RU2200097C2

RU2200097C2 - Special-purpose van-body for explosives

Info

Publication number: RU2200097C2
Application number: RU2000116297A
Authority: RU
Inventors: Г.П. Моторикин
Original assignee: Министерство Российской Федерации по атомной энергии
Priority date: 2000-06-26
Filing date: 2000-06-26
Publication date: 2003-03-10

Abstract

FIELD: transport engineering. SUBSTANCE: proposed van body for carrying explosives consists of van-body mounted-on chassis and material handling mechanism for loading and unloading of explosives. Van-body is made in form of multiplayer chamber consisting of outer load-bearing envelope 1, inner metal envelope 2 and intermediate sealing envelope 4. Free volume between layers is filled up with damping material. Metal flange 5 installed at chamber inlet is rigidly connected with load-bearing and inner envelopes. Intermediate envelope is hermetically coupled with flange through flexible member. Draw-out charging compartment 8 is placed into inner metal envelope of rollers for displacement along axis. Said charging compartment is provided with loading hatch 9 and sealing armored stopper 10 which provides sealing of van-body. Said sealing armored stopper is connected with material handling mechanism. EFFECT: improved safety. 5 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к технике защиты окружающей среды от взрывного воздействия, обеспечения безопасности и герметичного удержания в замкнутом объеме специализированного кузова-фургона продуктов взрыва, содержащих высокоскоростные металлические осколки, аэрозоли, в том числе радиоактивные и газообразные химические вещества. The invention relates to techniques for protecting the environment from explosive effects, ensuring safety and tight containment in a closed volume of a specialized van body of explosion products containing high-speed metal fragments, aerosols, including radioactive and gaseous chemicals.

Преимущественной областью его применения является проектирование и изготовление новых мобильных защитных локализующих железобетонных устройств, предназначенных для локализации аварийных экологически опасных взрывчатых объектов на месте их нахождения: производства, места хранения, террора или аварий и т.д., а также безопасная их транспортировка к местам утилизации или ликвидации. The predominant area of its application is the design and manufacture of new mobile protective localizing reinforced concrete devices intended for the localization of emergency environmentally hazardous explosive objects at their location: production, storage, terror or accidents, etc., as well as their safe transportation to disposal sites or liquidation.

Специализированный кузов-фургон может быть применен для безопасной транспортировки делящихся материалов (ДМ) и других опасных грузов. A specialized box body can be used for the safe transportation of fissile materials (DM) and other dangerous goods.

Известно техническое решение как аналог "Устройство для локализации продуктов взрыва" (патент России 2130563, МКИ F 17 С 1/00, публикация в БИ 14 от 20.05.99 г.). A technical solution is known as an analogue "Device for localizing explosion products" (Russian patent 2130563, MKI F 17 С 1/00, publication in BI 14 from 05.20.99).

Указанное устройство содержит наружную железобетонную оболочку и внутреннюю металлическую оболочку. Зазор между ними заполнен слоем демпфирующего материала, а между железобетонной оболочкой и демпфирующим слоем введена замкнутая герметизирующая металлическая оболочка. The specified device contains an outer reinforced concrete shell and an inner metal shell. The gap between them is filled with a layer of damping material, and a closed sealing metal shell is introduced between the reinforced concrete shell and the damping layer.

Основным недостатком этого устройства является то, что оно не транспортабельно и не может быть использовано в различных местах нахождения взрывчатых экологически опасных объектов для их локализации на месте возникновения такой необходимости. The main disadvantage of this device is that it is not transportable and cannot be used in various locations of explosive environmentally hazardous objects for their localization at the place of occurrence of such a need.

Известен специализированный автомобиль (патент России 2077433, В 60 Р 9/00, публикация в БИ 11 от 20.04.97 г.) для перевозки взрывчатых материалов, выбранный в качестве прототипа, содержащий установленный на шасси кузов-фургон, смонтированный в верхней части последнего погрузочно-разгрузочный механизм, включающий в себя направляющую и перемещающуюся по ней каретку с захватом и средства пожаротушения. Known specialized car (Russian patent 2077433, 60 P 9/00, publication in BI 11 of 04/20/97) for the transport of explosive materials, selected as a prototype, containing a box body mounted on the chassis mounted in the upper part of the last loading -unloading mechanism, which includes a guide and a carriage moving along it with a grip and fire extinguishing means.

Недостатком указанного специализированного автомобиля является его неспособность сохранять герметичность и конструкционную целостность в случае аварийного взрыва в нем объекта с химическим взрывоопасным веществом, заключенным в осколообразующую упаковку, например, при пресечении попытки осуществления террористических актов; невозможность перевозки взрывных устройств, содержащих заряд взрывчатого вещества большой массы, помещенных в упаковку, образующую при взрыве осколки, для которых стенка фургона не является прочной преградой. The disadvantage of this specialized vehicle is its inability to maintain tightness and structural integrity in the event of an accidental explosion in it of an object with a chemical explosive substance enclosed in shrapnel packaging, for example, when suppressing attempts to carry out terrorist acts; the impossibility of transporting explosive devices containing a large explosive charge placed in a package that forms fragments during the explosion, for which the wall of the van is not a solid barrier.

Автомобиль не обладает сопротивляемостью к сейсмическим и динамическим нагрузкам и действию огня. The car does not have resistance to seismic and dynamic loads and fire.

Погрузочно-разгрузочный механизм автомобиля работает в пределах кузова фургона, что затрудняет его использование по мере заполнения фургона взрывчатым материалом, и не имеет привода. The loading and unloading mechanism of the car operates within the body of the van, which makes it difficult to use as the van is filled with explosive material, and does not have a drive.

Решаемой технической задачей является разработка малометаллоемкого, дешевого, простого в изготовлении и обращении, прочного и стойкого к воздействию сейсмических и динамических нагрузок, атмосферным воздействиям и действию огня, с загрузочным механизмом специализированного кузова-фургона, способного сохранять герметичность и конструкционную целостность в случае аварийного взрыва в нем различных взрывчатых и экологически опасных объектов, в том числе в осколообразующей упаковке. The technical task to be solved is the development of a low-metal, cheap, easy to manufacture and handle, durable and resistant to seismic and dynamic loads, weather and fire, with a loading mechanism of a specialized box body, capable of maintaining tightness and structural integrity in the event of an accident in various explosive and environmentally hazardous objects, including in shrapnel packaging.

Ожидаемый технический результат от реализации специализированного кузова-фургона - его повышенная удельная несущая способность, надежная, безопасная для окружающих людей и сооружений изоляция взрывных устройств любого вида, максимально возможных габаритов, а также возможность безопасной перевозки взрывоопасных грузов в осколообразующей упаковке в том числе диверсионных. Типоразмеры специализированного кузова-фургона могут быть различны в зависимости от массы и габаритов взрывчатого локализуемого устройства. The expected technical result from the implementation of a specialized van body is its increased specific load-bearing capacity, reliable, safe for surrounding people and structures insulation of explosive devices of any kind, the maximum possible dimensions, as well as the possibility of safe transportation of explosive goods in fragmentation-containing packaging including sabotage. The sizes of a specialized box body can be different depending on the mass and dimensions of an explosive localized device.

Поставленная техническая задача решается тем, что в специализированном кузове-фургоне преимущественно для перевозки взрывчатых материалов, установленном на шасси, со смонтированным на нем погрузочно-разгрузочным механизмом, согласно изобретению кузов-фургон представляет собой многослойную камеру, состоящую из внешней силовой оболочки, внутренней металлической оболочки, промежуточной металлической герметизирующей оболочки, свободный объем между слоями заполнен демпфирующим материалом, со стороны входа в кузов фургон установлен металлический фланец, жестко соединенный с силовой и внутренней оболочками, а промежуточная оболочка герметично связана с фланцем через упругий элемент, во внутреннюю металлическую оболочку на роликах с возможностью перемещения вдоль оси установлен выдвижной загрузочный металлический отсек, имеющий открытый загрузочный люк и соединенный с гермобронезаглушкой, герметизирующей кузов-фургон, гермобронезаглушка в свою очередь жестко соединена с погрузочно-загрузочным механизмом. Внешняя силовая оболочка выполнена из железобетона. Погрузочно-загрузочный механизм снабжен объемным гидроприводом и представляет собой установленные на внешней силовой оболочке несущие элементы, жестко соединенные между собой неподвижными направляющими и ходовым винтом, на которых установлен ползун, выполненный в виде коромысла, плечи которого соединены посредством подвижного вала-толкателя с гермобронезаглушкой. На наружной поверхности гермобронезаглушки установлены заклинивающие элементы, а на наружной поверхности фланца выполнены гнезда под заклинивающие элементы. На внутренней металлической оболочке снизу в зоне входа в кузов-фургон установлены ролики, а ролики на выдвижном загрузочном отсеке установлены сзади диаметрально снизу и сверху. The stated technical problem is solved in that in a specialized van body, mainly for transporting explosive materials mounted on a chassis, with a loading and unloading mechanism mounted on it, according to the invention, the van body is a multilayer chamber consisting of an external power shell, an inner metal shell intermediate metal sealing shell, the free volume between the layers is filled with damping material, from the side of the entrance to the body of the van is installed a thallic flange rigidly connected to the power and inner shells, and the intermediate shell is hermetically connected to the flange through an elastic element, a sliding loading metal compartment is installed in the inner metal shell on the rollers with the ability to move along the axis, having an open loading hatch and connected to a hermetic bronze plug sealing the body - van, pressurized plug, in turn, is rigidly connected to the loading and loading mechanism. The external power shell is made of reinforced concrete. The loading and loading mechanism is equipped with a volumetric hydraulic actuator and consists of load-bearing elements installed on the external power shell rigidly interconnected by fixed guides and a spindle, on which a slider is installed, made in the form of a rocker arm, the shoulders of which are connected by means of a movable pusher shaft with a hermetic bronze plug. Jamming elements are installed on the outer surface of the armor plate, and nests for jamming elements are made on the outer surface of the flange. The rollers are installed on the inner metal shell from the bottom in the entrance to the van body, and the rollers on the sliding loading compartment are installed diametrically at the rear from the bottom and from the top.

Фланец, связанный со всеми элементами кузова-фургона указанным образом, и гермобронезаглушка, герметизирующая его заклинивающими элементами, обеспечивают совместную их работу при прохождении ударной волны и действии динамических нагрузок, допуская большие упруго-пластические деформации без разрушения герметизирующей оболочки. The flange connected with all elements of the van body in the indicated manner and the hermetic armor plug sealing it with jamming elements ensure their joint work during the passage of the shock wave and the action of dynamic loads, allowing for large elastic-plastic deformations without destroying the sealing shell.

Наружная силовая оболочка из железобетона за счет небольшого по площади количества арматуры (1÷2%) увеличивает ее несущую способность в 10÷20 раз. The outer reinforced concrete sheath due to the small amount of reinforcement (1 ÷ 2%) increases its bearing capacity by 10 ÷ 20 times.

Бетон и арматура могут совместно воспринимать различные силовые воздействия благодаря тому, что при твердении бетона между ним и стальной арматурой возникают значительные силы сцепления, что обеспечивает их совместные деформации под нагрузкой. Сцепление арматуры с бетоном не нарушается со временем даже при значительных изменениях температуры, так как сталь и бетон имеют близкие по значению коэффициенты линейного расширения. Качественный бетон хорошо предохраняет арматуру от коррозии и от действия высоких температур, повышая надежность и увеличивая огнестойкость железобетонных конструкций по сравнению с металлическими в несколько раз. Он способен выдерживать нагрузки при 1000÷1100^oС в течение нескольких часов без существенной потери прочности. Железобетон по сравнению с другими материалами более долговечен, так как прочность бетона со временем возрастает, а сталь, надежно защищенная бетоном, не меняет своих свойств на протяжении всего периода эксплуатации. Железобетон обладает хорошей сопротивляемостью к атмосферным воздействиям и действию огня, действию сейсмических и динамических нагрузок ("Инженерные конструкции", под редакцией д.т.н., проф. В.В. Ермолова, М.: "Высшая школа", 1991 г., стр. 87-89, 99).Concrete and reinforcement can jointly perceive various power effects due to the fact that during hardening of concrete, significant adhesion forces arise between it and steel reinforcement, which ensures their joint deformations under load. The adhesion of reinforcement to concrete does not break with time, even with significant changes in temperature, since steel and concrete have similar linear expansion coefficients. High-quality concrete protects the reinforcement well from corrosion and high temperatures, increasing reliability and increasing the fire resistance of reinforced concrete structures compared with metal several times. It is able to withstand loads at 1000 ÷ 1100 ^o C for several hours without significant loss of strength. Reinforced concrete in comparison with other materials is more durable, since the strength of concrete increases with time, and steel, reliably protected by concrete, does not change its properties throughout the entire period of operation. Reinforced concrete has good resistance to atmospheric influences and the action of fire, the action of seismic and dynamic loads (Engineering Structures, edited by Doctor of Technical Sciences, Professor VV Ermolova, M .: Higher School, 1991 , pp. 87-89, 99).

Вариант выдвижного загрузочного отсека с открытым люком обладает практически всеми необходимыми качествами, обеспечивающими доступное безопасное и быстрое проведение загрузочных и локализующих операций в пространстве, не ограниченном габаритами кузова-фургона без лишних перемещений в нем опасных грузов. Связанный с гермобронезаглушкой и установленный на ролики он легко и плавно перемещается по ним вдоль оси кузова-фургона как в выдвинутом положении для загрузки, так и при возвращении его в исходное положение в кузов-фургон с загруженным объектом. Легкость и плавность его перемещения обеспечивается также с помощью объемного гидропривода (например, типа ГСТ112 производства Кировоградского завода гидравлических силовых машин) с бесступенчатым регулированием скоростей движения и силы тяги при ручном управлении, что вместе с ходовым винтом и ползуном, выполненным в виде коромысла, обеспечивают необходимые перемещения выдвижного отсека без установки редуктора для передачи движения, что упрощает конструкцию и обслуживание загрузочного механизма и обеспечивает минимизацию затрат времени на загрузку и локализацию взрывоопасного объекта. The option of a sliding loading compartment with an open hatch possesses almost all the necessary qualities that provide affordable safe and fast loading and localizing operations in a space that is not limited by the dimensions of a box body without unnecessary movements of dangerous goods in it. Associated with an armored plug and mounted on rollers, it easily and smoothly moves along them along the axis of the box body both in the extended position for loading and when it is returned to its original position in the box body with the loaded object. The ease and smoothness of its movement is also ensured by a volumetric hydraulic actuator (for example, type GST112 manufactured by the Kirovograd Plant of Hydraulic Power Machines) with stepless speed control and traction force with manual control, which together with a spindle and a slider made in the form of a rocker arm provide the necessary moving the sliding compartment without installing a gearbox to transmit movement, which simplifies the design and maintenance of the loading mechanism and minimizes the cost of time Click here to download and locate an explosive facility.

Сущность изобретения поясняется фиг.1, где показана схема специализированного кузова-фургона с загрузочным механизмом, фиг.2 - вид сверху. The invention is illustrated in figure 1, which shows a diagram of a specialized box body with a loading mechanism, figure 2 is a top view.

Кузов-фургон содержит наружную железобетонную силовую оболочку 1 и внутреннюю металлическую оболочку 2, зазор между которыми заполнен слоем демпфирующего материала 3, между железобетонной оболочкой 1 и демпфирующим слоем 3 установлена замкнутая герметизирующая оболочка 4. Со стороны входа в камеру установлен металлический фланец 5, жестко связанный с продольной арматурой железобетонной оболочки 1 (не показано) и внутренней металлической оболочкой 2 и герметично с герметизирующей оболочкой 4 упругим металлическим кольцом 6. Во внутреннюю металлическую оболочку 2 на роликах 7 установлен выдвижной загрузочный металлический отсек 8, имеющий открытый загрузочный люк 9 и жестко связанный с гермобронезаглушкой 10, герметизирующей камеру заклинивающими элементами 11, установленными на поверхности наружного диаметра гермобронезаглушки 10 и вворачиваемых в гнезда для заклинивания, выполненные на поверхности наружного диаметра фланца 5. The van body contains an outer reinforced concrete power shell 1 and an inner metal shell 2, the gap between which is filled with a layer of damping material 3, a closed sealing shell 4 is installed between the reinforced concrete shell 1 and the damping layer 3. A metal flange 5 is mounted on the chamber entrance side, rigidly connected with longitudinal reinforcement of reinforced concrete shell 1 (not shown) and the inner metal sheath 2 and hermetically sealed with the sheathing 4 with an elastic metal ring 6. In the inner m the metal shell 2 on the rollers 7 has a retractable loading metal compartment 8 having an open loading hatch 9 and rigidly connected to an armor plug 10 that seals the chamber with jamming elements 11 mounted on the outer diameter surface of the armor plug 10 and screwed into jamming slots made on the outer diameter surface flange 5.

На наружную железобетонную оболочку 1 установлены два несущих элемента 12, жестко соединенные между собой неподвижными направляющими 13 с ходовым винтом 14, соединенным с объемным гидроприводом 15, несущих на себе ползун 16, выполненный в виде коромысла, плечи которого соединены посредством подвижного вала 17 с гермобронезаглушкой 10. Камера установлена на транспортное средство 18. Two supporting elements 12 are mounted on the outer reinforced concrete shell 1, rigidly interconnected by fixed guides 13 with a spindle 14 connected to a volume hydraulic actuator 15, bearing a slider 16, made in the form of a rocker arm, the shoulders of which are connected by means of a movable shaft 17 with a hermetic armature 10 The camera is mounted on the vehicle 18.

Специализированный кузов-фургон с загрузочным механизмом используется следующим образом. На транспортном средстве 18 кузов-фургон транспортируется к месту нахождения взрывчатого или другого экологически опасного объекта. На месте прибытия заклинивающие элементы 11 выворачиваются до выхода их из гнезд во фланце 5. Приводится во вращательное движение ходовой винт 14 гидроприводом 15. Ползун 16, перемещаясь по ходовому винту 14 толкателями 17, воздействует на гермобронезаглушку 10, выкатывая на роликах 7 из кузова-фургона выдвижной загрузочный отсек 8 на необходимую величину, обеспечивающую доступ для загрузки объекта в открытый люк 9. После загрузки объекта в люк 9 загрузочного отсека 8 гидропривод 15, вращая ходовой винт 14 в обратном направлении ползуном 16, возвращает загрузочный отсек 8 в исходное положение вместе с загруженным объектом, после чего заклинивающие элементы 11 вворачиваются в свои гнезда во фланце 5, и кузов-фургон может транспортировать локализованный объект к месту утилизации или ликвидации. A specialized van body with a loading mechanism is used as follows. On the vehicle 18, the wagon body is transported to the location of an explosive or other environmentally hazardous object. At the place of arrival, the jamming elements 11 are turned out before they exit the nests in the flange 5. The spindle 14 is hydraulically driven to rotate 15. The slider 16, moving along the spindle 14 with pushers 17, acts on the sealing arm 10, rolling out 7 from the van body on rollers 7 retractable loading compartment 8 by the required amount, providing access for loading the object into the open hatch 9. After loading the object into the hatch 9 of the loading compartment 8, the hydraulic actuator 15, rotating the spindle 14 in the opposite direction with the slider 16, returns loading slot 8 to the original position together with the downloaded object, after which the keying elements 11 are screwed into its socket in the flange 5 and the box body can be transported to the site of the localized object disposal or elimination.

Таким образом, предлагаемое изобретение на специализированный кузов-фургон с загрузочным механизмом
1. Расширяет область применения защитных устройств из железобетона и позволяет локализовать и удалить взрывчатые устройства из любых мест их нахождения, при пресечении попыток осуществления террористических актов, в том числе с мест жизненно важных объектов и с мест с большим скоплением людей.Thus, the proposed invention on a specialized van body with a loading mechanism
1. Expands the scope of protective devices made of reinforced concrete and allows you to localize and remove explosive devices from any location, while stopping attempts to carry out terrorist acts, including from places of vital objects and from places with a large crowd of people.

2. Позволяет обеспечить безопасную перевозку различных опасных грузов, не исключая аварийный взрыв внутри камеры кузова-фургона. 2. Allows you to ensure the safe transportation of various dangerous goods, not excluding an emergency explosion inside the chamber of the van.

3. Предложенное изобретение направлено на защиту окружающей среды при обращении со взрывоопасными объектами и веществами, например боеприпасами, в том числе ядерными, химическими и другими. 3. The proposed invention is aimed at protecting the environment when handling explosive objects and substances, such as ammunition, including nuclear, chemical and others.

Claims

1. Специализированный кузов-фургон преимущественно для перевозки взрывчатых материалов, содержащий установленный на шасси кузов-фургон и погрузочно-разгрузочный механизм, отличающийся тем, что кузов-фургон представляет собой многослойную камеру, состоящую из внешней силовой оболочки, внутренней металлической оболочки и промежуточной герметизирующей оболочки, а свободный объем между слоями заполнен демпфирующим материалом, причем со стороны входа в камеру установлен металлический фланец, жестко соединенный с силовой и внутренней оболочками, а промежуточная оболочка герметично связана с фланцем через упругий элемент, при этом во внутреннюю металлическую оболочку на роликах с возможностью перемещения вдоль оси установлен выдвижной загрузочный отсек, имеющий загрузочный люк и соединенный с гермобронезаглушкой, герметизирующей кузов-фургон, гермобронезаглушка жестко соединена с погрузочно-разгрузочным механизмом. 1. A specialized box body primarily for transporting explosive materials, comprising a box body and a loading and unloading mechanism, characterized in that the box body is a multilayer chamber consisting of an external power shell, an inner metal shell and an intermediate sealing shell and the free volume between the layers is filled with damping material, and a metal flange mounted rigidly connected to the power and internal circuits is installed on the side of the chamber entrance and the intermediate shell is hermetically connected to the flange through an elastic element, while a sliding loading compartment is installed in the inner metal shell on the rollers with the possibility of moving along the axis, having a loading hatch and connected to an armor plug sealing the box body, and the armor plug is rigidly connected to the loading unloading mechanism.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что внешняя силовая оболочка выполнена из железобетона. 2. The device according to p. 1, characterized in that the external power shell is made of reinforced concrete.

3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что погрузочно-разгрузочный механизм снабжен объемным гидроприводом и представляет собой установленные на внешней силовой оболочке несущие элементы, жестко соединенные между собой неподвижными направляющими и ходовым винтом, на которых установлен ползун, выполненный в виде коромысла, плечи которого соединены посредством подвижного вала-толкателя с гермобронезаглушкой. 3. The device according to p. 1 or 2, characterized in that the loading and unloading mechanism is equipped with a volumetric hydraulic actuator and consists of load-bearing elements mounted on an external power shell rigidly interconnected by fixed guides and a lead screw, on which a slider made in the form rocker arm, the shoulders of which are connected by means of a movable shaft-pusher with a hermetic armor plate.

4. Устройство по одному из пп. 1-3, отличающееся тем, что на наружной поверхности гермобронезаглушки установлены заклинивающие элементы, а на наружной поверхности фланца выполнены гнезда под заклинивающие элементы. 4. The device according to one of paragraphs. 1-3, characterized in that jamming elements are installed on the outer surface of the armor plate, and nests for jamming elements are made on the outer surface of the flange.

5. Устройство по одному из пп. 1-4, отличающееся тем, что на внутренней металлической оболочке снизу в зоне входа в кузов-фургон установлены ролики, а ролики на выдвижном загрузочном отсеке установлены диаметрально снизу и сверху. 5. The device according to one of paragraphs. 1-4, characterized in that the rollers are installed on the inner metal shell from the bottom in the entrance to the van body, and the rollers are mounted diametrically from the bottom and top on the sliding loading compartment.