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防爆圍欄的制作方法

文檔序號:12681639閱讀:680來源:國知局
防爆圍欄的制作方法與工藝

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及安全防護技術(shù)領(lǐng)域,具體是涉及一種防爆圍欄。



背景技術(shù):

當前,部分違法犯罪分子、恐怖主義分子為了危害社會采取在機場、車站、碼頭、商場、醫(yī)院、游樂場等人員較為密集的場所放置危險品、爆炸物等惡性手段,妄圖制造惡性爆炸事件,使公共設(shè)施和人民群眾的安全受到極大威脅。另外,如果國家進入戰(zhàn)爭狀態(tài),鐵路、碼頭或者機場等重要交通要道可能會存在大量的未爆彈,如果不及時引爆或者隔離,將會對作戰(zhàn)造成嚴重的影響;戰(zhàn)時指揮營地、醫(yī)院、臨時安置場所均可能隨時遭受敵方攻擊,如果沒有合適的防護措施,同樣會極大地影響作戰(zhàn)指揮。

目前,如果發(fā)現(xiàn)可疑爆炸物或者未爆彈時,可以通過防爆罐或者防爆毯進行隔離,也可以經(jīng)過可存儲運輸未爆彈的設(shè)備將未爆彈運輸?shù)街付ǖ攸c銷毀,以盡可能降低甚至避免爆炸對周圍人群和公共設(shè)備造成破壞,開辟安全通道。戰(zhàn)時指揮營地、醫(yī)院、臨時安置場所防彈等級較低。

然而,目前仍有不少場所尚未配備防爆罐或防爆毯等防護設(shè)備,部分場所雖然配備有防爆罐或防爆毯等防護設(shè)備,但現(xiàn)有的防爆罐防護級別高,但重量重,操作和運輸非常不便,而防爆毯則防爆級別低, 防護性能有限,特別是出現(xiàn)大量可疑爆炸物和/或大型可疑爆炸物等情形,現(xiàn)有的防護設(shè)備難以滿足應(yīng)用需求,因此亟待研發(fā)更高防爆等級的防護產(chǎn)品。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本申請實施方案提供一種防爆圍欄,其由多塊防爆防彈高強單元板連接為柱體而得,其中所述高強單元板包括由多層織物、單向布、無緯布或其組合中空纏繞多圈并熱壓形成的高強單元板本體。

在一個實施方案中,所述高強單元板本體的兩端可以分別設(shè)有與高強單元板本體一體形成的通孔,并且高強單元板本體的中間部分密實??蛇x地,所述高強單元板可拆卸式連接為柱體。

在一個實施方案中,所述高強單元板的兩側(cè)通孔段可以分別形成凹凸結(jié)構(gòu),相鄰兩塊高強單元板的相鄰側(cè)的凹凸結(jié)構(gòu)互補,并且可以通過連接件穿插相鄰兩塊高強單元板的相鄰側(cè)互補的通孔,以將相鄰的高強單元板可拆卸式連接??蛇x地,所述連接件為高強度插桿或銷軸。

在一個實施方案中,高強單元板兩側(cè)通孔段分別形成的凹凸結(jié)構(gòu)可以呈均分對稱式分布、均分不對稱式分布、不均分對稱式分布或者不均分不對稱式分布。

在另一實施方案中,所述高強單元板的下方可以開設(shè)有泄爆口,優(yōu)選所述泄爆口的面積可以小于所述高強單元板面積的30%??蛇x地,所述泄爆口的形狀可以為半圓形、拱形、長方形、正方形或梯形。

在又一實施方案中,可選地,所述高強單元板為弧形板或非弧形板。

結(jié)合本申請實施方案提供的任一種防爆圍欄,可選地,所述織物、所述單向布和所述無緯布中的至少之一由以下材料中的一種或多種混雜制得:玄武巖纖維、玻璃纖維、芳綸纖維、碳纖維、超高分子量 聚乙烯纖維、超高分子量聚乙烯帶材。

結(jié)合本申請實施方案提供的任一種防爆圍欄,可選地,所述單向布的長度方向為所述單向布制備所用材料的最大強度的方向。

結(jié)合本申請實施方案提供的任一種防爆圍欄,可選地,所述高強單元板的至少一個通孔內(nèi)有支撐部。

結(jié)合本申請實施方案提供的任一種防爆圍欄,可選地,所述高強單元板的至少一個通孔的內(nèi)壁有離型層或隔離層。

結(jié)合本申請實施方案提供的任一種防爆圍欄,可選地,所述高強單元板的至少一側(cè)復(fù)合有高模材料層防爆圍欄,優(yōu)選所述高模材料層包括陶瓷板或金屬板。

結(jié)合本申請實施方案提供的任一種防爆圍欄,可選地,所述高強單元板套有防水外套或阻燃外套,或者,所述高強單元板的表面涂覆有防水層或阻燃層。

本申請實施方案還提供一種多層防爆圍欄,其由多個上述防爆圍欄組合而成。在一個實施方案中,所述多層防爆圍欄可以是雙層防爆圍欄,包括內(nèi)圍欄和外圍欄,并且內(nèi)圍欄和外圍欄之間的距離可以為0.1m-2m。在又一實施方案中,內(nèi)圍欄和外圍欄可以設(shè)置為等高;或者外圍欄可以設(shè)置為高于內(nèi)圍欄;或者外圍欄的高度可以設(shè)置為低于內(nèi)圍欄且高于內(nèi)圍欄的泄爆口,優(yōu)選外圍欄的高度低于內(nèi)圍欄高度的50%。

本申請實施方案提供的技術(shù)方案中,高強單元板制備方法簡單,整體性好;基于所述高強單元板制備得到的防爆圍欄可更為充分利用織物、單向布和/或無緯布自身的超高強度來抵御爆炸沖擊波或子彈的威脅,防彈防爆性能明顯提高。

附圖說明

圖1a為本申請實施例提供的一種防爆圍欄的可選結(jié)構(gòu)示意圖;

圖1b為本申請實施例提供的圖1a的俯視圖;

圖2為現(xiàn)有技術(shù)提供的堆疊方式熱固結(jié)而得的高強單元板的結(jié)構(gòu)示例;

圖3a為本申請實施例提供的纏繞方式熱固結(jié)而得的高強單元板(非弧形板)的結(jié)構(gòu)示例;

圖3b為本申請實施例提供的纏繞方式熱固結(jié)而得的高強單元板(弧形板)的結(jié)構(gòu)示例;

圖4為本申請實施例提供的一種高強單元板制造方法的流程圖;

圖5a為本申請實施例提供的一種兩側(cè)具有均分對稱式分布凹凸結(jié)構(gòu)的高強單元板的結(jié)構(gòu)示例;

圖5b為本申請實施例提供的具有與圖5a互補的均分對稱式分布凹凸結(jié)構(gòu)的高強單元板的結(jié)構(gòu)示例;

圖5c和圖5d分別為圖5a和圖5b中端部未被切斷的原材料連續(xù)分布的原理示例;

圖6為本申請實施例提供的一種兩側(cè)具有均分不對稱式分布凹凸結(jié)構(gòu)的高強單元板的結(jié)構(gòu)示例;

圖7為本申請實施例提供的一種兩側(cè)具有不均分對稱式分布凹凸結(jié)構(gòu)的高強單元板的結(jié)構(gòu)示例;

圖8為本申請實施例提供的一種兩側(cè)具有不均分不對稱式分布凹凸結(jié)構(gòu)的高強單元板的結(jié)構(gòu)示例;

圖9為本申請實施例提供的一種相鄰側(cè)凹凸結(jié)構(gòu)互補的高強單元板連接示例一,其中,每塊高強單元板兩側(cè)的凹凸結(jié)構(gòu)呈均分對稱式分布;

圖10為本申請實施例提供的一種相鄰側(cè)凹凸結(jié)構(gòu)互補的高強單元板連接示例二,其中,每塊高強單元板兩側(cè)的凹凸結(jié)構(gòu)呈均分不對稱式分布;

圖11為本申請實施例提供的一種相鄰側(cè)凹凸結(jié)構(gòu)互補的高強單元板連接示例三,其中,每塊高強單元板兩側(cè)的凹凸結(jié)構(gòu)呈不均分不對稱式分布;

圖12為本申請實施例提供的一種相鄰側(cè)凹凸結(jié)構(gòu)對齊的高強單元板連接示例;

圖13為本申請實施例提供的一種金屬合頁的結(jié)構(gòu)示例;

圖14為本申請實施例提供的兩側(cè)分別連接有金屬合頁的高強單元板結(jié)構(gòu)示例;

圖15為本申請實施例提供的一種兩塊高強單元板經(jīng)金屬合頁和插桿連接的結(jié)構(gòu)示例;

圖16a為本申請實施例提供的一種雙層防爆圍欄的結(jié)構(gòu)示例;

圖16b為本申請實施例提供的圖16a的俯視圖;

圖17a-圖17c為本申請實施例提供的高強單元板的應(yīng)用示例;

圖18a-圖18b為本申請實施例提供的防爆圍欄的結(jié)構(gòu)示例;

圖19a-圖19c為本申請實施例提供的原材料板式纏繞收卷方案示例;

圖20a-圖20c為本申請實施例提供的原材料筒式纏繞收卷方案示例;

圖21為本申請實施例提供的原材料履帶式收卷方案示例;

圖22a為本申請實施例提供的熱壓單型模具的結(jié)構(gòu)示例;

圖22b為本申請實施例提供的熱壓雙型模具的結(jié)構(gòu)示例;

圖22c為本申請實施例提供的設(shè)有定位裝置的熱壓雙型模具的結(jié)構(gòu)示例;

圖23為本申請實施例提供的刀具的結(jié)構(gòu)示例;

圖24為本申請實施例提供的高強單元板的切割示例。

附圖標記說明:

圖1a-圖16b中各附圖標記的含義:1-高強單元板;11-高強單元板本體;12-通孔;13-安裝孔;14-泄爆口;21-插桿;22-異型件;23-金屬合頁;3-內(nèi)圍欄;4-外圍欄。

圖19a-圖22c中各附圖標記的含義:1-放卷單元;2-導(dǎo)輥;3-糾偏支座;4-糾偏傳感器;5-計層裝置;6-板式收卷單元;7-原材料; 60-輔助夾具;61-擋板;62-傳動軸;63-支撐桿;64-套管;65-固定螺母;8-筒式收卷單元;80-輔助收卷裝置;81-上弧形板;82-下弧形板;83-連接塊;9-計米裝置;10-履帶式收卷單元;11-壓輥;a3-導(dǎo)向柱;b3-定位槽;c3-定位塊。

具體實施方式

本發(fā)明提供了一種防爆圍欄:如圖1a-1b和圖18a-18b所示,所述防爆圍欄由多塊高強單元板1可拆卸式連接為一筒形而得。使用時,可危險品或爆炸物置于防爆圍欄內(nèi)(如置于防爆圍欄中心位置),這樣,當危險品或爆炸物爆炸時,防爆圍欄可有效抵御爆炸沖擊波,減小甚至避免危險品或爆炸物爆炸對爆炸場地周圍的場所、設(shè)施、人員等造成的損害。本申請實施方案提供的防爆圍欄具有操作簡單、可拆卸、便于運輸和組裝、防爆性能好等優(yōu)點;此外,由于不同情形下防爆范圍、危險品或爆炸物大小等不盡相同,采用本申請實施例方案,選擇合適數(shù)量的高強單元板靈活組裝成滿足不同情形下實際防爆要求規(guī)格的防爆圍欄,甚至對于不便于移動的危險品或爆炸物,也可圍繞該危險品或爆炸物將多塊高強單元板兩兩連接為一筒形以形成一防爆圍欄進行安全防護,從而滿足多樣化的實際防爆應(yīng)用需求。

因此,本發(fā)明首先提供了一種高性能、輕量化、模塊化式的防彈防爆高強單元板。這種高強單元板可以按照實際應(yīng)用場景,如安防、戰(zhàn)場等形勢靈活應(yīng)變組裝成不同的防彈防爆產(chǎn)品,以處置較大TNT當量爆炸物,這種防彈防爆產(chǎn)品結(jié)構(gòu)靈活、使用便捷、可實現(xiàn)人工快速裝拆,且可滿足制式槍彈防護要求。

根據(jù)本發(fā)明的實施方案,防彈防爆高強單元板由多層織物、單向布和無緯布中的一種或多種的組合中空纏繞并熱壓固結(jié)而得,如可由多層織物、或者多層單向布、或者多層無緯布、或者織物、單向布或無緯布中的二種或三種按照一定比例的混雜物纏繞熱壓固結(jié),制得高強單元板。所制得的高強單元板符合一定的防爆等級,防爆性能好,使用過程中,可將多塊高強單元板運輸?shù)綌M爆炸地點,將多塊高強單 元板現(xiàn)場兩兩可拆卸式連接為一定形狀,該形狀可包括但不限于閉合形狀或者具有隔離作用的非閉合形狀。

混雜包含兩層含義:1、單向布、無緯布和織物三者中至少兩者按照纏繞方式形成層合物進行熱壓;2、由兩種或兩種以上的各種纖維之間進行混雜制備上述三種形式的產(chǎn)品,而后再進行混雜形成層合物進行熱壓。

根據(jù)本發(fā)明的實施方案,可選地,所述織物、所述單向布和所述無緯布中的至少之一由以下至少一種材料(以下不妨稱為“高性能纖維/帶材”)制得:玄武巖纖維、玻璃纖維、芳綸纖維、碳纖維、超高分子量聚乙烯纖維、超高分子量聚乙烯帶材;所述超高分子量聚乙烯帶材可包括但不限于超高分子量聚乙烯薄膜或超高分子量聚乙烯條帶。這些材料均為至少在強度和模量方面具有卓越性能的輕質(zhì)材料,采用這些材料中的一種或多種混雜制備的高強單元板,強度高、防爆性能明顯提高、且重量輕,便于運輸和組裝。所述混雜包括層間混雜和層內(nèi)混雜;層間混雜例如先纏繞一種纖維/帶材,然后再纏繞一種或者多種纖維/帶材,但每層之間的纖維/帶材種類是單一的;層內(nèi)混雜例如用兩種或者兩種以上的纖維/帶材進行編織,如利用超高分子量聚乙烯纖維和芳綸纖維共同制備一種混雜纖維無緯布,然后再用這種具有混雜纖維的無緯布制備高強單元板;優(yōu)選的是超高分子量聚乙烯纖維或超高分子量聚乙烯帶材(超高分子量聚乙烯薄膜或條帶)做內(nèi)層,芳綸纖維做外層,除具有單純聚乙烯板材的性能外,還能額外提供耐高溫性能,由此提升高強單元板的整體性能。

可選地,所述織物可由上述一種或多種材料在織機或經(jīng)編機等設(shè)備上織造而得,織造而得的織物的結(jié)構(gòu)形式可根據(jù)實際需要確定,例如,所述織物的結(jié)構(gòu)形式可包括但不限于機織布、針織布、三維織物或經(jīng)編布,由此可充分利用不同結(jié)構(gòu)形式織物的特性來制備滿足不同防爆需求的高強單元板。

可選地,所述單向布包括單向單層布或單向多層布,如所述單向布可由上述一種或多種高性能纖維/帶材經(jīng)浸膠或涂膠等工序形成。所述單向布具有較大強度,其長度方向為所述單向布制備所用材料的最大強度的方向,例如,上述高性能纖維/帶材的分子鏈伸直方向為其強度最大的方向,可將該方向作為所述單向布的長度方向,由此保證該單向布具有高強度。

可選地,所述無緯布由多層所述單向布依次呈一定角度交叉疊合而成,其中,至少二層相鄰的所述單向布之間交叉的角度為0-180o中的任一角度,所述單向布包括單向單層布或單向多層布。例如,可按照十字交叉工序形成具有0°/90°角度交叉變化的二層、三層、四層或多層無緯布。由于無緯布層間沒有交織點,其單向排列結(jié)構(gòu)可最大程度地保留高性能纖維/帶材本身的強度,并將能量通過高性能纖維/帶材沿其分子鏈伸直方向迅速擴散,因此能夠更好的抵御子彈、破片、爆炸沖擊波等的威脅。

制備好所述高強單元板之后,還可在高強單元板的至少一側(cè)復(fù)合高模材料層,由此提高板材的防御等級。例如,在高強單元板的單側(cè)或兩側(cè)復(fù)合高模材料層,所述高模材料層可為一個整體層,或者,可由多個小層拼接為一高模材料層。所述高模材料層所采用的材料可包括但不限于高強度陶瓷板和/或金屬板和/或其他硬度高的材料。復(fù)合方式可包括但不限于膠粘。在防爆應(yīng)用中,復(fù)合有高模材料層的高強單元板至少一側(cè)的高模材料層朝向可以是發(fā)生子彈、破片、爆炸沖擊波等威脅的方向。不妨以防彈為例,該方案提高了高強單元板的防彈等級:一方面,可充分利用高模材料層的高模特性,將觸及到高模材料層的能量(如子彈的高速沖量)化點為面在高模材料層內(nèi)快速傳導(dǎo),利用高模材料層的硬度甚至可以變形或鈍化或折彎子彈頭,削弱其進入高強單元板的能量;另一方面,可充分利用高強單元板材料的性能(如高斷裂性能)充分吸收進入高強單元板的能量,由此達到有效防 御攻擊的作用。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案,如圖3a-圖3b所示,高強單元板包括由多層織物、單向布、無緯布或其組合中空纏繞并熱壓形成的高強單元板本體11,其中,所述高強單元板本體11的兩側(cè)分別設(shè)有與所述高強單元板本體一體形成的通孔12。例如,如圖4所示,一種防彈防爆高強單元板的制備方法包括:

S101:將織物、單向布、無緯布或其組合中空纏繞多圈以形成層合物。

可將所述織物、單向布和無緯布中的一種或至少二種在一工裝上纏繞成橫截面類似跑道形式的筒形結(jié)構(gòu),即形成層合物,或者,也可在工裝上纏繞成環(huán)形,并從工裝取下的環(huán)形變形為橫截面類似跑道形式的筒形結(jié)構(gòu),等等。纏繞的圈數(shù)可根據(jù)高強單元板的防爆等級或用途而定。纏繞結(jié)束后,可從工裝上取下該層合物,也可不取下直接進行后道工序,本申請實施方案對此均不限制。

與本發(fā)明不同,現(xiàn)有技術(shù)中往往只是將織物、單向布、無緯布或其組合直接堆疊熱壓成板。這種堆疊方式無法像本發(fā)明所采用的中空纏繞能實現(xiàn)材料環(huán)向的連續(xù)性,這是因為當材料是中空纏繞的,由于整體閉合所以力可以環(huán)向傳導(dǎo),而當材料只是堆疊,力在傳導(dǎo)到邊緣時被中斷,只能向下傳導(dǎo)。這對于防彈防爆應(yīng)用則非常危險,因為力向下傳導(dǎo)即意味著材料容易打穿,防彈性能降低。圖2即是現(xiàn)有技術(shù)中以堆疊方式熱固結(jié)而得到的高強單元板的結(jié)構(gòu)示例。

S102:在所述層合物的兩端內(nèi)側(cè)分別設(shè)有支撐部的狀態(tài)下,將所述層合物至少部分的中間部位熱壓在一起,以使熱壓后所述層合物的中部密實且兩端形成通孔,得所述高強單元板。優(yōu)選地,熱壓的溫度范圍可以為60-200℃,熱壓的壓力范圍可以為1-40MPa,因為采用該溫度和/或壓力范圍進行熱壓固結(jié),對材料的性能損失較小,所獲得的高強單元板的性能好。

將纏繞好的層合物的兩端內(nèi)側(cè)分別設(shè)一支撐部(所述支撐部可包 括但不限于鋼管),由支撐部提供支撐,將層合物至少部分的中間部位熱壓在一起,以形成具有類似啞鈴結(jié)構(gòu)的層合物。

例如,可將橫截面類似跑道狀的層合物的中間平行的部分在一定的溫度和壓力條件下熱壓在一起,熱壓期間,因支撐部提供支撐,層合物的兩端在拉緊力作用下形成硬實的通孔,經(jīng)熱壓后的層合物具有啞鈴結(jié)構(gòu)。

又例如,可采用類似啞鈴結(jié)構(gòu)的模具(兩端相對中間部分隆起)熱壓層合物,這樣,經(jīng)過熱壓后層合物具有啞鈴結(jié)構(gòu),即熱壓后的所述層合物的中部密實且兩端分別形成有通孔。

可選的,熱壓完成之后,可將所述層合物和所述支撐部分離(如將鋼管從所述層合物的通孔中取出等方式進行分離),這樣即可得到中部平整密實、兩端分別形成有通孔的整體結(jié)構(gòu)(即具有類似啞鈴結(jié)構(gòu))的高強單元板。

可選的,熱壓完成之后,也可將所述層合物和所述支撐部不分離,即將所述支撐部遺留在所述層合物的兩端,相當于在類啞鈴狀的層合物的兩端通孔內(nèi)分別預(yù)留有支撐部。該支撐部的作用一方面是在高強單元板制備過程中輔助形成兩端的通孔,另一方面,通過在制備完成的高強單元板的兩端通孔內(nèi)預(yù)留支撐部,為后續(xù)多塊高強單元板之間的可拆卸式組裝提供了極大的便利,減小了連接件(如高強桿等)與高強單元板的通孔內(nèi)材料的摩擦力,使得組裝更加方便快捷。

可選的,所述支撐部上可預(yù)先形成有離型層或隔離層,所述離型層或隔離層可包括但不限于碳管、鋼管或其他材質(zhì)管材。熱壓后的層合物可與支撐部分離過程中,所述離型層或隔離層隨同所述層合物一起同所述支撐部分離,即分離后支撐部上預(yù)先形成的離型層或隔離層遺留在層合物的兩端內(nèi),相當于在類啞鈴狀的層合物的兩端通孔內(nèi)分別預(yù)留有離型層或隔離層。該離型層或隔離層的作用一方面是在高強單元板制備過程中防止材料粘結(jié)在支撐部上,實現(xiàn)熱壓后的層合物與 支撐部的快速分離,另一方面,通過在制備完成的高強單元板的兩端通孔內(nèi)預(yù)留離型層或隔離層,為后續(xù)多塊高強單元板之間的可拆卸式組裝提供了極大的便利,減小了連接件(如高強桿等)與高強單元板的通孔內(nèi)的材料的摩擦力,使得組裝更加方便快捷。

采用如上方案制備得到的高強單元板由于是材料中空纏繞熱壓而成,因此整體性好,可充分利用材料的性能,如可以更為充分利用織物、單向布和/或無緯布自身的超高強度來抵御爆炸沖擊波的威脅,防爆性能明顯提高。此外,由于高強單元板的兩端形成有通孔,因此當對通孔的部分進行適當裁切之后,將連接件插入兩塊高強單元板的通孔內(nèi)即可完成組裝。由此可見,采用該方案制備得到的高強單元板組裝非常方便,高強單元板可按照戰(zhàn)場形勢靈活應(yīng)變組裝成不同的防彈防爆等防護產(chǎn)品,這些防護產(chǎn)品結(jié)構(gòu)靈活、使用便捷、可實現(xiàn)人工快速裝拆,且可滿足制式槍彈防護要求。不僅如此,由于在防護產(chǎn)品特別是防護等級高的防爆防彈產(chǎn)品中,對連接不同部件所采用的合頁等金屬連接件要求強度非常高,因此往往不得不采用重量非常大的合頁。與此不同,本發(fā)明方案制備得到的高強單元板由于兩端通孔部分進行適當裁切即可方便靈活組裝,無需在兩塊高強單元板之間增加如合頁等金屬連接件,不僅可減輕重量,更重要的是由于高強單元板之間的連接處與高強單元板本體至少部分沒有被裁切,因此保留了高強單元板本體的材料特性,由此能充分利用該材料特性(如高剪切強度等等)提高防護產(chǎn)品特別是提高防護產(chǎn)品中兩塊高強單元板的連接部位的防御等級。也就是說,本發(fā)明的高強單元板一方面通過材料的中空纏繞保證了單元板的整體性,另一方面通過在兩端形成通孔不僅使得單元板的使用方便,而且使得單元板的防彈防爆作用發(fā)揮到最大。

本申請實施方案在制備高強單元板過程中對如織物、單向布和/或無緯布等原材料的纏繞方式非常靈活。

例如,可采用板式收卷法對如織物、單向布和/或無緯布等原材 料進行折疊纏繞收卷。如可采用圖19a所示的板式纏繞收卷裝置進行收卷,該裝置包括:放卷單元1、導(dǎo)輥2、糾偏支座3、糾偏傳感器4、計層裝置5、板式收卷單元6和原材料7,其中,板式收卷單元6包括輔助夾具60,輔助夾具60包括兩側(cè)擋板61、傳動軸62、兩側(cè)支撐桿63、套管64和固定螺母65,如圖19b所示。工作時,先將原材料通過放卷單元1,并經(jīng)導(dǎo)輥2和糾偏傳感器4后固定在板式收卷單元6的輔助夾具60一側(cè)的套管64上;收卷過程中,放卷單元1會保持恒張力制動,板式收卷單元6收卷力矩大小可調(diào)節(jié),通過計層裝置5累計層數(shù),原材料在卷取過程中通過糾偏傳感器4對原材料邊緣擺幅進行檢測,控制糾偏支座3左右調(diào)節(jié),從而獲得邊緣整齊的板式收卷卷裝,累計層數(shù)到達設(shè)定值后,收卷單元6停止工作,卸下輔助夾具60,將固定螺母65兩側(cè)的擋板61卸掉,抽出傳動軸62和支撐桿63,將套管64(即為保留在高強單元板兩端內(nèi)的支撐部)保留在板式卷裝的兩個端部中,如圖19c所示。板式折疊纏繞收卷法操作簡便,工作效率高。

又例如,可采用筒式收卷法對如織物、單向布和/或無緯布等原材料進行纏繞收卷,該方法可獲得張力一致的筒式卷裝。如可采用圖20a所示的筒式纏繞收卷裝置進行收卷,該裝置與板式收卷裝置區(qū)別在于,該裝置包括筒式收卷單元8,是基于筒式收卷單元8進行原材料的纏繞收卷,筒式收卷單元8的輔助收卷裝置80,如圖20b所示,輔助收卷裝置80包括輔助夾具60、上弧形板81、下弧形板82和連接塊83,在輔助夾具60處于其與上弧形板81、下弧形板82及連接塊83連接成一體的狀態(tài)下,輔助夾具60中的套管64外圓最高點與弧形板形成筒狀圓柱的外圓重合,收卷過程中薄膜會和附著于套管64上,如圖20c所示。筒式收卷工作過程與板式收卷相似,區(qū)別在于,筒式收卷裝置包括計米裝置9,當累計到設(shè)定米數(shù)時,筒式收卷單元8停止工作,通過拆卸輔助收卷裝置80中的連接塊83,拆除上弧形板81和下弧形板82及輔助夾具60各附件,得到如圖20c中所示的 筒式薄膜板材。進一步的,可將留在筒式薄膜板材中的套管64做左右平移,過程中盡量避免使薄膜松散,由此得到具有如圖19c所示的板式卷裝類似啞鈴狀結(jié)構(gòu)的筒式卷裝。筒式收卷單元由于采用了中心卷取式收卷方法,可以穩(wěn)定控制收卷張力,獲得良好的卷裝。

再例如,可采用履帶式收卷法對如織物、單向布和/或無緯布等原材料進行纏繞收卷,如可采用圖21所示的履帶式纏繞收卷裝置進行收卷,該裝置與板式或筒式收卷裝置的區(qū)別在于,履帶式收卷方式通過壓輥11排除纏繞的不同層的原材料之間的空氣,為獲得更好的成型效果,壓輥可采用但不限于熱輥形式。采用履帶式收卷可以在壓輥固定的位置提供一定壓力,對卷裝的收卷形式進行定型處理,如圖所示通過調(diào)節(jié)兩對壓輥之間間隙,可直接獲得類啞鈴狀原材料卷裝形式,為后續(xù)操作更好的保留原材料內(nèi)部卷繞張力,有利于熱壓成型。

收卷獲得層合物的卷裝之后,需要對層合物的至少中間部位進行熱壓。優(yōu)選的,所述熱壓的溫度范圍為60-200℃,所述熱壓的壓力范圍為1-40MPa。

熱壓工藝可根據(jù)實際需要確定,本申請實施方案對此并不限制。一種可選的實現(xiàn)方式例如,將類似啞鈴狀結(jié)構(gòu)的卷裝(如圖19c所示)放入模具中,分階段壓制成型。預(yù)熱預(yù)壓階段:升溫至60-120℃,給予1-10MPa壓力,對模具中的層合物進行預(yù)熱預(yù)壓,時間可在1-20min間自由選擇。在此階段,模具上下移動,排氣1-10次,目的是排掉層合物中的氣體,使得層合物更加密實;熱壓階段:升溫至120-160℃時,壓力升至10-40MPa壓力,并保持恒溫恒壓20-60min;冷卻階段:保持熱壓階段的壓力不變,對模具進行快速降溫,當溫度降低至40℃以下后,方可取出。該制備工藝生產(chǎn)效率高,得到的單元板重量輕、強度高、密實性好、防彈防爆效果極佳,可以滿足軍隊及勤務(wù)人員的多種防彈防爆需求。

實際應(yīng)用中,可選用類啞鈴狀的模具進行熱壓??蛇x的,所述模 具可采用單型模具結(jié)構(gòu),上下兩二層模a1和b1形成的空腔剖面結(jié)構(gòu)以及經(jīng)其熱壓成型的高強單元板如圖22a所示?;蛘?,也可通過制作雙型或多型模具提高生產(chǎn)效率,可選的雙型模具的結(jié)構(gòu)示例如圖22b所示,通過三層模a2、b2和c2分別形成兩個空腔,基于該雙型模具一次熱壓可完成2個卷裝的熱壓,提高了生產(chǎn)效率。

在熱壓過程中,由于成型過程中壓力較大,預(yù)留在如圖19c所示的卷裝兩端中的套管64可選用輕薄、強度高且耐溫的材料,以保證卷裝熱壓過程中兩個端部的成型。

進一步的,如果使用雙型模具進行熱壓處理,一次性可完成二個高強單元板,為穩(wěn)定成型,需要保持不同板之間具有良好的平面度。為了保持板與板之間具有良好的平面度,可在雙型模具中設(shè)置定位裝置,設(shè)有定位裝置的雙型模具的剖面圖和立體圖如圖22c所示,由于上板和下板分別固定在機架和底座,可作為中板的定位基準,具體做法是在上下板兩側(cè)對應(yīng)中板成型面的無效區(qū)域加工一定高度的定位凸臺(也稱定位塊),同時在中板兩側(cè)對應(yīng)位置加工一定深度的定位凹槽(也稱定位槽),根據(jù)熱壓成型的最終尺寸設(shè)置合模間隙,當模具閉合時凸臺與凹槽嚙合定位,同時可在各模具四個邊角區(qū)域加工導(dǎo)向孔,由于底板模具為固定形式,可用四根導(dǎo)向柱通過導(dǎo)向孔先將上板和中板連接起來,熱壓成型時上板和中板慢慢向底板移動,導(dǎo)向柱將進入底板導(dǎo)向孔,模具閉合時上中下模具將通過四根導(dǎo)向軸進行軸孔定位。

結(jié)合本申請實施方案,所述高強單元板可為非弧形板,可選示例如圖3a所示,所述高強單元板為一矩形或類矩形板等;或者,所述高強單元板為一弧形板,可選示例如圖3b所示,弧形板的弧度可根據(jù)實際需要確定。通過將所述高強單元板設(shè)計為弧形或非弧形,可便于運輸和不同類型不同規(guī)格的防護產(chǎn)品的組裝,進而滿足多樣化的防爆應(yīng)用需求。

結(jié)合本申請實施例提供的任一種技術(shù)方案,可選地,所述多塊高 強單元板中至少二個相鄰的高強單元板之間采用以下強度滿足預(yù)定要求的連接件如合頁、異型件和/或插桿連接,優(yōu)選可拆卸式連接。也就是說,在實際應(yīng)用中,可根據(jù)高強單元板兩側(cè)用于連接的部位的特征選擇適配的連接件,將多塊高強單元板兩兩連接為防爆圍欄,提高防爆圍欄的防爆性能。所述連接件的強度可根據(jù)實際需要確定,為了避免防爆圍欄的不同高強單元板之間受爆炸沖擊波影響而斷開連接,可選擇高強度的連接件,如高強合頁、高強異型件或高強插桿與高強單元板兩側(cè)用于連接的部位匹配連接。

每塊高強單元板兩側(cè)用于連接的部位可根據(jù)實際需要確定,不同的高強單元板兩側(cè)用于連接的部位的結(jié)構(gòu)可以相同或不同,本申請實施方案對此均不限制。

(一)一種可選的實現(xiàn)方式,高強單元板的兩側(cè)用于連接的部位可為凹凸結(jié)構(gòu),也即,所述多塊高強單元板中至少之一高強單元板的兩側(cè)通孔段分別形成有凹凸結(jié)構(gòu)。例如,高強單元板的兩側(cè)可通過切割等方式形成凹凸結(jié)構(gòu),切割方式可包括但不限于均分對稱式切割、均分不對稱式切割、不均分對稱式切割和不均分不對稱式切割,使得該高強單元板兩側(cè)通孔段分別形成的凹凸結(jié)構(gòu)相應(yīng)的呈均分對稱式分布、均分不對稱式分布、不均分對稱式分布或者不均分不對稱式分布;其中,優(yōu)選采用均分對稱式切割方式對高強單元板的兩側(cè)進行切割,這樣,高強單元板的兩側(cè)即形成均分對稱分布的凹凸結(jié)構(gòu),由于具有該結(jié)構(gòu)的高強單元板在受到爆炸沖擊波作用時向外擴張、膨脹的力基本一致,因此具有更好的防爆性能。高強單元板兩側(cè)的切割可通過切割設(shè)備進行,所述切割設(shè)備可包括但不限于水沙切割機。

不妨以具有圖3a所示結(jié)構(gòu)或類似結(jié)構(gòu)的高強單元板為例,采用不同的切割方式將高強單元板每側(cè)的通孔段分別切割成凹凸結(jié)構(gòu),使得高強單元板兩側(cè)各自的凹凸結(jié)構(gòu)呈均分對稱式分布、均分不對稱式分布、不均分對稱式分布或者不均分不對稱式分布。

例如,可對高強單元板兩側(cè)的至少形成有通孔的部位進行均分對稱式切割,這樣,高強單元板兩側(cè)的通孔分別被切割為多段通孔,如圖5a所示的三段通孔或者如圖5b所示的二段通孔,各段通孔長度以及被切割掉的通孔的長度均相同(即凸部分的長度和凹部分的長度相同),且每塊高強單元板兩側(cè)分別切割形成的多段通孔呈對稱式分布。由于具有均分對稱分布的凹凸結(jié)構(gòu)的高強單元板在受到爆炸沖擊波作用時向外擴張、膨脹的力基本一致,因此基于均分對稱分布的凹凸結(jié)構(gòu)的高強單元板所組裝得到的防爆圍欄具有更好的防爆性能。

又例如,可對高強單元板兩側(cè)的至少形成有通孔的部位進行均分不對稱式切割,這樣,高強單元板兩側(cè)的通孔分別被切割為多段通孔,如圖6所示的二段通孔,各段通孔長度以及被切割掉的通孔的長度不盡相同(如各個凸部分的長度相同,但凸部分的長度和凹部分的長度不同),且每塊高強單元板兩側(cè)分別切割形成的多段通孔呈不對稱式分布。

又例如,可對高強單元板兩側(cè)的至少形成有通孔的部位進行不均分對稱式切割,這樣,高強單元板兩側(cè)的通孔分別被切割為多段通孔,如圖7所示的三段通孔,各段通孔長度以及被切割掉的通孔的長度不盡相同(如各個凸部分的長度相同,但凸部分的長度和凹部分的長度不同),且每塊高強單元板兩側(cè)分別切割形成的多段通孔呈對稱式分布。

又例如,可對高強單元板兩側(cè)的至少形成有通孔的部位進行不均分不對稱式切割,這樣,高強單元板兩側(cè)的通孔分別被切割為多段通孔,如圖8所示的多段通孔,各段通孔長度以及被切割掉的通孔的長度不盡相同(如各個凸部分或各凹部分的長度不完全相同,且凸部分的長度和凹部分的長度也不完全相同),且每塊高強單元板兩側(cè)分別切割形成的多段通孔呈不對稱式分布。

本申請實施方案提供的高強單元板是原材料一體成型的整體,采 用圖5a、圖5b和圖7所示的切割方式,可在高強單元板的兩個端部盡可能保留高強單元板原材料的斷裂強度,也就是說,高強單元板的兩個端部都至少有一部分原材料未被切斷,未被切斷的原材料連續(xù)分布的原理示例可參見圖5c和圖5d所示,可見,端部中未被切斷的部分以及高強單元板中與其對應(yīng)的中間部分的原材料的斷裂強度大,可充分利用其材料特性來提高防爆等級。在將兩塊高強單元板可拆卸組裝成防護產(chǎn)品在防爆應(yīng)用中,端部是不同高強單元板的連接處,也是防爆應(yīng)用中最容易炸飛或損壞的部分,而采用該方案切割后的高強單元板組裝而得的防護產(chǎn)品,不同高強單元板之間可充分利用未被切斷的原材料的斷裂強度,進而有效提高了防爆等級。通過對高強單元板兩側(cè)靈活的切割方式,可滿足不同規(guī)格防爆產(chǎn)品的組裝需求,應(yīng)用非常廣泛。例如,切割后多塊的高強單元板之間兩兩通過連接件可拆卸式連接為一筒狀(即柱體)結(jié)構(gòu),即可得到一防爆圍欄,操作簡單、方便、靈活,防爆圍欄的防爆性能突出。接下來進一步說明在組裝成防爆圍欄中任二塊相鄰的高強單元板之間的連接方式,需要說明的是,以下例子僅為示例性說明,本領(lǐng)域技術(shù)人員在此技術(shù)啟示下可采用其他類似連接方式進行連接,這些相同或相似的連接方式均屬于本申請的保護范圍內(nèi)。

可選地,所述多塊高強單元板中至少二塊相鄰的高強單元板可采用高強度金屬插桿方式進行可拆卸式連接,具體而言,所述多塊高強單元板中至少二塊相鄰的高強單元板的相鄰側(cè)各自所形成的凹凸結(jié)構(gòu)互補,所述凹凸結(jié)構(gòu)位于高強單元板的通孔段,通過所述插桿依次穿插二塊相鄰的高強單元板的相鄰側(cè)互補的各通孔,以將二塊相鄰的高強單元板可拆卸式連接為一體。例如,可采用如圖5a-圖8任一種切割方式在高強單元板的兩側(cè)分別形成多段凸出的通孔,將二塊高強單元板相鄰側(cè)的凹凸結(jié)構(gòu)互補對準(一塊高強單元板的凸部分對應(yīng)另一高強單元板的凹部分),這樣,二塊高強單元板相鄰側(cè)的凹凸結(jié)構(gòu) 互補形成一個整體,如圖9-圖11所示,采用高強度金屬插桿21依次穿經(jīng)二塊高強單元板相鄰側(cè)的各段通孔12,以將二塊高強單元板可拆卸式連接為一體;插桿21穿接完成之后,可采用螺絲等部件固定插桿。該方案形成的防爆圍欄整體性好,相鄰的高強單元板連接處能夠充分利用材料(如織物、單向布和/或無緯布)本身的強度,減少了連接件的使用,抵御爆炸沖擊波效果顯著,方便拆卸運輸,即插即用。

可選地,所述多塊高強單元板中至少二塊相鄰的高強單元板可采用高強度金屬插桿與異形件配合方式進行可拆卸式連接,具體而言,所述多塊高強單元板中至少二塊相鄰的高強單元板的相鄰側(cè)各自所形成的凹凸結(jié)構(gòu)對齊分布,所述凹凸結(jié)構(gòu)位于高強單元板的通孔段,二塊所述高強單元板相鄰的一側(cè)分別經(jīng)連接件依次穿經(jīng)該側(cè)的各通孔、并經(jīng)異型件將兩側(cè)的插桿連接。例如,可采用如圖5a-圖8任一種切割方式在高強單元板的兩側(cè)分別形成多段凸出的通孔,將二塊高強單元板相鄰側(cè)的凹凸結(jié)構(gòu)對齊(一塊高強單元板的凸部分對應(yīng)另一高強單元板的凸部分,一塊高強單元板的凹部分對應(yīng)另一高強單元板的凹部分),二塊所述高強單元板相鄰的一側(cè)分別經(jīng)高強度金屬插桿21依次穿經(jīng)該側(cè)的各通孔12,之后經(jīng)異型件22將兩側(cè)的插桿連接,可選示例如圖12所示。該方案形成的防爆圍欄整體性好,對每塊高強單元板的切割工藝要求低,抵御爆炸沖擊波效果顯著,方便拆卸運輸。

如圖3a和圖3b所示,高強單元板包括兩端的弧形部分以及中間的密實部分(即存在圓弧過渡處)的層合物,對具有這種結(jié)構(gòu)的板材進行切割,如果采用傳統(tǒng)的齒距切割方法進行切割,則會導(dǎo)致層合物中的纖維撕裂,纖維撕裂形成的絲帶會纏繞在刀具上,影響加工效率甚至會損壞刀具??蓪η懈罟に囘M行改進,如將板材的切割過程分為兩步:(1)先在圓弧過渡位置定位圓心,然后做打孔處理,如圖24所 示的可選示例中,共8處(實線所示)進行了打孔處理;(2)孔加工后,對虛線所示的13條直線采用直線鋸或圓鋸逐一加工,并對切口處形成的棱邊做打磨處理,從而得到裁切后的高強單元板。其中,由于高強單元板的材料是纖維,如果采用傳統(tǒng)的使用麻花鉆和帶齒的工具進行打孔都可能撕裂纖維,纖維撕裂所形成的絲帶會損壞工具,因此,打孔過程中需使用特殊處理的刀具(該刀具具有開孔器的類似結(jié)構(gòu)且不帶齒),刀具可選的結(jié)構(gòu)如圖23所示,選用即有強度又有韌性的合金材質(zhì),刀口為薄壁形式并開有倒角,刀具側(cè)壁開有排屑孔。由此提高加工效率,降低對刀具以及高強單元板的損壞概率。

(二)另一種可選的實現(xiàn)方式,高強單元板的兩側(cè)用于連接的部位可為安裝孔,也即,所述多塊高強單元板中至少之一高強單元板的兩側(cè)分別形成有至少一組安裝孔。每組安裝孔包括至少一個安裝孔,不同組安裝孔之間的間隔、以及同一組中不同安裝孔之間的間隔等,可根據(jù)金屬合頁的選用而匹配設(shè)計,實現(xiàn)方式非常靈活。

可選的,所述多塊高強單元板中至少二塊相鄰的高強單元板可采用高強度金屬合頁與插桿配合方式進行可拆卸式連接,具體而言,高強單元板的兩側(cè)分別形成的各組安裝孔交錯分布,如圖13-圖15所示,二個相鄰的所述高強單元板的相鄰側(cè)的金屬合頁23交錯分布;每個所述金屬合頁23包括一金屬通孔231以及連接與所述金屬通孔231一側(cè)的一對平行的蝶部232,所述一對平行的蝶部232夾套所述高強單元板1的一側(cè)、且所述蝶部232上的開孔233與高強單元板的安裝孔13對齊并經(jīng)螺栓連接;所述插桿21依次穿經(jīng)二個相鄰的高強單元板的相鄰側(cè)分別連接的各所述金屬合頁23的金屬通孔231。插桿21穿接完成之后,可采用螺絲等部件固定插桿21。該方案形成的防爆圍欄整體性好,抗爆性能突出,在排爆時運輸方便,安裝簡單、方便快捷。

可以理解,以上高強單元板的連接方式僅為一種可選實現(xiàn)方式, 本領(lǐng)域技術(shù)人員還可在此基礎(chǔ)上選用其他連接方式,例如,高強單元板的兩側(cè)分別形成的各組安裝孔呈對稱式分布,所述金屬合頁為中部形成有過孔的雙蝶形金屬合頁,所述雙蝶形金屬合頁的每蝶分別與二個相鄰的高強單元板的一側(cè)連接,且所述插桿依次穿經(jīng)二個相鄰的高強單元板的相鄰側(cè)分別連接的各雙蝶形金屬合頁的過孔,采用該方案也可形成整體性、抗爆性能好的防爆圍欄。

結(jié)合本申請實施方案,可選地,所述多塊高強單元板中至少之一高強單元板套有外套,所述外套可包括但不限于防水外套或阻燃外套,由此避免高強單元板在運輸、搬運等過程中受損、污染等,保證高強單元板的防爆性能。或者,可在所述多塊高強單元板中至少之一高強單元板的表面涂覆特定材料層,例如,所述高強單元板的表面可涂覆但不限于防水層或阻燃層等,由此避免高強單元板在運輸、搬運等過程中受損、污染等,保證高強單元板的防爆性能,此外,涂層還可以兼有吸波作用,如使用聚氨酯、聚脲等熱塑性彈性體材料,除了具有防水或阻燃特性外,還能夠提高板材的防彈等級。

結(jié)合本申請實施方案,所述高強單元板中上下兩端中的至少一端開設(shè)有泄爆口。在高強單元上設(shè)置泄爆口可提高防彈等級和降低重量。如果未爆彈或者炸藥TNT當量在1000g以下時,高強板單元可不開設(shè)泄爆口,在組裝如防爆圍欄等防護產(chǎn)品時高強單元板甚至可以反過來使用,即泄爆口朝上使用,可以最大限度地防止碎片飛濺。但未爆彈或者炸藥TNT當量在1000g以上時,為了提高防爆圍欄的性能,則可開泄爆口,根據(jù)炸藥沖擊波及防護產(chǎn)品(如圍欄)等尺寸計算,開在所述高強單元板底端至1/5處比較合適,即在所述高強單元板的底端0-1/5處開設(shè)泄爆口;采用底端0-1/5開設(shè)泄爆口的高強單元板組裝的防爆圍欄,可有效防止碎片濺出、以及有效防止爆炸沖擊波在防爆圍欄內(nèi)部的反射,進而提高防爆等級。經(jīng)實踐證明,采用底端0-1/5開設(shè)泄爆口的高強單元板組裝的防爆圍欄的防爆等級有明顯的 提升。此外,是否在高強單元上開設(shè)泄爆口,可根據(jù)使用場景靈活確定。防爆圍欄可以分為警用和民用。警用環(huán)境一般在機場、車站、碼頭、商場、醫(yī)院、游樂場等人員較為密集的場所,必須保證未爆彈或者炸藥爆炸時不飛濺傷人。并且警用面對的未爆彈或者炸藥的等級一般都較低,基本均在幾十克到幾百克TNT當量,這時,不必開泄爆口或者泄爆口朝上使用,可最大限度地防止碎片飛濺傷人。軍用環(huán)境則完全不同,一般在軍用機場使用,尤其是跑道附近,為了不影響作戰(zhàn)飛機正常起飛,必須將未爆彈隔離或者引爆。軍用機場面對的未爆彈等級一般較高,最高可在幾公斤TNT當量,隔離或者引爆時,人員可撤離至安全距離進行遙控引爆,這時,可采用開設(shè)有泄爆口的高強單元且泄爆口朝下組裝成防爆圍欄,以避免防爆圍欄炸飛,提高防爆等級。泄爆口可以消除爆轟時圍欄內(nèi)部沖擊波產(chǎn)生的諧振,從而提高防護圍欄的抗爆等級,否則沖擊波疊加會沖散圍欄。

可選地,對于由多塊高強單元板組裝成的防爆圍欄,其中至少之一高強單元板的下方設(shè)有泄爆口14,下方設(shè)有泄爆口14的高強單元板的結(jié)構(gòu)示例如圖5a-圖12所示,基于下方泄爆口14的高強單元板組裝的防爆圍欄示例如圖1a和圖18a所示,其中圖1a中的高強單元板為弧形高強單元板,圖18a中的高強單元板為非弧形高強單元板。實際應(yīng)用中,危險品、爆炸物位于防爆圍欄內(nèi)(如位于防爆圍欄的中心),危險品、爆炸物爆炸所形成的沖擊波一部分向上釋放,另一部分在防爆圍欄內(nèi)往復(fù)振蕩,在某些情形下,如果不及時排出這部分沖擊波,防爆圍欄可能被炸飛,由此威脅生命和財產(chǎn)的安全;而采用至少一塊下方設(shè)有泄爆口的高強單元板組裝而得的防爆圍欄,則未能向上釋放的至少部分沖擊波可通過下方的泄爆口及時排出,一定程度上緩解沖擊波對防爆圍欄的作用力,降低防爆圍欄被炸飛的概率,提高了防爆等級和安全性。可選地,可選用下方均設(shè)有泄爆口的多塊高強單元板兩兩連接形成一筒狀結(jié)構(gòu)的防爆圍欄,便于部分沖擊波經(jīng)各泄 爆口的及時排出,以提高防爆圍欄的整體防爆等級和安全性。所述泄爆口的面積可根據(jù)泄爆的要求確定,例如,所述泄爆口的面積小于泄爆口所在的高強單元板的面積的30%,該方案在泄爆口面積和高強單元板防爆面積進行優(yōu)化權(quán)衡,可最大限度提高防爆圍欄的整體防爆性能。當然,所述泄爆口的形狀也可根據(jù)實際需要確定,例如,所述泄爆口的形狀可包括但不限于半圓形、拱形、長方形、正方形或梯形,實現(xiàn)方式非常靈活。

本申請實施方案提供的防爆圍欄的形狀可根據(jù)實際需要確定,如可為三角形(圖17a)、四邊形(圖17b)、多邊形(圖17c)等。

本申請實施方案提供的防爆圍欄可為單層圍欄或多層圍欄,各種圍欄的下方均可根據(jù)實際需要開設(shè)或不開設(shè)泄爆口。

例如,本申請實施方案提供的防爆圍欄可為單層防爆圍欄。組裝所述防爆圍欄的高強單元板由某種原材料制造,高強單元板兩側(cè)通孔根據(jù)均分不對稱方式(其他方式均可)進行裁切,高強單元板間通過銷軸連接,螺母固定(螺母并非必須,加螺母是為了固定該防爆圍欄形狀,方便隨意挪動,不散架),形成一個正多邊形或圓形或其他形狀(取決于高強單元板的外形)的、無頂蓋半封閉防爆圍欄,如圖18a和圖18b所示。圍欄下方開一120mm×440mm的泄爆口,各種形狀均可。該圍欄產(chǎn)品組裝比較靈活、可靠便捷,效率高、重量輕、成本低,且板間結(jié)構(gòu)連接強度高,具有防御較大TNT當量炸藥引爆后產(chǎn)生的爆轟波及碎片的功能。當將防爆圍欄底面中心置于未爆航空炸彈處,未爆彈將在半封閉空間爆炸,使得爆轟波向上空傳播,帶走大部分能量,防爆圍欄不發(fā)生散架破壞,防爆圍欄外部人員不會受到傷害,可以有效處置未爆彈。拆卸后的單元板可進行單兵防護,可在10m距離有效防護SS109和M193彈的威脅。

又例如,本申請實施方案的防爆圍欄還可為一種雙層防爆圍欄。如圖16a和圖16b所示,所述雙層防爆圍欄包括內(nèi)外圈設(shè)的二個防爆 圍欄,所述二個防爆圍欄中,內(nèi)圍欄3的下方設(shè)有至少一泄爆口14,外圍欄4的高度高于所述泄爆口14。

采用本申請實施方案提供的雙層防爆圍欄進行防爆應(yīng)用中,危險品、爆炸物位于內(nèi)圍欄內(nèi)(如位于內(nèi)圍欄的中心),危險品、爆炸物發(fā)生爆炸時,爆炸產(chǎn)生的沖擊波一部分向上釋放,另一部分在內(nèi)圍欄內(nèi)振蕩且振蕩的至少部分沖擊波可通過內(nèi)圍欄下方設(shè)置的泄爆口及時排出,以降低內(nèi)圍欄所受到的作用力,避免內(nèi)圍欄被炸飛;此外,外圍欄的高度高于泄爆口的高度,經(jīng)內(nèi)圍欄下方的泄爆口排出的沖擊波能量可通過外圍欄進行再次阻截,避免這部分沖擊波對周邊生命和財產(chǎn)造成損失。可見,本申請實施方案提供的雙層防爆圍欄具有更高的防爆性能和安全性。

進一步的,可根據(jù)實際應(yīng)用的需要確定所述內(nèi)圍欄和所述外圍欄的高度,以滿足多樣化的實際應(yīng)用需求。例如,可將所述內(nèi)圍欄和所述外圍欄設(shè)置為等高;或者,可將所述外圍欄設(shè)置為高于所述內(nèi)圍欄,以進行二次防爆,提升防爆等級;或者,可將所述外圍欄的高度設(shè)置為低于所述內(nèi)圍欄且高于所述泄爆口,優(yōu)選的,所述外圍欄的高度低于所述內(nèi)圍欄的高度的50%,采用該方案的雙層防爆圍欄進行防爆應(yīng)用中,內(nèi)圍欄在防爆中起主要作用,外圍欄起輔助和加強作用,二者配合達到更高的防爆性能和安全性。

此外,還可根據(jù)實際應(yīng)用的需要確定所述內(nèi)圍欄和所述外圍欄之間的距離,可選地,所述內(nèi)圍欄和所述外圍欄之間的距離為0.1m-2m,采用該范圍的間距設(shè)置內(nèi)圍欄和外圍欄,內(nèi)圍欄經(jīng)泄爆口排出的沖擊波能量可經(jīng)外圍欄有效阻截,二者配合達到更高的防爆性能和安全性。

本申請實施方案提供的雙層防爆圍欄中,除了泄爆口和高度等內(nèi)圍欄具有的結(jié)構(gòu)特征之外,內(nèi)圍欄和外圍欄其他部分的結(jié)構(gòu)可以完全相同,也可以有所不同,本申請實施方案對此并不限制。

可選地,所述二個防爆圍欄中至少之一防爆圍欄由多塊高強單元 板兩兩連接為一筒形而得,其中,所述高強單元板可采用本申請實施方案提供的任一種高強單元板。每個防爆圍欄中采用的高強單元板可以完全相同,也可以有所不同,任意相鄰兩塊高強單元板之間的連接方式可相同,也可以有所不同,可固定連接,也可可拆卸式連接,本申請實施方案對此均不受限制,實現(xiàn)方式非常靈活。

優(yōu)選的,所述多塊高強單元板中至少二塊相鄰的高強單元板可拆卸式連接,任意二塊相鄰的高強單元板之間,可采用本申請實施方案提供的任一種可拆卸式連接方式連接,高強單元板的可選結(jié)構(gòu)以及可拆卸式連接方式等,可參見本申請實施例其他部分的記載,在此不再贅述。采用該方案得到的防爆圍欄具有操作簡單、可拆卸、便于運輸和組裝、防爆性能好等優(yōu)點;此外,由于不同情形下防爆范圍、危險品或爆炸物大小等不盡相同,采用本申請實施例提供技術(shù)方案,選擇合適數(shù)量的高強單元板靈活組裝成滿足不同情形下實際防爆要求規(guī)格的防爆圍欄,甚至對于不便于移動的危險品或爆炸物,也可圍繞該危險品或爆炸物將多塊高強單元板兩兩連接為一筒形以形成防爆圍欄進行安全防護,因此,本申請實施方案提供的防爆圍欄應(yīng)用廣泛,可滿足多樣化的實際防爆應(yīng)用需求。應(yīng)當說明的是,本申請實施例提供的各技術(shù)方案可獨立實施,也可將不同得到技術(shù)方案組合實施,這些不同的實施方式均屬于本申請實施方案的保護范圍。下面結(jié)合應(yīng)用實施例進一步說明本申請實施方案,可以理解,以下應(yīng)用實施例僅為示例性說明,不應(yīng)理解為對本申請實施方案的實質(zhì)性限制。

實施例

在下面實施例中,高強單元板的尺寸、防爆圍欄的規(guī)格以及測試條件如下。高強度單元板材尺寸:高720mm,寬716mm,厚度22-24mm之間,通孔內(nèi)徑為φ24mm。將10塊高強單元板可拆卸組裝成正十邊形防爆圍欄,炸彈位于十邊形中心位置。由于目前難以尋找到具有2KgTNT當量的測試用炸彈,因此性能考察標準分解成兩種:2KgTNT 當量炸藥模擬炸彈的沖擊波能量,防爆圍欄不發(fā)生解體和明顯變形即為合格;M16槍發(fā)射的SS109鋼芯彈,10米射距,彈速920±20m/s,每塊樣板平均分布測試11發(fā),全部不穿透即為合格。二者結(jié)合測試,既可以測試防爆圍欄抗擊爆轟的能力,又可以測試防爆圍欄抵御炸彈破片的能力。所用無緯布是將多層單向布按照十字交叉形成具有0°/90°角度交叉變化的多層布。應(yīng)用實施例1

采用高強度超高分子量聚乙烯條帶為原料制備得到克重100g/m2的無緯布,取220層無緯布,采用板式纏繞熱壓固結(jié)方式(熱壓條件為:溫度125℃,壓力22MPa)得到高強單元板,結(jié)構(gòu)如圖3a所示。對高強單元板兩側(cè)形成的通孔部位經(jīng)過均分對稱切割方式得到如圖5a或圖5b所示的板材,板材間的連接方式采用高強金屬插桿連接,如圖9所示,插桿底部用螺栓加以固定。多塊高強單元板如此兩兩連接,即可得到防爆圍欄。

經(jīng)過測試,所述防爆圍欄可承受SS109彈的多次彈擊和至少2KgTNT當量炸藥的威脅而不發(fā)生解體和明顯變形。

應(yīng)用實施例2

采用高強度超高分子量聚乙烯條帶為原料制備得到克重90g/m2的無緯布,取240層無緯布,采用筒式纏繞熱壓固結(jié)方式(熱壓條件為:溫度125℃,壓力22MPa)得到高強單元板,結(jié)構(gòu)如圖3a所示。對高強單元板兩側(cè)形成的通孔部位經(jīng)過均分不對稱切割方式得到如圖6所示的板材,板材間的連接方式采用高強金屬插桿連接,如圖10所示,插桿底部用螺栓加以固定。多塊高強單元板如此兩兩連接,即可得到防爆圍欄。

經(jīng)過測試,所述防爆圍欄可承受SS109彈的多次彈擊和至少1.9KgTNT當量炸藥的威脅而不發(fā)生解體和明顯變形。

應(yīng)用實施例3

采用高強度超高分子量聚乙烯條帶為原料制備得到克重90g/m2 的無緯布,取240層無緯布,采用履帶式纏繞收卷熱壓固結(jié)方式(熱壓條件為:溫度130℃,壓力22MPa),得到高強單元板,結(jié)構(gòu)如圖3a所示。對高強單元板兩側(cè)形成的通孔部位經(jīng)過不均分對稱切割方式得到如圖7所示的板材,板材間的連接方式采用高強金屬異型件和插桿,如圖12所示,異型件選用∞字型,插桿底部用螺栓加以固定。多塊高強單元板如此兩兩連接,即可得到防爆圍欄。

經(jīng)過測試,所述防爆圍欄可承受SS109彈的多次彈擊和至少1.8KgTNT當量炸藥的威脅而不發(fā)生解體和明顯變形。

應(yīng)用實施例4

采用高強度超高分子量聚乙烯纖維為原料制備得到克重120g/m2的無緯布,取180層無緯布,采用板式纏繞熱壓固結(jié)方式(熱壓條件為:溫度128℃,壓力21MPa)得到高強單元板,結(jié)構(gòu)如圖3a所示。對高強單元板兩側(cè)形成的通孔部位經(jīng)過不均分不對稱切割方式得到如圖8所示的板材,板材間的連接方式采用高強金屬插桿,如圖11所示,插桿底部用螺栓加以固定。多塊高強單元板如此兩兩連接,即可得到防爆圍欄。

經(jīng)過測試,所述防爆圍欄可承受SS109彈的多次彈擊和至少1.8KgTNT當量炸藥的威脅而不發(fā)生解體和明顯變形。

應(yīng)用實施例5

采用高強度超高分子量聚乙烯條帶為原料制備得到克重100g/m2的無緯布,取220層無緯布,采用筒式纏繞熱壓固結(jié)方式(熱壓條件為:溫度128℃,壓力21MPa)得到高強單元板(弧形),結(jié)構(gòu)如圖3b所示。對高強單元板兩側(cè)形成的通孔部位經(jīng)過均分對稱方式切割,板材間的連接方式采用高強金屬插桿,插桿底部用螺栓加以固定。多塊高強單元板如此兩兩連接,即可得到防爆圍欄,防爆圍欄結(jié)構(gòu)如圖1a所示。

經(jīng)過測試,所述防爆圍欄可承受SS109彈的多次彈擊和至少2 KgTNT當量炸藥的威脅而不發(fā)生解體和明顯變形。

應(yīng)用實施例6

防爆圍欄用的高強單元板采用以超高分子量聚乙烯條帶為原料的克重90g/m2的無緯布制備:取240層該無緯布,采用板式纏繞熱壓固結(jié)方式(熱壓條件為:溫度125℃,壓力20MPa)得到高強單元板。多塊高強單元板如此兩兩連接,以分別組裝二個內(nèi)外圈設(shè)的雙層防爆圍欄,雙層防爆圍欄結(jié)構(gòu)如圖16a所示。其中,內(nèi)外圍欄結(jié)構(gòu)相近,連接方式基本相同,外圍欄高度低于內(nèi)圍欄高度的50%,內(nèi)圍欄和外圍欄采用應(yīng)用實施例1-5中任一種防爆圍欄結(jié)構(gòu),外圍欄泄爆口可有可無,內(nèi)圍欄和外圍欄之間的間距為1m。

經(jīng)過測試,所述防爆圍欄可承受SS109彈的多次彈擊和至少2KgTNT當量炸藥的威脅而不發(fā)生解體和明顯變形。

應(yīng)用實施例7

采用高強度超高分子量聚乙烯纖維為原料制備得到克重120g/m2的無緯布,取180層無緯布,采用板式纏繞熱壓固結(jié)方式(熱壓條件為:溫度130℃,壓力20MPa)得到的高強度板材,即高強單元板,高強單元板結(jié)構(gòu)外觀如圖2所示。之后,將高強單元板兩個側(cè)邊不對稱錯開打多組安裝孔,經(jīng)各組所述安裝孔分別固定金屬合頁,金屬合頁結(jié)構(gòu)如圖13所示。將插桿依次穿經(jīng)二塊金屬合頁位置交錯的高強單元板的金屬合頁中的金屬通孔,以連接二塊金屬合頁連接;插桿底部可用螺栓加以固定即可,或者,可將金屬合頁固定在插桿上,將插桿上固定的金屬合頁與高強單元板連接,二塊相鄰的高強單元板相鄰側(cè)的金屬合頁位置交錯。

經(jīng)過測試,該方案制備的防爆圍欄可承受SS109彈的多次彈擊和至少1.8KgTNT當量炸藥的威脅而不發(fā)生解體和明顯變形。

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