специализированный кузов-фургон преимущественно для перевозки взрывчатых материалов

Формула изобретения

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.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что внешняя силовая оболочка выполнена из железобетона.

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.

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.

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.

Описание изобретения к патенту

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.

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.

Специализированный кузов-фургон может быть применен для безопасной транспортировки делящихся материалов (ДМ) и других опасных грузов.

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.).

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.

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.

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.

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.

Автомобиль не обладает сопротивляемостью к сейсмическим и динамическим нагрузкам и действию огня.

Погрузочно-разгрузочный механизм автомобиля работает в пределах кузова фургона, что затрудняет его использование по мере заполнения фургона взрывчатым материалом, и не имеет привода.

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.

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.

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.

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.

Наружная силовая оболочка из железобетона за счет небольшого по площади количества арматуры (12%) увеличивает ее несущую способность в 1020 раз.

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 10001100^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).

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.

Сущность изобретения поясняется фиг.1, где показана схема специализированного кузова-фургона с загрузочным механизмом, фиг.2 - вид сверху.

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.

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.

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.

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.

2. Позволяет обеспечить безопасную перевозку различных опасных грузов, не исключая аварийный взрыв внутри камеры кузова-фургона.

3. Предложенное изобретение направлено на защиту окружающей среды при обращении со взрывоопасными объектами и веществами, например боеприпасами, в том числе ядерными, химическими и другими.