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车载式防爆球简介与设计

作者:深圳千百盾安全防护装备有限公司 浏览: 发表时间:2022-10-22 17:04:02

一、概述


车载式防爆球(也叫“防爆球”)用于远距离转移、运送爆炸危险品。也可在防爆球内直接销毁爆炸危险品并能将爆炸产物(碎片、冲击波等)完全防护在防爆球内,采用电动和手动开关球盖。当球盖完全关闭时,可屏蔽电磁信号,防止无线电引爆,防护能力强,操作使用简便,机动性好,安全程度高。

二、需求分析


防爆球是确保公共安全的基础条件,是目前国内外广泛使用的主要排爆装备。防爆球的核心抗爆容器为球形,置于拖车系统中部装备的重心处,由机动车进行机动牵引。当发现可疑爆炸物或爆炸物后,用机器人或机械手(也可人工)将其爆炸物放入防爆球中及时转移至安全地带进行销毁处理。广泛用于机场、地铁、车站等公共场所。

目前,部队在执行防恐维稳、维和及演习任务时,时常发现可疑爆炸物及未爆弹药,防爆球能将爆炸能量或飞片、抛体等物体进行有效限域,也能对有毒、有害气体进行可靠密封,是处理危险物品的必备装置,可确保人员及危险品转移过程的安全,需求量较大。


三、总体方案

1、设计思路


车载式防爆球由防爆球系统、拖车系统、监控系统等构成。


1.1 防爆球是爆炸防护的核心装置,防爆球与其他压力容器的最根本区别在于其内部所承受的是瞬态爆炸冲击载荷。防爆球设计的关键是就将这种瞬态载荷转化成等效静载荷,然后再根据 GB150钢制压力容器国家标准进行设计。但因这种转换涉及爆炸力学、结构力学以及冲击波与结构的相互作用等复杂过程,经研究我们将瞬态载荷转换为等效静载荷时,采用动力系数法计算,结合ANSYS/LSDYNA非线性有限元程序,对防爆球壳体厚度进行设计。其设计思想归纳为:

a. 根据工况需要先确定爆球罐的形状、内径及钢材;

b. 由爆炸作用相关理论计算出作用于防爆球内壁的瞬态载荷;

c. 由瞬态载荷确定出反射主脉冲的峰值和脉冲宽,再由动力系数法求出防爆球主体响应的动力系数;

d. 由动力系数和反应峰值算出等效静载荷;

e. 根据等效静载荷,依照GB150完成防爆球的强度设计;

f. 对强度进行动态应力分析,以验证有关设计与计算。

1.2 拖车系统采用通用轻型半挂车底盘,底盘自制,用于支撑运输防爆球。其外廓尺寸、轴荷及质量限值符合GB 1589《汽车、挂车及汽车列车外扩尺寸、轴荷及质量限值》的规定。挂车的重心尽量降低,保证爆炸物爆炸时车身的稳定性。通用轻型半挂车底盘融入全新的挂车设计理念,设计有浮动式牵引机构、弹簧扭杆承载悬挂支撑、惯性行车制动、驻车制动、脱离应急制动,倒车防制动系统、可调式带行走轮的前支撑装置、后部安装有可调驻车爪式支撑等全新设计元素。减震效果良好,设计空载时最高跟随时速80 km/h以上,可满足越野系列、载货货车等车辆牵引。

1.3 监控系统采用防水摄像机和转动云台的方式,无线传输,可全视角的远距离观察爆炸物放置情况及罐盖开、闭状况。


2、系统组成与总体结构


车载式防爆球由防爆球、拖车系统、监控系统、防爆球紧固锁紧装置、球盖自动开闭和手动开闭系统构成,前驻车支撑,后驻车支撑。防爆球内有托网可调节高度,保证爆炸中心在防爆球的中心。防爆球盖的开启以电机为动力源,既可电动,也可手动。整车盖有防尘罩衣。工具箱内放有使用维护手册、操作演示光盘。


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