一种铝热剂药柱双向燃烧切割装置及方法

本发明涉及化学燃烧切割，具体地，涉及一种铝热剂药柱双向燃烧切割装置及方法。

背景技术：

1、铝热剂作为一种高能量的含能材料，是以铝粉作为主要的金属燃料，同时搭配各类具有氧化性的物质以及其他各类辅助药剂，通过发生剧烈的氧化还原反应释放大量热量，相较于其他类含能材料，具有经济效益高、稳定性强、自持续和制备方法简便等优点。其燃烧火焰温度高于钢铁熔点，在弹药销毁、燃烧切割以及推进点火等领域得到广泛应用。燃烧切割作为一种快速破除障碍的方式，在许多救援行动中有所应用。内部装药产生的高温火焰可以快速切割破除钢铁制障碍，如钢构件、门锁以及铁丝网等，相较于传统的机械破除更加高效。然而，现有的铝热剂成品存在不能压制成型或者压制成型后形成的药柱脆性较高等方面的问题，在具体使用中主要以粉末的形式存在，这给铝热剂的储存、运输以及模块化使用等造成极大地困难。针对铝热剂成型，目前国内已展开大量研究，在铝热剂中引入树脂、石蜡或者酚醛树脂等实现铝热剂粉末的压制成型，但添加惰性粘结剂后，铝热剂整体的燃烧性能会受到影响。添加能够参与铝热反应的粘结剂是目前通用的做法，但难以解决药柱脆性较高带来的储存问题；实心铝热剂药柱的燃烧性能较差，不利于燃烧气流的流通；燃烧切割技术目前多为单向切割，在面对一般由多层构成的铁丝网，钢筋组网时，切割效率较慢。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种铝热剂药柱双向燃烧切割装置及方法，解决现有技术中铝热剂装药多为粉末状，大多不能压制成型或者压制成型后脆性较高，易碎，不利于储存和快速使用以及燃烧切割装置多为单向燃烧切割，切割效率较慢的技术问题，通过增加铝热剂药柱外壳体的方式，制备了压制可成型铝热剂药柱，能有效避免以往铝热剂粉末压制成型后易碎易裂的问题，提高了其储存性能，能够做到提前制备，有效储存，快速使用；铝热剂药柱带中心孔结构，能够提高燃烧性能；将单向切割拓展为双向切割，双向同时点火，同时燃烧切割，提高了应用范围和使用效率。

2、为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

3、本发明提供了一种铝热剂药柱双向燃烧切割装置，包括收缩喷口，与所述收缩喷口螺纹连接的燃烧装药室、与所述燃烧装药室螺纹连接的点火药室以及放置在所述燃烧装药室内的铝热剂药柱；

4、所述收缩喷口包括左端的第一收缩喷口和右端的第二收缩喷口，所述燃烧装药室包括与所述第一收缩喷口螺纹连接的第一燃烧装药室和与所述第二收缩喷口螺纹连接的第二燃烧装药室，所述点火药室包括与所述第一燃烧装药室螺纹连接的第一辅助装药室、第二辅助装药室以及点火药储存室，所述点火药储存室设有导线孔a和导线孔b，所述铝热剂药柱包括外壳体和内部装药。

5、进一步的，所述第一收缩喷口和所述第二收缩喷口的一端均为喷口，另一端均为内螺纹端。

6、进一步的，所述第一燃烧装药室和所述第二燃烧装药室均为圆柱状。

7、进一步的，所述收缩喷口、所述燃烧装药室、所述点火药室的材质均为pvc聚氯乙烯、酚醛树脂、abs工程塑料、pom聚甲醛中的一种。

8、进一步的，所述导线孔a塞入第一导线，所述导线孔b塞入第二导线，所述第一导线和所述第二导线分别与电源进行连接。

9、进一步的，所述铝热剂药柱的数目为若干个，所述铝热剂药柱分别放置在所述第一燃烧装药室、所述第二燃烧装药室中，所述外壳体的材质为pvc聚氯乙烯、酚醛树脂、abs工程塑料、pom聚甲醛中的一种，所述内部装药为圆柱状，所述内部装药的中心设有中心通孔。

10、本发明还提供了一种铝热剂药柱双向燃烧切割方法，包括以下步骤：

11、s1.铝热剂药柱的制备；

12、s2.铝热剂药柱双向燃烧切割装置的组装。

13、进一步的，所述s1包括以下步骤：

14、s11.将铝热剂粉末与粘结剂粉末分别置于网筛中；

15、s12.利用网筛对铝热剂粉末和粘结剂粉末进行重复多次筛选并混合，得到混合后的内部装药粉末；

16、s13.将内部装药粉末与外壳体置于模具中，将内部装药粉末在8mpa，保压时间30s的条件下冷压成型至外壳体中。

17、进一步的，所述s2包括以下步骤：

18、s21.第一收缩喷口与第一燃烧装药室通过螺纹连接进行组装，第一燃烧装药室与第一辅助装药室通过螺纹连接进行组装，将两枚铝热剂药柱放入第一燃烧装药室中；

19、s22.将第一导线、第二导线分别通过导线孔a和导线孔b塞入点火药室，并与电点火头进行连接，将点火药置于点火药储存室中；

20、s23.将第二燃烧装药室与第二辅助装药室通过螺纹连接进行组装，将两枚铝热剂药柱放入第二燃烧装药室中；

21、s24.将第二收缩喷口与第二燃烧装药室通过螺纹连接进行组装，对导线孔a和导线孔b进行密封处理；

22、s25.将第一导线、第二导线分别与电源进行连接。

23、采用上述技术方案，本发明具有以下优点：

24、本发明提供了一种铝热剂药柱双向燃烧切割装置及方法，通过增加铝热剂药柱外壳体与内部装药共同构成铝热剂药柱，将添加有粘结剂的铝热剂粉末压至外壳体中，能够有效解决无壳体铝热剂药柱脆性高、易碎，无法长期储存和运输的问题，相较于铝热剂粉末来说，铝热剂药柱能够降低储存过程中空气中水分对使用效果的影响。此外，铝热剂药柱利于使用时的快速组装；铝热剂药柱带中心通孔结构，能够提高燃烧性能，此外，铝热剂药柱双向燃烧切割在面对多层铁丝网、钢筋组网切割任务时，可以提高作业效率。

技术特征：

1.一种铝热剂药柱双向燃烧切割装置，其特征在于，包括收缩喷口，与所述收缩喷口螺纹连接的燃烧装药室、与所述燃烧装药室螺纹连接的点火药室以及放置在所述燃烧装药室内的铝热剂药柱；

2.根据权利要求1所述的一种铝热剂药柱双向燃烧切割装置，其特征在于，所述第一收缩喷口和所述第二收缩喷口的一端均为喷口，另一端均为内螺纹端。

3.根据权利要求2所述的一种铝热剂药柱双向燃烧切割装置，其特征在于，所述第一燃烧装药室和所述第二燃烧装药室均为圆柱状。

4.根据权利要求3所述的一种铝热剂药柱双向燃烧切割装置，其特征在于，所述收缩喷口、所述燃烧装药室、所述点火药室的材质均为pvc聚氯乙烯、酚醛树脂、abs工程塑料、pom聚甲醛中的一种。

5.根据权利要求4所述的一种铝热剂药柱双向燃烧切割装置，其特征在于，所述导线孔a塞入第一导线，所述导线孔b塞入第二导线，所述第一导线和所述第二导线分别与电源进行连接。

6.根据权利要求5所述的一种铝热剂药柱双向燃烧切割装置，其特征在于，所述铝热剂药柱的数目为若干个，所述铝热剂药柱分别放置在所述第一燃烧装药室、所述第二燃烧装药室中，所述外壳体的材质为pvc聚氯乙烯、酚醛树脂、abs工程塑料、pom聚甲醛中的一种，所述内部装药为圆柱状，所述内部装药的中心设有中心通孔。

7.一种铝热剂药柱双向燃烧切割方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的一种铝热剂药柱双向燃烧切割方法，其特征在于，所述s1包括以下步骤：

9.根据权利要求7所述的一种铝热剂药柱双向燃烧切割方法，其特征在于，所述s2包括以下步骤：

技术总结本发明公开了化学燃烧切割技术领域的一种铝热剂药柱双向燃烧切割装置及方法。该铝热剂药柱双向燃烧切割装置包括收缩喷口，与所述收缩喷口螺纹连接的燃烧装药室、与所述燃烧装药室螺纹连接的点火药室以及放置在所述燃烧装药室内的铝热剂药柱。该铝热剂药柱双向燃烧切割装置通过增加铝热剂药柱外壳体的方式，制备了压制可成型铝热剂药柱，能有效避免以往铝热剂粉末压制成型后易碎易裂的问题，提高了其储存性能，能够做到提前制备，有效储存，快速使用；铝热剂药柱带中心孔结构，能够提高燃烧性能；将单向切割拓展为双向切割，双向同时点火，同时燃烧切割，提高了应用范围和使用效率。技术研发人员：李师,冉宪文,崔伟峰,张舵,刘文正,汤文辉,周敬辕,聂铮玥受保护的技术使用者：中国人民解放军国防科技大学技术研发日：技术公布日：2024/6/11