一种高温等离子燃烧销毁废旧弹药装置及其制作方法与流程

1.本发明属于兵器弹药领域，尤其涉及一种高温等离子燃烧销毁废旧弹药装置及其制作方法。


背景技术：

2.废旧弹药是指战争年代和军事演习中所遗留弹药，以及弹药在生产、运输、储存、应用中产生的报废弹药，这些废旧弹药已没有使用价值，但其内部依旧含有炸药等危险品，对日常生活与社会建设存在着较大的安全隐患。
3.目前弹药销毁的常规方法有爆炸法、燃烧法和分解法。其中爆炸法对壳体厚度和销毁场地要求较高，且易产生飞散物；燃烧法主要应用于外壳较薄或不带外壳且具有稳定性的弹药，但前提是需要拆除引信、底火和进行钻孔等操作；而分解法要求炸药中必须含有易被溶解成分，应用范围比较受限。另外废旧弹药的搬运或运输过程也给常规方法的使用带来较大危险性。科技的发展也伴随先进销毁技术的兴起，如激光销毁法、烟火切割法等。其中国内有关激光销毁研究主要集中在激光与裸露装药相互作用方面，而国外在激光与带壳装药相互作用方面研究较多，但应用对象主要为塑料壳体或强度较低的金属壳体，且需要电源与冷却系统的加持；而烟火切割法包括固体切割剂切割、聚能切割和高热剂切割等，其中固体切割剂切割和装置中含有感度较高的火工元件底火，在储存及运输过程中存在不安全因素，且属于近距离操作切割；聚能切割属于远距离操作切割，但炸药的使用导致操作过程危险性较大；高热剂切割虽然减少了对弹药的处理工序，降低了危险系数，但高热剂的配制和固型为实际操作和运用带来一定的局限性。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种高温等离子燃烧销毁废旧弹药装置及其制作方法，旨在解决以上技术问题。
5.本发明是这样实现的，一种高温等离子燃烧销毁废旧弹药装置，包括点火装置和销毁装置本体，所述点火装置包括点火器压帽、密封插塞、点火器本体、点火器和堵头，所述点火器本体的一端与销毁装置本体螺纹连接，所述点火器和密封插塞依次设置在点火器本体的内部，所述堵头设置在点火器本体靠近销毁装置本体的一端，所述点火器压帽连接在点火器本体的另一端，且密封插塞的一端贯穿点火器压帽；
6.所述销毁装置本体内装配有若干发金属粉高能单元，所述金属粉高能单元的端面覆盖有锡箔垫片，所述锡箔垫片的侧面设置有挡圈；
7.所述销毁装置本体输入端与点火装置螺纹连接，所述销毁装置本体输出端螺纹连接有喷嘴，所述喷嘴内设置有喷嘴衬套，所述喷嘴的一端通过螺钉固定有防潮帽，所述防潮帽和喷嘴之间设置有挡板，所述挡板设置在防潮帽的中心孔中。
8.进一步的技术方案，所述金属粉高能单元配制粉材由10％～40％的活性金属粉、35％～65％的金属氧化物、1％～10％的燃速调节化合物、1％～10％的产气化合物和其他
添加剂配比而成；所述活性金属粉为镁粉、锌粉、镍粉、铝镁合金粉、铝锌合金粉的一种或几种；所述金属氧化物为三氧化二铁、四氧化三铁、氧化亚铜、氧化铜的一种或几种；所述燃速调节化合物为碳酸钙、四氧化三钴、碳粉的一种或几种；所述产气化合物为端羟基聚丁二烯、聚四氟乙烯、氟橡胶的一种或几种。
9.进一步的技术方案，所述金属粉高能单元为压制成型的带有中心孔的圆柱体，使用数量或质量可根据需要熔透废旧弹药壳体厚度进行调整，一般单发金属粉高能单元外径为25mm～55mm，中心孔尺寸为8mm～10mm，高度为15mm～30mm。
10.进一步的技术方案，所述喷嘴外部为圆柱体，所述喷嘴的一端内壁设置有螺纹和密封面，所述喷嘴的另一端设置为圆锥形和圆柱形相结合的结构，所述喷嘴外圆面远离销毁装置本体的一端设置有环形槽。
11.进一步的技术方案，所述喷嘴衬套采用圆锥形和圆柱形相结合结构，内置于喷嘴内，所述喷嘴衬套的材质为耐高温石墨材料。
12.进一步的技术方案，所述挡板由非金属材料制成。
13.进一步的技术方案，所述销毁装置本体和点火装置之间还设置有密封圈。
14.进一步的技术方案，一种制作高温等离子燃烧销毁废旧弹药装置的方法，包括以下步骤：
15.步骤1、根据销毁要求，选取所需要的销毁装置本体、喷嘴衬套、防潮帽、挡板、锡箔垫片、挡圈、万用表、密封圈、点火器压帽、密封插塞、点火器本体、点火器和堵头等；
16.步骤2、将堵头、点火器、密封插塞、点火器压帽依次装在点火器本体上，最后将密封圈装配在点火器本体的一端，制成点火装置，并使用万用表测量电阻，放置备用；
17.步骤3、配制切割药柱用金属粉，按技术要求称取合适质量的金属粉倒入模具，通过压机压制成中空柱体，制造足够数量的金属粉高能单元；
18.步骤4、从销毁装置本体输出端将压制成型的金属粉高能单元轻放至销毁装置本体中，然后在端面覆盖锡箔垫片，并装配挡圈；
19.步骤5、在喷嘴中放置喷嘴衬套，并与装配好切割药柱的销毁装置本体输出端相连；
20.步骤6、挡板放置于防潮帽的中心孔中，然后与喷嘴连接，并使用螺钉固定；
21.步骤7、将点火装置输出端与销毁装置本体输入端相连，再次检测电阻，若通断正常，即可进行装箱；若通断异常，检查直至电阻满足要求后，进行装箱；
22.步骤8、完成所有产品包装后，运输至库房内待用。
23.相较于现有技术，本发明的有益效果如下：
24.(1)可实现对废旧弹药进行就地销毁，避免了搬运或运输过程造成的安全隐患；
25.(2)整个销毁过程无火工品参与，属于燃烧销毁，避免了爆炸销毁所带来的噪音、环境污染等危害，极大降低了销毁废旧弹药的危险性；
26.(3)变孔径化喷嘴结构增加了高温熔渣的射流速度，提高了熔孔效率；
27.(4)高温等离子流体熔透金属壳体，燃烧销毁炸药，不会产生破片等飞溅物；
28.(5)金属粉高能单元所用粉材均优选配比，且通过模具压制成单孔柱体，不仅有利于装配、最大程度发挥药柱切割效果，而且熔化金属孔的深度和直径大小可根据废旧弹药壳体厚度对药柱数量或质量进行调整；
29.切割药柱质量/g熔穿壳体壁厚/mm10010300205003080040120050
30.(6)石墨喷嘴衬套提高了喷嘴耐烧蚀能力，减少了射流流动时对喷嘴的烧蚀，提高射流喷射时射流速度和形态的稳定性；
31.(7)防潮帽、挡板和喷嘴装配结构，可防止销毁装置储存过程中金属粉高能单元受潮，且能够增加金属粉高能单元燃烧时本体内腔产生的压力，提高金属粉等离子流体的射流速度和切割效果。
附图说明
32.图1为本发明的正视结构示意图；
33.图2为本发明的点火装置正视结构示意图；
34.图3为本发明的石墨喷嘴正视结构示意图。
35.附图中：点火装置1、销毁装置本体2、金属粉高能单元3、喷嘴4、锡箔垫片5、挡圈6、喷嘴衬套7、防潮帽8、挡板9、螺钉10、密封圈11、点火器压帽12、密封插塞13、点火器本体14、点火器15、堵头16。
具体实施方式
36.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
37.以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
38.实施例一
39.如图1-3所示，为本发明提供的一种高温等离子燃烧销毁废旧弹药装置，包括点火装置1和销毁装置本体2，所述点火装置1包括点火器压帽12、密封插塞13、点火器本体14、点火器15和堵头16，所述点火器本体14的一端与销毁装置本体2螺纹连接，所述点火器15和密封插塞13依次设置在点火器本体14的内部，所述堵头16设置在点火器本体14靠近销毁装置本体2的一端，所述点火器压帽12连接在点火器本体14的另一端，且密封插塞13的一端贯穿点火器压帽12，所述点火器15的电源线穿过密封插塞13延伸到外部；
40.所述销毁装置本体2内装配有若干发金属粉高能单元3，所述金属粉高能单元3的端面覆盖有锡箔垫片5，所述锡箔垫片5的侧面设置有挡圈6；
41.所述销毁装置本体2输入端与点火装置1螺纹连接，所述销毁装置本体2输出端螺纹连接有喷嘴4，所述喷嘴4内设置有喷嘴衬套7，所述喷嘴4的一端通过螺钉10固定有防潮帽8，所述防潮帽8和喷嘴4之间设置有挡板9，所述挡板9设置在防潮帽8的中心孔中。
42.在本发明实施例中，作为本发明的一种优选实施例，所述金属粉高能单元3配制粉材由10％的活性金属粉、35％的金属氧化物、1％的燃速调节化合物、1％的产气化合物和其
他添加剂配比而成。
43.在本发明实施例中，作为本发明的一种优选实施例，所述活性金属粉为镁粉、锌粉、镍粉、铝镁合金粉、铝锌合金粉的一种或几种；
44.所述金属氧化物为三氧化二铁、四氧化三铁、氧化亚铜、氧化铜的一种或几种；
45.所述燃速调节化合物为碳酸钙、四氧化三钴、碳粉的一种或几种；
46.所述产气化合物为端羟基聚丁二烯、聚四氟乙烯、氟橡胶的一种或几种。
47.在本发明实施例中，如图1所示，作为本发明的一种优选实施例，所述金属粉高能单元3为压制成型的带有中心孔的圆柱体，使用数量或质量可根据需要熔透废旧弹药壳体厚度进行调整，单发金属粉高能单元3外径为25mm，中心孔尺寸为8mm，高度为15mm。
48.在本发明实施例中，如图1和3所示，作为本发明的一种优选实施例，所述喷嘴4外部为圆柱体，所述喷嘴4的一端内壁设置有螺纹和密封面，所述喷嘴4的另一端设置为圆锥形和圆柱形相结合的结构，所述喷嘴4外圆面远离销毁装置本体2的一端设置有环形槽。
49.在本发明实施例中，如图1和图3所示，作为本发明的一种优选实施例，所述喷嘴衬套7采用圆锥形和圆柱形相结合结构，内置于喷嘴4内，所述喷嘴衬套7的材质为耐高温石墨材料。
50.在本发明实施例中，作为本发明的一种优选实施例，所述挡板9由非金属材料制成，如尼龙等。
51.在本发明实施例中，作为本发明的一种优选实施例，所述销毁装置本体2和点火装置1之间还设置有密封圈11。
52.实施例二
53.与实施例一不同之处在于金属粉高能单元3的制作，此处选用：40％的活性金属粉、65％的金属氧化物、10％的燃速调节化合物、10％的产气化合物和其他添加剂配比而成。
54.制作完成的单发金属粉高能单元3的尺寸为：外径为55mm，中心孔尺寸为10mm，高度为30mm。
55.实施例三
56.与实施例一和实施例二不同之处在于金属粉高能单元3的制作，此处选用：25％的活性金属粉、50％的金属氧化物、5.5％的燃速调节化合物、5.5％的产气化合物和其他添加剂配比而成。
57.制作完成的单发金属粉高能单元3的尺寸为：外径为40mm，中心孔尺寸为9mm，高度为22.5mm。
58.一种制作高温等离子燃烧销毁废旧弹药装置的方法，包括以下步骤：
59.步骤1、根据销毁要求，选取所需要的销毁装置本体2、喷嘴4衬套7、防潮帽8、挡板9、锡箔垫片5、挡圈6、万用表、密封圈11、点火器15压帽12、密封插塞13、点火器本体14、点火器15和堵头16等；
60.步骤2、将堵头16、点火器15、密封插塞13、点火器15压帽12依次装在点火器本体14上，最后将密封圈11装配在点火器本体14的一端，制成点火装置1，并使用万用表测量电阻，放置备用；
61.步骤3、配制切割药柱用金属粉，按技术要求称取合适质量的金属粉倒入模具，通
过压机压制成中空柱体，制造足够数量的金属粉高能单元3；
62.步骤4、从销毁装置本体2输出端将压制成型的金属粉高能单元3轻放至销毁装置本体2中，然后在端面覆盖锡箔垫片5，并装配挡圈6；
63.步骤5、在喷嘴4中放置喷嘴衬套7，并与装配好切割药柱的销毁装置本体2输出端相连；
64.步骤6、挡板9放置于防潮帽8的中心孔中，然后与喷嘴4连接，并使用螺钉10固定；
65.步骤7、将点火装置1输出端与销毁装置本体2输入端相连，再次检测电阻，若通断正常，即可进行装箱；若通断异常，检查直至电阻满足要求后，进行装箱；
66.步骤8、完成所有产品包装后，运输至库房内待用。
67.使用时，将废旧弹药安装到销毁装置本体2的输出端，首先通电完成点火装置1进行点火，然后点火装置1形成高温火焰点燃金属粉高能单元3，在销毁装置本体2内产生高温等离子金属流体和高压气体，并在烧透挡板9后喷向废旧弹药壳体，最后高速等离子流体熔透废旧弹药金属壳体，点燃壳体内部炸药，从而实现废旧弹药的销毁。
68.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
69.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。