CN108444338A - 一种惯性启动式起爆装置 - Google Patents

Abstract

一种惯性启动式起爆装置，属于起爆技术领域。本发明包括传爆部件、惯性筒、驱动簧、惯性簧、状态开关、电雷管、起爆部件、本体、压螺、大压螺、钢球和螺钉。平时两路惯性筒和惯性簧将传爆部件锁定在远离电雷管的位置，同时状态开关对电雷管进行短路保护并起到状态指示功能，即使电雷管意外作用也不会起爆传爆部件；当两路惯性筒和惯性簧在持续惯性过载作用下运动到位后，解除对传爆部件的锁定，驱动簧驱动传爆部件运动到与电雷管对正状态，状态开关转换并解除对电雷管的短路保护，任何一路电雷管作用，均可起爆传爆部件，进而起爆起爆部件。本发明具有不依靠外部电源和电指令、系统简单、安全性高、作用可靠、状态反馈等优点。

Description

一种惯性启动式起爆装置

技术领域

本发明属于起爆技术领域，特别涉及一种惯性启动式起爆装置。

背景技术

目前的起爆装置通常采用火药作动器、电磁作动器或电机等作为约束机构，对起爆装置进行安全管制，当接受到控制系统发来的解除约束指令后，上述作动器通电转换，解除对传爆部件的约束。采用上述方式需要控制系统发指令，且需要控制系统提供电源给上述约束机构供电，存在着控制系统复杂，需要额外的能源等缺陷。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种惯性启动式起爆装置，该起爆装置利用惯性筒和惯性簧作为约束机构，将传爆部件锁定在远离电雷管的位置，同时状态开关对电雷管进行短路保护并起到状态指示功能，即使电雷管意外作用也不会起爆传爆部件，本发明依靠环境过载启动，具有不依靠外部电源和电指令、系统简单、安全性高、作用可靠、状态反馈等优点。

本发明的一种惯性启动式起爆装置，其特征在于，包括传爆部件、惯性筒、驱动簧、惯性簧、状态开关、电雷管、起爆部件、本体、压螺、大压螺、钢球和螺钉；

所述传爆部件由管壳、传爆药柱和铝箔构成，其中管壳为一台阶状圆柱体，一端具有盲孔，传爆药柱置于该盲孔内，环绕管壳的盲孔相应外圆周部位具有一圈均匀分布的圆形凹槽，圆形凹槽的设置，降低了管壳的强度，保证了传爆部件运动到位时，电雷管可靠冲破管壳的阻碍，起爆传爆药柱，管壳的中部具有锥形凹槽，该锥形凹槽上下斜面组成的角度为90°～150°，如此设置，保证了惯性筒运动到位后，钢球可靠解除对传爆部件的锁定，管壳的另一端具有圆柱，该圆柱的设置，起到了对驱动簧的导向作用，铝箔为0.2mm～0.5mm厚，胶粘贴附在管壳上，如此设置，保证了传爆部件被锁定时，即使电雷管意外作用，由于铝箔的存在，电雷管在传爆部件底部和本体内构成的腔室形成的爆轰压力也不会引爆传爆药柱；

所述惯性筒和惯性簧构成惯性约束机构，惯性筒的材料为钨并经过真空热处理，选用密度大的钨材料，使得惯性筒的质量增大，惯性筒可在较小的过载条件下克服惯性簧的抗力启动，提高惯性筒的运动可靠性；

所述驱动簧置于传爆部件和状态开关之间，平时处于压缩状态，驱动簧的存在保证了传爆部件的可靠运动并能将传爆部件锁定在到位后的状态，确保电雷管能可靠起爆传爆部件，同时传爆部件能可靠起爆起爆部件；

所述状态开关由销子、弹簧、接电片、触头、开关座、触头座、壳体和夹箍构成，通过两个螺钉固定在本体上，触头置于触头座的相应孔内，接电片为厚度0.2mm的铍青铜带弯形而成，接电片上端和右侧均为平面，下端为一圆弧过渡，左侧具有倾斜角度的圆弧，左侧与右侧的夹角为20°～40°，接电片置于开关座的两侧方槽内，接电片的长度大于相邻两个触头的距离且小于三个触头的距离，接电片伸出开关座的外壁距离为0.1mm～0.2mm，与触头过盈接触，状态开关置于传爆部件上，初始状态时，弹簧处于压缩状态，触头座上端的两个触头均与接电片接触，此两个触头的引线分别与电雷管连接，使电雷管处于短路保护状态；触头座中间的触头与下端的触头构成开关的另一路，两个触头的引线与控制端连接，当传爆部件解除约束运动时，弹簧推动销子和开关座向下运动，最上端的触头与接电片脱离，此时上端的触头与中间的触头与电雷管构成的电路由短路变为断路，撤销对电雷管的短路保护，开关座运动到位后，最下端的触头与接电片接触，与控制端连接的电路由断路变为短路；

所述电雷管置于本体两侧的相应孔内，并用压螺压紧到位，电雷管的引出线从压螺中部通孔引出；

所述起爆部件由起爆药柱、药座、护垫和纸垫构成，药座为锥形结构，内部具有圆孔和锥形孔，起爆药柱置于药座内部的圆孔和锥形孔内，护垫为0.3mm～0.5mm厚的铝箔，胶粘贴附在药座上，药座外端圆柱段具有螺纹，通过该螺纹将起爆部件固定在本体上。

本发明的工作原理如下：

平时，惯性筒和钢球将传爆部件锁定在远离电雷管的原始状态，状态开关上端的两个触头构成的短路状态的电路，分别连接电雷管，使电雷管处于短路保护状态，一方面，即使静电或误点火，电雷管也不会意外作用；另一方面，即使电雷管意外作用，也不会引爆传爆部件；状态开关上中间触头和下端的触头构成的开关的另一路连接控制端；当惯性筒感受到持续过载时，惯性筒克服惯性簧的抗力运动到位，解除对钢球及传爆部件的约束，传爆部件在驱动簧以及状态开关的双重作用力推动下，运动到传爆药柱与电雷管对正的状态，同时驱动簧以及状态开关可将传爆部件可靠锁定在该状态，与此同时状态开关使电雷管处于短路保护状态的电路由短路变为断路，状态开关连接控制端的电路由断路变为短路；电雷管再接到点火指令后，电雷管作用，引爆传爆部件，传爆部件引爆起爆部件。

本发明的有益效果体现在：

a)采用惯性筒和惯性簧作为约束机构，将传爆部件锁定在远离电雷管的位置，同时状态开关对电雷管进行短路保护并起到状态指示功能，即使电雷管意外作用也不会起爆传爆部件，提高了整个机构的安全性，同时，采用惯性筒和惯性簧作为约束机构，可利用环境过载解除约束，控制系统不必提供电源，简化了控制系统；

b)状态开关的设置，使得整个机构的状态可以远程检测；

c)采用钢球作为传递机构，进一步降低摩擦因素，同时提高了整个机构的工作可靠性；

d)驱动簧的设置，确保了传爆部件可靠运动到位并能被可靠锁定在到位状态，提高了整个机构的动作可靠性；

e)两路电雷管的设计，任何一路作用，均可可靠起爆传爆部件，提高了机构的作用可靠性。

附图说明

图1为本发明惯性启动式起爆装置爆炸图；

图2为本发明惯性启动式起爆装置初始状态结构示意图；

图3为本发明惯性启动式起爆装置工作到位状态结构示意图；

图4为本发明惯性启动式起爆装置的传爆部件结构示意图；

图5为本发明惯性启动式起爆装置的管壳结构示意图；

图6为本发明惯性启动式起爆装置的状态开关爆炸图；

图7为本发明惯性启动式起爆装置的状态开关原始状态结构示意图；

图8为本发明惯性启动式起爆装置的状态开关转换到位状态结构示意图；

图9为本发明惯性启动式起爆装置的起爆部件结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和具体实施例，对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明的一种惯性启动式起爆装置较佳实施方式，结构及组成关系如图1、图2和图3所示，其特征在于，包括传爆部件1、惯性筒2、驱动簧3、惯性簧4、状态开关5、电雷管6、起爆部件7、本体8、压螺9、大压螺10、钢球11和螺钉12；

所述传爆部件1如图4所示，由管壳1-1、传爆药柱1-2和铝箔1-3构成，其中管壳1-1如图5所示，为一台阶状圆柱体，一端具有盲孔1-1a，传爆药柱1-2置于该盲孔1-1a内，环绕管壳1-1的盲孔1-1a相应外圆周部位具有一圈均匀分布的圆形凹槽1-1c，管壳1-1的中部具有锥形凹槽1-1b，该锥形凹槽1-1b上下斜面组成的角度为90°，管壳1-1的另一端具有圆柱1-1d，铝箔1-3为0.5mm厚，胶粘贴附在管壳1-1上；

所述惯性筒2和惯性簧4构成惯性约束机构，惯性筒2的材料为钨并经过真空热处理；

所述驱动簧3置于传爆部件1和状态开关5之间，平时处于压缩状态；

所述状态开关5如图6、图7和图8所示，由销子5-1、弹簧5-2、接电片5-3、触头5-4、开关座5-5、触头座5-6、壳体5-7和夹箍5-8构成，通过两个螺钉12固定在本体8上，触头5-4置于触头座5-6的相应孔内，接电片5-3为厚度0.2mm的铍青铜带弯形而成，接电片5-3上端和右侧均为平面，下端为一圆弧过渡，左侧具有倾斜角度的圆弧，左侧与右侧的夹角为30°，接电片5-3置于开关座5-5的两侧方槽内，接电片5-3的长度大于相邻两个触头5-4的距离且小于三个触头5-4的距离，接电片5-3伸出开关座5-5的外壁距离为0.15mm，与触头5-4过盈接触，状态开关5置于传爆部件1上，初始状态时如图7所示，弹簧5-2处于压缩状态，触头座5-6上端的两个触头5-4均与接电片5-3接触，此两个触头5-4的引线分别与电雷管6连接，使电雷管6处于短路保护状态；触头座5-6中间的触头5-4与下端的触头5-4构成开关的另一路，两个触头5-4的引线与控制端连接，当传爆部件1解除约束运动时，弹簧5-2推动销子5-1和开关座5-5向下运动，最上端的触头5-4与接电片5-3脱离，此时上端的触头5-4与中间的触头5-4与电雷管6构成的电路由短路变为断路，撤销对电雷管6的短路保护，开关座5-5运动到位后，最下端的触头5-4与接电片5-3接触，状态开关5运动到位后的状态如图8所示，此时，状态开关5与控制端连接的电路由断路变为短路；

所述电雷管6置于本体8两侧的相应孔内，并用压螺9压紧到位，电雷管6的引出线从压螺9中部通孔引出；

所述起爆部件7如图9所示，由起爆药柱7-1、药座7-2、护垫7-3和纸垫7-4构成，药座7-2为锥形结构，内部具有圆孔和锥形孔，起爆药柱7-1置于药座7-2内部的圆孔和锥形孔内，护垫7-3为0.5mm厚的铝箔，胶粘贴附在药座7-2上，药座7-2外端圆柱段具有螺纹，通过该螺纹将起爆部件7固定在本体8上。

平时，惯性筒2和钢球11将传爆部件1锁定在远离电雷管6的原始状态，状态开关5上端的两个触头5-4构成的短路状态的电路，分别连接电雷管6，使电雷管6处于短路保护状态，一方面，即使静电或误点火，电雷管6也不会意外作用；另一方面，即使电雷管6意外作用，也不会引爆传爆部件1；状态开关5上中间触头5-4和下端的触头5-4构成的开关的另一路连接控制端，此时的机构状态如图2所示。

当惯性筒2感受到持续过载时，惯性筒2克服惯性簧4的抗力运动到位，解除对钢球11及传爆部件1的约束，传爆部件1在驱动簧3以及状态开关5的双重作用力推动下，运动到传爆药柱1-2与电雷管6对正的状态，同时状态开关5使电雷管6处于短路保护状态的电路由短路变为断路，状态开关5连接控制端的电路由断路变为短路，此时的机构状态如图3所示。

当电雷管6再接到点火指令后，电雷管6作用，引爆传爆部件1，传爆部件1引爆起爆部件7。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种惯性启动式起爆装置，其特征在于，包括传爆部件(1)、惯性筒(2)、驱动簧(3)、惯性簧(4)、状态开关(5)、电雷管(6)、起爆部件(7)、本体(8)、压螺(9)、大压螺(10)、钢球(11)和螺钉(12)；

所述传爆部件(1)由管壳(1-1)、传爆药柱(1-2)和铝箔(1-3)构成，其中管壳(1-1)为一台阶状圆柱体，一端具有盲孔(1-1a)，传爆药柱(1-2)置于该盲孔(1-1a)内，环绕管壳(1-1)的盲孔(1-1a)相应外圆周部位具有一圈均匀分布的圆形凹槽(1-1c)，管壳(1-1)的中部具有锥形凹槽(1-1b)，该锥形凹槽(1-1b)上下斜面组成的角度为90°～150°，管壳(1-1)的另一端具有圆柱(1-1d)，铝箔(1-3)为0.2mm～0.5mm厚，胶粘贴附在管壳(1-1)上；

所述惯性筒(2)和惯性簧(4)构成惯性约束机构，惯性筒(2)的材料为钨并经过真空热处理；

所述驱动簧(3)置于传爆部件(1)和状态开关(5)之间，平时处于压缩状态；

所述状态开关(5)由销子(5-1)、弹簧(5-2)、接电片(5-3)、触头(5-4)、开关座(5-5)、触头座(5-6)、壳体(5-7)和夹箍(5-8)构成，通过两个螺钉(12)固定在本体(8)上，触头(5-4)置于触头座(5-6)的相应孔内，接电片(5-3)为厚度0.2mm的铍青铜带弯形而成，接电片(5-3)上端和右侧均为平面，下端为一圆弧过渡，左侧具有倾斜角度的圆弧，左侧与右侧的夹角为20°～40°，接电片(5-3)置于开关座(5-5)的两侧方槽内，接电片(5-3)的长度大于相邻两个触头(5-4)的距离且小于三个触头(5-4)的距离，接电片(5-3)伸出开关座(5-5)的外壁距离为0.1mm～0.2mm，与触头(5-4)过盈接触，状态开关(5)置于传爆部件(1)上，初始状态时，弹簧(5-2)处于压缩状态，触头座(5-6)上端的两个触头(5-4)均与接电片(5-3)接触，此两个触头(5-4)的引线分别与电雷管(6)连接，使电雷管(6)处于短路保护状态；触头座(5-6)中间的触头(5-4)与下端的触头(5-4)构成开关的另一路，两个触头(5-4)的引线与控制端连接，当传爆部件(1)解除约束运动时，弹簧(5-2)推动销子(5-1)和开关座(5-5)向下运动，最上端的触头(5-4)与接电片(5-3)脱离，此时上端的触头(5-4)与中间的触头(5-4)与电雷管(6)构成的电路由短路变为断路，撤销对电雷管(6)的短路保护，开关座(5-5)运动到位后，最下端的触头(5-4)与接电片(5-3)接触，与控制端连接的电路由断路变为短路；

所述电雷管(6)置于本体(8)两侧的相应孔内，并用压螺(9)压紧到位，电雷管(6)的引出线从压螺(9)中部通孔引出；

所述起爆部件(7)由起爆药柱(7-1)、药座(7-2)、护垫(7-3)和纸垫(7-4)构成，药座(7-2)为锥形结构，内部具有圆孔和锥形孔，起爆药柱(7-1)置于药座(7-2)内部的圆孔和锥形孔内，护垫(7-3)为0.3mm～0.5mm厚的铝箔，胶粘贴附在药座(7-2)上，药座(7-2)外端圆柱段具有螺纹，通过该螺纹将起爆部件(7)固定在本体(8)上。