一種水下環狀爆破式切割裝置的製作方法

2024-02-24 08:51:15

本發明涉及水下切割設備技術領域，具體為一種水下環狀爆破式切割裝置。

背景技術：

眾所周知，海洋對人類的生存和發展有著重要的作用，其環境的變化對全球氣候有著重大影響，目前發達國家在海洋環境監測方面投入了大量資金，採用多種手段與方法對海洋環境進行監測，收集相關資料和數據量，其中常用方法是將監測設備安裝在水中平臺上通過系留在水下某深度工作，通過水下絞車收放系留索調節在水中的深度，然而一旦收放出現故障可能使得監測設備難以浮出水面，導致重大損失，遇到此類情況常採用水下機器人攜帶機械手等手段對其進行切割而使平臺浮至水面，但由於系留索的強度較高，使用普通的機械手操作無法將其切斷，而且機械手在系留索所處的位置操作很不方便，這就增加了操作難度，降低了工作效率，此時就需要採用一些特殊手段進行切割。

技術實現要素：

為了克服現有技術方案的不足,本發明提供一種水下環狀爆破式切割裝置，結構簡單、造價低廉、操作方便安全，具有承受一定水壓的能力，能夠在一定範圍內沿圓周方向向外輻射出環狀連續的射流環，從而可靠地將系留索切斷，值得推廣。

本發明解決其技術問題所採用的技術方案是：一種水下環狀爆破式切割裝置，包括圓柱形的殼體，所述殼體的內部為空心結構，所述殼體的右端設置有掛板，所述掛板的中心設置有掛孔，所述掛孔上設置有開口環，所述殼體的內部設置有水壓觸發器和爆破裝置，所述水壓觸發器包括壓力傳感器和觸發電路，所述觸發電路一端與壓力傳感器連接在一起，另一端與爆破裝置連接在一起，所述爆破裝置包括引信、傳爆管、導爆藥柱和聚能罩，所述引信一端與觸發電路連接在一起，另一端與傳爆管連接在一起，所述傳爆管上設置有電雷管，所述電雷管與導爆藥柱連接在一起，所述聚能罩設置在殼體內右部，所述聚能罩與殼體之間設置有空腔，所述聚能罩內部設置有炸藥，所述導藥爆柱與炸藥接觸，所述聚能罩內部上下兩端均設置有擋板。

作為本發明一種優選的技術方案，所述殼體採用鑄鐵材料製成。

作為本發明一種優選的技術方案，所述聚能罩為楔形結構。

作為本發明一種優選的技術方案，所述炸藥是由tnt和rdx按照7:13的比例注裝成型的。

作為本發明一種優選的技術方案，所述擋板上設置有鑄鐵層。

作為本發明一種優選的技術方案，所述聚能罩上下兩端中部均設置有「v」型的凹槽，且所述凹槽的深度為0.25mm。

作為本發明一種優選的技術方案，所述凹槽的頂角為45°。

作為本發明一種優選的技術方案，所述聚能罩中部開設有一條凹形槽，且所述導藥爆柱設置在凹形槽內。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：該水下環狀爆破式切割裝置通過設置聚能罩，聚能罩是能夠有效聚集爆破能量的結構，採用線性聚能罩聚集爆破能量使得能量的利用率遠遠高於無藥型罩的普通藥包高，而且使得爆破效果受水環境影響小、可適當減小裝藥量，從而節省成本，再者，由於聚能罩爆破能量主要是對系留索產生切割作用，所以不會對平臺產生破壞，整體上來看，該水下環狀爆破式切割裝置，結構簡單、造價低廉、操作方便安全，具有承受一定水壓的能力，能夠在一定範圍內沿圓周方向向外輻射出環狀連續的射流環，從而可靠地將系留索切斷，值得推廣。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖；

圖2為本發明聚能罩結構示意圖；

圖3為本發明觸發電路結構示意圖。

圖中：1-殼體；2-掛板；3-掛孔；4-開口環；5-水壓觸發器；6-爆破裝置；7-引信；8-傳爆管；9-導藥爆柱；10-聚能罩；11-電雷管；12-空腔；13-炸藥；14-擋板；15-鑄鐵層；16-凹槽；17-凹形槽；18-壓力傳感器；19-觸發電路。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

實施例：

如圖1所示，本發明提供了一種水下環狀爆破式切割裝置，包括圓柱形的殼體1，所述殼體1的內部為空心結構，所述殼體1的右端設置有掛板2，所述掛板2的中心設置有掛孔3，所述掛孔3上設置有開口環4，所述殼體1的內部設置有水壓觸發器5和爆破裝置6，所述水壓觸發器5包括壓力傳感器18和觸發電路19，所述觸發電路19一端與壓力傳感器18連接在一起，另一端與爆破裝置6連接在一起，所述爆破裝置6包括引信7、傳爆管8、導爆藥柱9和聚能罩10，所述引信7一端與觸發電路19連接在一起，另一端與傳爆管8連接在一起，所述傳爆管8上設置有電雷管11，所述電雷管11與導爆藥柱9連接在一起，所述聚能罩10設置在殼體1內右部，所述聚能罩10與殼體1之間設置有空腔12，所述聚能罩10內部設置有炸藥13，所述導藥爆柱9與炸藥13接觸，所述聚能罩10內部上下兩端均設置有擋板14。

切割原理：在切割之前先通過專用的掛接裝置或者是水下蛙人將該切割裝置的開口環4掛接在錨鏈上，在該切割裝置自身的重力作用下，沿著錨鏈向下滑向錨，在滑動的過程中水壓力會作用於壓力傳感器18，而且隨著水深越深，水壓力會越大，當水壓力達到壓力傳感器18的預設值時，觸發電路19動作並打開引信7的開關，使得傳爆管8開始動作，其上的電雷管11動作引起導藥爆柱9爆炸，導藥爆柱9爆炸的瞬間引爆炸藥13，炸藥13爆炸產生的能量向炸藥13外表面的聚能罩10集聚，從而在空腔12內形成極高的氣壓使得殼體1破裂形成高速運動的氣體射流，這種射流速度很高，而且壓力很大，當射流碰到被切割系留索時，迫使系留索表面壓力突然增大到數百倍，在巨大的剪切壓力作用下，系留索被切斷。

本發明的技術方案為：所述殼體1採用鑄鐵材料製成，鑄鐵材料具有抗壓能力強、價格較低的優點；所述聚能罩10為楔形結構，楔形結構的聚能罩10射流速度快、切割效果好；所述炸藥13是由tnt和rdx按照7:13的比例注裝成型的，易於成型，爆速高、密度高、猛度強；所述擋板14上設置有鑄鐵層15，鑄鐵層15的設置增強了擋板14的承載強度和剛度，從而增強了炸藥13在徑向上的衝擊波威力；所述聚能罩10上下兩端中部均設置有「v」型的凹槽16，且所述凹槽16的深度為0.25mm，凹槽16的設置減弱了此處殼體1的強度，減少了其對聚能罩10能量的吸收，增強了在徑向上的衝擊波威力；所述凹槽16的頂角為45°，45°角的設置符合設計要求，使得聚能罩10的聚能效果更好；所述聚能罩10中部開設有一條凹形槽17，且所述導藥爆柱9設置在凹形槽17內，凹形槽17的設置減小了此處的強度，增大了聚能罩10對能量的吸收。

本發明的主要特點在於，該水下環狀爆破式切割裝置通過設置聚能罩，聚能罩是能夠有效聚集爆破能量的結構，採用線性聚能罩聚集爆破能量使得能量的利用率遠遠高於無藥型罩的普通藥包高，而且使得爆破效果受水環境影響小、可適當減小裝藥量，從而節省成本，再者，由於聚能罩爆破能量主要是對系留索產生切割作用，所以不會對平臺產生破壞，整體上來看，該水下環狀爆破式切割裝置，結構簡單、造價低廉、操作方便安全，具有承受一定水壓的能力，能夠在一定範圍內沿圓周方向向外輻射出環狀連續的射流環，從而可靠地將系留索切斷，值得推廣。

對於本領域技術人員而言，顯然本發明不限於上述示範性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特徵的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示範性的，而且是非限制性的，本發明的範圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和範圍內的所有變化囊括在本發明內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。