器，其特征在于：所述连接筒(5)为随进破冰装置(3)的定向器，由前筒口盖(51)、前盖密封圈(52)、筒身(53)、后筒口盖(54)、后盖密封圈(55)、引信保险销密封盖(56)组成；所述前筒口 盖(51)通过前盖密封圈(52)与筒身(53)一端密封连接，筒身(53)另一端通过后盖密封圈(55)与后筒口盖(54)密封连接，所述筒身(53)中部设置有将引信手动保险销密封在筒身内的引信保险销密封盖(56)。

8.根据权利要求1所述一种聚能随进破冰器，其特征在于：所述支架(6)由支撑台(61)、锁紧螺钉(62)、支腿(63)组成，所述支撑台(61)一周铰接有若干个支腿(63)，支腿(63)与连接筒(5)的夹角为0°角至锐角；所述支腿(63)为可伸缩支腿，由上支腿与下支腿的槽孔通过锁紧螺钉(62)连接构成。

9.根据权利要求2所述一种聚能随进破冰器，其特征在于：所述聚能随进破冰器的穿孔装置壳体(12)、隔爆体(13)均为有机工程材料。

10.根据权利要求2所述一种聚能随进破冰器，其特征在于：所述引信(15)为机电引信，引信(15)上设置有手动解除引信第一道保险的引信手动保险销(16)，和引信上设置有随进破冰装置撞击聚能穿孔装置解除引信第二道保险的引信撞击销(18)。 

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