УСТАНОВКА ГИДРОРЕЗКИ И УТИЛИЗАЦИИ ЗАРЯДА ТРТ Российский патент 1999 года по МПК F42B33/06 

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано при утилизации зарядов твердого ракетного топлива(ТРТ).

В настоящее время известны установки утилизации зарядов РДТТ на основе подрыва, резки, растворения и сжигания зарядов. Однако все они обладают принципиальными недостатками: или чрезвычайно дороги или наносят большой экологический ущерб и могут быть реализованы только на специальных базах и полигонах. (См "Безопасность труда в промышленности" N 9, 1988 г, стр. 46-52). Существует способ механической утилизации корпусов и зарядов на токарных и строгальных станках с использованием металлических резцов (см. Л.А. Смирнов, О.В.Тиньков. Конверсия. Часть IV. ЦНИИНТИКПК, 1996 г, стр. 72). При этом для ломки стружки и получения крошки применяется специальный измельчитель. Этот способ не является безопасным, реализует малую производительность и дорогостоящий, так как расходуемая для охлаждения резцов в большом количестве вода требует затрат на ее очистку.

В качестве прототипа рассмотрена гидромониторная установка извлечения ТРТ из корпуса РДТТ. (см. Л.А.Смирнов, О.В.Тиньков. Конверсия. Часть IV. ЦНИИНТИКПК, 1996 г, стр. 75). Установка содержит режущие сопла, расположенные на длинной, медленно перемещающейся штанге, соединенные с источником высокого давления (свыше 100 МПа) воды. Штанга вводится через сопловое отверстие корпуса РДТТ в канал вращающегося заряда, наклоненного под углом к горизонтальной плоскости. В канале заряда нарезаются кольцевые и продольные пропилы, а затем косо расположенные сопла срезают куски надрезанного пропилами ТРТ. Эти куски под собственным весом поступают из канала на дальнейшее измельчение. Аналогичная установка (М-115) вымывания крупногабаритных зарядов из неподвижного корпуса применяется на фирме "Тайокол" (США). После измельчения ТРТ используется в качестве компонентов промышленных ВВ или получения исходных компонентов ТРТ (см. Информацию корпорации "Тайокол"1996). Недостатками данных способов являются получение крупных кусков заряда и корпуса, требующих дополнительного измельчения, и большой расход воды, которая должна очищаться для защиты окружающей среды. При этом для извлечения ТРТ из корпуса заряд приходится наклонять. Не вся полученная крошка имеет достаточно высокое качество, необходимое для использования ее в составе промВВ, т. к. из крошки вымывается много энергетических компонентов. Большое количество образующихся мелкодисперсных фрагментов ТРТ при высыхании может создать взрывоопасную смесь. Существенным недостатком является сложность контроля процесса резки в канале заряда, т.к. возможно соприкосновение металлического инструмента о движущимся топливом и элементами конструкции РДТТ, что предопределяет высокую опасность процесса.

Технической задачей изобретения является создание безопасной, высокопроизводительной, экологически безвредной установки резки и утилизации зарядов твердого ракетного топлива, скрепленных с корпусом (ЗТРТСК), позволяющей получать крошку ТРТ высокого качества, любого заданного размера и при малом расходе воды.

Эта задача решается тем, что в установке режущие водные сопла расположены на периферии торца головки, вращающейся с заданной скоростью, и через штангу соединены с источником воды высокого давления. Сопла установлены таким образом, что образуется тупой угол между осью сопла и отрезком на торце головки, соединяющим ось вращения головки с точкой пересечения оси сопла с торцом. Режущие сопла подводятся к месту резки с наружной стороны ЗТРТСК, установленного на устройстве вращения. При этом струи воды вырезают проточку на ЭТРТСК шириной большей, чем диаметр головки. На штанге расположены приводы горизонтальной и вертикальной подачи головки к разрезаемому ЭТРТСК и покрытый пожаробезопасным материалом подвижный ограничитель такой длины, что его окончание выступает за плоскость вращения сопел на величину заданного зазора безопасности. На ограничителе расположен выключатель подачи головки, срабатывающий при касании поверхности заряда и отклонении ограничителя на некоторый угол выключения.

Внешний вид установки показан на фиг. 1. Здесь 1 - ЗТРТСК, 2 - головка с соплами, 3 - привод токарного станка. Вертикальное и горизонтальное перемещение головки осуществляется приводами 4 и 5 соответственно, вода подается через штангу 6 от источника высокого давления 7. Схематично процесс разрезки показан на фиг. 2а, б, в, где 1 - ТРТ, 2 - головка, 4 - корпус. Два сопла 3(возможно более двух), расположены по наружной кромке головки. На штанге 6 устанавливают ограничитель 5 и выключатель 7.

Установка работает следующим образом. ЗТРТСК устанавливают на устройство вращения и вращают. При этом перпендикулярно цилиндрической части корпуса подают по направлению к оси ЗТРТСК вращающуюся головку с режущими соплами. Для исключения касания соплами ЗТРТСК длина ограничителя выбрана такой, что при касании им дна проточки между соплами и ЗТРТСК остается зазор безопасности Zб (см. фиг.2б). При этом ограничитель отклоняется на некоторый угол и выключателем отключает вертикальную подачу головки до тех пор, пока проточка не углубится так, чтобы ограничитель встал вертикально, после чего снова включается подача головки. Все это исключает возможность контакта ее с ЗТРТСК при перемещении вглубь заряда, что обеспечивает безопасность процесса. В качестве ограничителя может быть использована любая другая конструкция (в частности, доплеровский датчик расстояний о устройством блокирования). Повторяя операцию несколько раз можно разрезать и ликвидировать ЗТРТСК полностью.

Если необходимо снять корпус скрепленного заряда или переработать ЗТРТСК в крошку без кольцевой разрезки (см. фиг.1), вращающуюся режущую головку перемещают параллельно поверхности корпуса вдоль оси заряда до полного превращения их в крошку. На фиг.2в (вид сверху) схематично показаны кольцевые резы, образующиеся при вращении ЗТРТСК и прорезании проточки. Резы, проходящие впереди по ходу перемещения ЗТРТСК относительно головки и проходящие позади нее, подрезают ЗТРТСК во взаимно противоположных направлениях. Из чертежа видно, что размеры полученной крошки зависят от наклона сопел, давления воды и скорости вращения ЗТРТСК. Для получения крошки необходимых размеров или при переходе от резки корпуса к резке заряда ТРТ эти параметры изменяют заданным заранее образом.

Достоинствами описанной установки является высокая безопасность, которая обеспечивается надежным визуальным и автоматическим контролем процесса резки, обеспечиваемым возможностью резки подведением режущего инструмента с наружной стороны ЗТРТСК и отсутствием контакта между ТРТ и металлическими частями режущего инструмента. При использовании струй высокого давления и заданной скорости вращения головки воды расходуется на порядок меньше, чем при резке с помощью механических резцов. При разрезке получают крошку ТРТ высокого качества, любого заданного размера. Высокая производительность обеспечивается одновременной резкой заряда и корпуса одной головкой, а также отсутствием необходимости наклона ЗТРТСК для извлечения крошки. Высокая экологичность процесса достигнута благодаря малому количеству применяемой воды. Полученная крошка может быть использована, для изготовления водно-гелевой взрывчатки, что полностью исключает необходимость очистки воды, так как мокрая крошка с отработанной водой полностью используется в качестве компонента промВВ.

Испытания предложенной установки проводились при утилизации заряда смесевого твердого топлива, скрепленного с корпусом массой 3,5 т. Технологическая схема утилизации ЗТРТСК и производства водно-гелевых промВВ разработана и опробована ФЦДТ "Союз" на заряде крупногабаритного РДТТ. С помощью установки нарезано 2т крошки 6x3x3 мм с производительностью 200 кг/ч при расходе воды 1 л на 1 кг ТРТ. Организовано опытное производство.

Установка может быть использована при ликвидации зарядов твердого ракетного топлива, в том числе и дефектных, отходов производства ТРТ.

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано при утилизации зарядов твердого ракетного топлива (ТРТ). Изобретение представляет собой безопасную высокопроизводительную экологичную установку резки и утилизации зарядов твердого топлива, скрепленных с корпусом (ЗТРТСК), позволяющую получать крошку ТРТ высокого качества, любого заданного размера при малом расходе воды. Сущность изобретения заключается в следующем. В установке режущие сопла расположены на периферии торца головки, вращающейся с заданной скоростью, и через штангу соединены с источником высокого давления воды. Сопла установлены так, что образуется тупой угол между осью сопла и отрезком на торце головки, соединяющим ось вращения головки с точкой пересечения оси сопла с торцом. На штанге расположены приводы горизонтальной и вертикальной подачи головки к разрезаемому ЗТРТСК и покрытый пожаробезопасным материалом подвижный ограничитель такой длины, что его окончание выступает за плоскость вращения сопл на величину заданного зазора безопасности. На ограничителе расположен выключатель подачи головки, срабатывающий при касании поверхности заряда и отклонении ограничителя на некоторый угол выключения. В отличие от прототипа установка разрезает ЗТРТСК, установленный на устройстве вращения в горизонтальном положении, подводя режущие сопла с наружной стороны ЗТРТСК к месту резки, что обеспечивает надежный контроль процесса резки. 2 ил.

Установка гидрорезки и утилизации заряда твердого ракетного топлива, скрепленного с корпусом, содержащая источник высокого давления воды, штангу для ее подачи к соплам, формирующим режущую водную струю, отличающаяся тем, что сопла расположены на периферии торца вращающейся головки так, что образуется тупой угол между осью сопла и отрезком на торце головки, соединяющим ось вращения головки с точкой пересечения оси сопла с торцом, а на штанге расположены приводы горизонтальной и вертикальной подачи головки к разрезаемому заряду, подвижный ограничитель, покрытый пожаробезопасным материалом, имеющий длину такую, что его окончание выступает за плоскость вращения сопл на величину заданного зазора безопасности, и выключатель подачи головки, срабатывающий при касании поверхности заряда ограничителем и отклонении его на некоторый угол выключения.