электродетонатор
Классы МПК: | F42C19/12 электрические |
Автор(ы): | Баталов Сергей Валентинович (RU), Борисов Алексей Александрович (RU), Горелик Захар Абрамович (RU), Киселёв Сергей Николаевич (RU), Овчаров Игорь Владимирович (RU), Сырцов Александр Борисович (RU) |
Патентообладатель(и): | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина" (ФГУП "РФЯЦ - ВНИИТФ им. академ. Е.И. Забабахина") (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2009-03-16 публикация патента:
20.05.2010 |
Электродетонатор относится к низковольтным мостиковым электродетонаторам и может быть использован в качестве малогабаритного средства инициирования при проведении взрывных работ. Электродетонатор содержит гильзу (1) с размещенным в ней зарядом взрывчатого вещества (ВВ), выполненным в виде выходной навески (6) из вторичного взрывчатого вещества высокой плотности, промежуточной навески (3) из дефлагрирующего взрывчатого вещества низкой плотности и инициирующей навески (4) из дефлагрирующего взрывчатого вещества высокой плотности, сопряженной с взрывающимся мостиком (8). Мостик (8) установлен на герметизирующей колодке (7) с токовыводами (9). Инициирующая навеска (4) выполнена высотой h по оси, определяемой по формуле h=(22 26)·Dи., где Dи - диаметр взрывающегося мостика. Повышается эффективность, надежность и быстродействие срабатывания электродетонатора. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.
Формула изобретения
1. Электродетонатор, содержащий гильзу с размещенным в ней зарядом взрывчатого вещества, выполненным в виде выходной навески из вторичного взрывчатого вещества высокой плотности и инициирующей навески, сопряженной с инициатором, установленным на герметизирующей колодке, и токовыводы, отличающийся тем, что он снабжен разрядником, размещенным между герметизирующей колодкой и токовыводами, установленным в гильзе вкладышем с зарядом взрывчатого вещества и промежуточной навеской из дефлагрирующего взрывчатого вещества низкой плотности, расположенной между выходной и инициирующей навесками, при этом инициирующая навеска выполнена из дефлагрирующего взрывчатого вещества высокой плотности с высотой h по оси, определяемой по формуле
h=(22 26)·Dи, где
Dи - диаметр инициатора.
2. Электродетонатор по п.1, отличающийся тем, что инициатор выполнен в виде мостика накаливания из проволоки высокоомного материала.
3. Электродетонатор по п.1, отличающийся тем, что вкладыш выполнен в виде металлической втулки.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области безопасных средств взрывания, а именно к низковольтным мостиковым электродетонаторам, и может быть использовано в качестве малогабаритного средства инициирования при проведении взрывных работ.
Известен электродетонатор высоковольтный типа ЭДВ (Лурье А.И. Электрическое взрывание зарядов. - М.: Недра, 1973, с.50), содержащий металлическую гильзу, прессованный заряд вторичного взрывчатого вещества (ВВ), слабопрессованный заряд ТЭНа, пластмассовую пробочку с технологическим выступом, в которую вмонтированы медные выводные провода с взрывающимся мостиком. Детонатор обладает существенным недостатком: низкая чувствительность электродетонатора к инициирующему импульсу тока требует высокого напряжения, что ведет к увеличению габаритов взрывных приборов и ужесточает требования к электроустановкам по технике безопасности.
Наиболее близким и выбранным в качестве прототипа является электродетонатор по а.с. № 1746778 от 27.10.1988 г., МПК7 F42C 19/12, опубл. 20.01.1995 г. Электродетонатор содержит гильзу с размещенным в ней зарядом ВВ, выполненным в виде навесок - выходной из вторичного взрывчатого вещества высокой плотности и инициирующей, сопряженной с инициатором, установленным на герметизирующей колодке с токовыводами.
Однако электродетонатор, выбранный в качестве прототипа, обладает рядом существенных недостатков: так, в качестве инициирующего заряда взрывчатого вещества использован заряд низкоплотного вторичного взрывчатого вещества, что удлиняет стадию конвективного горения, увеличивая время срабатывания электродетонатора, и требует высоковольтного инициирования, что обусловлено использованием в качестве инициатора взрывающегося мостика, изготовление которого является технологически сложным.
Целью изобретения является уменьшение энергопотребления и габаритов электродетонатора, повышение быстродействия, чувствительности к инициирующему импульсу при сохранении безопасности в эксплуатации.
Это достигается тем, что электродетонатор, содержащий гильзу с размещенным в ней зарядом взрывчатого вещества, выполненным в виде навесок - выходной из вторичного взрывчатого вещества высокой плотности и инициирующей, сопряженной с инициатором, установленным на герметизирующей колодке с токовыводами, оборудован разрядником, размещенным между герметизирующей колодкой и токовыводами, и снабжен установленным в гильзе вкладышем с зарядом взрывчатого вещества и промежуточной навеской из дефлагрирующего взрывчатого вещества низкой плотности, расположенной между выходной и инициирующей навесками, при этом инициирующая навеска выполнена из дефлагрирующего взрывчатого вещества высокой плотности с высотой по оси, определяемой по формуле
h=(22 26)·Dи,
где Dи - диаметр инициатора.
Кроме того, инициатор выполнен в виде мостика накаливания из проволоки высокоомного материала.
Кроме того, вкладыш выполнен в виде металлической втулки.
Технический результат заключается в том, что удалось уменьшить энергоемкость электродетонатора (ЭД) при переходе к низковольтному инициированию за счет использования в качестве инициирующей навески дефлагрирующего взрывчатого вещества и инициатора (мостика накаливания); уменьшить время конвективного горения и повысить быстродействие ЭД за счет комбинации 2-х навесок дефлагрирующего ВВ различной плотности и использования вкладыша (металлической втулки); разрядное устройство позволило повысить безопасность, исключив возможность срабатывания электродетонатора от разряда статического электричества. Дополнительным результатом является удешевление технологии изготовления за счет упрощения конструкции инициатора (мостика накаливания).
Наличие в заявляемом изобретении признаков, отличающих его от прототипа, позволяет считать его соответствующим условию «новизна».
Новые признаки (разрядник, размещенный между герметизирующей колодкой и токовыводами, вкладыш с зарядом взрывчатого вещества, установленный в гильзе, и промежуточная навеска из дефлагрирующего взрывчатого вещества низкой плотности, расположенная между выходной и инициирующей навесками, при этом инициирующая навеска выполнена из дефлагрирующего взрывчатого вещества высокой плотности с высотой по оси, определяемой по формуле
h=(22 26)·Dи,
где Dи - диаметр инициатора) не выявлены в технических решениях аналогичного назначения. На этом основании можно сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения условию «изобретательский уровень».
На чертеже представлен общий вид электродетонатора.
Электродетонатор состоит из гильзы 1, вкладыша (металлической втулки) 2, завальцованного в гильзу 1, с зарядом ВВ в виде навесок: выходной 3 из вторичного взрывчатого вещества высокой плотности, сопряженной с ней промежуточной 4 из дефлагрирующего взрывчатого вещества низкой плотности и инициирующей 5 из дефлагрирующего взрывчатого вещества высокой плотности (например, диперхлорат нитротетразолатопентаммин кобальта), запрессованными непосредственно во вкладыш 2, вклеенной в гильзу 1 пластиковой герметизирующей колодки 6, с установленным на ней инициатором (мостиком накаливания) 7, выполненным из нихромовой проволоки диаметром 0,04 мм и токовыводами 8, разрядника 9, выполненного по технологии изготовления печатных плат и припаянного к токовыводам 8 для защиты от разрядов статического электричества.
Работа электродетонатора осуществляется следующим образом. При подаче на инициатор (мостик накаливания) 7 подрывного электрического импульса происходит инициирование навески 5 из дефлагрирующего взрывчатого вещества высокой плотности и последовательное срабатывание последующих навесок промежуточной 4 из дефлагрирующего взрывчатого вещества низкой плотности и выходной 3 из вторичного взрывчатого вещества высокой плотности. При подаче напряжения U=40 В (1=25 А) время работы электродетонатора составляет tp=18 мкс, а выходное давление Р=23 ГПа. Высота по оси инициирующей навески 5 из дефлагрирующего взрывчатого вещества высокой плотности определяется по формуле h=(22 26)·Dи.=(22 26)·0,04=0,88 1,04 мм. Значение 22 26 в формуле определения высоты инициирующей навески выбрано в результате проведенных экспериментов, данные которых приведены в таблице (курсивом выделены оптимальные толщины инициирующей навески h):
h, мм | tсp, мкс |
0,75 | 20,6 |
0,89 | 16,8 |
1,01 | 17,4 |
1,02 | 16,4 |
1,04 | 17,2 |
1,52 | 19,5 |
2,06 | 20,4 |
Из таблицы видно, что оптимальные значения h лежат в указанном диапазоне.
Использование данного изобретения позволит повысить эффективность задействования, надежность и быстродействие электродетонатора и снизить энергопотребление (что существенно уменьшает габариты подрывного устройства).
Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании изобретения следующей совокупности условий: - в электродетонаторе, предназначенном для инициирования при проведении взрывных работ, улучшены эксплуатационные характеристики, а именно эффективность, надежность и быстродействие срабатывания электродетонатора, повышена безопасность за счет исключения возможности срабатывания электродетонатора от разряда статического электричества;
- для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью выше описанных конструктивных решений, а именно получен электродетонатор с улучшенными характеристиками за счет возникающей стадии конвекционного горения, предшествующей детонационному превращению при инициировании дефлагрирующего взрывчатого вещества, переходящего в детонацию;
- электродетонатор, воплощенный в заявленном изобретении при его осуществлении, способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем достигаемого технического результата.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».
электродетонатор - патент 2527985 (10.09.2014) | |
энергосодержащий источник тока - патент 2487313 (10.07.2013) | |
способ изготовления электромеханических инициаторов - патент 2473040 (20.01.2013) | |
электродетонатор - патент 2466349 (10.11.2012) | |
капсюль-детонатор - патент 2451896 (27.05.2012) | |
взрывной патрон для прострелочно-взрывных работ - патент 2429443 (20.09.2011) | |
электровоспламенитель - патент 2422756 (27.06.2011) | |
электровоспламенительное устройство с защитой от разрядов статического электричества - патент 2401412 (10.10.2010) | |
электровоспламенительное устройство - патент 2400693 (27.09.2010) | |
электродетонатор - патент 2343400 (10.01.2009) |