發(fā)布時間：2021-10-12所屬分類：工程師職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：在分析國內(nèi)廢舊單兵破甲彈拆卸分解技術(shù)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，立足國內(nèi)現(xiàn)有裝備水平，提出了一種高壓水射流多頭切割的設(shè)計(jì)方案及其工作原理，對高壓水射流多頭切割系統(tǒng)的有關(guān)技術(shù)問題進(jìn)行了討論，對現(xiàn)有單兵破甲彈處理生產(chǎn)線改造以及其它類別的廢彈藥分解處理
摘要：在分析國內(nèi)廢舊單兵破甲彈拆卸分解技術(shù)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，立足國內(nèi)現(xiàn)有裝備水平，提出了一種高壓水射流多頭切割的設(shè)計(jì)方案及其工作原理，對高壓水射流多頭切割系統(tǒng)的有關(guān)技術(shù)問題進(jìn)行了討論，對現(xiàn)有單兵破甲彈處理生產(chǎn)線改造以及其它類別的廢彈藥分解處理具有很高的參考價值。
關(guān)鍵詞：單兵破甲彈;高壓水射流;多頭切割;分解拆卸
0引言
單兵破甲彈系指火箭筒破甲彈和82毫米無座力破甲彈等彈種的總稱。這類炮彈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：①組成炮彈的零部件較多，各組件間大多以螺紋連接為主;②外形結(jié)構(gòu)組件均為薄壁金屬材質(zhì)回轉(zhuǎn)體，不同部位尺寸差異大;③起爆炮彈的引信裝置一般安放在戰(zhàn)斗部內(nèi)部，安全性較差等。目前，在我國待處理的報(bào)廢通用彈藥中，單兵破甲彈的數(shù)量很大，達(dá)到數(shù)百萬數(shù)量級。如何安全、高效地拆解退役報(bào)廢的各式單兵破甲彈，成為業(yè)內(nèi)眾多單位關(guān)注的熱點(diǎn)。
本文在分析國內(nèi)現(xiàn)有廢舊單兵破甲彈拆解技術(shù)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，提出一種拆解處理單兵破甲彈的新方案，確定了其工作原理，并對有關(guān)技術(shù)進(jìn)行了探析。
1單兵破甲彈拆解技術(shù)現(xiàn)狀
以典型產(chǎn)品69式40mm火箭筒破甲彈為例，69式40mm火箭筒破甲彈的引信頭部機(jī)構(gòu)、戰(zhàn)斗部、噴嘴、燃燒室?guī)状蠼M件及其中的零部件，相互之間大多以螺紋相連接。拆分69式40mm火箭筒破甲彈，基本都是按照破甲彈裝配順序，逆向作業(yè)，旋扭開連接螺紋來分離部件�，F(xiàn)在國內(nèi)大多數(shù)專業(yè)廢彈藥處理單位基本都遵循如圖1所示的工藝流程。
在具體拆解處理方法上，又分為以手工作業(yè)為主和機(jī)械作業(yè)為主兩種方式。
1.1手工作業(yè)借助簡單夾具和專用扳手，主要以人手工旋卸為主。卸引信頭部機(jī)構(gòu)、分離戰(zhàn)斗部和發(fā)動機(jī)、取出引信底部機(jī)構(gòu)、卸點(diǎn)火具等工序的作業(yè)，均是將破甲彈安放在普通、簡易夾具上，人工旋卸。然后，用改制的車床進(jìn)行車削開戰(zhàn)斗部、風(fēng)帽，用專用油壓機(jī)壓出戰(zhàn)斗部裝填的藥柱。
1.2機(jī)械作業(yè)破甲彈的拆分作業(yè)的主要工序，如卸引信頭部機(jī)構(gòu)、分離戰(zhàn)斗部與發(fā)動機(jī)、卸點(diǎn)火具、切割風(fēng)帽、壓出藥柱等，均是使用專門的機(jī)械設(shè)備。這些機(jī)械設(shè)備是：塑料筒切割機(jī)、彈頭引信旋卸機(jī)、風(fēng)帽切割機(jī)、火箭筒彈分解機(jī)、藥柱壓出機(jī)等。它們通常被分別安裝在單獨(dú)的工作間內(nèi)。
無論是手工拆卸還是機(jī)械拆卸69式40mm火箭筒破甲彈，作業(yè)中，常常會遇到鋁質(zhì)戰(zhàn)斗部與鋼質(zhì)發(fā)動機(jī)因各種原因旋分不開的現(xiàn)象。遇到這種情況，一般都是對其進(jìn)行炸毀處理。而炸毀作業(yè)，危險性大，物料無法回收，又帶來極大浪費(fèi)。
采用多點(diǎn)高壓水切割，簡化了作業(yè)流程，可以實(shí)現(xiàn)一次裝卡切割，69式40mm火箭筒破甲彈各個主要組件便完全分離。自動上料、連續(xù)生產(chǎn)，其中的危險作業(yè)可人機(jī)隔離，完全克服現(xiàn)有的手工或機(jī)械拆卸存在的，諸如人、彈共處一室，危險品在工序間頻繁轉(zhuǎn)運(yùn)，旋分不開等弊端，提高生產(chǎn)作業(yè)的本質(zhì)安全度和自動化水平。
2單兵破甲彈高壓水切割分解技術(shù)方案及其原理
高壓水切割作為一種新興的技術(shù)，在各行各業(yè)有廣泛的應(yīng)用，己得到社會的普遍認(rèn)可和接受[1-3]。它具有高能、冷態(tài)、點(diǎn)割的特點(diǎn)，切割時無熱聚集，無熱影響區(qū)，特別適合對彈藥進(jìn)行安全切割。
2.1單兵破甲彈高壓水切割系統(tǒng)組成單兵破甲彈高壓水切割系統(tǒng)有以下部分組成：切割器、多切割頭平臺、超高壓發(fā)生器、水質(zhì)處理裝置、工件隨動裝置和控制系統(tǒng)。如圖2所示。
①切割器：懸臂式布置4個切割頭(人造寶石超高壓噴嘴)，相互之間位置、距離可調(diào)節(jié)。每個切割頭射流角度及方向可調(diào)節(jié)。還包含壓力分配器，以保障4個切割頭分別獲得各自適用的工作壓力。
②多切割頭平臺：采用無水槽切割平臺(以水收集器代替水箱)，既可減少占地面積，又便于和進(jìn)出料裝置對接。
③超高壓發(fā)生器：是水射流動力產(chǎn)生裝置。選壓力為300MPa的超高壓發(fā)生器。
�、芩|(zhì)處理裝置：考慮連續(xù)生產(chǎn)節(jié)約用水的需要，對水分二步六級(逐級沉淀過濾、水離解裝置及固定取水樣裝置等)處理。其處理量需滿足水切割機(jī)水量要求。
�、莨ぜS動裝置：水切割工件無需裝夾，為保證破甲彈各切割部位定位后實(shí)現(xiàn)圓周環(huán)切，采用專門設(shè)計(jì)的對輪、多節(jié)同步旋轉(zhuǎn)裝置，既顧及水射流切割濺射及水收集器的布置，又保證彈體正常勻速旋轉(zhuǎn)。
⑥控制系統(tǒng)：以PLC為核心，由本安開關(guān)、防爆控制箱等組成。充分考慮系統(tǒng)組件的聯(lián)動自鎖、互鎖、切割位置檢測及故障診斷等。
2.2單兵破甲彈切割切割方案對69式40mm破甲彈拆分處理，就是將其中的引信、炸藥、發(fā)射藥、點(diǎn)火具這些爆炸危險品拆除，使其完全去功能化。高壓水切割拆解，就是將69式40mm破甲彈對如圖3所示的4個部位用高壓水射流同時進(jìn)行環(huán)形切割，使部件分離，取出其中的爆炸危險品。
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由于要切割的4個部位的材料材質(zhì)不同，需要切割的厚度不同(如表2所示)，切割前，通過壓力分配器，調(diào)定相應(yīng)部位切割頭的切割力，以確保切割效果。
2.3系統(tǒng)工作過程
�、賹楏w定位放置在輸送裝置上，開啟防爆傳遞小窗送入抗爆間;移料機(jī)械手將其定位擺放在工件隨動系統(tǒng)上，使水切割系統(tǒng)的4個切割頭對準(zhǔn)圖3所示的四個部位。
�、趩涌刂葡到y(tǒng)，讓工件隨動系統(tǒng)的對輪、多節(jié)同步旋轉(zhuǎn)裝置帶動破甲彈旋轉(zhuǎn)，4個切割頭按照事先設(shè)定的不同射流壓力工作。
�、蹚楏w旋轉(zhuǎn)一周，將切開的四段分別收取。
④水、磨料、金屬屑流入多切割頭平臺的水收集器后，流經(jīng)管道進(jìn)入水質(zhì)處理裝置，逐級沉淀過濾、水離解后，固定取水樣裝置檢測合格的水循環(huán)再用。
�、蓍_啟防爆傳遞小窗輸入下一發(fā)彈，開始下一循環(huán)的工作。
3方案的優(yōu)點(diǎn)與技術(shù)難點(diǎn)
3.1方案的優(yōu)點(diǎn)①用高壓水射流切割法取代旋卸分離法拆分69式40mm破甲彈，實(shí)現(xiàn)了危險作業(yè)完全人機(jī)隔離，避免危險品的頻繁裝夾、移送，減化了作業(yè)流程，安全可靠性好。②避免了破甲彈拆分不開，需炸毀處理的安全隱患，還減少了環(huán)境污染，同時可提高材料回收率。③高壓水切割系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了破甲彈拆解自動化，提升了破甲彈拆解生產(chǎn)的本質(zhì)安全度，大幅度降低了工人的勞動強(qiáng)度。
3.2技術(shù)難點(diǎn)和實(shí)現(xiàn)途徑
�、俑邏喊l(fā)生器和四個噴嘴匹配問題
1)足夠高的壓力以保證四個噴嘴正常切割工作。高壓發(fā)生器額定壓力有一定冗余度或有多臺高壓發(fā)生裝置并行運(yùn)轉(zhuǎn)。
2)因切割材質(zhì)、厚度不同，四個噴嘴所需壓力不同增設(shè)壓力分配器，以調(diào)整四個噴嘴在切割同一產(chǎn)品的不同材質(zhì)、不同厚度時所需的不同壓力，以及適應(yīng)其他產(chǎn)品的切割之需。
�、谒占髟O(shè)計(jì)將水收集器和防水霧、防飛濺裝置集成。
�、郛a(chǎn)品定位放置工件隨動裝置，依每種產(chǎn)品外形不同定制，可更換。另外加裝定位探測器，提示高精度機(jī)械手，當(dāng)放置位置不當(dāng)時，系統(tǒng)報(bào)警，機(jī)械手抓取調(diào)整重放。
�、芩|(zhì)處理問題因水用量較大，若水循環(huán)使用，切割后的含雜質(zhì)水的處理問題。切割后的水?dāng)M采用分級沉淀、過濾，將其中的砂料、金屬屑除去后，經(jīng)水離解裝置再處理，使其成為可循環(huán)用之水。
4結(jié)束語
廢舊單兵破甲彈高壓水多頭切割拆解是一種新型、安全高效、自動化程度高的方法。本文提出的單次多頭切割分解單兵破甲彈設(shè)計(jì)方案和對有關(guān)技術(shù)的分析，對現(xiàn)有破甲彈處理生產(chǎn)線改造具有一定的指導(dǎo)意義，對其它類別廢彈藥處理，也有很高的參考價值。——論文作者：羅同杰①LUOTong-jie;孫長穩(wěn)①SUNChang-wen;杜文勝②DUWen-sheng;趙運(yùn)①ZHAOYun;孫世廷①SUNShi-ting;王海濤①WANGHai-tao
