一种横剖面弯折变壁厚金属构件的聚能切割方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201010549062.X

申请日:

2010.11.18

公开号:

CN102042785A

公开日:

2011.05.04

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情:

未缴年费专利权终止IPC(主分类):F42D 1/00申请日:20101118授权公告日:20130710终止日期:20161118|||授权|||著录事项变更IPC(主分类):F42D 1/00变更事项:发明人变更前:王耀华 陆明 简建忠 顾月兵 刘秀明 龙源 刘影 李春义 陈志富 金广谦 熊伟变更后:王耀华 熊伟 陆明 简建忠 顾月兵 刘秀明 龙源 刘影 李春义 陈志富 金广谦|||实质审查的生效IPC(主分类):F42D 1/00申请日:20101118|||公开

IPC分类号:

F42D1/00; F42D3/00

主分类号:

F42D1/00

申请人:

中国人民解放军理工大学工程兵工程学院

发明人:

王耀华; 陆明; 简建忠; 顾月兵; 刘秀明; 龙源; 刘影; 李春义; 陈志富; 金广谦; 熊伟

地址:

210007 江苏省南京市海福巷1号

优先权:

专利代理机构:

南京苏高专利商标事务所(普通合伙) 32204

代理人:

柏尚春

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内容摘要

本发明提供了一种横剖面弯折变壁厚金属构件的聚能切割方法,其针对不同壁厚采用不同装药量的切割器,相对于其他装药方式,有利于减少炸药用量;采用复合材料制作的防护装置,除对爆炸危害的防护作用外,又能保证所采用的柔性聚能切割器与弯折金属构件表面之间相互位置的恰当匹配;采用一个柔性聚能切割器产生的射流将与其相邻的柔性聚能切割器引爆的精确传爆技术确保各型聚能切割器连续可靠传爆;从而可靠安全地切割横剖面弯折变壁厚金属构件。

权利要求书

1: 一种横剖面弯折变壁厚金属构件的聚能切割方法, 其特征在于 : 该方法包括以下步 骤: (1) 选用药型罩和装药外壳为一体的柔性聚能切割器 ; (2) 对金属构件中不同壁厚的待切割金属层, 采用不同装药量的柔性聚能切割器 ; (3) 提供防护装置, 该防护装置内部留有安装柔性聚能切割器的槽, 将各个柔性聚能切 割器首尾相搭接, 并设置于防护装置的安装槽内 ; (4) 将安装有柔性聚能切割器的防护装置, 使用环氧树脂胶粘接在金属构件的各个待 切割金属层表面 ; (5) 引爆第一个柔性聚能切割器, 该第一个柔性聚能切割器产生的射流将与其相邻的 柔性聚能切割器引爆, 下一个被引爆的柔性聚能切割器再引爆相邻的切割器, 直至所有切 割器全部引爆。 (6) 切割完成。
2: 根据权利要求 1 所述的横剖面弯折变壁厚金属构件的聚能切割方法, 其特征在于 : 步骤 (4) 中, 采用大装药量的聚能切割器向小装药量的聚能切割器或同等装药量的聚能切 割器之间以射流的方式进行传爆。
3: 根据权利要求 1 所述的横剖面弯折变壁厚金属构件的聚能切割方法, 其特征在于 : 步骤 (4) 中, 所有的柔性聚能切割器的连接均采用搭接的方式。
4: 根据权利要求 1 所述的横剖面弯折变壁厚金属构件的聚能切割方法, 其特征在于 : 步骤 (4) 中, 所有的柔性聚能切割器的搭接部位, 均采用环氧树脂胶恰当粘接, 粘接方式须 确保射流传爆的顺畅性。
5: 根据权利要求 4 所述的横剖面弯折变壁厚金属构件的聚能切割方法, 其特征在于 : 步骤 (3) 中, 各柔性聚能切割器产生恰当的弯曲变形, 使其能够与待切割金属层的弯曲表 面形成恰当的配合位置。
6: 根据权利要求 5 所述的横剖面弯折变壁厚金属构件的聚能切割方法, 其特征在于 : 所述防护装置内部留有柔性聚能切割器传爆槽。
7: 根据权利要求 5 所述的横剖面弯折变壁厚金属构件的聚能切割方法, 其特征在于 : 在线密度最大的柔性聚能切割器所在的防护装置中, 留有供采用双雷管并联起爆方式的雷 管安装孔。

说明书


一种横剖面弯折变壁厚金属构件的聚能切割方法

    【技术领域】
     本发明涉及一种聚能切割方法, 尤其是一种横剖面弯折变壁厚金属构件的聚能切割方法。 背景技术 本发明直接服务于我国研制的新一代大飞机 ( 包括商用和军用大飞机 )。当机上 乘员需要在空中或水面应急逃生时, 须在飞机上适当部位开辟无障碍人员逃生通道, 以保 障机上乘员及时撤离飞机。该通道开辟时涉及横截面为弯折、 变壁厚特殊金属构件的快速 可靠切割问题, 以现有的技术手段难以解决这种横截面为弯折变壁厚特殊金属构件的快速 可靠切割问题。
     因此, 需要一种新的技术方案以解决上述问题。
     发明内容 本发明的目的是针对现有技术存在的不足, 提供一种可对变壁厚金属构件进行快 速可靠切割的横剖面弯折变壁厚金属构件的聚能切割方法。
     为实现上述目的, 本发明横剖面弯折变壁厚金属构件的聚能切割方法可采用如下 技术方案 :
     一种横剖面弯折变壁厚金属构件的聚能切割方法, 该方法包括以下步骤 :
     (1) 选用药型罩和装药外壳为一体的柔性聚能切割器 ;
     (2) 对金属构件中不同壁厚的待切割金属层, 采用不同装药量的柔性聚能切割器 ;
     (3) 提供防护装置, 该防护装置内部留有安装柔性聚能切割器的槽, 将各个柔性聚 能切割器首尾相搭接, 并设置于防护装置的安装槽内 ;
     (4) 将安装有柔性聚能切割器的防护装置, 使用环氧树脂胶粘接在金属构件的各 个待切割金属层表面 ;
     (5) 引爆第一个柔性聚能切割器, 该第一个柔性聚能切割器产生的射流将与其相 邻的柔性聚能切割器引爆, 下一个被引爆的柔性聚能切割器再引爆相邻的切割器, 直至所 有切割器全部引爆。
     (6) 切割完成。
     与背景技术相比, 本发明针对不同壁厚采用不同装药量的切割器, 相对于其他装 药方式, 有利于减少炸药用量 ; 采用复合材料制作的防护装置, 除对爆炸危害的防护作用 外, 又能保证所采用的柔性聚能切割器与弯折金属构件表面之间相互位置的恰当匹配 ; 采 用一个柔性聚能切割器产生的射流将与其相邻的柔性聚能切割器引爆的精确传爆技术确 保各型聚能切割器连续可靠传爆, 从而可靠安全地切割横剖面弯折变壁厚金属构件。
     附图说明
     图 1 是本发明横剖面弯折变壁厚金属构件的聚能切割方法中柔性聚能切割器的结构示意图。
     图 2 是本发明横剖面弯折变壁厚金属构件的聚能切割方法中柔性聚能切割器安 装于待切割金属构件上的结构示意图。
     图 3 是本发明横剖面弯折变壁厚金属构件的聚能切割方法中防护装置安装于待 切割金属构件上的的结构示意图。
     图 4 是本发明横剖面弯折变壁厚金属构件的聚能切割方法中防护装置的结构示 意图。 具体实施方式
     下面结合附图和具体实施例, 进一步阐明本发明, 应理解这些实施例仅用于说明 本发明而不用于限制本发明的范围, 在阅读了本发明之后, 本领域技术人员对本发明的各 种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
     一种横剖面弯折变壁厚金属构件的聚能切割方法, 该方法包括以下步骤 :
     (1) 选用药型罩和装药外壳为一体的柔性聚能切割器。如图 1 所示, 采用药型罩 11 和装药外壳 12 为一体的柔性聚能切割器 10, 炸药 13 主成分为黑索今, 药型罩 11 和装药 外壳 12 为铅锑合金, 药型罩 11 形状和尺寸与装药的装药量、 形状和尺寸均实现合理匹配, 装药不允许出现断续, 在所用柔性聚能切割器 10 全长上的装药线密度均方差≤ 0.05。 选型考虑的主要因素是切割器的工作环境温度、 切割能力、 结构形式和刚柔性。 由 于切割对象是弯折金属构件, 故选择柔性线型聚能切割器, 该聚能切割器的制作材料均符 合相关国军标规定 (GB/T1472-2005《铅及铅锑合金管》 , GJB296A-1195《黑索今规范》 )。
     (2) 对金属构件中不同壁厚的待切割金属层, 采用不同装药量的柔性聚能切割器 ; 为保证切口贯通的可靠性和切断面的平整性, 各型切割器的装药量均本着最小化加 30% 冗余的原则进行了准确量化。例如, 请参阅图 2 所示, 所述待切割金属层中 A 处的厚度为 2.5mm, B 处的厚度为 2mm, C 处的厚度为 2.5mm, D 处的厚度为 1.8mm。 针对不同壁厚采用不同 柔性聚能切割器 21、 22、 23、 24、 25、 26, 装药线密度分别为 2.1g/m、 6.6g/m、 3.59g/m、 3.59g/ m、 2.1g/m、 2.1g/m。
     (3) 将各个柔性聚能切割器的首尾相搭接, 并设置于防护装置的安装槽内, 然后将 安装有柔性聚能切割器的防护装置, 使用环氧树脂胶粘接在金属构件的各个待切割金属层 表面。请参阅图 2 所示, 对不同型号、 不同长度的柔性聚能切割器, 采用精确空间布设方案, 并使各型柔性聚能切割器产生恰当的弯曲变形, 使其能够与被切割的弯曲金属构件表面形 成恰当的配合位置。其中图 2 中的柔性聚能切割器 22、 25 即产生恰当的弯曲变形以与弯曲 金属构件表面形成恰当的配合位置。
     (4) 引爆第一个柔性聚能切割器, 该第一个柔性聚能切割器产生的射流能够将相 邻的柔性聚能切割器从端面或背部引爆。 下一个被引爆的柔性聚能切割器再引爆相邻的其 他柔性聚能切割器, 直至所有柔性聚能切割器全部引爆。 并且, 采用大装药量的聚能切割器 向小装药量的聚能切割器 ( 或同等装药量的聚能切割器之间 ) 传爆的方式进行引爆。为保 证可靠传爆, 所有的柔性聚能切割器的连接均采用搭接的方式, 搭接处使用环氧树脂胶粘 接。请参阅图 2 所示, 本实施方式中先采用雷管 30 对装药量最大的柔性聚能切割器 22 进 行引爆, 接着柔性聚能切割器 22 从背部将与其相邻的柔性聚能切割器 21、 23 引爆, 接着柔
     性聚能切割器 23 从端面引爆与其相邻的柔性聚能切割器 24, 柔性聚能切割器 24 从端面引 爆与其相邻的柔性聚能切割器 25, 柔性聚能切割器 25 从背部引爆与其相邻的柔性聚能切 割器 26, 从而完成整个引爆。该种采用一个柔性聚能切割器产生的射流将与其相邻的柔性 聚能切割器引爆的精确传爆技术确保各型聚能切割器连续可靠传爆, 从而快速可靠切割的 横剖面弯折变壁厚金属构件。
     (5) 切割完成。
     请参阅图 3 及图 4 所示, 所述柔性聚能切割器外具有覆盖于其上的防护装置 40, 该 防护装置 40 由碳纤维和凯夫拉材料交错层压而成, 内部留有安装柔性聚能切割器的安装 槽和传爆槽, 为柔性聚能切割器的布设和搭接提供便利。包括柔性聚能切割器安装槽 41、 43 以及柔性聚能切割器传爆槽 42。防护装置 40 的结构与聚能切割器形体和构件外形相匹 配。安装方法如错误!未找到引用源。所示, 其中 : 40 为防护装置, 50 为被切割金属构件, 44 为雷管孔位 ( 本实施方式中提供采用双雷管并联起爆方式的雷管安装孔 )。 防护装置 40 的抗爆能力与柔性聚能切割器的爆炸强度和安全防护要求合理匹配 ; 确保柔性聚能切割器 产生的金属飞散物对距爆源 0.5 米范围内的人员不造成任何伤害, 且在 0.10 至 1.0 米范围 内将柔性聚能切割器产生的冲击波超压和噪声削减 60%。

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1、10申请公布号CN102042785A43申请公布日20110504CN102042785ACN102042785A21申请号201010549062X22申请日20101118F42D1/00200601F42D3/0020060171申请人中国人民解放军理工大学工程兵工程学院地址210007江苏省南京市海福巷1号72发明人王耀华陆明简建忠顾月兵刘秀明龙源刘影李春义陈志富金广谦熊伟74专利代理机构南京苏高专利商标事务所普通合伙32204代理人柏尚春54发明名称一种横剖面弯折变壁厚金属构件的聚能切割方法57摘要本发明提供了一种横剖面弯折变壁厚金属构件的聚能切割方法,其针对不同壁厚采用不同装药量。

2、的切割器,相对于其他装药方式,有利于减少炸药用量;采用复合材料制作的防护装置,除对爆炸危害的防护作用外,又能保证所采用的柔性聚能切割器与弯折金属构件表面之间相互位置的恰当匹配;采用一个柔性聚能切割器产生的射流将与其相邻的柔性聚能切割器引爆的精确传爆技术确保各型聚能切割器连续可靠传爆;从而可靠安全地切割横剖面弯折变壁厚金属构件。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图2页CN102042788A1/1页21一种横剖面弯折变壁厚金属构件的聚能切割方法,其特征在于该方法包括以下步骤1选用药型罩和装药外壳为一体的柔性聚能切割器;2对金属构件中不同壁厚的。

3、待切割金属层,采用不同装药量的柔性聚能切割器;3提供防护装置,该防护装置内部留有安装柔性聚能切割器的槽,将各个柔性聚能切割器首尾相搭接,并设置于防护装置的安装槽内;4将安装有柔性聚能切割器的防护装置,使用环氧树脂胶粘接在金属构件的各个待切割金属层表面;5引爆第一个柔性聚能切割器,该第一个柔性聚能切割器产生的射流将与其相邻的柔性聚能切割器引爆,下一个被引爆的柔性聚能切割器再引爆相邻的切割器,直至所有切割器全部引爆。6切割完成。2根据权利要求1所述的横剖面弯折变壁厚金属构件的聚能切割方法,其特征在于步骤4中,采用大装药量的聚能切割器向小装药量的聚能切割器或同等装药量的聚能切割器之间以射流的方式进行。

4、传爆。3根据权利要求1所述的横剖面弯折变壁厚金属构件的聚能切割方法,其特征在于步骤4中,所有的柔性聚能切割器的连接均采用搭接的方式。4根据权利要求1所述的横剖面弯折变壁厚金属构件的聚能切割方法,其特征在于步骤4中,所有的柔性聚能切割器的搭接部位,均采用环氧树脂胶恰当粘接,粘接方式须确保射流传爆的顺畅性。5根据权利要求4所述的横剖面弯折变壁厚金属构件的聚能切割方法,其特征在于步骤3中,各柔性聚能切割器产生恰当的弯曲变形,使其能够与待切割金属层的弯曲表面形成恰当的配合位置。6根据权利要求5所述的横剖面弯折变壁厚金属构件的聚能切割方法,其特征在于所述防护装置内部留有柔性聚能切割器传爆槽。7根据权利要。

5、求5所述的横剖面弯折变壁厚金属构件的聚能切割方法,其特征在于在线密度最大的柔性聚能切割器所在的防护装置中,留有供采用双雷管并联起爆方式的雷管安装孔。权利要求书CN102042785ACN102042788A1/3页3一种横剖面弯折变壁厚金属构件的聚能切割方法技术领域0001本发明涉及一种聚能切割方法,尤其是一种横剖面弯折变壁厚金属构件的聚能切割方法。背景技术0002本发明直接服务于我国研制的新一代大飞机包括商用和军用大飞机。当机上乘员需要在空中或水面应急逃生时,须在飞机上适当部位开辟无障碍人员逃生通道,以保障机上乘员及时撤离飞机。该通道开辟时涉及横截面为弯折、变壁厚特殊金属构件的快速可靠切割问。

6、题,以现有的技术手段难以解决这种横截面为弯折变壁厚特殊金属构件的快速可靠切割问题。0003因此,需要一种新的技术方案以解决上述问题。发明内容0004本发明的目的是针对现有技术存在的不足,提供一种可对变壁厚金属构件进行快速可靠切割的横剖面弯折变壁厚金属构件的聚能切割方法。0005为实现上述目的,本发明横剖面弯折变壁厚金属构件的聚能切割方法可采用如下技术方案0006一种横剖面弯折变壁厚金属构件的聚能切割方法,该方法包括以下步骤00071选用药型罩和装药外壳为一体的柔性聚能切割器;00082对金属构件中不同壁厚的待切割金属层,采用不同装药量的柔性聚能切割器;00093提供防护装置,该防护装置内部留有。

7、安装柔性聚能切割器的槽,将各个柔性聚能切割器首尾相搭接,并设置于防护装置的安装槽内;00104将安装有柔性聚能切割器的防护装置,使用环氧树脂胶粘接在金属构件的各个待切割金属层表面;00115引爆第一个柔性聚能切割器,该第一个柔性聚能切割器产生的射流将与其相邻的柔性聚能切割器引爆,下一个被引爆的柔性聚能切割器再引爆相邻的切割器,直至所有切割器全部引爆。00126切割完成。0013与背景技术相比,本发明针对不同壁厚采用不同装药量的切割器,相对于其他装药方式,有利于减少炸药用量;采用复合材料制作的防护装置,除对爆炸危害的防护作用外,又能保证所采用的柔性聚能切割器与弯折金属构件表面之间相互位置的恰当匹。

8、配;采用一个柔性聚能切割器产生的射流将与其相邻的柔性聚能切割器引爆的精确传爆技术确保各型聚能切割器连续可靠传爆,从而可靠安全地切割横剖面弯折变壁厚金属构件。附图说明0014图1是本发明横剖面弯折变壁厚金属构件的聚能切割方法中柔性聚能切割器的说明书CN102042785ACN102042788A2/3页4结构示意图。0015图2是本发明横剖面弯折变壁厚金属构件的聚能切割方法中柔性聚能切割器安装于待切割金属构件上的结构示意图。0016图3是本发明横剖面弯折变壁厚金属构件的聚能切割方法中防护装置安装于待切割金属构件上的的结构示意图。0017图4是本发明横剖面弯折变壁厚金属构件的聚能切割方法中防护装置。

9、的结构示意图。具体实施方式0018下面结合附图和具体实施例,进一步阐明本发明,应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围,在阅读了本发明之后,本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。0019一种横剖面弯折变壁厚金属构件的聚能切割方法,该方法包括以下步骤00201选用药型罩和装药外壳为一体的柔性聚能切割器。如图1所示,采用药型罩11和装药外壳12为一体的柔性聚能切割器10,炸药13主成分为黑索今,药型罩11和装药外壳12为铅锑合金,药型罩11形状和尺寸与装药的装药量、形状和尺寸均实现合理匹配,装药不允许出现断续,在所用柔性聚能切割器10全长上。

10、的装药线密度均方差005。0021选型考虑的主要因素是切割器的工作环境温度、切割能力、结构形式和刚柔性。由于切割对象是弯折金属构件,故选择柔性线型聚能切割器,该聚能切割器的制作材料均符合相关国军标规定GB/T14722005铅及铅锑合金管,GJB296A1195黑索今规范。00222对金属构件中不同壁厚的待切割金属层,采用不同装药量的柔性聚能切割器;为保证切口贯通的可靠性和切断面的平整性,各型切割器的装药量均本着最小化加30冗余的原则进行了准确量化。例如,请参阅图2所示,所述待切割金属层中A处的厚度为25MM,B处的厚度为2MM,C处的厚度为25MM,D处的厚度为18MM。针对不同壁厚采用不同。

11、柔性聚能切割器21、22、23、24、25、26,装药线密度分别为21G/M、66G/M、359G/M、359G/M、21G/M、21G/M。00233将各个柔性聚能切割器的首尾相搭接,并设置于防护装置的安装槽内,然后将安装有柔性聚能切割器的防护装置,使用环氧树脂胶粘接在金属构件的各个待切割金属层表面。请参阅图2所示,对不同型号、不同长度的柔性聚能切割器,采用精确空间布设方案,并使各型柔性聚能切割器产生恰当的弯曲变形,使其能够与被切割的弯曲金属构件表面形成恰当的配合位置。其中图2中的柔性聚能切割器22、25即产生恰当的弯曲变形以与弯曲金属构件表面形成恰当的配合位置。00244引爆第一个柔性聚能。

12、切割器,该第一个柔性聚能切割器产生的射流能够将相邻的柔性聚能切割器从端面或背部引爆。下一个被引爆的柔性聚能切割器再引爆相邻的其他柔性聚能切割器,直至所有柔性聚能切割器全部引爆。并且,采用大装药量的聚能切割器向小装药量的聚能切割器或同等装药量的聚能切割器之间传爆的方式进行引爆。为保证可靠传爆,所有的柔性聚能切割器的连接均采用搭接的方式,搭接处使用环氧树脂胶粘接。请参阅图2所示,本实施方式中先采用雷管30对装药量最大的柔性聚能切割器22进行引爆,接着柔性聚能切割器22从背部将与其相邻的柔性聚能切割器21、23引爆,接着柔说明书CN102042785ACN102042788A3/3页5性聚能切割器2。

13、3从端面引爆与其相邻的柔性聚能切割器24,柔性聚能切割器24从端面引爆与其相邻的柔性聚能切割器25,柔性聚能切割器25从背部引爆与其相邻的柔性聚能切割器26,从而完成整个引爆。该种采用一个柔性聚能切割器产生的射流将与其相邻的柔性聚能切割器引爆的精确传爆技术确保各型聚能切割器连续可靠传爆,从而快速可靠切割的横剖面弯折变壁厚金属构件。00255切割完成。0026请参阅图3及图4所示,所述柔性聚能切割器外具有覆盖于其上的防护装置40,该防护装置40由碳纤维和凯夫拉材料交错层压而成,内部留有安装柔性聚能切割器的安装槽和传爆槽,为柔性聚能切割器的布设和搭接提供便利。包括柔性聚能切割器安装槽41、43以及。

14、柔性聚能切割器传爆槽42。防护装置40的结构与聚能切割器形体和构件外形相匹配。安装方法如错误未找到引用源。所示,其中40为防护装置,50为被切割金属构件,44为雷管孔位本实施方式中提供采用双雷管并联起爆方式的雷管安装孔。防护装置40的抗爆能力与柔性聚能切割器的爆炸强度和安全防护要求合理匹配;确保柔性聚能切割器产生的金属飞散物对距爆源05米范围内的人员不造成任何伤害,且在010至10米范围内将柔性聚能切割器产生的冲击波超压和噪声削减60。说明书CN102042785ACN102042788A1/2页6图1图2说明书附图CN102042785ACN102042788A2/2页7图3图4说明书附图CN102042785A。

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