本發(fā)明一般地涉及用于防御工事的防護門結構,更具體而言,涉及一種用于防御武器襲擊的模塊化、易組裝的輕質高抗力防護門。
背景技術:
隨著科學技術的不斷發(fā)展進步,精確制導武器應用越來越廣泛,外軍部隊廣泛部署。在此情況下,我國軍隊也需要加強軍隊防護能力,提高戰(zhàn)場生存能力,避免在戰(zhàn)爭對抗中遭受襲擊后,人員、物資受到大規(guī)模的損失和消耗,無法形成戰(zhàn)斗力。喪失戰(zhàn)場主動權,最終導致戰(zhàn)爭失敗。
然而,現有的防御工事、洞窟防護門等的結構厚重,主要材料一般選用鋼板或鋼筋混凝土。這些結構防護能力不足,結構笨重,單扇門自重一般在十幾噸甚至幾十噸,無法滿足戰(zhàn)時需求。另外,防護門開啟需要借助專門的電動開啟機構。戰(zhàn)時應急處置能力偏弱,如果開啟機構損壞,防護門則無法正常開啟。另外,現有的防護門多采取整體結構,運輸需要使用重型機械和車輛,需耗費大量人力物力,運輸過程繁瑣。由于現有防護門的結構自重大,也給安裝帶來極大困難,安裝條件苛刻,結構不能重復拆解利用,因此無法滿足野戰(zhàn)需要。
考慮到上述現有技術的缺陷,為了能夠更好地適應現代戰(zhàn)爭的精確打擊、快速反應,急需一種防護性能高、開啟便捷,并且運輸安裝方便的輕質高抗力防護門。
技術實現要素:
考慮到現有技術中存在的上述問題,本發(fā)明提出一種輕質高抗力防護門,該防護門結構重量比現有結構重量減少70%以上。并且,這種新型防護門采用標準化、模塊化設計的復合裝甲板進行組裝,復合裝甲板采用新型復合材料混合搭配使用,根據不同防護要求,能夠實現快速拆裝、任意組合。該新型防護門可使用在任何需要防護的場合,例如在草地、沙石地面等等。
本發(fā)明的輕質高抗力防護門按照模塊化、標準化、可擴展的理念設計,由背撐結構、模塊化防護復合板、擋縫板、地面滑軌與上部滑動導向裝置和門框等部分構成,能夠滿足不同跨度、拱高和防護指標的野戰(zhàn)工事防護需要。
具體講,根據本發(fā)明的一個實施例,提出了一種輕質高抗力防護門,該防護門包括:背撐結構,用于對防護門進行整體結構支撐;以及可進行模塊化組裝的多塊防護復合板,各個防護復合板相互鄰接地掛裝在背撐結構上,用于抵御外部襲擊。
在一個示例中,所述防護復合板可以由多層材料逐層疊加而成,按照由外及里的順序,所述多層材料可以包括:超高硬度材料、高分子高模量材料和緩沖吸能材料。所述超高硬度材料例如可以從如下材料中選擇:裝甲鋼、陶瓷、玻璃鋼和碳纖維材料。另外,所述高分子高模量材料例如可以從如下材料中選擇:超高分子量聚乙烯纖維、超高分子量聚乙烯膜、芳綸纖維。并且,所述緩沖吸能材料是軟質緩沖層,例如可以從如下材料中選擇:聚氨酯泡沫、聚苯板、橡塑泡沫、泡沫鋁。值得注意的是,用于構成防護復合板的多層材料并不局限于上面提到的各種示例,而是可以使用本領域普通技術人員可以設想的其他類似材料進行替換。這里所提到的各種材料僅僅作為本發(fā)明的示例,而不對本發(fā)明進行任何限制。
另外,防護復合板的多層材料之間可以通過粘結劑進行粘合。所述粘結劑例如可以從如下材料中選擇:環(huán)氧樹脂膠、聚氨酯膠。另外,在防護復合板的外部可以用專用涂料封裝、包裹。所述專用涂料例如可以從如下材料中選擇:高分子納米油漆、聚脲、聚氨酯。實際上,粘合劑和專用涂料的選擇也不局限于上述示例,而是可以使用本領域普通技術人員可以設想的其他類似材料進行替換。這里所提到的粘合劑和專用涂料的選擇僅僅作為本發(fā)明的示例,而不對本發(fā)明進行任何限制。
另外,在防護復合板上還布置有掛裝孔,用于將防護復合板以例如螺栓固定等方式掛裝到背撐結構上。
在一個示例中,所述背撐結構可以由鋼管框架與鋼板焊接而成,用于對所述防護門進行整體支撐。鋼管材料可選擇方管、矩管、圓管、槽鋼等任何鋼材。鋼板例如可以選用高強度裝甲鋼材料,也可以使用其他高強材料進行替換。
根據另一個示例,根據本發(fā)明的輕質高抗力防護門還包括:擋縫板,所述擋縫板也掛裝在背撐結構上,并布置在經模塊化組裝的防護復合板外側,用于對防護復合板之間的縫隙進行遮擋。
例如,所述擋縫板可以采用裝甲鋼板,并且,在擋縫板上布置有掛裝孔,用于將擋縫板掛裝到背撐結構上。
另外,根據本發(fā)明的輕質高抗力防護門還包括門框。所述門框例如采用鋼結構,用于對防護門進行整體支撐,并將防護門安裝到需要防護的房屋或庫房。例如,所述門框可以由三根工字鋼組成,并在門的左右兩側通過斜支撐槽鋼對所述門框進行加強。
另外,根據本發(fā)明的輕質高抗力防護門還包括地面滑軌,所述地面滑軌用于支撐防護門并通過滑動實現防護門的開合。例如,所述地面滑軌可以由滑輪、滑輪槽、滑輪固定裝置、軌道、軌道支撐槽組成。
另外,根據本發(fā)明的輕質高抗力防護門還包括上部滑動導向裝置,用于實現防護門的左右滑動。例如,所述上部滑動導向裝置可以由導向輪、上部滑軌組成,所述導向輪固定到背撐結構,并且所述上部滑軌固定到門框上。
如上所述,根據本發(fā)明所提供的輕質高抗力防護門結構具有重量輕、易組裝、安裝運輸方便、方便開啟等特點。在相同防護指標的情況下,本發(fā)明的輕質高抗力防護門比現有結構的防護門(例如,鋼筋混凝土結構)自重輕70%左右。另外,該防護門有效防護面積大,無防護薄弱區(qū)域,能夠有效保護目標。該輕質高抗力防護門的整體系統(tǒng)由各個功能結構組合而成,能夠滿足不同需求環(huán)境及應對各種武器威脅。
更具體而言,根據本發(fā)明的輕質高抗力防護門采用模塊化設計的防護復合板,復合板以螺栓等方式掛裝在背撐結構上。并且,根據本發(fā)明的防護復合板可以根據不同的防護指標要求,任何組合、疊加,從而提升防護能力。另外,由于該輕質高抗力防護門采取復合板的模塊化安裝方式,因此可以對復合板進行單獨更換,不需要整體更換,從而使得防護門的安裝、運輸與維護更加便利。根據本發(fā)明的防護門可以快速拆裝、組合、搭建,從而滿足野戰(zhàn)環(huán)境使用。另外,該防護門可拓展性好,防護門面積大小可以根據防護需求不同以及防護實體結構不同進行任意擴展,可大可小。
總體上講,根據本發(fā)明所提出的輕質高抗力防護門結構簡單,便于安裝和運輸,通過采取模塊化設計,可以實現快速搭建和拆裝。該防護門適用范圍廣,可在任何區(qū)域安裝使用,在受到攻擊情況下,能夠實現重復使用,反復組裝。
附圖說明
結合附圖,從下面對本發(fā)明實施例的詳細描述,將更好地理解本發(fā)明,附圖中類似的參考標注指示類似的部分,其中:
圖1示出根據本發(fā)明的輕質高抗力防護門所采用的背撐結構的示意圖;
圖2示出根據本發(fā)明的輕質高抗力防護門的防護復合板的示意圖;
圖3示出根據本發(fā)明的輕質高抗力防護門的擋縫板的示意圖;
圖4示出根據本發(fā)明的輕質高抗力防護門的背撐結構、防護復合板和擋縫板之間的組裝方式的示意圖;
圖5a和圖5b示出根據本發(fā)明的輕質高抗力防護門所采用的門框結構的示意圖;
圖6a和圖6b示出根據本發(fā)明的輕質高抗力防護門的應用場景之一,庫房防護門的示意圖,其中圖6a示出防護門處于關閉狀態(tài),圖6b示出防護門處于打開狀態(tài);
圖7a和圖7b示出根據本發(fā)明的輕質高抗力防護門的地面滑軌的示意圖,其中圖7a為側視圖,圖7b為立體圖;以及
圖8a和圖8b示出根據本發(fā)明的輕質高抗力防護門的上部滑動導向裝置的示意圖,其中圖7a為側視圖,圖7b為立體圖。
具體實施方式
下面將參考附圖來詳細描述本發(fā)明的實施例。
如上所述,根據本發(fā)明的輕質高抗力防護門按照模塊化、標準化、可擴展的理念設計,由背撐結構、模塊化防護復合板、擋縫板、地面滑軌與上部滑動導向裝置和門框等部分構成,能夠滿足不同跨度、拱高和防護指標的野戰(zhàn)工事防護需要。
首先,參考圖6a和圖6b,示出根據本發(fā)明的輕質高抗力防護門的應用場景之一,庫房防護門的一個示例,其中圖6a示出防護門處于關閉狀態(tài),圖6b示出防護門處于打開狀態(tài)。如圖6a和圖8b所示,根據本發(fā)明的輕質高抗力防護門可以整體安裝固定在庫房前端,通過布置在地面上的滑軌以及門框頂部的滑動導向裝置來實現防護門的閉合。在門的主體部分,為了達到便于拆裝、運輸等目的,采取了模塊化、標準化的防護復合板進行組裝。例如,圖4示出根據本發(fā)明的輕質高抗力防護門的門主體部分的一種組裝方式,按照由內及外的順序,依次布置有背撐結構401、防護復合板402和擋縫板403。在防護復合板402和擋縫板403上布置有掛裝孔,因此可通過掛裝孔將防護復合板402和擋縫板403按順序依次掛裝到背撐結構401上,實現三者之間的組裝。這里,本發(fā)明可以采用的掛裝方式多種多樣,例如,可通過螺栓固定,掛鉤、支桿等形式實現防護復合板402和擋縫板403到背撐結構401的安裝、掛裝。值得注意的是,多塊防護復合板402采取相互鄰接的方式掛裝到背撐結構401上,在相鄰防護復合板402之間的接縫處存在防護薄弱的區(qū)域。因此,作為一個可選部件,可以通過進一步掛裝擋縫板403來實現對相鄰防護復合板402之間的接縫處的加強防護。
下面,將首先參考附圖1-3來詳細描述根據本發(fā)明的輕質高抗力防護門所采用的背撐結構401、防護復合板402和擋縫板403的具體材料和結構。
圖1示出根據本發(fā)明的輕質高抗力防護門所采用的背撐結構100的示意圖。背撐結構100采用鋼管框架焊接而成。具體而言,通過框架101與鋼板102焊接,共同組成背撐主體,作為防護門的整體支撐部分。這里,鋼管框架101與鋼板102的組合形式不限,可根據防護門的形狀以及具體防護需求進行任意組合、搭配。例如,鋼管材料可選擇方管、矩管、圓管、槽鋼等任何鋼材。鋼板例如可選用高強度裝甲鋼材料,也可以使用其他高強材料。這里,鋼板和鋼管框架的材料和組合形式僅僅作為示例提供,而不作為對本發(fā)明的限制。
圖2示出根據本發(fā)明的輕質高抗力防護門的防護復合板200的示意圖。如圖所示,防護復合板200采取多層疊加的形式。按照模塊化的設計思路,防護復合板200按照由外及里的順序可以采用超高硬度材料、高分子高模量材料和緩沖吸能材料逐層疊加而成。每層材料可以用環(huán)氧樹脂膠等粘結劑進行粘合。另外,在防護復合板200外部還可以用專用涂料進行封裝、包裹,從而使得防護復合板200具有更高的強度和吸能效果。此外,在防護復合板200上還開有掛裝孔,用于將防護復合板以例如螺栓固定等方式掛裝到背撐結構上。當然,復合板的掛裝方式并不局限于螺栓固定,也可以采取掛鉤、支桿等形式進行安裝、掛裝。
另外,根據實際應用需求,本領域技術人員可以對防護復合板200的各層材料進行選擇。但是,為了不影響防護性能,超高硬度材料、高分子高模量材料和緩沖吸能材料三層材料的由外及里的依次順序不能改變。例如,在一個實施例中,最外層的超高硬度材料可以采用裝甲鋼。在另一實施例中,裝甲鋼可以用陶瓷、玻璃鋼和碳纖維等超高硬度材料替代。再比如,在一個實施例中,作為中間層的高分子高模量材料可以采用超高分子量聚乙烯纖維、超高分子量聚乙烯膜、芳綸纖維等。作為最內層的緩沖吸能材料可以是軟質緩沖層。并且,在另一實施例中,該軟質緩沖層可以由聚氨酯泡沫、聚苯板、橡塑泡沫、泡沫鋁等吸能緩沖材料替代。另外,作為各層材料之間的粘結劑,除了環(huán)氧樹脂膠之外,也可以由特制雙組份環(huán)氧樹脂膠、聚氨酯膠等替代。另外,為了實現更高的強度和吸能效果,可選地,可以在防護復合板200的外部采用高分子納米油漆、聚脲、聚氨酯等專用涂料進行封裝、涂裝。
以上,對于防護復合板200的多層結構以及各層材料組成、各層之間所采用的粘結劑以及用于外部封裝的專用涂料等都是作為示例提出的,而不是作為對本發(fā)明的限制,根據實際需求和應用場景的不同,本領域技術人員可以設想其他具有同等功能的材料也可被應用于本發(fā)明。
圖3示出根據本發(fā)明的輕質高抗力防護門的擋縫板300的示意圖。前面提到,擋縫板300作為一個可選部件,主要用來遮擋相鄰防護復合板之間的鄰接縫,從而增加防護面積,減少邊緣無效防護區(qū)域,從而對相鄰復合板之間接縫處的防護薄弱區(qū)域進行加強。擋縫板300的材料例如可以選擇裝甲鋼板等高硬度防護材料。另外,類似于防護復合板200,在擋縫板300上也布置有掛裝孔,用于與復合板一起掛裝到背撐結構上。
前面已經參考圖1-3對用于實現根據本發(fā)明的輕質高抗力防護門主體的主要組成部分,即,背撐結構100、防護復合板200以及擋縫板300的結構和材料組成進行了詳細描述。再參考圖4,可以更直觀地理解背撐結構、防護復合板以及擋縫板之間的組裝方式,三者相互配合,用來實現防護門主體部分的有效防護。
另外,除了背撐結構、防護復合板以及擋縫板這些門主體部分的組成部件之外,根據本發(fā)明的輕質高抗力防護門還包括門框、地面滑軌、上部滑動導向裝置等部件,用于實現防護門的支撐、固定、開關等功能。
首先,圖5a和圖5b示出根據本發(fā)明的輕質高抗力防護門所采用的門框結構的示意圖。作為示例,該門框結構例如可以由三根工字鋼501組合,以支撐整個防護門的總體結構。另外,在門框的左右上角例如還可以布置斜槽鋼502,用于對門框結構進行支撐加強,從而防止門框扭曲變形。當然,門框結構的形狀和組裝方式并不局限于圖中所示的形式,本領域技術人員容易設想,根據實際應用場合以及防護門結構的不同,可以設計具有其他形狀和結構的門框,用于對根據本發(fā)明的防護門進行支撐、固定。
圖7a和圖7b示出根據本發(fā)明的輕質高抗力防護門的地面滑軌的示意圖,其中圖7a為側視圖,圖7b為立體圖。如圖所示,地面滑軌可以由滑輪701、軌道702、軌道支撐槽703、滑輪槽704、滑輪固定裝置705組成。地面滑軌的各個組件相互配合,用于實現防護門整體結構的支撐并且實現防護門的開合操作。具體而言,例如,軌道702焊接在軌道支撐槽702上。軌道材料例如可以選取輕軌型材,軌道支撐槽703例如可以是工字鋼,滑輪701可以選取為雙邊槽輪?;喒潭ㄑb置705可以由軸、螺母和墊圈組成,用于固定滑輪701。
圖8a和圖8b示出根據本發(fā)明的輕質高抗力防護門的上部滑動導向裝置的示意圖,其中圖7a為側視圖,圖7b為立體圖。例如,上部滑動導向裝置可以由導向輪801、上部滑軌802組成。上部滑軌802例如可以通過連接螺栓等固定在門框上。另外,上部滑動導向裝置可以由槽鋼和鋼板焊接組合而成,用于配合地面滑軌,實現防護門的左右滑動和開合操作。
上面已經參考附圖具體描述了構成根據本發(fā)明的輕質高抗力防護門的主體部分的背撐結構、防護復合板和擋縫板,以及用于實現防護門支撐固定和開合操作的門框、地面滑軌、上部滑動導向裝置等結構。再次回到圖6a和6b,在將根據本發(fā)明的輕質高抗力防護門應用于庫房防護門的情況下,圖6a示出防護門的關閉狀態(tài),圖6b示出防護門的打開狀態(tài)。參考圖6a,該庫房防護門整體安裝固定在庫房前端,包括背撐結構(未示出)、防護復合板601、擋縫板602、門框603、上部滑動導向裝置604和地面滑軌605。
如上所述,根據本發(fā)明的輕質高抗力防護門采用模塊化設計的防護復合板,可以根據不同的防護指標要求,任何組合、疊加,從而提升防護能力。另外,由于該輕質高抗力防護門采取復合板的模塊化安裝方式,因此可以對復合板進行單獨更換,不需要整體更換,從而使得防護門的安裝、運輸與維護更加便利,從而滿足野戰(zhàn)環(huán)境使用。另外,該防護門可拓展性好,防護門面積大小可以根據防護需求不同以及防護實體結構不同進行任意擴展。
上面已經參考附圖描述了根據本發(fā)明的具體實施例。并且,為了簡明起見,這里省略了對公知技術模塊的詳細描述。
本發(fā)明可以以其他的具體形式實現,而不脫離其精神和本質特征。例如,特定實施例中所描述的結構可以被修改,而并不脫離本發(fā)明的基本精神。因此,當前的實施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的,本發(fā)明的范圍由所附權利要求而非上述描述定義,并且,落入權利要求的含義和等同物的范圍內的全部改變從而都被包括在本發(fā)明的范圍之中。