一種小型復合固體火箭發動機殼體與藥柱的安全分離裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種對報廢后的小型固體火箭發動機殼體與復合推進劑藥柱分離的裝置，屬于固體火箭發動機的處理和回收技術領域，主要用于報廢固體發動機的殼體與復合推進劑藥柱的分離，為后續的發動機殼體和藥柱的回收再利用做準備。
【背景技術】
[0002]固體火箭發動機中的復合推進劑藥柱在貯存過程中性能會逐漸下降，在超過一定的服役期限后，其性能會下降到無法滿足使用要求而報廢。報廢的固體火箭發動機十分危險，需要對其進行無害化處理，回收有價值的部件。而將固體火箭發動機殼體與復合推進劑藥柱分離開是進行發動機處理和再利用的關鍵工序。一般推進劑藥柱與火箭發動機殼體是通過化學固化反應后粘接成一體的，且推進劑藥柱具有很高的燃燒和爆炸的危險性，如何將其與發動機殼體安全分離是該技術領域的一大難題。
[0003]國內外目前采用的方法是利用高壓液氮或高壓水射流切割法，該方法仍存在較大的危險性，國內外都曾多次發生過發動機裝藥在進行水切割過程中意外點火造成人員傷亡的情況，雖然隨著遠程控制和隔離操作的技術采用，對操作人員的傷害可以降低，但對設備及周圍設施的破壞仍不可避免，同時設備投資也十分巨大。相關研究如:
Scott G.，Giltner，et al , Overview of the demilitarizat1n program for class1.1 warheads and rocket motors using high pressure waterjets at the universityof Missour1-Rolla, 24th ICT， 1993.Giltner，Scott G.，Sitton，Oliver C.，The React1n of Class 1.1 Propellantsand Explosives to Water Jet Impact, 24th Internat1nal ICT Conference, 1993.David A Summers, Paul N.fforsey, Programmed Extract1n of Explosive andPropellant from military casings ， 24th Internat1nal ICT Conference, 1993.D.V.Brower,L.A.Losee.俄羅斯固體火箭發動機的銷毀安全問題.國外固體火箭技術選遞.2005，6.采用高壓水射流直接切割后的發動機裝藥由于含有大量的水份，難以進行回收再利用。因此，對報廢的固體火箭發動機裝藥進行殼體與推進劑藥柱的分離需要探索新的方法。
【發明內容】
[0004]本發明的發明目的在于克服現有技術的上述不足而提供一種安全、效率高和設備投資小的分離固體火箭發動機殼體與復合固體推進劑藥柱的裝置，適用于小型報廢火箭發動機的處理。
[0005]本發明的技術方案是:包括密封安裝于待處理發動機殼體上下兩端的上密封座、下密封座；上密封座上設有進液口，進液口處連接有用于調節降感液進入待處理發動機殼體的流量的進液閥門；下密封座上設有出液口，出液口處連接有用于調節降感液流出待處理發動機殼體的流量的出液閥門；上密封座內設有用于切割待處理發動機殼體內藥柱的圓筒刀；圓筒刀為上端封閉、下端開刃的圓筒狀結構；用于推動圓筒刀向下切割藥柱的推動桿穿過上密封座與圓筒刀連接；推動桿與上密封座接觸處為動密封。
[0006]所述上密封座、下密封座上均設有與待處理發動機殼體連接的止口，止口與待處理發動機殼體內壁接觸處設有密封槽，密封槽內設有橡膠密封圈。
[0007]所述裝于發動機殼體兩端的上密封座、下密封座經拉桿固定。
[0008]所述上密封座上設有壓力表一；所述下密封座出液口處設有壓力表二。
[0009]所述進液閥門經軟管與降感液貯罐出液閥門相連；所述出液閥門經軟管與溶液回收貯罐進液閥門相連。
[0010]所述推動桿為光軸，推動桿經壓盤、盤根與上密封座動密封。
[0011]所述降感液為加壓下的二氧化碳、水、乙腈、氨、二甲亞砜、鹵代烴中的一種或兩種以上的液體。
[0012]本發明與現有技術相比有益效果為:銷毀處理報廢固體火箭發動機的一項關鍵內容就是將固化在發動機中的復合固體推進劑從發動機殼體中分離出來。由于復合固體推進劑是一種含能復合物，它極易被外界能量刺激(如摩擦、撞擊、靜電、熱等)引發燃燒爆炸的物質；所以安全是進行固體推進劑藥柱與發動機殼體分離首要考慮的問題。本發明以發動機殼體本身為容器，在刀具切割過程中，通過設計，使用能夠溶解藥柱組份或溶脹藥柱或易于汽化吸熱的降感液強行通過刀具與固體推進劑藥柱的接觸面，降感液在流動過程中起到溶解推進劑中的組份、吸收刀具產生的熱量、潤滑刀具的作用，在大幅度降低過程的危險性的同時通過刀具切割提高效率。
[0013]本發明具有安全、效率高和設備投資小的優點。適用于小型報廢固體火箭發動機的回收處理。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明的結構示意圖。
[0015]圖2為本發明的使用狀態示意圖。
[0016]圖中，1、上密封座，2、下密封座，3、圓筒刀，4、待處理發動機殼體，5、推動桿，6、進液閥門，7、出液閥門，8、藥柱，9、藥柱芯孔，10、溶液回收貯罐，11、壓力表一，12、壓力表二，13、壓盤，14、盤根，15、旋轉渦桿，16、拉桿，17、液氨貯罐，18、旋轉渦桿支架。
【具體實施方式】
[0017]下面結合【具體實施方式】對本發明進行詳細說明。
[0018]圖1中，本發明包括發動機殼體上密封座1、發動機殼體下密封座2、圓筒刀3 ;發動機殼體上密封座1與固體火箭發動機殼體4密封相連；發動機殼體上密封座1上有可調節大小的進液閥門6 ;發動機殼體下密封座2與固體火箭發動機殼體4密封相連；發動機殼體下密封座2上有可調節大小的出液閥門7 ;圓筒刀3是一端封閉，另一端開刃的圓筒形部件，與推動桿5相連接；推動桿5與發動機殼體上密封座1為動密封；推動桿5可以相對發動機殼體上密封座1上下移動。對推動桿5加一定的壓力時,推動桿5能推動圓筒刀3向發動機藥柱8內移動。在推動推動桿5時，需要打開上密封座1上的進液閥門6充入降感液，降感液流過圓筒刀3和發動機藥柱8之間的縫隙進入藥柱芯孔9后經發動機殼體下密封座2上的出液閥門7流出裝置。降感液為能溶解藥柱組份或溶脹藥柱或易于汽化吸熱的液體，比如加壓下的二氧化碳、或水、或乙腈、或氨、或二甲亞砜、或鹵代烴中的一種或兩種以上的液體。通過控制推動桿5的移動速度、進液閥門6和出液閥門7的流量來控制控制操作過程的安全和分尚效率。
[0019]圖2中，以某空空導彈用固體火箭發動機為試驗對象，進行發動機殼體與推進劑藥柱分離實施試驗。
[0020]按該發動機兩端開口尺寸，加工發動機殼體上密封座1和發動機殼體下密封座2，上密封座1和下密封座2上相應位置設置密封槽，用橡膠密封圈與發動機殼體4的密封面密封。上密封座1、發動機殼體4和下密封座2通過拉桿16固定成一體。
[0021]加工圓筒刀3 ;圓筒刀長度與藥柱長度相當，外徑小于上密封座1內徑6mm左右。圓筒刀3的推動桿5為Φ20光軸；通過壓盤13和盤根14與上密封座1動密封。
[0022]用金屬軟管連接進液閥門6與液氨貯罐17的出液閥門。用金屬軟管連接節流閥門7與溶液回收貯罐10的進液閥門。
[0023]關閉出液閥門7，打開進液閥門6進液，在壓力表1112穩定后，手動旋轉渦桿15到圓筒刀3切入藥柱8內，稍后輕輕打開出液閥門7，使壓力表12的顯示值小于壓力表110.Γ0.3MPa，然后通過旋轉渦桿15保持該壓力差，(壓力差過小時，旋轉渦桿15使推動桿5向下，壓力差過大時，旋轉渦桿15使推動桿5向上)，直到圓筒刀3將藥柱8全部切下(此時壓力表11、12壓力差為0)。關閉進液閥門6，打開出液閥門7，使發動機殼體4內的液體全部進入溶液回收貯罐10。關閉出液閥門7，旋轉渦桿15使推動桿5向上升到最高，拆下拉桿16，將發動機殼體從上密封座1和下密封座2上取出，將藥柱從圓筒刀3中取出。發動機殼體與推進劑藥柱分離試驗完成。
[0024]本發明未詳細說明部分屬本領域技術人員公知常識。
【主權項】
1.一種小型復合固體火箭發動機殼體與藥柱的安全分離裝置，其特征在于:包括密封安裝于待處理發動機殼體(4)上下兩端的上密封座(1)、下密封座(2)； 上密封座(1)上設有進液口，進液口處連接有用于調節降感液進入待處理發動機殼體(4)的流量的進液閥門(6)； 下密封座(2)上設有出液口，出液口處連接有用于調節降感液流出待處理發動機殼體(4)的流量的出液閥門(7)； 上密封座(1)內設有用于切割待處理發動機殼體(4)內藥柱(8)的圓筒刀(3);圓筒刀(3)為上端封閉、下端開刃的圓筒狀結構； 用于推動圓筒刀(3)向下切割藥柱的推動桿(5)穿過上密封座(1)與圓筒刀(3)連接；推動桿(5)與上密封座(1)接觸處為動密封。2.根據權利要求1所述的小型復合固體火箭發動機殼體與藥柱的安全分離裝置，其特征在于:所述上密封座(1)、下密封座(2 )上均設有與待處理發動機殼體(4 )連接的止口，止口與待處理發動機殼體(4)內壁接觸處設有密封槽，密封槽內設有橡膠密封圈。3.根據權利要求1或2所述的小型復合固體火箭發動機殼體與藥柱的安全分離裝置，其特征在于:所述裝于發動機殼體(4)兩端的上密封座(1)、下密封座(2)經拉桿(16)固定。4.根據權利要求1所述的小型復合固體火箭發動機殼體與藥柱的安全分離裝置，其特征在于:所述上密封座(1)上設有壓力表一(11);所述下密封座(2)出液口處設有壓力表二(12)。5.根據權利要求1所述的小型復合固體火箭發動機殼體與藥柱的安全分離裝置，其特征在于:所述進液閥門(6)經軟管與降感液貯罐出液閥門相連；所述出液閥門(7)經軟管與溶液回收貯罐進液閥門相連。6.根據權利要求1所述的小型復合固體火箭發動機殼體與藥柱的安全分離裝置，其特征在于:所述推動桿(5 )為光軸，推動桿(5 )經壓盤(13 )、盤根(14)與上密封座(1)動密封。7.根據權利要求1所述的小型復合固體火箭發動機殼體與藥柱的安全分離裝置，其特征在于:所述降感液為加壓下的二氧化碳、水、乙腈、氨、二甲亞砜、鹵代烴中的一種或兩種以上的液體。
【專利摘要】一種小型復合固體火箭發動機殼體與藥柱的安全分離裝置，包括密封安裝于待處理發動機殼體上下兩端的上密封座、下密封座；上密封座上設有進液口，進液口處連接有用于調節降感液進入待處理發動機殼體的流量的進液閥門；下密封座上設有出液口，出液口處連接有用于調節降感液流出待處理發動機殼體的流量的出液閥門；上密封座內設有用于切割待處理發動機殼體內藥柱的圓筒刀；圓筒刀為上端封閉、下端開刃的圓筒狀結構；用于推動圓筒刀向下切割藥柱的推動桿穿過上密封座與圓筒刀連接；推動桿與上密封座接觸處為動密封。本發明具有安全、效率高和設備投資小的優點。適用于小型報廢固體火箭發動機的回收處理。
【IPC分類】F02K9/32
【公開號】CN105275664
【申請號】CN201410349644
【發明人】李忠友, 葛志強, 吉志強, 熊偉強, 姚南
【申請人】湖北航天化學技術研究所
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2014年7月22日