CN110285730A - 一种无电延时自动插雷管装置 - Google Patents

一种无电延时自动插雷管装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种无电延时自动插雷管装置,雷管夹头的上部分为第四圆板,雷管夹头的第四圆板上带有第四上端中心圆形通孔,雷管夹头的第四圆板上表面为第四同心圆环面,雷管夹头的第四圆板外侧面为第四上端外圆柱面,雷管夹头的第四偏心圆孔内表面为第四偏心内圆柱面,雷管夹头的下部分为第四圆柱体,雷管夹头的第四下端中心圆形通孔和雷管夹头的第四上端中心圆形通孔直径相同;本发明在雷管和炸药之间放置了一个安全挡柱,安全挡柱可以吸收雷管爆炸后起爆端形成的射流,雷管爆炸形成的射流不会将炸药引爆,工作人员撤离至安全区域,雷管和炸药才会贴合,完成后续工作准备。保障了工作人员在引爆工作过程中的安全性。

Description

一种无电延时自动插雷管装置
技术领域
本发明属于起爆装置技术领域,涉及一种插雷管装置,特别涉及一种无电延时自动插雷管装置。
背景技术
工业炸药广泛应用于农业、水利、交通、建材等多种工业领域。随着工业炸药在民用领域需求量的不断增加,铵油炸药、含水炸药、硝铵炸药和硝甘炸药等工业炸药在不断改进中得到了发展,在配方技术、性能指标和制造工艺等方面均有较大的提高。
炸药需要在适当的外界能量作用下,开始释放能量。孙国祥等人在文献“工业雷管用新炸药”(爆破器材,2002年12月,第31卷第06期18页)中报道:雷管内部装有起爆药和主炸药,雷管用于引爆各种炸药。在工业炸药的起爆过程中,通常采用雷管起爆工业炸药。
工业炸药的感度都很低,即炸药在外界能量的作用下发生爆炸的概率很低,在一般的能量作用下,如撞击、震动、高温等,均不会发生爆炸,因此,炸药的安全性是很高的。郝建春等人在文献“论工业雷管编码及其安全性”(爆破器材,2005年12月,第34卷第06期23页)中报道:雷管的相对感度较高,电磁、碰撞、挤压、摩擦、静电、放电、烟火、高温、高热等刺激都可以使雷管爆炸。但雷管中的炸药药量是毫克量级的,因此,只要对雷管进行防护,雷管爆炸也不会造成危害。因此,雷管和炸药通常都是分开储存和运输的。但在工作炸药起爆工作中,雷管与炸药连接后,工作人员还需要一定时间才能撤离到安全区域。工作人员在雷管与炸药连接后到撤离到安全区域这段时间是存在安全性风险的。
发明内容
为了克服现有技术的不足和缺陷,本发明提供一种无电延时自动插雷管装置,在雷管和炸药之间放置了一个安全挡柱,安全挡柱可以吸收雷管爆炸后起爆端形成的射流,雷管爆炸形成的射流不会将炸药引爆。这种状态下,雷管就算因为外界因素的刺激,提前爆炸,也不会将炸药起爆。工作人员是安全的。工作人员准备撤离时,再打开圆柱开关,安全挡柱会在原位置保持一段时间,这段时间足够工作人员撤离至安全区域,随后安全挡柱会被抽出,雷管和炸药才会贴合,完成后续工作准备。安全挡柱被抽出及雷管和炸药贴合的过程无需人员操作,也无需电路控制,保障了工作人员在工作过程中的安全性。
本发明提供的一种无电延时自动插雷管装置,包括雷管6,其特征在于,还包括外壳雷管座1、安全挡柱2、解保弹簧3、雷管夹头4、雷管前进动力弹簧5、高压气体7、圆柱开关8;
外壳雷管座1为第一回转体,外壳雷管座1的第一回转体由上下两部分组成,外壳雷管座1的上部分为第一圆筒体,外壳雷管座1的第一圆筒体内表面为第一外侧内圆柱面,外壳雷管座1的第一圆筒体上端带有第一内法兰,外壳雷管座1的第一内法兰下端面为第一上端同心圆环面,外壳雷管座1的下部分为第一圆板,外壳雷管座1的第一圆板中心处带有第一中心圆孔,外壳雷管座1的第一圆板下端面为第一下端同心圆环面,外壳雷管座1的第一中心圆孔处带有向上的第一环形凸起,外壳雷管座1的第一环形凸起内表面为第一内侧内圆柱面,外壳雷管座1的第一环形凸起侧壁上带有第一侧向圆孔,外壳雷管座1的第一侧向圆孔内表面为第一侧向内圆柱面;
外壳雷管座1的第一回转体轴线垂直于起爆炸药起爆端平面,外壳雷管座1的第一下端同心圆环面与起爆炸药起爆端平面接触;
安全挡柱2为第二圆柱体,安全挡柱2的第二圆柱体为回转体,安全挡柱2的第二圆柱体外侧表面为第二外圆柱面,安全挡柱2的左端面为第二左端圆平面,安全挡柱2的右端面为第二右端圆平面;
安全挡柱2的回转体轴线与外壳雷管座1的回转体轴线垂直,安全挡柱2的第二外圆柱面与外壳雷管座1的第一侧向内圆柱面接触,
安全挡柱2的材料为20钢,安全挡柱2的直径为8mm~11mm;
解保弹簧3为第三螺旋上升回转体,解保弹簧3的第三螺旋上升回转体的螺旋回转轴线为直线,解保弹簧3的最左端为第三左端点,解保弹簧3的最右端为第三右端点;
解保弹簧3的螺旋回转轴线与安全挡柱2的回转体轴线共线,解保弹簧3的第三左端点与安全挡柱2的第二右端圆平面连接,解保弹簧3的第三右端点与外壳雷管座1的第一外侧内圆柱面连接,解保弹簧3为拉伸状态;
雷管夹头4为第四回转体,雷管夹头4的第四回转体由上下两部分组成,雷管夹头4的上部分为第四圆板,雷管夹头4的第四圆板上带有第四上端中心圆形通孔,雷管夹头4的第四圆板上表面为第四同心圆环面,雷管夹头4的第四圆板外侧面为第四上端外圆柱面,雷管夹头4的第四上端中心圆形通孔内侧面为第四上端内圆柱面,雷管夹头4的第四圆板上带有第四偏心圆孔,雷管夹头4的第四偏心圆孔轴线与雷管夹头4的回转体轴线平行,雷管夹头4的第四偏心圆孔内表面为第四偏心内圆柱面,雷管夹头4的下部分为第四圆柱体,雷管夹头4的第四圆柱体上带有第四下端中心圆形通孔,雷管夹头4的第四圆柱体外侧面为第四下端外圆柱面,雷管夹头4的第四下端中心圆形通孔和雷管夹头4的第四上端中心圆形通孔直径相同。
雷管夹头4的回转体轴线与外壳雷管座1的回转体轴线重合,雷管夹头4位于安全挡柱2的上端,雷管夹头4的第四上端外圆柱面与外壳雷管座1的第一外侧内圆柱面接触,雷管夹头4的第四下端外圆柱面与外壳雷管座1的第一内侧内圆柱面接触;
雷管前进动力弹簧5为第五螺旋上升回转体,雷管前进动力弹簧5的第五螺旋上升回转体的螺旋回转轴线为直线,雷管前进动力弹簧5的最上端为第五上端点,雷管前进动力弹簧5的最下端为第五下端点;
雷管前进动力弹簧5的螺旋回转轴线与外壳雷管座1的回转体轴线重合,雷管前进动力弹簧5位于雷管夹头4上端,雷管前进动力弹簧5的外轮廓与外壳雷管座1的第一外侧内圆柱面接触,雷管前进动力弹簧5的第五上端点与外壳雷管座1的第一上端同心圆环面接触,雷管前进动力弹簧5的第五下端点与雷管夹头4的第四同心圆环面接触,雷管前进动力弹簧5为压缩状态;
雷管6为第六圆柱体,雷管6的第六圆柱体为回转体,雷管6的侧面为第六外圆柱面;
雷管6的回转体轴线与外壳雷管座1的回转体轴线重合,雷管6位于安全挡柱2上端,雷管6的第六外圆柱面与雷管夹头4的第四上端内圆柱面接触;
高压气体7为压缩空气,高压气体7的气体压强为固定值;
高压气体7位于外壳雷管座1和雷管夹头4组成的封闭空间中;
圆柱开关8为第八圆柱体,圆柱开关8的第八圆柱体为回转体,圆柱开关8的侧面为第八外圆柱面;
圆柱开关8位于雷管夹头4的第四偏心圆孔中,圆柱开关8的回转体轴线与雷管夹头4的第四偏心圆孔轴线重合,圆柱开关8的第八外圆柱面与雷管夹头4的第四偏心内圆柱面接触;
所述一种无电延时自动插雷管装置,包括以下步骤:
步骤1:将雷管6与起爆线连接;
步骤2:将外壳雷管座1放置在炸药起爆端,雷管6的下端朝向炸药,将外壳雷管座1与炸药相对位置固定;
步骤3:将圆柱开关8从雷管夹头4的第四偏心圆孔中取出;
步骤4:引爆工作人员撤离;
步骤5:将起爆器与起爆线连接,十分钟后通过起爆器将雷管6起爆,通过雷管6起爆炸药,完成爆炸引爆工作。
可以采取以下9种方式:
实现方式1:雷管夹头4的第四偏心圆孔的直径为0.42~0.48mm;
高压气体7的气体压强为0.23~0.27兆帕;
实现方式2:雷管夹头4为第四回转体,雷管夹头4的第四回转体由上下两部分组成,雷管夹头4的上部分为第四圆板,雷管夹头4的第四圆板上带有第四上端中心圆形通孔,雷管夹头4的第四圆板上表面为第四同心圆环面,雷管夹头4的第四圆板外侧面为第四上端外圆柱面,雷管夹头4的第四上端中心圆形通孔内侧面为第四上端内圆柱面,雷管夹头4的第四圆板上带有第四偏心圆孔,雷管夹头4的第四偏心圆孔轴线与雷管夹头4的回转体轴线平行,雷管夹头4的第四偏心圆孔内表面为第四偏心内圆柱面,雷管夹头4的下部分为第四圆柱体,雷管夹头4的第四圆柱体上带有第四下端中心圆形通孔,雷管夹头4的第四圆柱体外侧面为第四下端外圆柱面,雷管夹头4的第四下端中心圆形通孔和雷管夹头4的第四上端中心圆形通孔直径相同,雷管夹头4的第四下端中心圆形通孔内侧面带有一圈均布的径向伸缩的弹簧,一圈均布的径向伸缩的弹簧另一端所在分布圆直径为4~21mm;
实现方式3:圆柱开关8为第八圆柱体,圆柱开关8的第八圆柱体为回转体,圆柱开关8的侧面为第八外圆柱面,圆柱开关8的上端连接有一根绳子;
圆柱开关8位于雷管夹头4的第四偏心圆孔中,圆柱开关8的回转体轴线与雷管夹头4的第四偏心圆孔轴线重合,圆柱开关8的第八外圆柱面与雷管夹头4的第四偏心内圆柱面接触;
所述一种无电延时自动插雷管装置,包括以下步骤:
步骤1:将雷管6与起爆线连接;
步骤2:将外壳雷管座1放置在炸药起爆端,雷管6的下端朝向炸药,将外壳雷管座1与炸药相对位置固定;
步骤3:引爆工作人员撤离;
步骤4:引爆工作人员到达安全区域后,通过拉圆柱开关8上端的绳子将圆柱开关8从雷管夹头4的第四偏心圆孔中取出;
步骤5:将起爆器与起爆线连接,十分钟后通过起爆器将雷管6起爆,通过雷管6起爆炸药,完成爆炸引爆工作。
实现方式4:外壳雷管座1为第一回转体,外壳雷管座1的第一回转体由上下两部分组成,外壳雷管座1的上部分为第一圆筒体,外壳雷管座1的第一圆筒体内表面为第一外侧内圆柱面,外壳雷管座1的第一圆筒体上端带有第一内法兰,外壳雷管座1的第一内法兰下端面为第一上端同心圆环面,外壳雷管座1的下部分为第一圆板,外壳雷管座1的第一圆板中心处带有第一中心圆孔,外壳雷管座1的第一圆板下端面为第一下端同心圆环面,外壳雷管座1的第一中心圆孔处带有向上的第一环形凸起,外壳雷管座1的第一环形凸起内表面为第一内侧内圆柱面,外壳雷管座1的第一环形凸起侧壁上带有第一侧向圆孔,外壳雷管座1的第一侧向圆孔内表面为第一侧向内圆柱面,外壳雷管座1的上端连接有一根绳子;
所述一种无电延时自动插雷管装置,包括以下步骤:
步骤1:将雷管6与起爆线连接;
步骤2:将外壳雷管座1放置在炸药起爆端,雷管6的下端朝向炸药;
步骤3:将圆柱开关8从雷管夹头4的第四偏心圆孔中取出;
步骤4:引爆工作人员撤离;
步骤5:将起爆器与起爆线连接,十分钟后,通过拉拽外壳雷管座1的上端连接的绳子将外壳雷管座1与炸药分离,将雷管6留在炸药上端,通过起爆器将雷管6起爆,通过雷管6起爆炸药,完成爆炸引爆工作;
实现方式5:雷管6为第六圆柱体,雷管6的第六圆柱体为回转体,雷管6的侧面为第六外圆柱面,雷管6的上端连接有一根绳子;
所述一种无电延时自动插雷管装置,包括以下步骤:
步骤1:将雷管6与起爆线连接;
步骤2:将外壳雷管座1放置在炸药起爆端,雷管6的下端朝向炸药,将外壳雷管座1与炸药相对位置固定;
步骤3:将圆柱开关8从雷管夹头4的第四偏心圆孔中取出;
步骤4:引爆工作人员撤离;
步骤5:将起爆器与起爆线连接,十分钟后通过起爆器将雷管6起爆,通过雷管6起爆炸药,完成爆炸引爆工作;若雷管6出现哑火现象,通过拉拽雷管6上端的绳子,取出哑火的雷管6,完成远程排爆;
实现方式6:外壳雷管座1为第一回转体,外壳雷管座1的第一回转体由上下两部分组成,外壳雷管座1的上部分为第一圆筒体,外壳雷管座1的第一圆筒体内表面为第一外侧内圆柱面,外壳雷管座1的第一圆筒体上端带有第一内法兰,外壳雷管座1的第一内法兰下端面为第一上端同心圆环面,外壳雷管座1的下部分为第一圆板,外壳雷管座1的第一圆板中心处带有第一中心圆孔,外壳雷管座1的第一圆板下端面为第一下端同心圆环面,外壳雷管座1的第一中心圆孔处带有向上的第一环形凸起,外壳雷管座1的第一环形凸起内表面为第一内侧内圆柱面,外壳雷管座1的第一环形凸起侧壁上带有第一侧向圆孔,外壳雷管座1的第一侧向圆孔内表面为第一侧向内圆柱面;外壳雷管座1的第一内法兰上端安装有一个盖板,外壳雷管座1的第一内法兰上端的盖板上带有一个偏心孔和一个中心孔,外壳雷管座1的第一内法兰上端的盖板的偏心孔与圆柱开关8的侧面为第八外圆柱面配合,外壳雷管座1的第一内法兰上端的盖板的中心孔与雷管6的起爆线密封配合;
实现方式7:安全挡柱2为第二圆柱体,安全挡柱2的第二圆柱体为回转体,安全挡柱2的第二圆柱体外侧表面为第二外圆柱面,安全挡柱2的左端面为第二左端圆平面,安全挡柱2的右端面为第二右端圆平面,安全挡柱2的下端放置一块扩爆药;
实现方式8:雷管6为第六圆柱体,雷管6的第六圆柱体为回转体,雷管6的侧面为第六外圆柱面,雷管6的上端连接有一根软管;
实现方式9:外壳雷管座1为第一回转体,外壳雷管座1的第一回转体由上下两部分组成,外壳雷管座1的上部分为第一圆筒体,外壳雷管座1的第一圆筒体内表面为第一外侧内圆柱面,外壳雷管座1的第一圆筒体上端带有第一内法兰,外壳雷管座1的第一内法兰下端面为第一上端同心圆环面,外壳雷管座1的下部分为第一圆板,外壳雷管座1的第一圆板中心处带有第一中心圆孔,外壳雷管座1的第一圆板下端面为第一下端同心圆环面,外壳雷管座1的第一中心圆孔处带有向上的第一环形凸起,外壳雷管座1的第一环形凸起内表面为第一内侧内圆柱面,外壳雷管座1的第一环形凸起侧壁上带有第一侧向圆孔,外壳雷管座1的第一侧向圆孔内表面为第一侧向内圆柱面,外壳雷管座1的外表面安装有缓冲层;
发明的一种无电延时自动插雷管装置,带来的技术效果体现为:在雷管和炸药之间放置了一个安全挡柱,安全挡柱可以吸收雷管爆炸后起爆端形成的射流,雷管爆炸形成的射流不会将炸药引爆。这种状态下,雷管就算因为外界因素的刺激,提前爆炸,也不会将炸药起爆。引爆工作人员是安全的。工作人员准备撤离时,再打开圆柱开关,安全挡柱会在原位置保持一段时间,这段时间足够工作人员撤离至安全区域,随后安全挡柱会被抽出,雷管和炸药才会贴合,完成后续引爆工作准备。安全挡柱被抽出及雷管和炸药贴合的过程无需人员操作,也无需电路控制,保障了工作人员在引爆工作过程中的安全性。
附图说明
图1是一种无电延时自动插雷管装置的结构示意图。1、外壳雷管座,2、安全挡柱,3、解保弹簧,4、雷管夹头,5、雷管前进动力弹簧,6、雷管,7、高压气体,8、圆柱开关。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明,需要说明的是本发明不局限于以下具体实施例,凡在本发明技术方案基础上进行的同等变换均在本发明的保护范围内。
实施例1:
如图1所示,本实施例给出一种无电延时自动插雷管装置,包括雷管6,其特征在于,还包括外壳雷管座1、安全挡柱2、解保弹簧3、雷管夹头4、雷管前进动力弹簧5、高压气体7、圆柱开关8;
外壳雷管座1为第一回转体,外壳雷管座1的第一回转体由上下两部分组成,外壳雷管座1的上部分为第一圆筒体,外壳雷管座1的第一圆筒体内表面为第一外侧内圆柱面,外壳雷管座1的第一圆筒体上端带有第一内法兰,外壳雷管座1的第一内法兰下端面为第一上端同心圆环面,外壳雷管座1的下部分为第一圆板,外壳雷管座1的第一圆板中心处带有第一中心圆孔,外壳雷管座1的第一圆板下端面为第一下端同心圆环面,外壳雷管座1的第一中心圆孔处带有向上的第一环形凸起,外壳雷管座1的第一环形凸起内表面为第一内侧内圆柱面,外壳雷管座1的第一环形凸起侧壁上带有第一侧向圆孔,外壳雷管座1的第一侧向圆孔内表面为第一侧向内圆柱面;
外壳雷管座1的第一回转体轴线垂直于起爆炸药起爆端平面,外壳雷管座1的第一下端同心圆环面与起爆炸药起爆端平面接触;
安全挡柱2为第二圆柱体,安全挡柱2的第二圆柱体为回转体,安全挡柱2的第二圆柱体外侧表面为第二外圆柱面,安全挡柱2的左端面为第二左端圆平面,安全挡柱2的右端面为第二右端圆平面;
安全挡柱2的回转体轴线与外壳雷管座1的回转体轴线垂直,安全挡柱2的第二外圆柱面与外壳雷管座1的第一侧向内圆柱面接触,
解保弹簧3为第三螺旋上升回转体,解保弹簧3的第三螺旋上升回转体的螺旋回转轴线为直线,解保弹簧3的最左端为第三左端点,解保弹簧3的最右端为第三右端点;
解保弹簧3的螺旋回转轴线与安全挡柱2的回转体轴线共线,解保弹簧3的第三左端点与安全挡柱2的第二右端圆平面连接,解保弹簧3的第三右端点与外壳雷管座1的第一外侧内圆柱面连接,解保弹簧3为拉伸状态;
雷管夹头4为第四回转体,雷管夹头4的第四回转体由上下两部分组成,雷管夹头4的上部分为第四圆板,雷管夹头4的第四圆板上带有第四上端中心圆形通孔,雷管夹头4的第四圆板上表面为第四同心圆环面,雷管夹头4的第四圆板外侧面为第四上端外圆柱面,雷管夹头4的第四上端中心圆形通孔内侧面为第四上端内圆柱面,雷管夹头4的第四圆板上带有第四偏心圆孔,雷管夹头4的第四偏心圆孔轴线与雷管夹头4的回转体轴线平行,雷管夹头4的第四偏心圆孔内表面为第四偏心内圆柱面,雷管夹头4的下部分为第四圆柱体,雷管夹头4的第四圆柱体上带有第四下端中心圆形通孔,雷管夹头4的第四圆柱体外侧面为第四下端外圆柱面,雷管夹头4的第四下端中心圆形通孔和雷管夹头4的第四上端中心圆形通孔直径相同。
雷管夹头4的回转体轴线与外壳雷管座1的回转体轴线重合,雷管夹头4位于安全挡柱2的上端,雷管夹头4的第四上端外圆柱面与外壳雷管座1的第一外侧内圆柱面接触,雷管夹头4的第四下端外圆柱面与外壳雷管座1的第一内侧内圆柱面接触;
雷管前进动力弹簧5为第五螺旋上升回转体,雷管前进动力弹簧5的第五螺旋上升回转体的螺旋回转轴线为直线,雷管前进动力弹簧5的最上端为第五上端点,雷管前进动力弹簧5的最下端为第五下端点;
雷管前进动力弹簧5的螺旋回转轴线与外壳雷管座1的回转体轴线重合,雷管前进动力弹簧5位于雷管夹头4上端,雷管前进动力弹簧5的外轮廓与外壳雷管座1的第一外侧内圆柱面接触,雷管前进动力弹簧5的第五上端点与外壳雷管座1的第一上端同心圆环面接触,雷管前进动力弹簧5的第五下端点与雷管夹头4的第四同心圆环面接触,雷管前进动力弹簧5为压缩状态;
雷管6为第六圆柱体,雷管6的第六圆柱体为回转体,雷管6的侧面为第六外圆柱面;
雷管6的回转体轴线与外壳雷管座1的回转体轴线重合,雷管6位于安全挡柱2上端,雷管6的第六外圆柱面与雷管夹头4的第四上端内圆柱面接触;
高压气体7为压缩空气,高压气体7的气体压强为固定值;
高压气体7位于外壳雷管座1和雷管夹头4组成的封闭空间中;
圆柱开关8为第八圆柱体,圆柱开关8的第八圆柱体为回转体,圆柱开关8的侧面为第八外圆柱面;
圆柱开关8位于雷管夹头4的第四偏心圆孔中,圆柱开关8的回转体轴线与雷管夹头4的第四偏心圆孔轴线重合,圆柱开关8的第八外圆柱面与雷管夹头4的第四偏心内圆柱面接触;
外壳雷管座1由上下两部分焊接而成,外壳雷管座1的上部分的毛坯为管料,先装夹外壳雷管座1的上部分的毛坯管料下端,加工外壳雷管座1的上部分上端面,再加工外壳雷管座1的上部分上端外圆,再加工外壳雷管座1的上部分上端内圆,松开外壳雷管座1的上部分,装夹外壳雷管座1的上部分上端外圆,加工外壳雷管座1的上部分下端面,再加工外壳雷管座1的上部分下端外圆,再加工外壳雷管座1的上部分下端内圆,至此,外壳雷管座1的上部分加工完成。外壳雷管座1的下部分的毛坯为棒料,装夹外壳雷管座1的下部分上端,加工外壳雷管座1的下部分下端面,加工外壳雷管座1的下部分下端外圆,加工外壳雷管座1的下部分内孔,松开外壳雷管座1的下部分,装夹外壳雷管座1的下部分下端外圆,加工外壳雷管座1的下部分上端面,加工外壳雷管座1的下部分上端外圆,松开外壳雷管座1的下部分,在铣床上加工外壳雷管座1的下部分垂直于轴线的圆孔,至此,外壳雷管座1的下部分加工完成,将外壳雷管座1的上部分和外壳雷管座1的下部分拼接后,采用氩弧焊的方式焊接二者,焊接后外表面加工平整,至此,外壳雷管座1加工完成。
外壳雷管座1的上部分外圆直径公差为h7级,外壳雷管座1的上部分的上端内圆直径公差为H8级,外壳雷管座1的上部分的下端内圆直径公差为H8级,外壳雷管座1的上部分上端面的平面度为0.12mm,外壳雷管座1的上部分外圆柱面的圆柱度为0.09mm,外壳雷管座1的上部分内圆柱面圆柱度为0.14mm,外壳雷管座1的上部分内圆柱面和外圆柱面的同轴度为0.21mm,外壳雷管座1的上部分的上端面和外圆柱面的垂直度为0.2mm,外壳雷管座1的上部分上端法兰下端面的平面度为0.07mm,外壳雷管座1的上部分上端法兰下端面和内圆柱面的垂直度为0.04mm。外壳雷管座1的下部分下端面平面度为0.12mm,外壳雷管座1的下部分内圆柱面的圆柱度为0.09mm,外壳雷管座1的下部分的内圆柱面和外壳雷管座1的下部分下端面的垂直度为0.14mm。
安全挡柱2的母材为圆柱体,材料为45号钢,对安全挡柱2毛坯进行加热并保温,使得安全挡柱2毛坯内部组织完全奥氏体化,再将安全挡柱2毛坯放入水中冷却,使得安全挡柱2毛坯内部组织大部分变为马氏体组织,再对安全挡柱2毛坯高温回火,使得安全挡柱2毛坯内部组织大部分变为回火索氏体组织,具有较好的综合力学性能。安全挡柱2的母材毛坯在车床上进行加工,装夹安全挡柱2一端外圆,精车安全挡柱2一端圆柱面,精车安全挡柱2外圆,松开安全挡柱2,通过铜皮包裹安全挡柱2已加工外圆,找正安全挡柱2,加紧安全挡柱2,加工安全挡柱2另一端外圆,松开安全挡柱2,通过砂纸打磨安全挡柱2各处棱边倒角去毛刺,安全挡柱2的一端圆平面平面度为0.09mm,安全挡柱2的另一端圆平面平面度为0.09mm,安全挡柱2的外圆柱面的母线直线度为0.08mm,安全挡柱2的外圆柱面的轴线直线度为0.08mm,安全挡柱2的外圆柱面的直径公差为h7级,安全挡柱2一端的圆平面表面粗糙度为3.2微米,安全挡柱2另一端的圆平面表面粗糙度为3.2微米,安全挡柱2的外圆柱面的轴截面圆度为0.09mm,安全挡柱2的外圆柱面的圆柱度为0.14mm,安全挡柱2的一端圆平面和安全挡柱2另一端的圆平面的平行度为0.21mm,安全挡柱2的外圆柱面和安全挡柱2的圆平面的垂直度为0.22mm,安全挡柱2的外圆柱面和安全挡柱2的另一端圆平面的垂直度为0.22mm。
解保弹簧3的材料为60Si2Mn,解保弹簧3由钢丝缠绕在圆柱体上,热处理后成型。解保弹簧3缠绕后,加热,使得解保弹簧3母材全部变成奥氏体,保温,待同素异构转变完全,奥氏体化完全后,将解保弹簧3母材放入油中冷却,使得解保弹簧3内部组织主要成分变为马氏体,再对解保弹簧3母材进行中温回火,使得解保弹簧3内部组织主要成分变为回火托氏体,解保弹簧3母材具有较高的弹性极限和塑性极限,这时解保弹簧3母材的力学性能最适合用作弹簧。至此,解保弹簧3加工完成。
雷管夹头4由棒料加工成型,装夹雷管夹头4的毛坯下端,加工雷管夹头4上端面,再加工雷管夹头4上端外圆,松开雷管夹头4,装夹雷管夹头4上端外圆,加工雷管夹头4下端面,加工雷管夹头4下端外圆,钻雷管夹头4中心圆柱孔,精车雷管夹头4内圆柱孔,松开雷管夹头4,装夹雷管夹头4下端外圆柱面,精加工雷管夹头4上端面,精加工雷管夹头4上端外圆柱面,松开雷管夹头4,通过铣床加工雷管夹头4上端偏心圆孔,至此,雷管夹头4加工完成。
雷管夹头4上端面的平面度为0.09mm,雷管夹头4上端外圆柱面的轴截面圆度为0.07mm,雷管夹头4上端外圆柱面的母线直线度为0.07mm,雷管夹头4上端外圆柱面圆柱度为0.12mm,雷管夹头4内圆柱面的轴截面圆度为0.07mm,雷管夹头4内圆柱面的母线直线度为0.07mm,雷管夹头4内圆柱面圆柱度为0.12mm,雷管夹头4下端面的平面度为0.09mm,雷管夹头4下端外圆柱面的轴截面圆度为0.07mm,雷管夹头4下端外圆柱面的母线直线度为0.07mm,雷管夹头4下端外圆柱面圆柱度为0.12mm,雷管夹头4上端偏心孔的轴截面圆度为0.07mm,雷管夹头4上端偏心孔的母线直线度为0.07mm,雷管夹头4上端偏心孔的圆柱度为0.12mm,雷管夹头4上端面的表面粗糙度为3.2微米,雷管夹头4内圆柱面的表面粗糙度为3.2微米,雷管夹头4下端面的表面粗糙度为3.2微米,雷管夹头4下端外圆柱面的表面粗糙度为3.2微米,雷管夹头4上端偏心孔的表面粗糙度为3.2微米,雷管夹头4上端面和雷管夹头4上端外圆柱面的垂直度为0.21mm,雷管夹头4下端面和雷管夹头4上端外圆柱面的垂直度为0.21mm,雷管夹头4下端外圆柱面和雷管夹头4上端外圆柱面的垂直度为0.21mm,雷管夹头4内圆柱面和雷管夹头4上端外圆柱面的垂直度为0.21mm,雷管夹头4偏心孔圆柱面和雷管夹头4上端外圆柱面的垂直度为0.21mm,雷管夹头4偏心孔的位置度为0.22mm。
雷管前进动力弹簧5的材料为60Si2Mn,雷管前进动力弹簧5由钢丝缠绕在圆柱体上,热处理后成型。雷管前进动力弹簧5缠绕后,加热,使得雷管前进动力弹簧5母材全部变成奥氏体,保温,待同素异构转变完全,奥氏体化完全后,将雷管前进动力弹簧5母材放入油中冷却,使得雷管前进动力弹簧5内部组织主要成分变为马氏体,再对雷管前进动力弹簧5母材进行中温回火,使得雷管前进动力弹簧5内部组织主要成分变为回火托氏体,雷管前进动力弹簧5母材具有较高的弹性极限和塑性极限,这时雷管前进动力弹簧5母材的力学性能最适合用作弹簧。至此,雷管前进动力弹簧5加工完成。
圆柱开关8的母材为圆柱体,材料为45号钢,对圆柱开关8毛坯进行加热并保温,使得圆柱开关8毛坯内部组织完全奥氏体化,再将圆柱开关8毛坯放入水中冷却,使得圆柱开关8毛坯内部组织大部分变为马氏体组织,再对圆柱开关8毛坯高温回火,使得圆柱开关8毛坯内部组织大部分变为回火索氏体组织,具有较好的综合力学性能。圆柱开关8的母材毛坯在车床上进行加工,装夹圆柱开关8一端外圆,精车圆柱开关8一端圆柱面,精车圆柱开关8外圆,松开圆柱开关8,通过铜皮包裹圆柱开关8已加工外圆,找正圆柱开关8,加紧圆柱开关8,加工圆柱开关8另一端外圆,松开圆柱开关8,通过砂纸打磨圆柱开关8各处棱边倒角去毛刺,圆柱开关8的一端圆平面平面度为0.09mm,圆柱开关8的另一端圆平面平面度为0.09mm,圆柱开关8的外圆柱面的母线直线度为0.08mm,圆柱开关8的外圆柱面的轴线直线度为0.08mm,圆柱开关8的外圆柱面的直径公差为h7级,圆柱开关8一端的圆平面表面粗糙度为3.2微米,圆柱开关8另一端的圆平面表面粗糙度为3.2微米,圆柱开关8的外圆柱面的轴截面圆度为0.09mm,圆柱开关8的外圆柱面的圆柱度为0.14mm,圆柱开关8的一端圆平面和圆柱开关8另一端的圆平面的平行度为0.21mm,圆柱开关8的外圆柱面和圆柱开关8的圆平面的垂直度为0.22mm,圆柱开关8的外圆柱面和圆柱开关8的另一端圆平面的垂直度为0.22mm。
关于安全挡柱2的材料及尺寸,有以下考虑:安全挡柱2主要用于阻挡雷管爆炸后形成的射流,避免雷管爆炸后形成的射流将安全挡柱2下端炸药起爆,因此,安全挡柱2的材料采用20钢,20钢调制处理后可以获得较高的冲击韧性值,即吸收射流和冲击波的能力在所有钢种里面算很好的,而且价格便宜。关于安全挡柱2的直径,主要考虑以下几个因素,第一个因素是隔爆效果,安全挡柱2只有具备良好的隔爆效果,才能阻挡雷管爆炸后不能将下端炸药引爆,才能保护引爆工作人员的安全性。第二个考虑的因素是运动无阻碍性能,安全挡柱2在初始位置时挡在炸药与雷管之间,而当人员撤离至安全区域后,需要将雷管与炸药对接上,这时安全挡柱2需要退回到外壳雷管座1中,不再阻挡雷管,而安全挡柱2在运动过程中是否遇到阻碍,也是影响安全挡柱2正常运动的因素之一,需要着重考虑。第三个考虑的因素是经济性,随着安全挡柱2的尺寸增加,安全挡柱2的母材经济成本增加。低的成本才会使得本发明具有更好应用推广性。第四个考虑的因素是安全挡柱2的密封性,安全挡柱2和外壳雷管座1之间具有密封圈,高压气体7不能从安全挡柱2和外壳雷管座1之间泄漏,但是随着安全挡柱2尺寸的变化,在适当的尺寸范围,密封可靠性较高。而尺寸不合适的话存在密封隐患。
将安全挡柱2的直径分为六个区间,分为别2mm~5mm、5mm~8mm、8mm~11mm、11mm~14mm、14mm~17mm、17mm~20mm。
以上4个评价标准按照重要性,相应定义的分值为:
安全挡柱2的阻挡可靠性分值:使用威力最大的雷管对着安全挡柱2爆炸,安全挡柱2完全完好为10分,安全挡柱2上端有局部破坏但下端完好8分,安全挡柱2上下端均破坏0分。
安全挡柱2的伸缩可靠性分值:当高压气体7压力降低后,安全挡柱2伸缩率百分之百10分,安全挡柱2伸缩率百分之五十到百分之百之间2分,安全挡柱2伸缩率低于百分之五十0分。
安全挡柱2的经济性分值:直径2毫米至8毫米10分,直径8毫米至17毫米8分,直径17毫米至30毫米4分。
安全挡柱2的密封性分值:安全挡柱2和外壳雷管座1之间的密封可靠性百分之百10分,安全挡柱2和外壳雷管座1之间的密封可靠性百分之五十至百分之百之间4分,安全挡柱2和外壳雷管座1之间的密封可靠性低于百分之五十0分。
分别对安全挡柱2直径的六个区间取具体值进行引爆工作,并根据评价标准相应获取分值,得到的分值如下:
通过引爆工作发现,安全挡柱2获得分值最高的直径范围为8mm~11mm,因此,安全挡柱2的直径取值范围为8mm~11mm;
本实施例中,安全挡柱2的直径为8mm。
所述一种无电延时自动插雷管装置,包括以下步骤:
步骤1:将雷管6与起爆线连接;
步骤2:将外壳雷管座1放置在炸药起爆端,雷管6的下端朝向炸药,将外壳雷管座1与炸药相对位置固定;
步骤3:将圆柱开关8从雷管夹头4的第四偏心圆孔中取出;
步骤4:引爆工作人员撤离;圆柱开关8拔出后,高压气体7会从雷管夹头4的偏心圆孔中排出,外壳雷管座1和雷管夹头4组成的封闭空间中的内压力会随着高压气体7的排出,逐渐降低,在初始阶段,外壳雷管座1和雷管夹头4组成的封闭空间中的内压力还比较大的时候,雷管夹头4和高压气体7保持在原位置,雷管夹头4和高压气体7保持在原位置的这段时间,引爆工作人员可以撤离至安全区域,过一段时间以后,外壳雷管座1和雷管夹头4组成的封闭空间中的内压力降低到较低的压力值后,安全挡柱2会在解保弹簧3向右的拉力下,向右运动,因为安全挡柱2同时受两个方向的作用力,高压气体7给安全挡柱2向左的压力和解保弹簧3给安全挡柱2向右的拉力,当高压气体7压力值降低后,高压气体7给安全挡柱2向左的压力减小,而解保弹簧3给安全挡柱2向右的拉力不变,因此,解保弹簧3给安全挡柱2向右的拉力超过高压气体7给安全挡柱2向左的压力后,安全挡柱2会在解保弹簧3向右的拉力下,向右运动,并且完全进入外壳雷管座1中,与此同时,雷管夹头4会在雷管前进动力弹簧5向下的压力下,向下运动,因为雷管夹头4同时受两个方向的作用力,高压气体7给雷管夹头4向上的压力和雷管前进动力弹簧5给雷管夹头4向下的压力,当高压气体7压力值降低后,高压气体7给雷管夹头4向上的压力减小,而雷管前进动力弹簧5给雷管夹头4向下的压力不变,因此,雷管前进动力弹簧5给雷管夹头4向下的压力超过高压气体7给雷管夹头4向上的压力后,雷管夹头4会在雷管前进动力弹簧5向下的压力下,向下运动,直至雷管6的下端与炸药贴合,完成后续引爆工作准备。
首先进行安全挡柱2的可靠性引爆工作,在安全挡柱2在初始位置的时候,外壳雷管座1下端与炸药接触,然后对雷管6起爆,进行十次引爆工作,雷管6每次引爆工作均发生爆炸,而下端炸药均未发生爆炸,而且安全挡柱2未被完全炸坏,即安全挡柱2挨着雷管一段被炸坏,安全挡柱2挨着炸药一端保持完好。即安全挡柱2可以有效阻隔雷管6爆炸后的能量,使得雷管6爆炸后不会引爆下端炸药,说明安全挡柱2起到了安全防护的作用。
关于雷管夹头4的第四偏心圆孔的直径,有以下考虑,若雷管夹头4的第四偏心圆孔的直径过大,高压气体7从雷管夹头4的第四偏心圆孔中排出的速度随着孔的直径的增大而加快,因此,雷管夹头4的第四偏心圆孔的直径过大会使得高压气体7排出的速度过快,高压气体7的压力值降低的过快,高压气体7的压力值降低后安全挡柱2撤回并且雷管6与炸药贴合的时间缩短,这时安全防护解除,也就是说,安全防护解除的时间过短,引爆工作人员来不及完全撤离至安全区域,引爆工作人员的安全性降低,经过工作实践证明,当雷管夹头4的第四偏心圆孔的直径大于0.48mm时,安全防护解除的时间过短,不够引爆工作人员撤离,因此,雷管夹头4的第四偏心圆孔的直径应≤0.48mm。若雷管夹头4的第四偏心圆孔的直径过小,加工成本过高,对于相同厚的板,加工通孔的成本与孔直径的减小而增加。而且当通孔的直径小于0.3mm时,加工成本会大幅度增加。因此,雷管夹头4的第四偏心圆孔的直径应≥0.3mm。若雷管夹头4的第四偏心圆孔的直径过小,会被堵住,因为在工作场,存在灰尘,风沙等野外杂物。引爆工作过程中,若杂物堵住雷管夹头4的第四偏心圆孔,会影响引爆工作的顺利进行。引爆工作发现,当雷管夹头4的第四偏心圆孔的直径小于0.42mm时,极容易被杂物堵住,得当雷管夹头4的第四偏心圆孔的直径不小于0.42mm时,被杂物挡柱的概率大幅度降低,因此,雷管夹头4的第四偏心圆孔的直径应≥0.42mm。综上,雷管夹头4的第四偏心圆孔的直径为0.42~0.48mm。
本实施例中,雷管夹头4的第四偏心圆孔的直径为0.42mm。
关于高压气体7的气体压强,有以下考虑:当高压气体7的气体压强过大的时候,外壳雷管座1和雷管夹头4均需承受高压气体7带来的过大的内应力,考虑到外壳雷管座1和雷管夹头4的强度有限,无法承受过大的高压气体7的气体压强,因此,过大的高压气体7的气体压强会造成外壳雷管座1和雷管夹头4的破坏,从而使系统失效。通过引爆工作发现,当高压气体7的气体压强≤0.27兆帕时,系统不会因为内压力的存在而发生破裂,系统的强度足够承受内压力,系统可靠性可以保证。因此,高压气体7的气体压强应≤0.27兆帕;当高压气体7的气体压强过小的时候,高压气体7从雷管夹头4的第四偏心圆孔中排出的时间缩短,即引爆工作人员的撤离时间缩短,提高了引爆工作人员的危险性。引爆工作发现,当高压气体7的气体压强不小于0.23兆帕时,高压气体7从雷管夹头4的第四偏心圆孔中排出的时间足够引爆工作人员撤离至安全区域。因此,高压气体7的气体压强应≥0.23兆帕;综上,高压气体7的气体压强为0.23~0.27兆帕。
本实施例中,高压气体7的气体压强为0.23兆帕。
步骤5:将起爆器与起爆线连接,十分钟后通过起爆器将雷管6起爆,通过雷管6起爆炸药,完成爆炸引爆工作。
本发明的一种无电延时自动插雷管装置,在雷管和炸药之间放置了一个安全挡柱,安全挡柱可以吸收雷管爆炸后起爆端形成的射流,雷管爆炸形成的射流不会将炸药引爆。这种状态下,雷管就算因为外界因素的刺激,提前爆炸,也不会将炸药起爆。引爆工作人员是安全的。引爆工作人员准备撤离时,再打开圆柱开关,安全挡柱会在原位置保持一段时间,这段时间足够引爆工作人员撤离至安全区域,随后安全挡柱会被抽出,雷管和炸药才会贴合,完成后续引爆工作准备。安全挡柱被抽出及雷管和炸药贴合的过程无需人员操作,也无需电路控制,保障了引爆工作人员在引爆工作过程中的安全性。
实施例2:
如图1所示,本实施例给出一种无电延时自动插雷管装置,包括雷管6,其特征在于,还包括外壳雷管座1、安全挡柱2、解保弹簧3、雷管夹头4、雷管前进动力弹簧5、高压气体7、圆柱开关8;
外壳雷管座1为第一回转体,外壳雷管座1的第一回转体由上下两部分组成,外壳雷管座1的上部分为第一圆筒体,外壳雷管座1的第一圆筒体内表面为第一外侧内圆柱面,外壳雷管座1的第一圆筒体上端带有第一内法兰,外壳雷管座1的第一内法兰下端面为第一上端同心圆环面,外壳雷管座1的下部分为第一圆板,外壳雷管座1的第一圆板中心处带有第一中心圆孔,外壳雷管座1的第一圆板下端面为第一下端同心圆环面,外壳雷管座1的第一中心圆孔处带有向上的第一环形凸起,外壳雷管座1的第一环形凸起内表面为第一内侧内圆柱面,外壳雷管座1的第一环形凸起侧壁上带有第一侧向圆孔,外壳雷管座1的第一侧向圆孔内表面为第一侧向内圆柱面;
外壳雷管座1的第一回转体轴线垂直于起爆炸药起爆端平面,外壳雷管座1的第一下端同心圆环面与起爆炸药起爆端平面接触;
安全挡柱2为第二圆柱体,安全挡柱2的第二圆柱体为回转体,安全挡柱2的第二圆柱体外侧表面为第二外圆柱面,安全挡柱2的左端面为第二左端圆平面,安全挡柱2的右端面为第二右端圆平面;
安全挡柱2的回转体轴线与外壳雷管座1的回转体轴线垂直,安全挡柱2的第二外圆柱面与外壳雷管座1的第一侧向内圆柱面接触,
解保弹簧3为第三螺旋上升回转体,解保弹簧3的第三螺旋上升回转体的螺旋回转轴线为直线,解保弹簧3的最左端为第三左端点,解保弹簧3的最右端为第三右端点;
解保弹簧3的螺旋回转轴线与安全挡柱2的回转体轴线共线,解保弹簧3的第三左端点与安全挡柱2的第二右端圆平面连接,解保弹簧3的第三右端点与外壳雷管座1的第一外侧内圆柱面连接,解保弹簧3为拉伸状态;
雷管夹头4为第四回转体,雷管夹头4的第四回转体由上下两部分组成,雷管夹头4的上部分为第四圆板,雷管夹头4的第四圆板上带有第四上端中心圆形通孔,雷管夹头4的第四圆板上表面为第四同心圆环面,雷管夹头4的第四圆板外侧面为第四上端外圆柱面,雷管夹头4的第四上端中心圆形通孔内侧面为第四上端内圆柱面,雷管夹头4的第四圆板上带有第四偏心圆孔,雷管夹头4的第四偏心圆孔轴线与雷管夹头4的回转体轴线平行,雷管夹头4的第四偏心圆孔内表面为第四偏心内圆柱面,雷管夹头4的下部分为第四圆柱体,雷管夹头4的第四圆柱体上带有第四下端中心圆形通孔,雷管夹头4的第四圆柱体外侧面为第四下端外圆柱面,雷管夹头4的第四下端中心圆形通孔和雷管夹头4的第四上端中心圆形通孔直径相同。雷管夹头(4)的第四下端中心圆形通孔内侧面带有一圈均布的径向伸缩的弹簧,一圈均布的径向伸缩的弹簧另一端所在分布圆直径为4~21mm,一圈均布的径向伸缩的弹簧的另一端所在分布圆直径随着弹簧的缩短而相应的增加,考虑到该装置适合所有规格的雷管,一圈均布的径向伸缩的弹簧的另一端所在分布圆直径要确保直径最小的雷管也能加紧,直径最大的雷管也能放得下,因此,将弹簧的弹性考虑进去,一圈均布的径向伸缩的弹簧另一端所在分布圆直径设计为4~21mm,雷管的直径范围为5mm到20mm,当直径为5mm的雷管安装进来后,弹簧内圈分布直径由4mm增加至5mm,1mm的弹簧变形弹力足以将雷管加紧,当直径为20mm的雷管安装进来后,由于弹簧的弹性极限为21mm,装夹20mm的雷管不会使雷管发生永久变形,可以完好的加紧雷管。因此,适合直径范围为5mm到20mm的雷管使用。
雷管夹头4的回转体轴线与外壳雷管座1的回转体轴线重合,雷管夹头4位于安全挡柱2的上端,雷管夹头4的第四上端外圆柱面与外壳雷管座1的第一外侧内圆柱面接触,雷管夹头4的第四下端外圆柱面与外壳雷管座1的第一内侧内圆柱面接触;
雷管前进动力弹簧5为第五螺旋上升回转体,雷管前进动力弹簧5的第五螺旋上升回转体的螺旋回转轴线为直线,雷管前进动力弹簧5的最上端为第五上端点,雷管前进动力弹簧5的最下端为第五下端点;
雷管前进动力弹簧5的螺旋回转轴线与外壳雷管座1的回转体轴线重合,雷管前进动力弹簧5位于雷管夹头4上端,雷管前进动力弹簧5的外轮廓与外壳雷管座1的第一外侧内圆柱面接触,雷管前进动力弹簧5的第五上端点与外壳雷管座1的第一上端同心圆环面接触,雷管前进动力弹簧5的第五下端点与雷管夹头4的第四同心圆环面接触,雷管前进动力弹簧5为压缩状态;
雷管6为第六圆柱体,雷管6的第六圆柱体为回转体,雷管6的侧面为第六外圆柱面;
雷管6的回转体轴线与外壳雷管座1的回转体轴线重合,雷管6位于安全挡柱2上端,雷管6的第六外圆柱面与雷管夹头4的第四下端中心圆形通孔内侧面的径向伸缩的弹簧接触;
高压气体7为压缩空气,高压气体7的气体压强为固定值;
高压气体7位于外壳雷管座1和雷管夹头4组成的封闭空间中;
圆柱开关8为第八圆柱体,圆柱开关8的第八圆柱体为回转体,圆柱开关8的侧面为第八外圆柱面;
圆柱开关8位于雷管夹头4的第四偏心圆孔中,圆柱开关8的回转体轴线与雷管夹头4的第四偏心圆孔轴线重合,圆柱开关8的第八外圆柱面与雷管夹头4的第四偏心内圆柱面接触;
外壳雷管座1由上下两部分焊接而成,外壳雷管座1的上部分的毛坯为管料,先装夹外壳雷管座1的上部分的毛坯管料下端,加工外壳雷管座1的上部分上端面,再加工外壳雷管座1的上部分上端外圆,再加工外壳雷管座1的上部分上端内圆,松开外壳雷管座1的上部分,装夹外壳雷管座1的上部分上端外圆,加工外壳雷管座1的上部分下端面,再加工外壳雷管座1的上部分下端外圆,再加工外壳雷管座1的上部分下端内圆,至此,外壳雷管座1的上部分加工完成。外壳雷管座1的下部分的毛坯为棒料,装夹外壳雷管座1的下部分上端,加工外壳雷管座1的下部分下端面,加工外壳雷管座1的下部分下端外圆,加工外壳雷管座1的下部分内孔,松开外壳雷管座1的下部分,装夹外壳雷管座1的下部分下端外圆,加工外壳雷管座1的下部分上端面,加工外壳雷管座1的下部分上端外圆,松开外壳雷管座1的下部分,在铣床上加工外壳雷管座1的下部分垂直于轴线的圆孔,至此,外壳雷管座1的下部分加工完成,将外壳雷管座1的上部分和外壳雷管座1的下部分拼接后,采用氩弧焊的方式焊接二者,焊接后外表面加工平整,至此,外壳雷管座1加工完成。
外壳雷管座1的上部分外圆直径公差为h7级,外壳雷管座1的上部分的上端内圆直径公差为H8级,外壳雷管座1的上部分的下端内圆直径公差为H8级,外壳雷管座1的上部分上端面的平面度为0.12mm,外壳雷管座1的上部分外圆柱面的圆柱度为0.09mm,外壳雷管座1的上部分内圆柱面圆柱度为0.14mm,外壳雷管座1的上部分内圆柱面和外圆柱面的同轴度为0.21mm,外壳雷管座1的上部分的上端面和外圆柱面的垂直度为0.2mm,外壳雷管座1的上部分上端法兰下端面的平面度为0.07mm,外壳雷管座1的上部分上端法兰下端面和内圆柱面的垂直度为0.04mm。外壳雷管座1的下部分下端面平面度为0.12mm,外壳雷管座1的下部分内圆柱面的圆柱度为0.09mm,外壳雷管座1的下部分的内圆柱面和外壳雷管座1的下部分下端面的垂直度为0.14mm。
安全挡柱2的母材为圆柱体,材料为45号钢,对安全挡柱2毛坯进行加热并保温,使得安全挡柱2毛坯内部组织完全奥氏体化,再将安全挡柱2毛坯放入水中冷却,使得安全挡柱2毛坯内部组织大部分变为马氏体组织,再对安全挡柱2毛坯高温回火,使得安全挡柱2毛坯内部组织大部分变为回火索氏体组织,具有较好的综合力学性能。安全挡柱2的母材毛坯在车床上进行加工,装夹安全挡柱2一端外圆,精车安全挡柱2一端圆柱面,精车安全挡柱2外圆,松开安全挡柱2,通过铜皮包裹安全挡柱2已加工外圆,找正安全挡柱2,加紧安全挡柱2,加工安全挡柱2另一端外圆,松开安全挡柱2,通过砂纸打磨安全挡柱2各处棱边倒角去毛刺,安全挡柱2的一端圆平面平面度为0.09mm,安全挡柱2的另一端圆平面平面度为0.09mm,安全挡柱2的外圆柱面的母线直线度为0.08mm,安全挡柱2的外圆柱面的轴线直线度为0.08mm,安全挡柱2的外圆柱面的直径公差为h7级,安全挡柱2一端的圆平面表面粗糙度为3.2微米,安全挡柱2另一端的圆平面表面粗糙度为3.2微米,安全挡柱2的外圆柱面的轴截面圆度为0.09mm,安全挡柱2的外圆柱面的圆柱度为0.14mm,安全挡柱2的一端圆平面和安全挡柱2另一端的圆平面的平行度为0.21mm,安全挡柱2的外圆柱面和安全挡柱2的圆平面的垂直度为0.22mm,安全挡柱2的外圆柱面和安全挡柱2的另一端圆平面的垂直度为0.22mm。
解保弹簧3的材料为60Si2Mn,解保弹簧3由钢丝缠绕在圆柱体上,热处理后成型。解保弹簧3缠绕后,加热,使得解保弹簧3母材全部变成奥氏体,保温,待同素异构转变完全,奥氏体化完全后,将解保弹簧3母材放入油中冷却,使得解保弹簧3内部组织主要成分变为马氏体,再对解保弹簧3母材进行中温回火,使得解保弹簧3内部组织主要成分变为回火托氏体,解保弹簧3母材具有较高的弹性极限和塑性极限,这时解保弹簧3母材的力学性能最适合用作弹簧。至此,解保弹簧3加工完成。
雷管夹头4由棒料加工成型,装夹雷管夹头4的毛坯下端,加工雷管夹头4上端面,再加工雷管夹头4上端外圆,松开雷管夹头4,装夹雷管夹头4上端外圆,加工雷管夹头4下端面,加工雷管夹头4下端外圆,钻雷管夹头4中心圆柱孔,精车雷管夹头4内圆柱孔,松开雷管夹头4,装夹雷管夹头4下端外圆柱面,精加工雷管夹头4上端面,精加工雷管夹头4上端外圆柱面,松开雷管夹头4,通过铣床加工雷管夹头4上端偏心圆孔,至此,雷管夹头4加工完成。
雷管夹头4上端面的平面度为0.09mm,雷管夹头4上端外圆柱面的轴截面圆度为0.07mm,雷管夹头4上端外圆柱面的母线直线度为0.07mm,雷管夹头4上端外圆柱面圆柱度为0.12mm,雷管夹头4内圆柱面的轴截面圆度为0.07mm,雷管夹头4内圆柱面的母线直线度为0.07mm,雷管夹头4内圆柱面圆柱度为0.12mm,雷管夹头4下端面的平面度为0.09mm,雷管夹头4下端外圆柱面的轴截面圆度为0.07mm,雷管夹头4下端外圆柱面的母线直线度为0.07mm,雷管夹头4下端外圆柱面圆柱度为0.12mm,雷管夹头4上端偏心孔的轴截面圆度为0.07mm,雷管夹头4上端偏心孔的母线直线度为0.07mm,雷管夹头4上端偏心孔的圆柱度为0.12mm,雷管夹头4上端面的表面粗糙度为3.2微米,雷管夹头4内圆柱面的表面粗糙度为3.2微米,雷管夹头4下端面的表面粗糙度为3.2微米,雷管夹头4下端外圆柱面的表面粗糙度为3.2微米,雷管夹头4上端偏心孔的表面粗糙度为3.2微米,雷管夹头4上端面和雷管夹头4上端外圆柱面的垂直度为0.21mm,雷管夹头4下端面和雷管夹头4上端外圆柱面的垂直度为0.21mm,雷管夹头4下端外圆柱面和雷管夹头4上端外圆柱面的垂直度为0.21mm,雷管夹头4内圆柱面和雷管夹头4上端外圆柱面的垂直度为0.21mm,雷管夹头4偏心孔圆柱面和雷管夹头4上端外圆柱面的垂直度为0.21mm,雷管夹头4偏心孔的位置度为0.22mm。
雷管前进动力弹簧5的材料为60Si2Mn,雷管前进动力弹簧5由钢丝缠绕在圆柱体上,热处理后成型。雷管前进动力弹簧5缠绕后,加热,使得雷管前进动力弹簧5母材全部变成奥氏体,保温,待同素异构转变完全,奥氏体化完全后,将雷管前进动力弹簧5母材放入油中冷却,使得雷管前进动力弹簧5内部组织主要成分变为马氏体,再对雷管前进动力弹簧5母材进行中温回火,使得雷管前进动力弹簧5内部组织主要成分变为回火托氏体,雷管前进动力弹簧5母材具有较高的弹性极限和塑性极限,这时雷管前进动力弹簧5母材的力学性能最适合用作弹簧。至此,雷管前进动力弹簧5加工完成。
圆柱开关8的母材为圆柱体,材料为45号钢,对圆柱开关8毛坯进行加热并保温,使得圆柱开关8毛坯内部组织完全奥氏体化,再将圆柱开关8毛坯放入水中冷却,使得圆柱开关8毛坯内部组织大部分变为马氏体组织,再对圆柱开关8毛坯高温回火,使得圆柱开关8毛坯内部组织大部分变为回火索氏体组织,具有较好的综合力学性能。圆柱开关8的母材毛坯在车床上进行加工,装夹圆柱开关8一端外圆,精车圆柱开关8一端圆柱面,精车圆柱开关8外圆,松开圆柱开关8,通过铜皮包裹圆柱开关8已加工外圆,找正圆柱开关8,加紧圆柱开关8,加工圆柱开关8另一端外圆,松开圆柱开关8,通过砂纸打磨圆柱开关8各处棱边倒角去毛刺,圆柱开关8的一端圆平面平面度为0.09mm,圆柱开关8的另一端圆平面平面度为0.09mm,圆柱开关8的外圆柱面的母线直线度为0.08mm,圆柱开关8的外圆柱面的轴线直线度为0.08mm,圆柱开关8的外圆柱面的直径公差为h7级,圆柱开关8一端的圆平面表面粗糙度为3.2微米,圆柱开关8另一端的圆平面表面粗糙度为3.2微米,圆柱开关8的外圆柱面的轴截面圆度为0.09mm,圆柱开关8的外圆柱面的圆柱度为0.14mm,圆柱开关8的一端圆平面和圆柱开关8另一端的圆平面的平行度为0.21mm,圆柱开关8的外圆柱面和圆柱开关8的圆平面的垂直度为0.22mm,圆柱开关8的外圆柱面和圆柱开关8的另一端圆平面的垂直度为0.22mm。
关于安全挡柱2的材料及尺寸,有以下考虑:安全挡柱2主要用于阻挡雷管爆炸后形成的射流,避免雷管爆炸后形成的射流将安全挡柱2下端炸药起爆,因此,安全挡柱2的材料采用20钢,20钢调制处理后可以获得较高的冲击韧性值,即吸收射流和冲击波的能力在所有钢种里面算很好的,而且价格便宜。关于安全挡柱2的直径,主要考虑以下几个因素,第一个因素是隔爆效果,安全挡柱2只有具备良好的隔爆效果,才能阻挡雷管爆炸后不能将下端炸药引爆,才能保护引爆工作人员的安全性。第二个考虑的因素是运动无阻碍性能,安全挡柱2在初始位置时挡在炸药与雷管之间,而当人员撤离至安全区域后,需要将雷管与炸药对接上,这时安全挡柱2需要退回到外壳雷管座1中,不再阻挡雷管,而安全挡柱2在运动过程中是否遇到阻碍,也是影响安全挡柱2正常运动的因素之一,需要着重考虑。第三个考虑的因素是经济性,随着安全挡柱2的尺寸增加,安全挡柱2的母材经济成本增加。低的成本才会使得本发明具有更好应用推广性。第四个考虑的因素是安全挡柱2的密封性,安全挡柱2和外壳雷管座1之间具有密封圈,高压气体7不能从安全挡柱2和外壳雷管座1之间泄漏,但是随着安全挡柱2尺寸的变化,在适当的尺寸范围,密封可靠性较高。而尺寸不合适的话存在密封隐患。
将安全挡柱2的直径分为六个区间,分为别2mm~5mm、5mm~8mm、8mm~11mm、11mm~14mm、14mm~17mm、17mm~20mm。
以上4个评价标准按照重要性,相应定义的分值为:
安全挡柱2的阻挡可靠性分值:使用威力最大的雷管对着安全挡柱2爆炸,安全挡柱2完全完好为10分,安全挡柱2上端有局部破坏但下端完好8分,安全挡柱2上下端均破坏0分。
安全挡柱2的伸缩可靠性分值:当高压气体7压力降低后,安全挡柱2伸缩率百分之百10分,安全挡柱2伸缩率百分之五十到百分之百之间2分,安全挡柱2伸缩率低于百分之五十0分。
安全挡柱2的经济性分值:直径2毫米至8毫米10分,直径8毫米至17毫米8分,直径17毫米至30毫米4分。
安全挡柱2的密封性分值:安全挡柱2和外壳雷管座1之间的密封可靠性百分之百10分,安全挡柱2和外壳雷管座1之间的密封可靠性百分之五十至百分之百之间4分,安全挡柱2和外壳雷管座1之间的密封可靠性低于百分之五十0分。
分别对安全挡柱2直径的六个区间取具体值进行引爆工作,并根据评价标准相应获取分值,得到的分值如下:
直径 阻挡可靠性 伸缩可靠性 经济性 密封性 总分
2mm~5mm 0 10 10 0 20
5mm~8mm 8 10 10 4 32
8mm~11mm 8 10 8 10 36
11mm~14mm 8 2 8 10 28
14mm~17mm 10 2 8 10 30
17mm~20mm 10 0 4 10 24
通过引爆工作发现,安全挡柱2获得分值最高的直径范围为8mm~11mm,因此,安全挡柱2的直径取值范围为8mm~11mm;
本实施例中,安全挡柱2的直径为8mm。
所述一种无电延时自动插雷管装置,包括以下步骤:
步骤1:将雷管6与起爆线连接;
步骤2:将外壳雷管座1放置在炸药起爆端,雷管6的下端朝向炸药,将外壳雷管座1与炸药相对位置固定;
步骤3:将圆柱开关8从雷管夹头4的第四偏心圆孔中取出;
步骤4:引爆工作人员撤离;圆柱开关8拔出后,高压气体7会从雷管夹头4的偏心圆孔中排出,外壳雷管座1和雷管夹头4组成的封闭空间中的内压力会随着高压气体7的排出,逐渐降低,在初始阶段,外壳雷管座1和雷管夹头4组成的封闭空间中的内压力还比较大的时候,雷管夹头4和高压气体7保持在原位置,雷管夹头4和高压气体7保持在原位置的这段时间,引爆工作人员可以撤离至安全区域,过一段时间以后,外壳雷管座1和雷管夹头4组成的封闭空间中的内压力降低到较低的压力值后,安全挡柱2会在解保弹簧3向右的拉力下,向右运动,因为安全挡柱2同时受两个方向的作用力,高压气体7给安全挡柱2向左的压力和解保弹簧3给安全挡柱2向右的拉力,当高压气体7压力值降低后,高压气体7给安全挡柱2向左的压力减小,而解保弹簧3给安全挡柱2向右的拉力不变,因此,解保弹簧3给安全挡柱2向右的拉力超过高压气体7给安全挡柱2向左的压力后,安全挡柱2会在解保弹簧3向右的拉力下,向右运动,并且完全进入外壳雷管座1中,与此同时,雷管夹头4会在雷管前进动力弹簧5向下的压力下,向下运动,因为雷管夹头4同时受两个方向的作用力,高压气体7给雷管夹头4向上的压力和雷管前进动力弹簧5给雷管夹头4向下的压力,当高压气体7压力值降低后,高压气体7给雷管夹头4向上的压力减小,而雷管前进动力弹簧5给雷管夹头4向下的压力不变,因此,雷管前进动力弹簧5给雷管夹头4向下的压力超过高压气体7给雷管夹头4向上的压力后,雷管夹头4会在雷管前进动力弹簧5向下的压力下,向下运动,直至雷管6的下端与炸药贴合,完成后续引爆工作准备。
首先进行安全挡柱2的可靠性引爆工作,在安全挡柱2在初始位置的时候,外壳雷管座1下端与炸药接触,然后对雷管6起爆,进行十次引爆工作,雷管6每次引爆工作均发生爆炸,而下端炸药均未发生爆炸,而且安全挡柱2未被完全炸坏,即安全挡柱2挨着雷管一段被炸坏,安全挡柱2挨着炸药一端保持完好。即安全挡柱2可以有效阻隔雷管6爆炸后的能量,使得雷管6爆炸后不会引爆下端炸药,说明安全挡柱2起到了安全防护的作用。
步骤5:将起爆器与起爆线连接,十分钟后通过起爆器将雷管6起爆,通过雷管6起爆炸药,完成爆炸引爆工作。
本发明的一种无电延时自动插雷管装置,在雷管和炸药之间放置了一个安全挡柱,安全挡柱可以吸收雷管爆炸后起爆端形成的射流,雷管爆炸形成的射流不会将炸药引爆。这种状态下,雷管就算因为外界因素的刺激,提前爆炸,也不会将炸药起爆。引爆工作人员是安全的。引爆工作人员准备撤离时,再打开圆柱开关,安全挡柱会在原位置保持一段时间,这段时间足够引爆工作人员撤离至安全区域,随后安全挡柱会被抽出,雷管和炸药才会贴合,完成后续引爆工作准备。安全挡柱被抽出及雷管和炸药贴合的过程无需人员操作,也无需电路控制,保障了引爆工作人员在引爆工作过程中的安全性。
实施例3:
如图1所示,本实施例给出一种无电延时自动插雷管装置,包括雷管6,其特征在于,还包括外壳雷管座1、安全挡柱2、解保弹簧3、雷管夹头4、雷管前进动力弹簧5、高压气体7、圆柱开关8;
外壳雷管座1为第一回转体,外壳雷管座1的第一回转体由上下两部分组成,外壳雷管座1的上部分为第一圆筒体,外壳雷管座1的第一圆筒体内表面为第一外侧内圆柱面,外壳雷管座1的第一圆筒体上端带有第一内法兰,外壳雷管座1的第一内法兰下端面为第一上端同心圆环面,外壳雷管座1的下部分为第一圆板,外壳雷管座1的第一圆板中心处带有第一中心圆孔,外壳雷管座1的第一圆板下端面为第一下端同心圆环面,外壳雷管座1的第一中心圆孔处带有向上的第一环形凸起,外壳雷管座1的第一环形凸起内表面为第一内侧内圆柱面,外壳雷管座1的第一环形凸起侧壁上带有第一侧向圆孔,外壳雷管座1的第一侧向圆孔内表面为第一侧向内圆柱面;
外壳雷管座1的第一回转体轴线垂直于起爆炸药起爆端平面,外壳雷管座1的第一下端同心圆环面与起爆炸药起爆端平面接触;
安全挡柱2为第二圆柱体,安全挡柱2的第二圆柱体为回转体,安全挡柱2的第二圆柱体外侧表面为第二外圆柱面,安全挡柱2的左端面为第二左端圆平面,安全挡柱2的右端面为第二右端圆平面;
安全挡柱2的回转体轴线与外壳雷管座1的回转体轴线垂直,安全挡柱2的第二外圆柱面与外壳雷管座1的第一侧向内圆柱面接触,
解保弹簧3为第三螺旋上升回转体,解保弹簧3的第三螺旋上升回转体的螺旋回转轴线为直线,解保弹簧3的最左端为第三左端点,解保弹簧3的最右端为第三右端点;
解保弹簧3的螺旋回转轴线与安全挡柱2的回转体轴线共线,解保弹簧3的第三左端点与安全挡柱2的第二右端圆平面连接,解保弹簧3的第三右端点与外壳雷管座1的第一外侧内圆柱面连接,解保弹簧3为拉伸状态;
雷管夹头4为第四回转体,雷管夹头4的第四回转体由上下两部分组成,雷管夹头4的上部分为第四圆板,雷管夹头4的第四圆板上带有第四上端中心圆形通孔,雷管夹头4的第四圆板上表面为第四同心圆环面,雷管夹头4的第四圆板外侧面为第四上端外圆柱面,雷管夹头4的第四上端中心圆形通孔内侧面为第四上端内圆柱面,雷管夹头4的第四圆板上带有第四偏心圆孔,雷管夹头4的第四偏心圆孔轴线与雷管夹头4的回转体轴线平行,雷管夹头4的第四偏心圆孔内表面为第四偏心内圆柱面,雷管夹头4的下部分为第四圆柱体,雷管夹头4的第四圆柱体上带有第四下端中心圆形通孔,雷管夹头4的第四圆柱体外侧面为第四下端外圆柱面,雷管夹头4的第四下端中心圆形通孔和雷管夹头4的第四上端中心圆形通孔直径相同。
雷管夹头4的回转体轴线与外壳雷管座1的回转体轴线重合,雷管夹头4位于安全挡柱2的上端,雷管夹头4的第四上端外圆柱面与外壳雷管座1的第一外侧内圆柱面接触,雷管夹头4的第四下端外圆柱面与外壳雷管座1的第一内侧内圆柱面接触;
雷管前进动力弹簧5为第五螺旋上升回转体,雷管前进动力弹簧5的第五螺旋上升回转体的螺旋回转轴线为直线,雷管前进动力弹簧5的最上端为第五上端点,雷管前进动力弹簧5的最下端为第五下端点;
雷管前进动力弹簧5的螺旋回转轴线与外壳雷管座1的回转体轴线重合,雷管前进动力弹簧5位于雷管夹头4上端,雷管前进动力弹簧5的外轮廓与外壳雷管座1的第一外侧内圆柱面接触,雷管前进动力弹簧5的第五上端点与外壳雷管座1的第一上端同心圆环面接触,雷管前进动力弹簧5的第五下端点与雷管夹头4的第四同心圆环面接触,雷管前进动力弹簧5为压缩状态;
雷管6为第六圆柱体,雷管6的第六圆柱体为回转体,雷管6的侧面为第六外圆柱面;
雷管6的回转体轴线与外壳雷管座1的回转体轴线重合,雷管6位于安全挡柱2上端,雷管6的第六外圆柱面与雷管夹头4的第四上端内圆柱面接触;
高压气体7为压缩空气,高压气体7的气体压强为固定值;
高压气体7位于外壳雷管座1和雷管夹头4组成的封闭空间中;
圆柱开关8为第八圆柱体,圆柱开关8的第八圆柱体为回转体,圆柱开关8的侧面为第八外圆柱面,圆柱开关8的上端连接有一根绳子;
圆柱开关8位于雷管夹头4的第四偏心圆孔中,圆柱开关8的回转体轴线与雷管夹头4的第四偏心圆孔轴线重合,圆柱开关8的第八外圆柱面与雷管夹头4的第四偏心内圆柱面接触;
外壳雷管座1由上下两部分焊接而成,外壳雷管座1的上部分的毛坯为管料,先装夹外壳雷管座1的上部分的毛坯管料下端,加工外壳雷管座1的上部分上端面,再加工外壳雷管座1的上部分上端外圆,再加工外壳雷管座1的上部分上端内圆,松开外壳雷管座1的上部分,装夹外壳雷管座1的上部分上端外圆,加工外壳雷管座1的上部分下端面,再加工外壳雷管座1的上部分下端外圆,再加工外壳雷管座1的上部分下端内圆,至此,外壳雷管座1的上部分加工完成。外壳雷管座1的下部分的毛坯为棒料,装夹外壳雷管座1的下部分上端,加工外壳雷管座1的下部分下端面,加工外壳雷管座1的下部分下端外圆,加工外壳雷管座1的下部分内孔,松开外壳雷管座1的下部分,装夹外壳雷管座1的下部分下端外圆,加工外壳雷管座1的下部分上端面,加工外壳雷管座1的下部分上端外圆,松开外壳雷管座1的下部分,在铣床上加工外壳雷管座1的下部分垂直于轴线的圆孔,至此,外壳雷管座1的下部分加工完成,将外壳雷管座1的上部分和外壳雷管座1的下部分拼接后,采用氩弧焊的方式焊接二者,焊接后外表面加工平整,至此,外壳雷管座1加工完成。
外壳雷管座1的上部分外圆直径公差为h7级,外壳雷管座1的上部分的上端内圆直径公差为H8级,外壳雷管座1的上部分的下端内圆直径公差为H8级,外壳雷管座1的上部分上端面的平面度为0.12mm,外壳雷管座1的上部分外圆柱面的圆柱度为0.09mm,外壳雷管座1的上部分内圆柱面圆柱度为0.14mm,外壳雷管座1的上部分内圆柱面和外圆柱面的同轴度为0.21mm,外壳雷管座1的上部分的上端面和外圆柱面的垂直度为0.2mm,外壳雷管座1的上部分上端法兰下端面的平面度为0.07mm,外壳雷管座1的上部分上端法兰下端面和内圆柱面的垂直度为0.04mm。外壳雷管座1的下部分下端面平面度为0.12mm,外壳雷管座1的下部分内圆柱面的圆柱度为0.09mm,外壳雷管座1的下部分的内圆柱面和外壳雷管座1的下部分下端面的垂直度为0.14mm。
安全挡柱2的母材为圆柱体,材料为45号钢,对安全挡柱2毛坯进行加热并保温,使得安全挡柱2毛坯内部组织完全奥氏体化,再将安全挡柱2毛坯放入水中冷却,使得安全挡柱2毛坯内部组织大部分变为马氏体组织,再对安全挡柱2毛坯高温回火,使得安全挡柱2毛坯内部组织大部分变为回火索氏体组织,具有较好的综合力学性能。安全挡柱2的母材毛坯在车床上进行加工,装夹安全挡柱2一端外圆,精车安全挡柱2一端圆柱面,精车安全挡柱2外圆,松开安全挡柱2,通过铜皮包裹安全挡柱2已加工外圆,找正安全挡柱2,加紧安全挡柱2,加工安全挡柱2另一端外圆,松开安全挡柱2,通过砂纸打磨安全挡柱2各处棱边倒角去毛刺,安全挡柱2的一端圆平面平面度为0.09mm,安全挡柱2的另一端圆平面平面度为0.09mm,安全挡柱2的外圆柱面的母线直线度为0.08mm,安全挡柱2的外圆柱面的轴线直线度为0.08mm,安全挡柱2的外圆柱面的直径公差为h7级,安全挡柱2一端的圆平面表面粗糙度为3.2微米,安全挡柱2另一端的圆平面表面粗糙度为3.2微米,安全挡柱2的外圆柱面的轴截面圆度为0.09mm,安全挡柱2的外圆柱面的圆柱度为0.14mm,安全挡柱2的一端圆平面和安全挡柱2另一端的圆平面的平行度为0.21mm,安全挡柱2的外圆柱面和安全挡柱2的圆平面的垂直度为0.22mm,安全挡柱2的外圆柱面和安全挡柱2的另一端圆平面的垂直度为0.22mm。
解保弹簧3的材料为60Si2Mn,解保弹簧3由钢丝缠绕在圆柱体上,热处理后成型。解保弹簧3缠绕后,加热,使得解保弹簧3母材全部变成奥氏体,保温,待同素异构转变完全,奥氏体化完全后,将解保弹簧3母材放入油中冷却,使得解保弹簧3内部组织主要成分变为马氏体,再对解保弹簧3母材进行中温回火,使得解保弹簧3内部组织主要成分变为回火托氏体,解保弹簧3母材具有较高的弹性极限和塑性极限,这时解保弹簧3母材的力学性能最适合用作弹簧。至此,解保弹簧3加工完成。
雷管夹头4由棒料加工成型,装夹雷管夹头4的毛坯下端,加工雷管夹头4上端面,再加工雷管夹头4上端外圆,松开雷管夹头4,装夹雷管夹头4上端外圆,加工雷管夹头4下端面,加工雷管夹头4下端外圆,钻雷管夹头4中心圆柱孔,精车雷管夹头4内圆柱孔,松开雷管夹头4,装夹雷管夹头4下端外圆柱面,精加工雷管夹头4上端面,精加工雷管夹头4上端外圆柱面,松开雷管夹头4,通过铣床加工雷管夹头4上端偏心圆孔,至此,雷管夹头4加工完成。
雷管夹头4上端面的平面度为0.09mm,雷管夹头4上端外圆柱面的轴截面圆度为0.07mm,雷管夹头4上端外圆柱面的母线直线度为0.07mm,雷管夹头4上端外圆柱面圆柱度为0.12mm,雷管夹头4内圆柱面的轴截面圆度为0.07mm,雷管夹头4内圆柱面的母线直线度为0.07mm,雷管夹头4内圆柱面圆柱度为0.12mm,雷管夹头4下端面的平面度为0.09mm,雷管夹头4下端外圆柱面的轴截面圆度为0.07mm,雷管夹头4下端外圆柱面的母线直线度为0.07mm,雷管夹头4下端外圆柱面圆柱度为0.12mm,雷管夹头4上端偏心孔的轴截面圆度为0.07mm,雷管夹头4上端偏心孔的母线直线度为0.07mm,雷管夹头4上端偏心孔的圆柱度为0.12mm,雷管夹头4上端面的表面粗糙度为3.2微米,雷管夹头4内圆柱面的表面粗糙度为3.2微米,雷管夹头4下端面的表面粗糙度为3.2微米,雷管夹头4下端外圆柱面的表面粗糙度为3.2微米,雷管夹头4上端偏心孔的表面粗糙度为3.2微米,雷管夹头4上端面和雷管夹头4上端外圆柱面的垂直度为0.21mm,雷管夹头4下端面和雷管夹头4上端外圆柱面的垂直度为0.21mm,雷管夹头4下端外圆柱面和雷管夹头4上端外圆柱面的垂直度为0.21mm,雷管夹头4内圆柱面和雷管夹头4上端外圆柱面的垂直度为0.21mm,雷管夹头4偏心孔圆柱面和雷管夹头4上端外圆柱面的垂直度为0.21mm,雷管夹头4偏心孔的位置度为0.22mm。
雷管前进动力弹簧5的材料为60Si2Mn,雷管前进动力弹簧5由钢丝缠绕在圆柱体上,热处理后成型。雷管前进动力弹簧5缠绕后,加热,使得雷管前进动力弹簧5母材全部变成奥氏体,保温,待同素异构转变完全,奥氏体化完全后,将雷管前进动力弹簧5母材放入油中冷却,使得雷管前进动力弹簧5内部组织主要成分变为马氏体,再对雷管前进动力弹簧5母材进行中温回火,使得雷管前进动力弹簧5内部组织主要成分变为回火托氏体,雷管前进动力弹簧5母材具有较高的弹性极限和塑性极限,这时雷管前进动力弹簧5母材的力学性能最适合用作弹簧。至此,雷管前进动力弹簧5加工完成。
圆柱开关8的母材为圆柱体,材料为45号钢,对圆柱开关8毛坯进行加热并保温,使得圆柱开关8毛坯内部组织完全奥氏体化,再将圆柱开关8毛坯放入水中冷却,使得圆柱开关8毛坯内部组织大部分变为马氏体组织,再对圆柱开关8毛坯高温回火,使得圆柱开关8毛坯内部组织大部分变为回火索氏体组织,具有较好的综合力学性能。圆柱开关8的母材毛坯在车床上进行加工,装夹圆柱开关8一端外圆,精车圆柱开关8一端圆柱面,精车圆柱开关8外圆,松开圆柱开关8,通过铜皮包裹圆柱开关8已加工外圆,找正圆柱开关8,加紧圆柱开关8,加工圆柱开关8另一端外圆,松开圆柱开关8,通过砂纸打磨圆柱开关8各处棱边倒角去毛刺,圆柱开关8的一端圆平面平面度为0.09mm,圆柱开关8的另一端圆平面平面度为0.09mm,圆柱开关8的外圆柱面的母线直线度为0.08mm,圆柱开关8的外圆柱面的轴线直线度为0.08mm,圆柱开关8的外圆柱面的直径公差为h7级,圆柱开关8一端的圆平面表面粗糙度为3.2微米,圆柱开关8另一端的圆平面表面粗糙度为3.2微米,圆柱开关8的外圆柱面的轴截面圆度为0.09mm,圆柱开关8的外圆柱面的圆柱度为0.14mm,圆柱开关8的一端圆平面和圆柱开关8另一端的圆平面的平行度为0.21mm,圆柱开关8的外圆柱面和圆柱开关8的圆平面的垂直度为0.22mm,圆柱开关8的外圆柱面和圆柱开关8的另一端圆平面的垂直度为0.22mm。
关于安全挡柱2的材料及尺寸,有以下考虑:安全挡柱2主要用于阻挡雷管爆炸后形成的射流,避免雷管爆炸后形成的射流将安全挡柱2下端炸药起爆,因此,安全挡柱2的材料采用20钢,20钢调制处理后可以获得较高的冲击韧性值,即吸收射流和冲击波的能力在所有钢种里面算很好的,而且价格便宜。关于安全挡柱2的直径,主要考虑以下几个因素,第一个因素是隔爆效果,安全挡柱2只有具备良好的隔爆效果,才能阻挡雷管爆炸后不能将下端炸药引爆,才能保护引爆工作人员的安全性。第二个考虑的因素是运动无阻碍性能,安全挡柱2在初始位置时挡在炸药与雷管之间,而当人员撤离至安全区域后,需要将雷管与炸药对接上,这时安全挡柱2需要退回到外壳雷管座1中,不再阻挡雷管,而安全挡柱2在运动过程中是否遇到阻碍,也是影响安全挡柱2正常运动的因素之一,需要着重考虑。第三个考虑的因素是经济性,随着安全挡柱2的尺寸增加,安全挡柱2的母材经济成本增加。低的成本才会使得本发明具有更好应用推广性。第四个考虑的因素是安全挡柱2的密封性,安全挡柱2和外壳雷管座1之间具有密封圈,高压气体7不能从安全挡柱2和外壳雷管座1之间泄漏,但是随着安全挡柱2尺寸的变化,在适当的尺寸范围,密封可靠性较高。而尺寸不合适的话存在密封隐患。
将安全挡柱2的直径分为六个区间,分为别2mm~5mm、5mm~8mm、8mm~11mm、11mm~14mm、14mm~17mm、17mm~20mm。
以上4个评价标准按照重要性,相应定义的分值为:
安全挡柱2的阻挡可靠性分值:使用威力最大的雷管对着安全挡柱2爆炸,安全挡柱2完全完好为10分,安全挡柱2上端有局部破坏但下端完好8分,安全挡柱2上下端均破坏0分。
安全挡柱2的伸缩可靠性分值:当高压气体7压力降低后,安全挡柱2伸缩率百分之百10分,安全挡柱2伸缩率百分之五十到百分之百之间2分,安全挡柱2伸缩率低于百分之五十0分。
安全挡柱2的经济性分值:直径2毫米至8毫米10分,直径8毫米至17毫米8分,直径17毫米至30毫米4分。
安全挡柱2的密封性分值:安全挡柱2和外壳雷管座1之间的密封可靠性百分之百10分,安全挡柱2和外壳雷管座1之间的密封可靠性百分之五十至百分之百之间4分,安全挡柱2和外壳雷管座1之间的密封可靠性低于百分之五十0分。
分别对安全挡柱2直径的六个区间取具体值进行引爆工作,并根据评价标准相应获取分值,得到的分值如下:
直径 阻挡可靠性 伸缩可靠性 经济性 密封性 总分
2mm~5mm 0 10 10 0 20
5mm~8mm 8 10 10 4 32
8mm~11mm 8 10 8 10 36
11mm~14mm 8 2 8 10 28
14mm~17mm 10 2 8 10 30
17mm~20mm 10 0 4 10 24
通过引爆工作发现,安全挡柱2获得分值最高的直径范围为8mm~11mm,因此,安全挡柱2的直径取值范围为8mm~11mm;
本实施例中,安全挡柱2的直径为8mm。
所述一种无电延时自动插雷管装置,包括以下步骤:
步骤1:将雷管6与起爆线连接;
步骤2:将外壳雷管座1放置在炸药起爆端,雷管6的下端朝向炸药,将外壳雷管座1与炸药相对位置固定;
步骤3:引爆工作人员撤离;
步骤4:引爆工作人员到达安全区域后,通过拉圆柱开关8上端的绳子将圆柱开关8从雷管夹头4的第四偏心圆孔中取出;圆柱开关8拔出后,高压气体7会从雷管夹头4的偏心圆孔中排出,外壳雷管座1和雷管夹头4组成的封闭空间中的内压力会随着高压气体7的排出,逐渐降低,在初始阶段,外壳雷管座1和雷管夹头4组成的封闭空间中的内压力还比较大的时候,雷管夹头4和高压气体7保持在原位置,雷管夹头4和高压气体7保持在原位置的这段时间,引爆工作人员可以撤离至安全区域,过一段时间以后,外壳雷管座1和雷管夹头4组成的封闭空间中的内压力降低到较低的压力值后,安全挡柱2会在解保弹簧3向右的拉力下,向右运动,因为安全挡柱2同时受两个方向的作用力,高压气体7给安全挡柱2向左的压力和解保弹簧3给安全挡柱2向右的拉力,当高压气体7压力值降低后,高压气体7给安全挡柱2向左的压力减小,而解保弹簧3给安全挡柱2向右的拉力不变,因此,解保弹簧3给安全挡柱2向右的拉力超过高压气体7给安全挡柱2向左的压力后,安全挡柱2会在解保弹簧3向右的拉力下,向右运动,并且完全进入外壳雷管座1中,与此同时,雷管夹头4会在雷管前进动力弹簧5向下的压力下,向下运动,因为雷管夹头4同时受两个方向的作用力,高压气体7给雷管夹头4向上的压力和雷管前进动力弹簧5给雷管夹头4向下的压力,当高压气体7压力值降低后,高压气体7给雷管夹头4向上的压力减小,而雷管前进动力弹簧5给雷管夹头4向下的压力不变,因此,雷管前进动力弹簧5给雷管夹头4向下的压力超过高压气体7给雷管夹头4向上的压力后,雷管夹头4会在雷管前进动力弹簧5向下的压力下,向下运动,直至雷管6的下端与炸药贴合,完成后续引爆工作准备。
首先进行安全挡柱2的可靠性引爆工作,在安全挡柱2在初始位置的时候,外壳雷管座1下端与炸药接触,然后对雷管6起爆,进行十次引爆工作,雷管6每次引爆工作均发生爆炸,而下端炸药均未发生爆炸,而且安全挡柱2未被完全炸坏,即安全挡柱2挨着雷管一段被炸坏,安全挡柱2挨着炸药一端保持完好。即安全挡柱2可以有效阻隔雷管6爆炸后的能量,使得雷管6爆炸后不会引爆下端炸药,说明安全挡柱2起到了安全防护的作用。
步骤5:将起爆器与起爆线连接,十分钟后通过起爆器将雷管6起爆,通过雷管6起爆炸药,完成爆炸引爆工作。
本发明的一种无电延时自动插雷管装置,在雷管和炸药之间放置了一个安全挡柱,安全挡柱可以吸收雷管爆炸后起爆端形成的射流,雷管爆炸形成的射流不会将炸药引爆。这种状态下,雷管就算因为外界因素的刺激,提前爆炸,也不会将炸药起爆。引爆工作人员是安全的。引爆工作人员撤离后,再打开圆柱开关,随后安全挡柱会被抽出,雷管和炸药才会贴合,完成后续引爆工作准备。安全挡柱被抽出时人员位于安全区域,雷管和炸药贴合的过程无需人员操作,也无需电路控制,保障了引爆工作人员在引爆工作过程中的安全性。
实施例4:
如图1所示,本实施例给出一种无电延时自动插雷管装置,包括雷管6,其特征在于,还包括外壳雷管座1、安全挡柱2、解保弹簧3、雷管夹头4、雷管前进动力弹簧5、高压气体7、圆柱开关8;
外壳雷管座1为第一回转体,外壳雷管座1的第一回转体由上下两部分组成,外壳雷管座1的上部分为第一圆筒体,外壳雷管座1的第一圆筒体内表面为第一外侧内圆柱面,外壳雷管座1的第一圆筒体上端带有第一内法兰,外壳雷管座1的第一内法兰下端面为第一上端同心圆环面,外壳雷管座1的下部分为第一圆板,外壳雷管座1的第一圆板中心处带有第一中心圆孔,外壳雷管座1的第一圆板下端面为第一下端同心圆环面,外壳雷管座1的第一中心圆孔处带有向上的第一环形凸起,外壳雷管座1的第一环形凸起内表面为第一内侧内圆柱面,外壳雷管座1的第一环形凸起侧壁上带有第一侧向圆孔,外壳雷管座1的第一侧向圆孔内表面为第一侧向内圆柱面,外壳雷管座1的上端连接有一根绳子;
外壳雷管座1的第一回转体轴线垂直于起爆炸药起爆端平面,外壳雷管座1的第一下端同心圆环面与起爆炸药起爆端平面接触;
安全挡柱2为第二圆柱体,安全挡柱2的第二圆柱体为回转体,安全挡柱2的第二圆柱体外侧表面为第二外圆柱面,安全挡柱2的左端面为第二左端圆平面,安全挡柱2的右端面为第二右端圆平面;
安全挡柱2的回转体轴线与外壳雷管座1的回转体轴线垂直,安全挡柱2的第二外圆柱面与外壳雷管座1的第一侧向内圆柱面接触,
解保弹簧3为第三螺旋上升回转体,解保弹簧3的第三螺旋上升回转体的螺旋回转轴线为直线,解保弹簧3的最左端为第三左端点,解保弹簧3的最右端为第三右端点;
解保弹簧3的螺旋回转轴线与安全挡柱2的回转体轴线共线,解保弹簧3的第三左端点与安全挡柱2的第二右端圆平面连接,解保弹簧3的第三右端点与外壳雷管座1的第一外侧内圆柱面连接,解保弹簧3为拉伸状态;
雷管夹头4为第四回转体,雷管夹头4的第四回转体由上下两部分组成,雷管夹头4的上部分为第四圆板,雷管夹头4的第四圆板上带有第四上端中心圆形通孔,雷管夹头4的第四圆板上表面为第四同心圆环面,雷管夹头4的第四圆板外侧面为第四上端外圆柱面,雷管夹头4的第四上端中心圆形通孔内侧面为第四上端内圆柱面,雷管夹头4的第四圆板上带有第四偏心圆孔,雷管夹头4的第四偏心圆孔轴线与雷管夹头4的回转体轴线平行,雷管夹头4的第四偏心圆孔内表面为第四偏心内圆柱面,雷管夹头4的下部分为第四圆柱体,雷管夹头4的第四圆柱体上带有第四下端中心圆形通孔,雷管夹头4的第四圆柱体外侧面为第四下端外圆柱面,雷管夹头4的第四下端中心圆形通孔和雷管夹头4的第四上端中心圆形通孔直径相同。
雷管夹头4的回转体轴线与外壳雷管座1的回转体轴线重合,雷管夹头4位于安全挡柱2的上端,雷管夹头4的第四上端外圆柱面与外壳雷管座1的第一外侧内圆柱面接触,雷管夹头4的第四下端外圆柱面与外壳雷管座1的第一内侧内圆柱面接触;
雷管前进动力弹簧5为第五螺旋上升回转体,雷管前进动力弹簧5的第五螺旋上升回转体的螺旋回转轴线为直线,雷管前进动力弹簧5的最上端为第五上端点,雷管前进动力弹簧5的最下端为第五下端点;
雷管前进动力弹簧5的螺旋回转轴线与外壳雷管座1的回转体轴线重合,雷管前进动力弹簧5位于雷管夹头4上端,雷管前进动力弹簧5的外轮廓与外壳雷管座1的第一外侧内圆柱面接触,雷管前进动力弹簧5的第五上端点与外壳雷管座1的第一上端同心圆环面接触,雷管前进动力弹簧5的第五下端点与雷管夹头4的第四同心圆环面接触,雷管前进动力弹簧5为压缩状态;
雷管6为第六圆柱体,雷管6的第六圆柱体为回转体,雷管6的侧面为第六外圆柱面;
雷管6的回转体轴线与外壳雷管座1的回转体轴线重合,雷管6位于安全挡柱2上端,雷管6的第六外圆柱面与雷管夹头4的第四上端内圆柱面接触;
高压气体7为压缩空气,高压气体7的气体压强为固定值;
高压气体7位于外壳雷管座1和雷管夹头4组成的封闭空间中;
圆柱开关8为第八圆柱体,圆柱开关8的第八圆柱体为回转体,圆柱开关8的侧面为第八外圆柱面;
圆柱开关8位于雷管夹头4的第四偏心圆孔中,圆柱开关8的回转体轴线与雷管夹头4的第四偏心圆孔轴线重合,圆柱开关8的第八外圆柱面与雷管夹头4的第四偏心内圆柱面接触;
外壳雷管座1由上下两部分焊接而成,外壳雷管座1的上部分的毛坯为管料,先装夹外壳雷管座1的上部分的毛坯管料下端,加工外壳雷管座1的上部分上端面,再加工外壳雷管座1的上部分上端外圆,再加工外壳雷管座1的上部分上端内圆,松开外壳雷管座1的上部分,装夹外壳雷管座1的上部分上端外圆,加工外壳雷管座1的上部分下端面,再加工外壳雷管座1的上部分下端外圆,再加工外壳雷管座1的上部分下端内圆,至此,外壳雷管座1的上部分加工完成。外壳雷管座1的下部分的毛坯为棒料,装夹外壳雷管座1的下部分上端,加工外壳雷管座1的下部分下端面,加工外壳雷管座1的下部分下端外圆,加工外壳雷管座1的下部分内孔,松开外壳雷管座1的下部分,装夹外壳雷管座1的下部分下端外圆,加工外壳雷管座1的下部分上端面,加工外壳雷管座1的下部分上端外圆,松开外壳雷管座1的下部分,在铣床上加工外壳雷管座1的下部分垂直于轴线的圆孔,至此,外壳雷管座1的下部分加工完成,将外壳雷管座1的上部分和外壳雷管座1的下部分拼接后,采用氩弧焊的方式焊接二者,焊接后外表面加工平整,至此,外壳雷管座1加工完成。
外壳雷管座1的上部分外圆直径公差为h7级,外壳雷管座1的上部分的上端内圆直径公差为H8级,外壳雷管座1的上部分的下端内圆直径公差为H8级,外壳雷管座1的上部分上端面的平面度为0.12mm,外壳雷管座1的上部分外圆柱面的圆柱度为0.09mm,外壳雷管座1的上部分内圆柱面圆柱度为0.14mm,外壳雷管座1的上部分内圆柱面和外圆柱面的同轴度为0.21mm,外壳雷管座1的上部分的上端面和外圆柱面的垂直度为0.2mm,外壳雷管座1的上部分上端法兰下端面的平面度为0.07mm,外壳雷管座1的上部分上端法兰下端面和内圆柱面的垂直度为0.04mm。外壳雷管座1的下部分下端面平面度为0.12mm,外壳雷管座1的下部分内圆柱面的圆柱度为0.09mm,外壳雷管座1的下部分的内圆柱面和外壳雷管座1的下部分下端面的垂直度为0.14mm。
安全挡柱2的母材为圆柱体,材料为45号钢,对安全挡柱2毛坯进行加热并保温,使得安全挡柱2毛坯内部组织完全奥氏体化,再将安全挡柱2毛坯放入水中冷却,使得安全挡柱2毛坯内部组织大部分变为马氏体组织,再对安全挡柱2毛坯高温回火,使得安全挡柱2毛坯内部组织大部分变为回火索氏体组织,具有较好的综合力学性能。安全挡柱2的母材毛坯在车床上进行加工,装夹安全挡柱2一端外圆,精车安全挡柱2一端圆柱面,精车安全挡柱2外圆,松开安全挡柱2,通过铜皮包裹安全挡柱2已加工外圆,找正安全挡柱2,加紧安全挡柱2,加工安全挡柱2另一端外圆,松开安全挡柱2,通过砂纸打磨安全挡柱2各处棱边倒角去毛刺,安全挡柱2的一端圆平面平面度为0.09mm,安全挡柱2的另一端圆平面平面度为0.09mm,安全挡柱2的外圆柱面的母线直线度为0.08mm,安全挡柱2的外圆柱面的轴线直线度为0.08mm,安全挡柱2的外圆柱面的直径公差为h7级,安全挡柱2一端的圆平面表面粗糙度为3.2微米,安全挡柱2另一端的圆平面表面粗糙度为3.2微米,安全挡柱2的外圆柱面的轴截面圆度为0.09mm,安全挡柱2的外圆柱面的圆柱度为0.14mm,安全挡柱2的一端圆平面和安全挡柱2另一端的圆平面的平行度为0.21mm,安全挡柱2的外圆柱面和安全挡柱2的圆平面的垂直度为0.22mm,安全挡柱2的外圆柱面和安全挡柱2的另一端圆平面的垂直度为0.22mm。
解保弹簧3的材料为60Si2Mn,解保弹簧3由钢丝缠绕在圆柱体上,热处理后成型。解保弹簧3缠绕后,加热,使得解保弹簧3母材全部变成奥氏体,保温,待同素异构转变完全,奥氏体化完全后,将解保弹簧3母材放入油中冷却,使得解保弹簧3内部组织主要成分变为马氏体,再对解保弹簧3母材进行中温回火,使得解保弹簧3内部组织主要成分变为回火托氏体,解保弹簧3母材具有较高的弹性极限和塑性极限,这时解保弹簧3母材的力学性能最适合用作弹簧。至此,解保弹簧3加工完成。
雷管夹头4由棒料加工成型,装夹雷管夹头4的毛坯下端,加工雷管夹头4上端面,再加工雷管夹头4上端外圆,松开雷管夹头4,装夹雷管夹头4上端外圆,加工雷管夹头4下端面,加工雷管夹头4下端外圆,钻雷管夹头4中心圆柱孔,精车雷管夹头4内圆柱孔,松开雷管夹头4,装夹雷管夹头4下端外圆柱面,精加工雷管夹头4上端面,精加工雷管夹头4上端外圆柱面,松开雷管夹头4,通过铣床加工雷管夹头4上端偏心圆孔,至此,雷管夹头4加工完成。
雷管夹头4上端面的平面度为0.09mm,雷管夹头4上端外圆柱面的轴截面圆度为0.07mm,雷管夹头4上端外圆柱面的母线直线度为0.07mm,雷管夹头4上端外圆柱面圆柱度为0.12mm,雷管夹头4内圆柱面的轴截面圆度为0.07mm,雷管夹头4内圆柱面的母线直线度为0.07mm,雷管夹头4内圆柱面圆柱度为0.12mm,雷管夹头4下端面的平面度为0.09mm,雷管夹头4下端外圆柱面的轴截面圆度为0.07mm,雷管夹头4下端外圆柱面的母线直线度为0.07mm,雷管夹头4下端外圆柱面圆柱度为0.12mm,雷管夹头4上端偏心孔的轴截面圆度为0.07mm,雷管夹头4上端偏心孔的母线直线度为0.07mm,雷管夹头4上端偏心孔的圆柱度为0.12mm,雷管夹头4上端面的表面粗糙度为3.2微米,雷管夹头4内圆柱面的表面粗糙度为3.2微米,雷管夹头4下端面的表面粗糙度为3.2微米,雷管夹头4下端外圆柱面的表面粗糙度为3.2微米,雷管夹头4上端偏心孔的表面粗糙度为3.2微米,雷管夹头4上端面和雷管夹头4上端外圆柱面的垂直度为0.21mm,雷管夹头4下端面和雷管夹头4上端外圆柱面的垂直度为0.21mm,雷管夹头4下端外圆柱面和雷管夹头4上端外圆柱面的垂直度为0.21mm,雷管夹头4内圆柱面和雷管夹头4上端外圆柱面的垂直度为0.21mm,雷管夹头4偏心孔圆柱面和雷管夹头4上端外圆柱面的垂直度为0.21mm,雷管夹头4偏心孔的位置度为0.22mm。
雷管前进动力弹簧5的材料为60Si2Mn,雷管前进动力弹簧5由钢丝缠绕在圆柱体上,热处理后成型。雷管前进动力弹簧5缠绕后,加热,使得雷管前进动力弹簧5母材全部变成奥氏体,保温,待同素异构转变完全,奥氏体化完全后,将雷管前进动力弹簧5母材放入油中冷却,使得雷管前进动力弹簧5内部组织主要成分变为马氏体,再对雷管前进动力弹簧5母材进行中温回火,使得雷管前进动力弹簧5内部组织主要成分变为回火托氏体,雷管前进动力弹簧5母材具有较高的弹性极限和塑性极限,这时雷管前进动力弹簧5母材的力学性能最适合用作弹簧。至此,雷管前进动力弹簧5加工完成。
圆柱开关8的母材为圆柱体,材料为45号钢,对圆柱开关8毛坯进行加热并保温,使得圆柱开关8毛坯内部组织完全奥氏体化,再将圆柱开关8毛坯放入水中冷却,使得圆柱开关8毛坯内部组织大部分变为马氏体组织,再对圆柱开关8毛坯高温回火,使得圆柱开关8毛坯内部组织大部分变为回火索氏体组织,具有较好的综合力学性能。圆柱开关8的母材毛坯在车床上进行加工,装夹圆柱开关8一端外圆,精车圆柱开关8一端圆柱面,精车圆柱开关8外圆,松开圆柱开关8,通过铜皮包裹圆柱开关8已加工外圆,找正圆柱开关8,加紧圆柱开关8,加工圆柱开关8另一端外圆,松开圆柱开关8,通过砂纸打磨圆柱开关8各处棱边倒角去毛刺,圆柱开关8的一端圆平面平面度为0.09mm,圆柱开关8的另一端圆平面平面度为0.09mm,圆柱开关8的外圆柱面的母线直线度为0.08mm,圆柱开关8的外圆柱面的轴线直线度为0.08mm,圆柱开关8的外圆柱面的直径公差为h7级,圆柱开关8一端的圆平面表面粗糙度为3.2微米,圆柱开关8另一端的圆平面表面粗糙度为3.2微米,圆柱开关8的外圆柱面的轴截面圆度为0.09mm,圆柱开关8的外圆柱面的圆柱度为0.14mm,圆柱开关8的一端圆平面和圆柱开关8另一端的圆平面的平行度为0.21mm,圆柱开关8的外圆柱面和圆柱开关8的圆平面的垂直度为0.22mm,圆柱开关8的外圆柱面和圆柱开关8的另一端圆平面的垂直度为0.22mm。
关于安全挡柱2的材料及尺寸,有以下考虑:安全挡柱2主要用于阻挡雷管爆炸后形成的射流,避免雷管爆炸后形成的射流将安全挡柱2下端炸药起爆,因此,安全挡柱2的材料采用20钢,20钢调制处理后可以获得较高的冲击韧性值,即吸收射流和冲击波的能力在所有钢种里面算很好的,而且价格便宜。关于安全挡柱2的直径,主要考虑以下几个因素,第一个因素是隔爆效果,安全挡柱2只有具备良好的隔爆效果,才能阻挡雷管爆炸后不能将下端炸药引爆,才能保护引爆工作人员的安全性。第二个考虑的因素是运动无阻碍性能,安全挡柱2在初始位置时挡在炸药与雷管之间,而当人员撤离至安全区域后,需要将雷管与炸药对接上,这时安全挡柱2需要退回到外壳雷管座1中,不再阻挡雷管,而安全挡柱2在运动过程中是否遇到阻碍,也是影响安全挡柱2正常运动的因素之一,需要着重考虑。第三个考虑的因素是经济性,随着安全挡柱2的尺寸增加,安全挡柱2的母材经济成本增加。低的成本才会使得本发明具有更好应用推广性。第四个考虑的因素是安全挡柱2的密封性,安全挡柱2和外壳雷管座1之间具有密封圈,高压气体7不能从安全挡柱2和外壳雷管座1之间泄漏,但是随着安全挡柱2尺寸的变化,在适当的尺寸范围,密封可靠性较高。而尺寸不合适的话存在密封隐患。
将安全挡柱2的直径分为六个区间,分为别2mm~5mm、5mm~8mm、8mm~11mm、11mm~14mm、14mm~17mm、17mm~20mm。
以上4个评价标准按照重要性,相应定义的分值为:
安全挡柱2的阻挡可靠性分值:使用威力最大的雷管对着安全挡柱2爆炸,安全挡柱2完全完好为10分,安全挡柱2上端有局部破坏但下端完好8分,安全挡柱2上下端均破坏0分。
安全挡柱2的伸缩可靠性分值:当高压气体7压力降低后,安全挡柱2伸缩率百分之百10分,安全挡柱2伸缩率百分之五十到百分之百之间2分,安全挡柱2伸缩率低于百分之五十0分。
安全挡柱2的经济性分值:直径2毫米至8毫米10分,直径8毫米至17毫米8分,直径17毫米至30毫米4分。
安全挡柱2的密封性分值:安全挡柱2和外壳雷管座1之间的密封可靠性百分之百10分,安全挡柱2和外壳雷管座1之间的密封可靠性百分之五十至百分之百之间4分,安全挡柱2和外壳雷管座1之间的密封可靠性低于百分之五十0分。
分别对安全挡柱2直径的六个区间取具体值进行引爆工作,并根据评价标准相应获取分值,得到的分值如下:
直径 阻挡可靠性 伸缩可靠性 经济性 密封性 总分
2mm~5mm 0 10 10 0 20
5mm~8mm 8 10 10 4 32
8mm~11mm 8 10 8 10 36
11mm~14mm 8 2 8 10 28
14mm~17mm 10 2 8 10 30
17mm~20mm 10 0 4 10 24
通过引爆工作发现,安全挡柱2获得分值最高的直径范围为8mm~11mm,因此,安全挡柱2的直径取值范围为8mm~11mm;
本实施例中,安全挡柱2的直径为8mm。
所述一种无电延时自动插雷管装置,包括以下步骤:
步骤1:将雷管6与起爆线连接;
步骤2:将外壳雷管座1放置在炸药起爆端;
步骤3:将圆柱开关8从雷管夹头4的第四偏心圆孔中取出;
步骤4:引爆工作人员撤离;圆柱开关8拔出后,高压气体7会从雷管夹头4的偏心圆孔中排出,外壳雷管座1和雷管夹头4组成的封闭空间中的内压力会随着高压气体7的排出,逐渐降低,在初始阶段,外壳雷管座1和雷管夹头4组成的封闭空间中的内压力还比较大的时候,雷管夹头4和高压气体7保持在原位置,雷管夹头4和高压气体7保持在原位置的这段时间,引爆工作人员可以撤离至安全区域,过一段时间以后,外壳雷管座1和雷管夹头4组成的封闭空间中的内压力降低到较低的压力值后,安全挡柱2会在解保弹簧3向右的拉力下,向右运动,因为安全挡柱2同时受两个方向的作用力,高压气体7给安全挡柱2向左的压力和解保弹簧3给安全挡柱2向右的拉力,当高压气体7压力值降低后,高压气体7给安全挡柱2向左的压力减小,而解保弹簧3给安全挡柱2向右的拉力不变,因此,解保弹簧3给安全挡柱2向右的拉力超过高压气体7给安全挡柱2向左的压力后,安全挡柱2会在解保弹簧3向右的拉力下,向右运动,并且完全进入外壳雷管座1中,与此同时,雷管夹头4会在雷管前进动力弹簧5向下的压力下,向下运动,因为雷管夹头4同时受两个方向的作用力,高压气体7给雷管夹头4向上的压力和雷管前进动力弹簧5给雷管夹头4向下的压力,当高压气体7压力值降低后,高压气体7给雷管夹头4向上的压力减小,而雷管前进动力弹簧5给雷管夹头4向下的压力不变,因此,雷管前进动力弹簧5给雷管夹头4向下的压力超过高压气体7给雷管夹头4向上的压力后,雷管夹头4会在雷管前进动力弹簧5向下的压力下,向下运动,直至雷管6的下端与炸药贴合,完成后续引爆工作准备。
首先进行安全挡柱2的可靠性引爆工作,在安全挡柱2在初始位置的时候,外壳雷管座1下端与炸药接触,然后对雷管6起爆,进行十次引爆工作,雷管6每次引爆工作均发生爆炸,而下端炸药均未发生爆炸,而且安全挡柱2未被完全炸坏,即安全挡柱2挨着雷管一段被炸坏,安全挡柱2挨着炸药一端保持完好。即安全挡柱2可以有效阻隔雷管6爆炸后的能量,使得雷管6爆炸后不会引爆下端炸药,说明安全挡柱2起到了安全防护的作用。
步骤5:将起爆器与起爆线连接,十分钟后,通过拉拽外壳雷管座1的上端连接的绳子将外壳雷管座1与炸药分离,将雷管6留在炸药上端,通过起爆器将雷管6起爆,通过雷管6起爆炸药,完成爆炸引爆工作。
本发明的一种无电延时自动插雷管装置,在雷管和炸药之间放置了一个安全挡柱,安全挡柱可以吸收雷管爆炸后起爆端形成的射流,雷管爆炸形成的射流不会将炸药引爆。这种状态下,雷管就算因为外界因素的刺激,提前爆炸,也不会将炸药起爆。引爆工作人员是安全的。引爆工作人员准备撤离时,再打开圆柱开关,安全挡柱会在原位置保持一段时间,这段时间足够引爆工作人员撤离至安全区域,随后安全挡柱会被抽出,雷管和炸药才会贴合,完成后续引爆工作准备。安全挡柱被抽出及雷管和炸药贴合的过程无需人员操作,也无需电路控制,保障了引爆工作人员在引爆工作过程中的安全性,而且起爆前安全防护装置通过已经被拽出,与炸药分离,安全防护装置可以重复使用。
实施例5:
如图1所示,本实施例给出一种无电延时自动插雷管装置,包括雷管6,其特征在于,还包括外壳雷管座1、安全挡柱2、解保弹簧3、雷管夹头4、雷管前进动力弹簧5、高压气体7、圆柱开关8;
外壳雷管座1为第一回转体,外壳雷管座1的第一回转体由上下两部分组成,外壳雷管座1的上部分为第一圆筒体,外壳雷管座1的第一圆筒体内表面为第一外侧内圆柱面,外壳雷管座1的第一圆筒体上端带有第一内法兰,外壳雷管座1的第一内法兰下端面为第一上端同心圆环面,外壳雷管座1的下部分为第一圆板,外壳雷管座1的第一圆板中心处带有第一中心圆孔,外壳雷管座1的第一圆板下端面为第一下端同心圆环面,外壳雷管座1的第一中心圆孔处带有向上的第一环形凸起,外壳雷管座1的第一环形凸起内表面为第一内侧内圆柱面,外壳雷管座1的第一环形凸起侧壁上带有第一侧向圆孔,外壳雷管座1的第一侧向圆孔内表面为第一侧向内圆柱面;
外壳雷管座1的第一回转体轴线垂直于起爆炸药起爆端平面,外壳雷管座1的第一下端同心圆环面与起爆炸药起爆端平面接触;
安全挡柱2为第二圆柱体,安全挡柱2的第二圆柱体为回转体,安全挡柱2的第二圆柱体外侧表面为第二外圆柱面,安全挡柱2的左端面为第二左端圆平面,安全挡柱2的右端面为第二右端圆平面;
安全挡柱2的回转体轴线与外壳雷管座1的回转体轴线垂直,安全挡柱2的第二外圆柱面与外壳雷管座1的第一侧向内圆柱面接触,
解保弹簧3为第三螺旋上升回转体,解保弹簧3的第三螺旋上升回转体的螺旋回转轴线为直线,解保弹簧3的最左端为第三左端点,解保弹簧3的最右端为第三右端点;
解保弹簧3的螺旋回转轴线与安全挡柱2的回转体轴线共线,解保弹簧3的第三左端点与安全挡柱2的第二右端圆平面连接,解保弹簧3的第三右端点与外壳雷管座1的第一外侧内圆柱面连接,解保弹簧3为拉伸状态;
雷管夹头4为第四回转体,雷管夹头4的第四回转体由上下两部分组成,雷管夹头4的上部分为第四圆板,雷管夹头4的第四圆板上带有第四上端中心圆形通孔,雷管夹头4的第四圆板上表面为第四同心圆环面,雷管夹头4的第四圆板外侧面为第四上端外圆柱面,雷管夹头4的第四上端中心圆形通孔内侧面为第四上端内圆柱面,雷管夹头4的第四圆板上带有第四偏心圆孔,雷管夹头4的第四偏心圆孔轴线与雷管夹头4的回转体轴线平行,雷管夹头4的第四偏心圆孔内表面为第四偏心内圆柱面,雷管夹头4的下部分为第四圆柱体,雷管夹头4的第四圆柱体上带有第四下端中心圆形通孔,雷管夹头4的第四圆柱体外侧面为第四下端外圆柱面,雷管夹头4的第四下端中心圆形通孔和雷管夹头4的第四上端中心圆形通孔直径相同。
雷管夹头4的回转体轴线与外壳雷管座1的回转体轴线重合,雷管夹头4位于安全挡柱2的上端,雷管夹头4的第四上端外圆柱面与外壳雷管座1的第一外侧内圆柱面接触,雷管夹头4的第四下端外圆柱面与外壳雷管座1的第一内侧内圆柱面接触;
雷管前进动力弹簧5为第五螺旋上升回转体,雷管前进动力弹簧5的第五螺旋上升回转体的螺旋回转轴线为直线,雷管前进动力弹簧5的最上端为第五上端点,雷管前进动力弹簧5的最下端为第五下端点;
雷管前进动力弹簧5的螺旋回转轴线与外壳雷管座1的回转体轴线重合,雷管前进动力弹簧5位于雷管夹头4上端,雷管前进动力弹簧5的外轮廓与外壳雷管座1的第一外侧内圆柱面接触,雷管前进动力弹簧5的第五上端点与外壳雷管座1的第一上端同心圆环面接触,雷管前进动力弹簧5的第五下端点与雷管夹头4的第四同心圆环面接触,雷管前进动力弹簧5为压缩状态;
雷管6为第六圆柱体,雷管6的第六圆柱体为回转体,雷管6的侧面为第六外圆柱面,雷管6的上端连接有一根绳子;
雷管6的回转体轴线与外壳雷管座1的回转体轴线重合,雷管6位于安全挡柱2上端,雷管6的第六外圆柱面与雷管夹头4的第四上端内圆柱面接触;
高压气体7为压缩空气,高压气体7的气体压强为固定值;
高压气体7位于外壳雷管座1和雷管夹头4组成的封闭空间中;
圆柱开关8为第八圆柱体,圆柱开关8的第八圆柱体为回转体,圆柱开关8的侧面为第八外圆柱面;
圆柱开关8位于雷管夹头4的第四偏心圆孔中,圆柱开关8的回转体轴线与雷管夹头4的第四偏心圆孔轴线重合,圆柱开关8的第八外圆柱面与雷管夹头4的第四偏心内圆柱面接触;
外壳雷管座1由上下两部分焊接而成,外壳雷管座1的上部分的毛坯为管料,先装夹外壳雷管座1的上部分的毛坯管料下端,加工外壳雷管座1的上部分上端面,再加工外壳雷管座1的上部分上端外圆,再加工外壳雷管座1的上部分上端内圆,松开外壳雷管座1的上部分,装夹外壳雷管座1的上部分上端外圆,加工外壳雷管座1的上部分下端面,再加工外壳雷管座1的上部分下端外圆,再加工外壳雷管座1的上部分下端内圆,至此,外壳雷管座1的上部分加工完成。外壳雷管座1的下部分的毛坯为棒料,装夹外壳雷管座1的下部分上端,加工外壳雷管座1的下部分下端面,加工外壳雷管座1的下部分下端外圆,加工外壳雷管座1的下部分内孔,松开外壳雷管座1的下部分,装夹外壳雷管座1的下部分下端外圆,加工外壳雷管座1的下部分上端面,加工外壳雷管座1的下部分上端外圆,松开外壳雷管座1的下部分,在铣床上加工外壳雷管座1的下部分垂直于轴线的圆孔,至此,外壳雷管座1的下部分加工完成,将外壳雷管座1的上部分和外壳雷管座1的下部分拼接后,采用氩弧焊的方式焊接二者,焊接后外表面加工平整,至此,外壳雷管座1加工完成。
外壳雷管座1的上部分外圆直径公差为h7级,外壳雷管座1的上部分的上端内圆直径公差为H8级,外壳雷管座1的上部分的下端内圆直径公差为H8级,外壳雷管座1的上部分上端面的平面度为0.12mm,外壳雷管座1的上部分外圆柱面的圆柱度为0.09mm,外壳雷管座1的上部分内圆柱面圆柱度为0.14mm,外壳雷管座1的上部分内圆柱面和外圆柱面的同轴度为0.21mm,外壳雷管座1的上部分的上端面和外圆柱面的垂直度为0.2mm,外壳雷管座1的上部分上端法兰下端面的平面度为0.07mm,外壳雷管座1的上部分上端法兰下端面和内圆柱面的垂直度为0.04mm。外壳雷管座1的下部分下端面平面度为0.12mm,外壳雷管座1的下部分内圆柱面的圆柱度为0.09mm,外壳雷管座1的下部分的内圆柱面和外壳雷管座1的下部分下端面的垂直度为0.14mm。
安全挡柱2的母材为圆柱体,材料为45号钢,对安全挡柱2毛坯进行加热并保温,使得安全挡柱2毛坯内部组织完全奥氏体化,再将安全挡柱2毛坯放入水中冷却,使得安全挡柱2毛坯内部组织大部分变为马氏体组织,再对安全挡柱2毛坯高温回火,使得安全挡柱2毛坯内部组织大部分变为回火索氏体组织,具有较好的综合力学性能。安全挡柱2的母材毛坯在车床上进行加工,装夹安全挡柱2一端外圆,精车安全挡柱2一端圆柱面,精车安全挡柱2外圆,松开安全挡柱2,通过铜皮包裹安全挡柱2已加工外圆,找正安全挡柱2,加紧安全挡柱2,加工安全挡柱2另一端外圆,松开安全挡柱2,通过砂纸打磨安全挡柱2各处棱边倒角去毛刺,安全挡柱2的一端圆平面平面度为0.09mm,安全挡柱2的另一端圆平面平面度为0.09mm,安全挡柱2的外圆柱面的母线直线度为0.08mm,安全挡柱2的外圆柱面的轴线直线度为0.08mm,安全挡柱2的外圆柱面的直径公差为h7级,安全挡柱2一端的圆平面表面粗糙度为3.2微米,安全挡柱2另一端的圆平面表面粗糙度为3.2微米,安全挡柱2的外圆柱面的轴截面圆度为0.09mm,安全挡柱2的外圆柱面的圆柱度为0.14mm,安全挡柱2的一端圆平面和安全挡柱2另一端的圆平面的平行度为0.21mm,安全挡柱2的外圆柱面和安全挡柱2的圆平面的垂直度为0.22mm,安全挡柱2的外圆柱面和安全挡柱2的另一端圆平面的垂直度为0.22mm。
解保弹簧3的材料为60Si2Mn,解保弹簧3由钢丝缠绕在圆柱体上,热处理后成型。解保弹簧3缠绕后,加热,使得解保弹簧3母材全部变成奥氏体,保温,待同素异构转变完全,奥氏体化完全后,将解保弹簧3母材放入油中冷却,使得解保弹簧3内部组织主要成分变为马氏体,再对解保弹簧3母材进行中温回火,使得解保弹簧3内部组织主要成分变为回火托氏体,解保弹簧3母材具有较高的弹性极限和塑性极限,这时解保弹簧3母材的力学性能最适合用作弹簧。至此,解保弹簧3加工完成。
雷管夹头4由棒料加工成型,装夹雷管夹头4的毛坯下端,加工雷管夹头4上端面,再加工雷管夹头4上端外圆,松开雷管夹头4,装夹雷管夹头4上端外圆,加工雷管夹头4下端面,加工雷管夹头4下端外圆,钻雷管夹头4中心圆柱孔,精车雷管夹头4内圆柱孔,松开雷管夹头4,装夹雷管夹头4下端外圆柱面,精加工雷管夹头4上端面,精加工雷管夹头4上端外圆柱面,松开雷管夹头4,通过铣床加工雷管夹头4上端偏心圆孔,至此,雷管夹头4加工完成。
雷管夹头4上端面的平面度为0.09mm,雷管夹头4上端外圆柱面的轴截面圆度为0.07mm,雷管夹头4上端外圆柱面的母线直线度为0.07mm,雷管夹头4上端外圆柱面圆柱度为0.12mm,雷管夹头4内圆柱面的轴截面圆度为0.07mm,雷管夹头4内圆柱面的母线直线度为0.07mm,雷管夹头4内圆柱面圆柱度为0.12mm,雷管夹头4下端面的平面度为0.09mm,雷管夹头4下端外圆柱面的轴截面圆度为0.07mm,雷管夹头4下端外圆柱面的母线直线度为0.07mm,雷管夹头4下端外圆柱面圆柱度为0.12mm,雷管夹头4上端偏心孔的轴截面圆度为0.07mm,雷管夹头4上端偏心孔的母线直线度为0.07mm,雷管夹头4上端偏心孔的圆柱度为0.12mm,雷管夹头4上端面的表面粗糙度为3.2微米,雷管夹头4内圆柱面的表面粗糙度为3.2微米,雷管夹头4下端面的表面粗糙度为3.2微米,雷管夹头4下端外圆柱面的表面粗糙度为3.2微米,雷管夹头4上端偏心孔的表面粗糙度为3.2微米,雷管夹头4上端面和雷管夹头4上端外圆柱面的垂直度为0.21mm,雷管夹头4下端面和雷管夹头4上端外圆柱面的垂直度为0.21mm,雷管夹头4下端外圆柱面和雷管夹头4上端外圆柱面的垂直度为0.21mm,雷管夹头4内圆柱面和雷管夹头4上端外圆柱面的垂直度为0.21mm,雷管夹头4偏心孔圆柱面和雷管夹头4上端外圆柱面的垂直度为0.21mm,雷管夹头4偏心孔的位置度为0.22mm。
雷管前进动力弹簧5的材料为60Si2Mn,雷管前进动力弹簧5由钢丝缠绕在圆柱体上,热处理后成型。雷管前进动力弹簧5缠绕后,加热,使得雷管前进动力弹簧5母材全部变成奥氏体,保温,待同素异构转变完全,奥氏体化完全后,将雷管前进动力弹簧5母材放入油中冷却,使得雷管前进动力弹簧5内部组织主要成分变为马氏体,再对雷管前进动力弹簧5母材进行中温回火,使得雷管前进动力弹簧5内部组织主要成分变为回火托氏体,雷管前进动力弹簧5母材具有较高的弹性极限和塑性极限,这时雷管前进动力弹簧5母材的力学性能最适合用作弹簧。至此,雷管前进动力弹簧5加工完成。
圆柱开关8的母材为圆柱体,材料为45号钢,对圆柱开关8毛坯进行加热并保温,使得圆柱开关8毛坯内部组织完全奥氏体化,再将圆柱开关8毛坯放入水中冷却,使得圆柱开关8毛坯内部组织大部分变为马氏体组织,再对圆柱开关8毛坯高温回火,使得圆柱开关8毛坯内部组织大部分变为回火索氏体组织,具有较好的综合力学性能。圆柱开关8的母材毛坯在车床上进行加工,装夹圆柱开关8一端外圆,精车圆柱开关8一端圆柱面,精车圆柱开关8外圆,松开圆柱开关8,通过铜皮包裹圆柱开关8已加工外圆,找正圆柱开关8,加紧圆柱开关8,加工圆柱开关8另一端外圆,松开圆柱开关8,通过砂纸打磨圆柱开关8各处棱边倒角去毛刺,圆柱开关8的一端圆平面平面度为0.09mm,圆柱开关8的另一端圆平面平面度为0.09mm,圆柱开关8的外圆柱面的母线直线度为0.08mm,圆柱开关8的外圆柱面的轴线直线度为0.08mm,圆柱开关8的外圆柱面的直径公差为h7级,圆柱开关8一端的圆平面表面粗糙度为3.2微米,圆柱开关8另一端的圆平面表面粗糙度为3.2微米,圆柱开关8的外圆柱面的轴截面圆度为0.09mm,圆柱开关8的外圆柱面的圆柱度为0.14mm,圆柱开关8的一端圆平面和圆柱开关8另一端的圆平面的平行度为0.21mm,圆柱开关8的外圆柱面和圆柱开关8的圆平面的垂直度为0.22mm,圆柱开关8的外圆柱面和圆柱开关8的另一端圆平面的垂直度为0.22mm。
关于安全挡柱2的材料及尺寸,有以下考虑:安全挡柱2主要用于阻挡雷管爆炸后形成的射流,避免雷管爆炸后形成的射流将安全挡柱2下端炸药起爆,因此,安全挡柱2的材料采用20钢,20钢调制处理后可以获得较高的冲击韧性值,即吸收射流和冲击波的能力在所有钢种里面算很好的,而且价格便宜。关于安全挡柱2的直径,主要考虑以下几个因素,第一个因素是隔爆效果,安全挡柱2只有具备良好的隔爆效果,才能阻挡雷管爆炸后不能将下端炸药引爆,才能保护引爆工作人员的安全性。第二个考虑的因素是运动无阻碍性能,安全挡柱2在初始位置时挡在炸药与雷管之间,而当人员撤离至安全区域后,需要将雷管与炸药对接上,这时安全挡柱2需要退回到外壳雷管座1中,不再阻挡雷管,而安全挡柱2在运动过程中是否遇到阻碍,也是影响安全挡柱2正常运动的因素之一,需要着重考虑。第三个考虑的因素是经济性,随着安全挡柱2的尺寸增加,安全挡柱2的母材经济成本增加。低的成本才会使得本发明具有更好应用推广性。第四个考虑的因素是安全挡柱2的密封性,安全挡柱2和外壳雷管座1之间具有密封圈,高压气体7不能从安全挡柱2和外壳雷管座1之间泄漏,但是随着安全挡柱2尺寸的变化,在适当的尺寸范围,密封可靠性较高。而尺寸不合适的话存在密封隐患。
将安全挡柱2的直径分为六个区间,分为别2mm~5mm、5mm~8mm、8mm~11mm、11mm~14mm、14mm~17mm、17mm~20mm。
以上4个评价标准按照重要性,相应定义的分值为:
安全挡柱2的阻挡可靠性分值:使用威力最大的雷管对着安全挡柱2爆炸,安全挡柱2完全完好为10分,安全挡柱2上端有局部破坏但下端完好8分,安全挡柱2上下端均破坏0分。
安全挡柱2的伸缩可靠性分值:当高压气体7压力降低后,安全挡柱2伸缩率百分之百10分,安全挡柱2伸缩率百分之五十到百分之百之间2分,安全挡柱2伸缩率低于百分之五十0分。
安全挡柱2的经济性分值:直径2毫米至8毫米10分,直径8毫米至17毫米8分,直径17毫米至30毫米4分。
安全挡柱2的密封性分值:安全挡柱2和外壳雷管座1之间的密封可靠性百分之百10分,安全挡柱2和外壳雷管座1之间的密封可靠性百分之五十至百分之百之间4分,安全挡柱2和外壳雷管座1之间的密封可靠性低于百分之五十0分。
分别对安全挡柱2直径的六个区间取具体值进行引爆工作,并根据评价标准相应获取分值,得到的分值如下:
直径 阻挡可靠性 伸缩可靠性 经济性 密封性 总分
2mm~5mm 0 10 10 0 20
5mm~8mm 8 10 10 4 32
8mm~11mm 8 10 8 10 36
11mm~14mm 8 2 8 10 28
14mm~17mm 10 2 8 10 30
17mm~20mm 10 0 4 10 24
通过引爆工作发现,安全挡柱2获得分值最高的直径范围为8mm~11mm,因此,安全挡柱2的直径取值范围为8mm~11mm;
本实施例中,安全挡柱2的直径为8mm。
所述一种无电延时自动插雷管装置,包括以下步骤:
步骤1:将雷管6与起爆线连接;
步骤2:将外壳雷管座1放置在炸药起爆端,雷管6的下端朝向炸药,将外壳雷管座1与炸药相对位置固定;
步骤3:将圆柱开关8从雷管夹头4的第四偏心圆孔中取出;
步骤4:引爆工作人员撤离;圆柱开关8拔出后,高压气体7会从雷管夹头4的偏心圆孔中排出,外壳雷管座1和雷管夹头4组成的封闭空间中的内压力会随着高压气体7的排出,逐渐降低,在初始阶段,外壳雷管座1和雷管夹头4组成的封闭空间中的内压力还比较大的时候,雷管夹头4和高压气体7保持在原位置,雷管夹头4和高压气体7保持在原位置的这段时间,引爆工作人员可以撤离至安全区域,过一段时间以后,外壳雷管座1和雷管夹头4组成的封闭空间中的内压力降低到较低的压力值后,安全挡柱2会在解保弹簧3向右的拉力下,向右运动,因为安全挡柱2同时受两个方向的作用力,高压气体7给安全挡柱2向左的压力和解保弹簧3给安全挡柱2向右的拉力,当高压气体7压力值降低后,高压气体7给安全挡柱2向左的压力减小,而解保弹簧3给安全挡柱2向右的拉力不变,因此,解保弹簧3给安全挡柱2向右的拉力超过高压气体7给安全挡柱2向左的压力后,安全挡柱2会在解保弹簧3向右的拉力下,向右运动,并且完全进入外壳雷管座1中,与此同时,雷管夹头4会在雷管前进动力弹簧5向下的压力下,向下运动,因为雷管夹头4同时受两个方向的作用力,高压气体7给雷管夹头4向上的压力和雷管前进动力弹簧5给雷管夹头4向下的压力,当高压气体7压力值降低后,高压气体7给雷管夹头4向上的压力减小,而雷管前进动力弹簧5给雷管夹头4向下的压力不变,因此,雷管前进动力弹簧5给雷管夹头4向下的压力超过高压气体7给雷管夹头4向上的压力后,雷管夹头4会在雷管前进动力弹簧5向下的压力下,向下运动,直至雷管6的下端与炸药贴合,完成后续引爆工作准备。
首先进行安全挡柱2的可靠性引爆工作,在安全挡柱2在初始位置的时候,外壳雷管座1下端与炸药接触,然后对雷管6起爆,进行十次引爆工作,雷管6每次引爆工作均发生爆炸,而下端炸药均未发生爆炸,而且安全挡柱2未被完全炸坏,即安全挡柱2挨着雷管一段被炸坏,安全挡柱2挨着炸药一端保持完好。即安全挡柱2可以有效阻隔雷管6爆炸后的能量,使得雷管6爆炸后不会引爆下端炸药,说明安全挡柱2起到了安全防护的作用。
步骤5:将起爆器与起爆线连接,十分钟后通过起爆器将雷管6起爆,通过雷管6起爆炸药,完成爆炸引爆工作;若雷管6出现哑火现象,通过拉拽雷管6上端的绳子,取出哑火的雷管6,完成远程排爆。
本发明的一种无电延时自动插雷管装置,在雷管和炸药之间放置了一个安全挡柱,安全挡柱可以吸收雷管爆炸后起爆端形成的射流,雷管爆炸形成的射流不会将炸药引爆。这种状态下,雷管就算因为外界因素的刺激,提前爆炸,也不会将炸药起爆。引爆工作人员是安全的。引爆工作人员准备撤离时,再打开圆柱开关,安全挡柱会在原位置保持一段时间,这段时间足够引爆工作人员撤离至安全区域,随后安全挡柱会被抽出,雷管和炸药才会贴合,完成后续引爆工作准备。安全挡柱被抽出及雷管和炸药贴合的过程无需人员操作,也无需电路控制,保障了引爆工作人员在引爆工作过程中的安全性。若雷管起爆后出现哑火现象,引爆工作人员在安全区域通过拉拽雷管上端的绳子,远程取出哑火的雷管,实现了远程排爆。
实施例6:
如图1所示,本实施例给出一种无电延时自动插雷管装置,包括雷管6,其特征在于,还包括外壳雷管座1、安全挡柱2、解保弹簧3、雷管夹头4、雷管前进动力弹簧5、高压气体7、圆柱开关8;
外壳雷管座1为第一回转体,外壳雷管座1的第一回转体由上下两部分组成,外壳雷管座1的上部分为第一圆筒体,外壳雷管座1的第一圆筒体内表面为第一外侧内圆柱面,外壳雷管座1的第一圆筒体上端带有第一内法兰,外壳雷管座1的第一内法兰下端面为第一上端同心圆环面,外壳雷管座1的下部分为第一圆板,外壳雷管座1的第一圆板中心处带有第一中心圆孔,外壳雷管座1的第一圆板下端面为第一下端同心圆环面,外壳雷管座1的第一中心圆孔处带有向上的第一环形凸起,外壳雷管座1的第一环形凸起内表面为第一内侧内圆柱面,外壳雷管座1的第一环形凸起侧壁上带有第一侧向圆孔,外壳雷管座1的第一侧向圆孔内表面为第一侧向内圆柱面;
外壳雷管座1的第一回转体轴线垂直于起爆炸药起爆端平面,外壳雷管座1的第一下端同心圆环面与起爆炸药起爆端平面接触;
安全挡柱2为第二圆柱体,安全挡柱2的第二圆柱体为回转体,安全挡柱2的第二圆柱体外侧表面为第二外圆柱面,安全挡柱2的左端面为第二左端圆平面,安全挡柱2的右端面为第二右端圆平面;
安全挡柱2的回转体轴线与外壳雷管座1的回转体轴线垂直,安全挡柱2的第二外圆柱面与外壳雷管座1的第一侧向内圆柱面接触,
解保弹簧3为第三螺旋上升回转体,解保弹簧3的第三螺旋上升回转体的螺旋回转轴线为直线,解保弹簧3的最左端为第三左端点,解保弹簧3的最右端为第三右端点;
解保弹簧3的螺旋回转轴线与安全挡柱2的回转体轴线共线,解保弹簧3的第三左端点与安全挡柱2的第二右端圆平面连接,解保弹簧3的第三右端点与外壳雷管座1的第一外侧内圆柱面连接,解保弹簧3为拉伸状态;
雷管夹头4为第四回转体,雷管夹头4的第四回转体由上下两部分组成,雷管夹头4的上部分为第四圆板,雷管夹头4的第四圆板上带有第四上端中心圆形通孔,雷管夹头4的第四圆板上表面为第四同心圆环面,雷管夹头4的第四圆板外侧面为第四上端外圆柱面,雷管夹头4的第四上端中心圆形通孔内侧面为第四上端内圆柱面,雷管夹头4的第四圆板上带有第四偏心圆孔,雷管夹头4的第四偏心圆孔轴线与雷管夹头4的回转体轴线平行,雷管夹头4的第四偏心圆孔内表面为第四偏心内圆柱面,雷管夹头4的下部分为第四圆柱体,雷管夹头4的第四圆柱体上带有第四下端中心圆形通孔,雷管夹头4的第四圆柱体外侧面为第四下端外圆柱面,雷管夹头4的第四下端中心圆形通孔和雷管夹头4的第四上端中心圆形通孔直径相同。
雷管夹头4的回转体轴线与外壳雷管座1的回转体轴线重合,雷管夹头4位于安全挡柱2的上端,雷管夹头4的第四上端外圆柱面与外壳雷管座1的第一外侧内圆柱面接触,雷管夹头4的第四下端外圆柱面与外壳雷管座1的第一内侧内圆柱面接触;
雷管前进动力弹簧5为第五螺旋上升回转体,雷管前进动力弹簧5的第五螺旋上升回转体的螺旋回转轴线为直线,雷管前进动力弹簧5的最上端为第五上端点,雷管前进动力弹簧5的最下端为第五下端点;
雷管前进动力弹簧5的螺旋回转轴线与外壳雷管座1的回转体轴线重合,雷管前进动力弹簧5位于雷管夹头4上端,雷管前进动力弹簧5的外轮廓与外壳雷管座1的第一外侧内圆柱面接触,雷管前进动力弹簧5的第五上端点与外壳雷管座1的第一上端同心圆环面接触,雷管前进动力弹簧5的第五下端点与雷管夹头4的第四同心圆环面接触,雷管前进动力弹簧5为压缩状态;
雷管6为第六圆柱体,雷管6的第六圆柱体为回转体,雷管6的侧面为第六外圆柱面;
雷管6的回转体轴线与外壳雷管座1的回转体轴线重合,雷管6位于安全挡柱2上端,雷管6的第六外圆柱面与雷管夹头4的第四上端内圆柱面接触;
高压气体7为压缩空气,高压气体7的气体压强为固定值;
高压气体7位于外壳雷管座1和雷管夹头4组成的封闭空间中;
圆柱开关8为第八圆柱体,圆柱开关8的第八圆柱体为回转体,圆柱开关8的侧面为第八外圆柱面;
圆柱开关8位于雷管夹头4的第四偏心圆孔中,圆柱开关8的回转体轴线与雷管夹头4的第四偏心圆孔轴线重合,圆柱开关8的第八外圆柱面与雷管夹头4的第四偏心内圆柱面接触;
外壳雷管座1由上下两部分焊接而成,外壳雷管座1的上部分的毛坯为管料,先装夹外壳雷管座1的上部分的毛坯管料下端,加工外壳雷管座1的上部分上端面,再加工外壳雷管座1的上部分上端外圆,再加工外壳雷管座1的上部分上端内圆,松开外壳雷管座1的上部分,装夹外壳雷管座1的上部分上端外圆,加工外壳雷管座1的上部分下端面,再加工外壳雷管座1的上部分下端外圆,再加工外壳雷管座1的上部分下端内圆,至此,外壳雷管座1的上部分加工完成。外壳雷管座1的下部分的毛坯为棒料,装夹外壳雷管座1的下部分上端,加工外壳雷管座1的下部分下端面,加工外壳雷管座1的下部分下端外圆,加工外壳雷管座1的下部分内孔,松开外壳雷管座1的下部分,装夹外壳雷管座1的下部分下端外圆,加工外壳雷管座1的下部分上端面,加工外壳雷管座1的下部分上端外圆,松开外壳雷管座1的下部分,在铣床上加工外壳雷管座1的下部分垂直于轴线的圆孔,至此,外壳雷管座1的下部分加工完成,将外壳雷管座1的上部分和外壳雷管座1的下部分拼接后,采用氩弧焊的方式焊接二者,焊接后外表面加工平整,至此,外壳雷管座1加工完成。
外壳雷管座1的上部分外圆直径公差为h7级,外壳雷管座1的上部分的上端内圆直径公差为H8级,外壳雷管座1的上部分的下端内圆直径公差为H8级,外壳雷管座1的上部分上端面的平面度为0.12mm,外壳雷管座1的上部分外圆柱面的圆柱度为0.09mm,外壳雷管座1的上部分内圆柱面圆柱度为0.14mm,外壳雷管座1的上部分内圆柱面和外圆柱面的同轴度为0.21mm,外壳雷管座1的上部分的上端面和外圆柱面的垂直度为0.2mm,外壳雷管座1的上部分上端法兰下端面的平面度为0.07mm,外壳雷管座1的上部分上端法兰下端面和内圆柱面的垂直度为0.04mm。外壳雷管座1的下部分下端面平面度为0.12mm,外壳雷管座1的下部分内圆柱面的圆柱度为0.09mm,外壳雷管座1的下部分的内圆柱面和外壳雷管座1的下部分下端面的垂直度为0.14mm。
安全挡柱2的母材为圆柱体,材料为45号钢,对安全挡柱2毛坯进行加热并保温,使得安全挡柱2毛坯内部组织完全奥氏体化,再将安全挡柱2毛坯放入水中冷却,使得安全挡柱2毛坯内部组织大部分变为马氏体组织,再对安全挡柱2毛坯高温回火,使得安全挡柱2毛坯内部组织大部分变为回火索氏体组织,具有较好的综合力学性能。安全挡柱2的母材毛坯在车床上进行加工,装夹安全挡柱2一端外圆,精车安全挡柱2一端圆柱面,精车安全挡柱2外圆,松开安全挡柱2,通过铜皮包裹安全挡柱2已加工外圆,找正安全挡柱2,加紧安全挡柱2,加工安全挡柱2另一端外圆,松开安全挡柱2,通过砂纸打磨安全挡柱2各处棱边倒角去毛刺,安全挡柱2的一端圆平面平面度为0.09mm,安全挡柱2的另一端圆平面平面度为0.09mm,安全挡柱2的外圆柱面的母线直线度为0.08mm,安全挡柱2的外圆柱面的轴线直线度为0.08mm,安全挡柱2的外圆柱面的直径公差为h7级,安全挡柱2一端的圆平面表面粗糙度为3.2微米,安全挡柱2另一端的圆平面表面粗糙度为3.2微米,安全挡柱2的外圆柱面的轴截面圆度为0.09mm,安全挡柱2的外圆柱面的圆柱度为0.14mm,安全挡柱2的一端圆平面和安全挡柱2另一端的圆平面的平行度为0.21mm,安全挡柱2的外圆柱面和安全挡柱2的圆平面的垂直度为0.22mm,安全挡柱2的外圆柱面和安全挡柱2的另一端圆平面的垂直度为0.22mm。
解保弹簧3的材料为60Si2Mn,解保弹簧3由钢丝缠绕在圆柱体上,热处理后成型。解保弹簧3缠绕后,加热,使得解保弹簧3母材全部变成奥氏体,保温,待同素异构转变完全,奥氏体化完全后,将解保弹簧3母材放入油中冷却,使得解保弹簧3内部组织主要成分变为马氏体,再对解保弹簧3母材进行中温回火,使得解保弹簧3内部组织主要成分变为回火托氏体,解保弹簧3母材具有较高的弹性极限和塑性极限,这时解保弹簧3母材的力学性能最适合用作弹簧。至此,解保弹簧3加工完成。
雷管夹头4由棒料加工成型,装夹雷管夹头4的毛坯下端,加工雷管夹头4上端面,再加工雷管夹头4上端外圆,松开雷管夹头4,装夹雷管夹头4上端外圆,加工雷管夹头4下端面,加工雷管夹头4下端外圆,钻雷管夹头4中心圆柱孔,精车雷管夹头4内圆柱孔,松开雷管夹头4,装夹雷管夹头4下端外圆柱面,精加工雷管夹头4上端面,精加工雷管夹头4上端外圆柱面,松开雷管夹头4,通过铣床加工雷管夹头4上端偏心圆孔,至此,雷管夹头4加工完成。
雷管夹头4上端面的平面度为0.09mm,雷管夹头4上端外圆柱面的轴截面圆度为0.07mm,雷管夹头4上端外圆柱面的母线直线度为0.07mm,雷管夹头4上端外圆柱面圆柱度为0.12mm,雷管夹头4内圆柱面的轴截面圆度为0.07mm,雷管夹头4内圆柱面的母线直线度为0.07mm,雷管夹头4内圆柱面圆柱度为0.12mm,雷管夹头4下端面的平面度为0.09mm,雷管夹头4下端外圆柱面的轴截面圆度为0.07mm,雷管夹头4下端外圆柱面的母线直线度为0.07mm,雷管夹头4下端外圆柱面圆柱度为0.12mm,雷管夹头4上端偏心孔的轴截面圆度为0.07mm,雷管夹头4上端偏心孔的母线直线度为0.07mm,雷管夹头4上端偏心孔的圆柱度为0.12mm,雷管夹头4上端面的表面粗糙度为3.2微米,雷管夹头4内圆柱面的表面粗糙度为3.2微米,雷管夹头4下端面的表面粗糙度为3.2微米,雷管夹头4下端外圆柱面的表面粗糙度为3.2微米,雷管夹头4上端偏心孔的表面粗糙度为3.2微米,雷管夹头4上端面和雷管夹头4上端外圆柱面的垂直度为0.21mm,雷管夹头4下端面和雷管夹头4上端外圆柱面的垂直度为0.21mm,雷管夹头4下端外圆柱面和雷管夹头4上端外圆柱面的垂直度为0.21mm,雷管夹头4内圆柱面和雷管夹头4上端外圆柱面的垂直度为0.21mm,雷管夹头4偏心孔圆柱面和雷管夹头4上端外圆柱面的垂直度为0.21mm,雷管夹头4偏心孔的位置度为0.22mm。
雷管前进动力弹簧5的材料为60Si2Mn,雷管前进动力弹簧5由钢丝缠绕在圆柱体上,热处理后成型。雷管前进动力弹簧5缠绕后,加热,使得雷管前进动力弹簧5母材全部变成奥氏体,保温,待同素异构转变完全,奥氏体化完全后,将雷管前进动力弹簧5母材放入油中冷却,使得雷管前进动力弹簧5内部组织主要成分变为马氏体,再对雷管前进动力弹簧5母材进行中温回火,使得雷管前进动力弹簧5内部组织主要成分变为回火托氏体,雷管前进动力弹簧5母材具有较高的弹性极限和塑性极限,这时雷管前进动力弹簧5母材的力学性能最适合用作弹簧。至此,雷管前进动力弹簧5加工完成。
圆柱开关8的母材为圆柱体,材料为45号钢,对圆柱开关8毛坯进行加热并保温,使得圆柱开关8毛坯内部组织完全奥氏体化,再将圆柱开关8毛坯放入水中冷却,使得圆柱开关8毛坯内部组织大部分变为马氏体组织,再对圆柱开关8毛坯高温回火,使得圆柱开关8毛坯内部组织大部分变为回火索氏体组织,具有较好的综合力学性能。圆柱开关8的母材毛坯在车床上进行加工,装夹圆柱开关8一端外圆,精车圆柱开关8一端圆柱面,精车圆柱开关8外圆,松开圆柱开关8,通过铜皮包裹圆柱开关8已加工外圆,找正圆柱开关8,加紧圆柱开关8,加工圆柱开关8另一端外圆,松开圆柱开关8,通过砂纸打磨圆柱开关8各处棱边倒角去毛刺,圆柱开关8的一端圆平面平面度为0.09mm,圆柱开关8的另一端圆平面平面度为0.09mm,圆柱开关8的外圆柱面的母线直线度为0.08mm,圆柱开关8的外圆柱面的轴线直线度为0.08mm,圆柱开关8的外圆柱面的直径公差为h7级,圆柱开关8一端的圆平面表面粗糙度为3.2微米,圆柱开关8另一端的圆平面表面粗糙度为3.2微米,圆柱开关8的外圆柱面的轴截面圆度为0.09mm,圆柱开关8的外圆柱面的圆柱度为0.14mm,圆柱开关8的一端圆平面和圆柱开关8另一端的圆平面的平行度为0.21mm,圆柱开关8的外圆柱面和圆柱开关8的圆平面的垂直度为0.22mm,圆柱开关8的外圆柱面和圆柱开关8的另一端圆平面的垂直度为0.22mm。
外壳雷管座1的第一内法兰上端安装有一个盖板,外壳雷管座1的第一内法兰上端的盖板带有一个偏心孔和一个中心孔,外壳雷管座1的第一内法兰上端的盖板的偏心孔与圆柱开关8的侧面为第八外圆柱面配合,外壳雷管座1的第一内法兰上端的盖板的中心孔与雷管6的起爆线密封配合。当下雨天气时,雨水若进入雷管夹头4的第四上端内圆柱面内,雷管6会在雨水中悬浮起来,从而雷管6与下端的炸药分开一段距离,这时雷管6起爆后,无法将下端的炸药起爆,静爆引爆工作失败。本发明通过在外壳雷管座1的第一内法兰上端安装有一个盖板,外壳雷管座1的第一内法兰上端的盖板将安装在雷管6上端,当下雨天气时,雨水浇在外壳雷管座1的第一内法兰上端的盖板上,顺着盖板的边沿流到外壳雷管座1的外侧,不会进入外壳雷管座1的内腔中,因此,不会将雷管6悬浮起来,保证了雷管6可以与炸药紧密接触,确保了静爆引爆工作的顺利进行。
关于安全挡柱2的材料及尺寸,有以下考虑:安全挡柱2主要用于阻挡雷管爆炸后形成的射流,避免雷管爆炸后形成的射流将安全挡柱2下端炸药起爆,因此,安全挡柱2的材料采用20钢,20钢调制处理后可以获得较高的冲击韧性值,即吸收射流和冲击波的能力在所有钢种里面算很好的,而且价格便宜。关于安全挡柱2的直径,主要考虑以下几个因素,第一个因素是隔爆效果,安全挡柱2只有具备良好的隔爆效果,才能阻挡雷管爆炸后不能将下端炸药引爆,才能保护引爆工作人员的安全性。第二个考虑的因素是运动无阻碍性能,安全挡柱2在初始位置时挡在炸药与雷管之间,而当人员撤离至安全区域后,需要将雷管与炸药对接上,这时安全挡柱2需要退回到外壳雷管座1中,不再阻挡雷管,而安全挡柱2在运动过程中是否遇到阻碍,也是影响安全挡柱2正常运动的因素之一,需要着重考虑。第三个考虑的因素是经济性,随着安全挡柱2的尺寸增加,安全挡柱2的母材经济成本增加。低的成本才会使得本发明具有更好应用推广性。第四个考虑的因素是安全挡柱2的密封性,安全挡柱2和外壳雷管座1之间具有密封圈,高压气体7不能从安全挡柱2和外壳雷管座1之间泄漏,但是随着安全挡柱2尺寸的变化,在适当的尺寸范围,密封可靠性较高。而尺寸不合适的话存在密封隐患。
将安全挡柱2的直径分为六个区间,分为别2mm~5mm、5mm~8mm、8mm~11mm、11mm~14mm、14mm~17mm、17mm~20mm。
以上4个评价标准按照重要性,相应定义的分值为:
安全挡柱2的阻挡可靠性分值:使用威力最大的雷管对着安全挡柱2爆炸,安全挡柱2完全完好为10分,安全挡柱2上端有局部破坏但下端完好8分,安全挡柱2上下端均破坏0分。
安全挡柱2的伸缩可靠性分值:当高压气体7压力降低后,安全挡柱2伸缩率百分之百10分,安全挡柱2伸缩率百分之五十到百分之百之间2分,安全挡柱2伸缩率低于百分之五十0分。
安全挡柱2的经济性分值:直径2毫米至8毫米10分,直径8毫米至17毫米8分,直径17毫米至30毫米4分。
安全挡柱2的密封性分值:安全挡柱2和外壳雷管座1之间的密封可靠性百分之百10分,安全挡柱2和外壳雷管座1之间的密封可靠性百分之五十至百分之百之间4分,安全挡柱2和外壳雷管座1之间的密封可靠性低于百分之五十0分。
分别对安全挡柱2直径的六个区间取具体值进行引爆工作,并根据评价标准相应获取分值,得到的分值如下:
直径 阻挡可靠性 伸缩可靠性 经济性 密封性 总分
2mm~5mm 0 10 10 0 20
5mm~8mm 8 10 10 4 32
8mm~11mm 8 10 8 10 36
11mm~14mm 8 2 8 10 28
14mm~17mm 10 2 8 10 30
17mm~20mm 10 0 4 10 24
通过引爆工作发现,安全挡柱2获得分值最高的直径范围为8mm~11mm,因此,安全挡柱2的直径取值范围为8mm~11mm;
本实施例中,安全挡柱2的直径为8mm。
所述一种无电延时自动插雷管装置,包括以下步骤:
步骤1:将雷管6与起爆线连接;
步骤2:将外壳雷管座1放置在炸药起爆端,雷管6的下端朝向炸药,将外壳雷管座1与炸药相对位置固定;
步骤3:将圆柱开关8从雷管夹头4的第四偏心圆孔中取出;
步骤4:引爆工作人员撤离;圆柱开关8拔出后,高压气体7会从雷管夹头4的偏心圆孔中排出,外壳雷管座1和雷管夹头4组成的封闭空间中的内压力会随着高压气体7的排出,逐渐降低,在初始阶段,外壳雷管座1和雷管夹头4组成的封闭空间中的内压力还比较大的时候,雷管夹头4和高压气体7保持在原位置,雷管夹头4和高压气体7保持在原位置的这段时间,引爆工作人员可以撤离至安全区域,过一段时间以后,外壳雷管座1和雷管夹头4组成的封闭空间中的内压力降低到较低的压力值后,安全挡柱2会在解保弹簧3向右的拉力下,向右运动,因为安全挡柱2同时受两个方向的作用力,高压气体7给安全挡柱2向左的压力和解保弹簧3给安全挡柱2向右的拉力,当高压气体7压力值降低后,高压气体7给安全挡柱2向左的压力减小,而解保弹簧3给安全挡柱2向右的拉力不变,因此,解保弹簧3给安全挡柱2向右的拉力超过高压气体7给安全挡柱2向左的压力后,安全挡柱2会在解保弹簧3向右的拉力下,向右运动,并且完全进入外壳雷管座1中,与此同时,雷管夹头4会在雷管前进动力弹簧5向下的压力下,向下运动,因为雷管夹头4同时受两个方向的作用力,高压气体7给雷管夹头4向上的压力和雷管前进动力弹簧5给雷管夹头4向下的压力,当高压气体7压力值降低后,高压气体7给雷管夹头4向上的压力减小,而雷管前进动力弹簧5给雷管夹头4向下的压力不变,因此,雷管前进动力弹簧5给雷管夹头4向下的压力超过高压气体7给雷管夹头4向上的压力后,雷管夹头4会在雷管前进动力弹簧5向下的压力下,向下运动,直至雷管6的下端与炸药贴合,完成后续引爆工作准备。
首先进行安全挡柱2的可靠性引爆工作,在安全挡柱2在初始位置的时候,外壳雷管座1下端与炸药接触,然后对雷管6起爆,进行十次引爆工作,雷管6每次引爆工作均发生爆炸,而下端炸药均未发生爆炸,而且安全挡柱2未被完全炸坏,即安全挡柱2挨着雷管一段被炸坏,安全挡柱2挨着炸药一端保持完好。即安全挡柱2可以有效阻隔雷管6爆炸后的能量,使得雷管6爆炸后不会引爆下端炸药,说明安全挡柱2起到了安全防护的作用。
步骤5:将起爆器与起爆线连接,十分钟后通过起爆器将雷管6起爆,通过雷管6起爆炸药,完成爆炸引爆工作。
本发明的一种无电延时自动插雷管装置,在雷管和炸药之间放置了一个安全挡柱,安全挡柱可以吸收雷管爆炸后起爆端形成的射流,雷管爆炸形成的射流不会将炸药引爆。这种状态下,雷管就算因为外界因素的刺激,提前爆炸,也不会将炸药起爆。引爆工作人员是安全的。引爆工作人员准备撤离时,再打开圆柱开关,安全挡柱会在原位置保持一段时间,这段时间足够引爆工作人员撤离至安全区域,随后安全挡柱会被抽出,雷管和炸药才会贴合,完成后续引爆工作准备。安全挡柱被抽出及雷管和炸药贴合的过程无需人员操作,也无需电路控制,保障了引爆工作人员在引爆工作过程中的安全性。而且该发明适合于下雨天气进行的静爆引爆工作。
实施例7:
如图1所示,本实施例给出一种无电延时自动插雷管装置,包括雷管6,其特征在于,还包括外壳雷管座1、安全挡柱2、解保弹簧3、雷管夹头4、雷管前进动力弹簧5、高压气体7、圆柱开关8;
外壳雷管座1为第一回转体,外壳雷管座1的第一回转体由上下两部分组成,外壳雷管座1的上部分为第一圆筒体,外壳雷管座1的第一圆筒体内表面为第一外侧内圆柱面,外壳雷管座1的第一圆筒体上端带有第一内法兰,外壳雷管座1的第一内法兰下端面为第一上端同心圆环面,外壳雷管座1的下部分为第一圆板,外壳雷管座1的第一圆板中心处带有第一中心圆孔,外壳雷管座1的第一圆板下端面为第一下端同心圆环面,外壳雷管座1的第一中心圆孔处带有向上的第一环形凸起,外壳雷管座1的第一环形凸起内表面为第一内侧内圆柱面,外壳雷管座1的第一环形凸起侧壁上带有第一侧向圆孔,外壳雷管座1的第一侧向圆孔内表面为第一侧向内圆柱面;
外壳雷管座1的第一回转体轴线垂直于起爆炸药起爆端平面,外壳雷管座1的第一下端同心圆环面与起爆炸药起爆端平面接触;
安全挡柱2为第二圆柱体,安全挡柱2的第二圆柱体为回转体,安全挡柱2的第二圆柱体外侧表面为第二外圆柱面,安全挡柱2的左端面为第二左端圆平面,安全挡柱2的右端面为第二右端圆平面;
安全挡柱2的回转体轴线与外壳雷管座1的回转体轴线垂直,安全挡柱2的第二外圆柱面与外壳雷管座1的第一侧向内圆柱面接触,
解保弹簧3为第三螺旋上升回转体,解保弹簧3的第三螺旋上升回转体的螺旋回转轴线为直线,解保弹簧3的最左端为第三左端点,解保弹簧3的最右端为第三右端点;
解保弹簧3的螺旋回转轴线与安全挡柱2的回转体轴线共线,解保弹簧3的第三左端点与安全挡柱2的第二右端圆平面连接,解保弹簧3的第三右端点与外壳雷管座1的第一外侧内圆柱面连接,解保弹簧3为拉伸状态;
雷管夹头4为第四回转体,雷管夹头4的第四回转体由上下两部分组成,雷管夹头4的上部分为第四圆板,雷管夹头4的第四圆板上带有第四上端中心圆形通孔,雷管夹头4的第四圆板上表面为第四同心圆环面,雷管夹头4的第四圆板外侧面为第四上端外圆柱面,雷管夹头4的第四上端中心圆形通孔内侧面为第四上端内圆柱面,雷管夹头4的第四圆板上带有第四偏心圆孔,雷管夹头4的第四偏心圆孔轴线与雷管夹头4的回转体轴线平行,雷管夹头4的第四偏心圆孔内表面为第四偏心内圆柱面,雷管夹头4的下部分为第四圆柱体,雷管夹头4的第四圆柱体上带有第四下端中心圆形通孔,雷管夹头4的第四圆柱体外侧面为第四下端外圆柱面,雷管夹头4的第四下端中心圆形通孔和雷管夹头4的第四上端中心圆形通孔直径相同。
雷管夹头4的回转体轴线与外壳雷管座1的回转体轴线重合,雷管夹头4位于安全挡柱2的上端,雷管夹头4的第四上端外圆柱面与外壳雷管座1的第一外侧内圆柱面接触,雷管夹头4的第四下端外圆柱面与外壳雷管座1的第一内侧内圆柱面接触;
雷管前进动力弹簧5为第五螺旋上升回转体,雷管前进动力弹簧5的第五螺旋上升回转体的螺旋回转轴线为直线,雷管前进动力弹簧5的最上端为第五上端点,雷管前进动力弹簧5的最下端为第五下端点;
雷管前进动力弹簧5的螺旋回转轴线与外壳雷管座1的回转体轴线重合,雷管前进动力弹簧5位于雷管夹头4上端,雷管前进动力弹簧5的外轮廓与外壳雷管座1的第一外侧内圆柱面接触,雷管前进动力弹簧5的第五上端点与外壳雷管座1的第一上端同心圆环面接触,雷管前进动力弹簧5的第五下端点与雷管夹头4的第四同心圆环面接触,雷管前进动力弹簧5为压缩状态;
雷管6为第六圆柱体,雷管6的第六圆柱体为回转体,雷管6的侧面为第六外圆柱面;
雷管6的回转体轴线与外壳雷管座1的回转体轴线重合,雷管6位于安全挡柱2上端,雷管6的第六外圆柱面与雷管夹头4的第四上端内圆柱面接触;
高压气体7为压缩空气,高压气体7的气体压强为固定值;
高压气体7位于外壳雷管座1和雷管夹头4组成的封闭空间中;
圆柱开关8为第八圆柱体,圆柱开关8的第八圆柱体为回转体,圆柱开关8的侧面为第八外圆柱面;
圆柱开关8位于雷管夹头4的第四偏心圆孔中,圆柱开关8的回转体轴线与雷管夹头4的第四偏心圆孔轴线重合,圆柱开关8的第八外圆柱面与雷管夹头4的第四偏心内圆柱面接触;
外壳雷管座1由上下两部分焊接而成,外壳雷管座1的上部分的毛坯为管料,先装夹外壳雷管座1的上部分的毛坯管料下端,加工外壳雷管座1的上部分上端面,再加工外壳雷管座1的上部分上端外圆,再加工外壳雷管座1的上部分上端内圆,松开外壳雷管座1的上部分,装夹外壳雷管座1的上部分上端外圆,加工外壳雷管座1的上部分下端面,再加工外壳雷管座1的上部分下端外圆,再加工外壳雷管座1的上部分下端内圆,至此,外壳雷管座1的上部分加工完成。外壳雷管座1的下部分的毛坯为棒料,装夹外壳雷管座1的下部分上端,加工外壳雷管座1的下部分下端面,加工外壳雷管座1的下部分下端外圆,加工外壳雷管座1的下部分内孔,松开外壳雷管座1的下部分,装夹外壳雷管座1的下部分下端外圆,加工外壳雷管座1的下部分上端面,加工外壳雷管座1的下部分上端外圆,松开外壳雷管座1的下部分,在铣床上加工外壳雷管座1的下部分垂直于轴线的圆孔,至此,外壳雷管座1的下部分加工完成,将外壳雷管座1的上部分和外壳雷管座1的下部分拼接后,采用氩弧焊的方式焊接二者,焊接后外表面加工平整,至此,外壳雷管座1加工完成。
外壳雷管座1的上部分外圆直径公差为h7级,外壳雷管座1的上部分的上端内圆直径公差为H8级,外壳雷管座1的上部分的下端内圆直径公差为H8级,外壳雷管座1的上部分上端面的平面度为0.12mm,外壳雷管座1的上部分外圆柱面的圆柱度为0.09mm,外壳雷管座1的上部分内圆柱面圆柱度为0.14mm,外壳雷管座1的上部分内圆柱面和外圆柱面的同轴度为0.21mm,外壳雷管座1的上部分的上端面和外圆柱面的垂直度为0.2mm,外壳雷管座1的上部分上端法兰下端面的平面度为0.07mm,外壳雷管座1的上部分上端法兰下端面和内圆柱面的垂直度为0.04mm。外壳雷管座1的下部分下端面平面度为0.12mm,外壳雷管座1的下部分内圆柱面的圆柱度为0.09mm,外壳雷管座1的下部分的内圆柱面和外壳雷管座1的下部分下端面的垂直度为0.14mm。
安全挡柱2的母材为圆柱体,材料为45号钢,对安全挡柱2毛坯进行加热并保温,使得安全挡柱2毛坯内部组织完全奥氏体化,再将安全挡柱2毛坯放入水中冷却,使得安全挡柱2毛坯内部组织大部分变为马氏体组织,再对安全挡柱2毛坯高温回火,使得安全挡柱2毛坯内部组织大部分变为回火索氏体组织,具有较好的综合力学性能。安全挡柱2的母材毛坯在车床上进行加工,装夹安全挡柱2一端外圆,精车安全挡柱2一端圆柱面,精车安全挡柱2外圆,松开安全挡柱2,通过铜皮包裹安全挡柱2已加工外圆,找正安全挡柱2,加紧安全挡柱2,加工安全挡柱2另一端外圆,松开安全挡柱2,通过砂纸打磨安全挡柱2各处棱边倒角去毛刺,安全挡柱2的一端圆平面平面度为0.09mm,安全挡柱2的另一端圆平面平面度为0.09mm,安全挡柱2的外圆柱面的母线直线度为0.08mm,安全挡柱2的外圆柱面的轴线直线度为0.08mm,安全挡柱2的外圆柱面的直径公差为h7级,安全挡柱2一端的圆平面表面粗糙度为3.2微米,安全挡柱2另一端的圆平面表面粗糙度为3.2微米,安全挡柱2的外圆柱面的轴截面圆度为0.09mm,安全挡柱2的外圆柱面的圆柱度为0.14mm,安全挡柱2的一端圆平面和安全挡柱2另一端的圆平面的平行度为0.21mm,安全挡柱2的外圆柱面和安全挡柱2的圆平面的垂直度为0.22mm,安全挡柱2的外圆柱面和安全挡柱2的另一端圆平面的垂直度为0.22mm。
解保弹簧3的材料为60Si2Mn,解保弹簧3由钢丝缠绕在圆柱体上,热处理后成型。解保弹簧3缠绕后,加热,使得解保弹簧3母材全部变成奥氏体,保温,待同素异构转变完全,奥氏体化完全后,将解保弹簧3母材放入油中冷却,使得解保弹簧3内部组织主要成分变为马氏体,再对解保弹簧3母材进行中温回火,使得解保弹簧3内部组织主要成分变为回火托氏体,解保弹簧3母材具有较高的弹性极限和塑性极限,这时解保弹簧3母材的力学性能最适合用作弹簧。至此,解保弹簧3加工完成。
雷管夹头4由棒料加工成型,装夹雷管夹头4的毛坯下端,加工雷管夹头4上端面,再加工雷管夹头4上端外圆,松开雷管夹头4,装夹雷管夹头4上端外圆,加工雷管夹头4下端面,加工雷管夹头4下端外圆,钻雷管夹头4中心圆柱孔,精车雷管夹头4内圆柱孔,松开雷管夹头4,装夹雷管夹头4下端外圆柱面,精加工雷管夹头4上端面,精加工雷管夹头4上端外圆柱面,松开雷管夹头4,通过铣床加工雷管夹头4上端偏心圆孔,至此,雷管夹头4加工完成。
雷管夹头4上端面的平面度为0.09mm,雷管夹头4上端外圆柱面的轴截面圆度为0.07mm,雷管夹头4上端外圆柱面的母线直线度为0.07mm,雷管夹头4上端外圆柱面圆柱度为0.12mm,雷管夹头4内圆柱面的轴截面圆度为0.07mm,雷管夹头4内圆柱面的母线直线度为0.07mm,雷管夹头4内圆柱面圆柱度为0.12mm,雷管夹头4下端面的平面度为0.09mm,雷管夹头4下端外圆柱面的轴截面圆度为0.07mm,雷管夹头4下端外圆柱面的母线直线度为0.07mm,雷管夹头4下端外圆柱面圆柱度为0.12mm,雷管夹头4上端偏心孔的轴截面圆度为0.07mm,雷管夹头4上端偏心孔的母线直线度为0.07mm,雷管夹头4上端偏心孔的圆柱度为0.12mm,雷管夹头4上端面的表面粗糙度为3.2微米,雷管夹头4内圆柱面的表面粗糙度为3.2微米,雷管夹头4下端面的表面粗糙度为3.2微米,雷管夹头4下端外圆柱面的表面粗糙度为3.2微米,雷管夹头4上端偏心孔的表面粗糙度为3.2微米,雷管夹头4上端面和雷管夹头4上端外圆柱面的垂直度为0.21mm,雷管夹头4下端面和雷管夹头4上端外圆柱面的垂直度为0.21mm,雷管夹头4下端外圆柱面和雷管夹头4上端外圆柱面的垂直度为0.21mm,雷管夹头4内圆柱面和雷管夹头4上端外圆柱面的垂直度为0.21mm,雷管夹头4偏心孔圆柱面和雷管夹头4上端外圆柱面的垂直度为0.21mm,雷管夹头4偏心孔的位置度为0.22mm。
雷管前进动力弹簧5的材料为60Si2Mn,雷管前进动力弹簧5由钢丝缠绕在圆柱体上,热处理后成型。雷管前进动力弹簧5缠绕后,加热,使得雷管前进动力弹簧5母材全部变成奥氏体,保温,待同素异构转变完全,奥氏体化完全后,将雷管前进动力弹簧5母材放入油中冷却,使得雷管前进动力弹簧5内部组织主要成分变为马氏体,再对雷管前进动力弹簧5母材进行中温回火,使得雷管前进动力弹簧5内部组织主要成分变为回火托氏体,雷管前进动力弹簧5母材具有较高的弹性极限和塑性极限,这时雷管前进动力弹簧5母材的力学性能最适合用作弹簧。至此,雷管前进动力弹簧5加工完成。
圆柱开关8的母材为圆柱体,材料为45号钢,对圆柱开关8毛坯进行加热并保温,使得圆柱开关8毛坯内部组织完全奥氏体化,再将圆柱开关8毛坯放入水中冷却,使得圆柱开关8毛坯内部组织大部分变为马氏体组织,再对圆柱开关8毛坯高温回火,使得圆柱开关8毛坯内部组织大部分变为回火索氏体组织,具有较好的综合力学性能。圆柱开关8的母材毛坯在车床上进行加工,装夹圆柱开关8一端外圆,精车圆柱开关8一端圆柱面,精车圆柱开关8外圆,松开圆柱开关8,通过铜皮包裹圆柱开关8已加工外圆,找正圆柱开关8,加紧圆柱开关8,加工圆柱开关8另一端外圆,松开圆柱开关8,通过砂纸打磨圆柱开关8各处棱边倒角去毛刺,圆柱开关8的一端圆平面平面度为0.09mm,圆柱开关8的另一端圆平面平面度为0.09mm,圆柱开关8的外圆柱面的母线直线度为0.08mm,圆柱开关8的外圆柱面的轴线直线度为0.08mm,圆柱开关8的外圆柱面的直径公差为h7级,圆柱开关8一端的圆平面表面粗糙度为3.2微米,圆柱开关8另一端的圆平面表面粗糙度为3.2微米,圆柱开关8的外圆柱面的轴截面圆度为0.09mm,圆柱开关8的外圆柱面的圆柱度为0.14mm,圆柱开关8的一端圆平面和圆柱开关8另一端的圆平面的平行度为0.21mm,圆柱开关8的外圆柱面和圆柱开关8的圆平面的垂直度为0.22mm,圆柱开关8的外圆柱面和圆柱开关8的另一端圆平面的垂直度为0.22mm。
不敏感炸药对于加热、撞击、弹药攻击等剧烈的外界刺激表现出良好的稳定性,可以大大提高作战人员、武器装备的生存能力,大幅度降低对贮存、运输和维护的需求,减轻后勤保障的压力。因此,不敏感炸药在武器中大量应用。但是不敏感炸药的缺点在于只能通过扩爆药起爆,而不能由雷管直接起爆。
本发明在安全挡柱2的下端放置一块扩爆药;由雷管6起爆安全挡柱2下端的扩爆药,由安全挡柱2下端的扩爆药起爆炸药,完成爆炸引爆工作。
关于安全挡柱2的材料及尺寸,有以下考虑:安全挡柱2主要用于阻挡雷管爆炸后形成的射流,避免雷管爆炸后形成的射流将安全挡柱2下端炸药起爆,因此,安全挡柱2的材料采用20钢,20钢调制处理后可以获得较高的冲击韧性值,即吸收射流和冲击波的能力在所有钢种里面算很好的,而且价格便宜。关于安全挡柱2的直径,主要考虑以下几个因素,第一个因素是隔爆效果,安全挡柱2只有具备良好的隔爆效果,才能阻挡雷管爆炸后不能将下端炸药引爆,才能保护引爆工作人员的安全性。第二个考虑的因素是运动无阻碍性能,安全挡柱2在初始位置时挡在炸药与雷管之间,而当人员撤离至安全区域后,需要将雷管与炸药对接上,这时安全挡柱2需要退回到外壳雷管座1中,不再阻挡雷管,而安全挡柱2在运动过程中是否遇到阻碍,也是影响安全挡柱2正常运动的因素之一,需要着重考虑。第三个考虑的因素是经济性,随着安全挡柱2的尺寸增加,安全挡柱2的母材经济成本增加。低的成本才会使得本发明具有更好应用推广性。第四个考虑的因素是安全挡柱2的密封性,安全挡柱2和外壳雷管座1之间具有密封圈,高压气体7不能从安全挡柱2和外壳雷管座1之间泄漏,但是随着安全挡柱2尺寸的变化,在适当的尺寸范围,密封可靠性较高。而尺寸不合适的话存在密封隐患。
将安全挡柱2的直径分为六个区间,分为别2mm~5mm、5mm~8mm、8mm~11mm、11mm~14mm、14mm~17mm、17mm~20mm。
以上4个评价标准按照重要性,相应定义的分值为:
安全挡柱2的阻挡可靠性分值:使用威力最大的雷管对着安全挡柱2爆炸,安全挡柱2完全完好为10分,安全挡柱2上端有局部破坏但下端完好8分,安全挡柱2上下端均破坏0分。
安全挡柱2的伸缩可靠性分值:当高压气体7压力降低后,安全挡柱2伸缩率百分之百10分,安全挡柱2伸缩率百分之五十到百分之百之间2分,安全挡柱2伸缩率低于百分之五十0分。
安全挡柱2的经济性分值:直径2毫米至8毫米10分,直径8毫米至17毫米8分,直径17毫米至30毫米4分。
安全挡柱2的密封性分值:安全挡柱2和外壳雷管座1之间的密封可靠性百分之百10分,安全挡柱2和外壳雷管座1之间的密封可靠性百分之五十至百分之百之间4分,安全挡柱2和外壳雷管座1之间的密封可靠性低于百分之五十0分。
分别对安全挡柱2直径的六个区间取具体值进行引爆工作,并根据评价标准相应获取分值,得到的分值如下:
直径 阻挡可靠性 伸缩可靠性 经济性 密封性 总分
2mm~5mm 0 10 10 0 20
5mm~8mm 8 10 10 4 32
8mm~11mm 8 10 8 10 36
11mm~14mm 8 2 8 10 28
14mm~17mm 10 2 8 10 30
17mm~20mm 10 0 4 10 24
通过引爆工作发现,安全挡柱2获得分值最高的直径范围为8mm~11mm,因此,安全挡柱2的直径取值范围为8mm~11mm;
本实施例中,安全挡柱2的直径为8mm。
所述一种无电延时自动插雷管装置,包括以下步骤:
步骤1:将雷管6与起爆线连接;
步骤2:将外壳雷管座1放置在炸药起爆端,雷管6的下端朝向炸药,将外壳雷管座1与炸药相对位置固定,安全挡柱2下端的扩爆药与炸药接触;
步骤3:将圆柱开关8从雷管夹头4的第四偏心圆孔中取出;
步骤4:引爆工作人员撤离;圆柱开关8拔出后,高压气体7会从雷管夹头4的偏心圆孔中排出,外壳雷管座1和雷管夹头4组成的封闭空间中的内压力会随着高压气体7的排出,逐渐降低,在初始阶段,外壳雷管座1和雷管夹头4组成的封闭空间中的内压力还比较大的时候,雷管夹头4和高压气体7保持在原位置,雷管夹头4和高压气体7保持在原位置的这段时间,引爆工作人员可以撤离至安全区域,过一段时间以后,外壳雷管座1和雷管夹头4组成的封闭空间中的内压力降低到较低的压力值后,安全挡柱2会在解保弹簧3向右的拉力下,向右运动,因为安全挡柱2同时受两个方向的作用力,高压气体7给安全挡柱2向左的压力和解保弹簧3给安全挡柱2向右的拉力,当高压气体7压力值降低后,高压气体7给安全挡柱2向左的压力减小,而解保弹簧3给安全挡柱2向右的拉力不变,因此,解保弹簧3给安全挡柱2向右的拉力超过高压气体7给安全挡柱2向左的压力后,安全挡柱2会在解保弹簧3向右的拉力下,向右运动,并且完全进入外壳雷管座1中,与此同时,雷管夹头4会在雷管前进动力弹簧5向下的压力下,向下运动,因为雷管夹头4同时受两个方向的作用力,高压气体7给雷管夹头4向上的压力和雷管前进动力弹簧5给雷管夹头4向下的压力,当高压气体7压力值降低后,高压气体7给雷管夹头4向上的压力减小,而雷管前进动力弹簧5给雷管夹头4向下的压力不变,因此,雷管前进动力弹簧5给雷管夹头4向下的压力超过高压气体7给雷管夹头4向上的压力后,雷管夹头4会在雷管前进动力弹簧5向下的压力下,向下运动,直至雷管6的下端与炸药贴合,完成后续引爆工作准备。
首先进行安全挡柱2的可靠性引爆工作,在安全挡柱2在初始位置的时候,外壳雷管座1下端与炸药接触,然后对雷管6起爆,进行十次引爆工作,雷管6每次引爆工作均发生爆炸,而下端炸药均未发生爆炸,而且安全挡柱2未被完全炸坏,即安全挡柱2挨着雷管一段被炸坏,安全挡柱2挨着炸药一端保持完好。即安全挡柱2可以有效阻隔雷管6爆炸后的能量,使得雷管6爆炸后不会引爆下端炸药,说明安全挡柱2起到了安全防护的作用。
步骤5:将起爆器与起爆线连接,十分钟后通过起爆器将雷管6起爆,通过雷管6起爆安全挡柱2下端的扩爆药,由安全挡柱2下端的扩爆药起爆炸药,完成爆炸引爆工作。
本发明的一种无电延时自动插雷管装置,在雷管和炸药之间放置了一个安全挡柱,安全挡柱可以吸收雷管爆炸后起爆端形成的射流,雷管爆炸形成的射流不会将炸药引爆。这种状态下,雷管就算因为外界因素的刺激,提前爆炸,也不会将炸药起爆。引爆工作人员是安全的。引爆工作人员准备撤离时,再打开圆柱开关,安全挡柱会在原位置保持一段时间,这段时间足够引爆工作人员撤离至安全区域,随后安全挡柱会被抽出,雷管和炸药才会贴合,完成后续引爆工作准备。安全挡柱被抽出及雷管和炸药贴合的过程无需人员操作,也无需电路控制,保障了引爆工作人员在引爆工作过程中的安全性。而且该装置适用于不敏感炸药的起爆。
实施例8:
如图1所示,本实施例给出一种无电延时自动插雷管装置,包括雷管6,其特征在于,还包括外壳雷管座1、安全挡柱2、解保弹簧3、雷管夹头4、雷管前进动力弹簧5、高压气体7、圆柱开关8;
外壳雷管座1为第一回转体,外壳雷管座1的第一回转体由上下两部分组成,外壳雷管座1的上部分为第一圆筒体,外壳雷管座1的第一圆筒体内表面为第一外侧内圆柱面,外壳雷管座1的第一圆筒体上端带有第一内法兰,外壳雷管座1的第一内法兰下端面为第一上端同心圆环面,外壳雷管座1的下部分为第一圆板,外壳雷管座1的第一圆板中心处带有第一中心圆孔,外壳雷管座1的第一圆板下端面为第一下端同心圆环面,外壳雷管座1的第一中心圆孔处带有向上的第一环形凸起,外壳雷管座1的第一环形凸起内表面为第一内侧内圆柱面,外壳雷管座1的第一环形凸起侧壁上带有第一侧向圆孔,外壳雷管座1的第一侧向圆孔内表面为第一侧向内圆柱面;
外壳雷管座1的第一回转体轴线垂直于起爆炸药起爆端平面,外壳雷管座1的第一下端同心圆环面与起爆炸药起爆端平面接触;
安全挡柱2为第二圆柱体,安全挡柱2的第二圆柱体为回转体,安全挡柱2的第二圆柱体外侧表面为第二外圆柱面,安全挡柱2的左端面为第二左端圆平面,安全挡柱2的右端面为第二右端圆平面;
安全挡柱2的回转体轴线与外壳雷管座1的回转体轴线垂直,安全挡柱2的第二外圆柱面与外壳雷管座1的第一侧向内圆柱面接触,
解保弹簧3为第三螺旋上升回转体,解保弹簧3的第三螺旋上升回转体的螺旋回转轴线为直线,解保弹簧3的最左端为第三左端点,解保弹簧3的最右端为第三右端点;
解保弹簧3的螺旋回转轴线与安全挡柱2的回转体轴线共线,解保弹簧3的第三左端点与安全挡柱2的第二右端圆平面连接,解保弹簧3的第三右端点与外壳雷管座1的第一外侧内圆柱面连接,解保弹簧3为拉伸状态;
雷管夹头4为第四回转体,雷管夹头4的第四回转体由上下两部分组成,雷管夹头4的上部分为第四圆板,雷管夹头4的第四圆板上带有第四上端中心圆形通孔,雷管夹头4的第四圆板上表面为第四同心圆环面,雷管夹头4的第四圆板外侧面为第四上端外圆柱面,雷管夹头4的第四上端中心圆形通孔内侧面为第四上端内圆柱面,雷管夹头4的第四圆板上带有第四偏心圆孔,雷管夹头4的第四偏心圆孔轴线与雷管夹头4的回转体轴线平行,雷管夹头4的第四偏心圆孔内表面为第四偏心内圆柱面,雷管夹头4的下部分为第四圆柱体,雷管夹头4的第四圆柱体上带有第四下端中心圆形通孔,雷管夹头4的第四圆柱体外侧面为第四下端外圆柱面,雷管夹头4的第四下端中心圆形通孔和雷管夹头4的第四上端中心圆形通孔直径相同。
雷管夹头4的回转体轴线与外壳雷管座1的回转体轴线重合,雷管夹头4位于安全挡柱2的上端,雷管夹头4的第四上端外圆柱面与外壳雷管座1的第一外侧内圆柱面接触,雷管夹头4的第四下端外圆柱面与外壳雷管座1的第一内侧内圆柱面接触;
雷管前进动力弹簧5为第五螺旋上升回转体,雷管前进动力弹簧5的第五螺旋上升回转体的螺旋回转轴线为直线,雷管前进动力弹簧5的最上端为第五上端点,雷管前进动力弹簧5的最下端为第五下端点;
雷管前进动力弹簧5的螺旋回转轴线与外壳雷管座1的回转体轴线重合,雷管前进动力弹簧5位于雷管夹头4上端,雷管前进动力弹簧5的外轮廓与外壳雷管座1的第一外侧内圆柱面接触,雷管前进动力弹簧5的第五上端点与外壳雷管座1的第一上端同心圆环面接触,雷管前进动力弹簧5的第五下端点与雷管夹头4的第四同心圆环面接触,雷管前进动力弹簧5为压缩状态;
雷管6为第六圆柱体,雷管6的第六圆柱体为回转体,雷管6的侧面为第六外圆柱面;
雷管6的回转体轴线与外壳雷管座1的回转体轴线重合,雷管6位于安全挡柱2上端,雷管6的第六外圆柱面与雷管夹头4的第四上端内圆柱面接触,雷管6的上端连接有一根软管;
高压气体7为压缩空气,高压气体7的气体压强为固定值;
高压气体7位于外壳雷管座1和雷管夹头4组成的封闭空间中;
圆柱开关8为第八圆柱体,圆柱开关8的第八圆柱体为回转体,圆柱开关8的侧面为第八外圆柱面;
圆柱开关8位于雷管夹头4的第四偏心圆孔中,圆柱开关8的回转体轴线与雷管夹头4的第四偏心圆孔轴线重合,圆柱开关8的第八外圆柱面与雷管夹头4的第四偏心内圆柱面接触;
外壳雷管座1由上下两部分焊接而成,外壳雷管座1的上部分的毛坯为管料,先装夹外壳雷管座1的上部分的毛坯管料下端,加工外壳雷管座1的上部分上端面,再加工外壳雷管座1的上部分上端外圆,再加工外壳雷管座1的上部分上端内圆,松开外壳雷管座1的上部分,装夹外壳雷管座1的上部分上端外圆,加工外壳雷管座1的上部分下端面,再加工外壳雷管座1的上部分下端外圆,再加工外壳雷管座1的上部分下端内圆,至此,外壳雷管座1的上部分加工完成。外壳雷管座1的下部分的毛坯为棒料,装夹外壳雷管座1的下部分上端,加工外壳雷管座1的下部分下端面,加工外壳雷管座1的下部分下端外圆,加工外壳雷管座1的下部分内孔,松开外壳雷管座1的下部分,装夹外壳雷管座1的下部分下端外圆,加工外壳雷管座1的下部分上端面,加工外壳雷管座1的下部分上端外圆,松开外壳雷管座1的下部分,在铣床上加工外壳雷管座1的下部分垂直于轴线的圆孔,至此,外壳雷管座1的下部分加工完成,将外壳雷管座1的上部分和外壳雷管座1的下部分拼接后,采用氩弧焊的方式焊接二者,焊接后外表面加工平整,至此,外壳雷管座1加工完成。
外壳雷管座1的上部分外圆直径公差为h7级,外壳雷管座1的上部分的上端内圆直径公差为H8级,外壳雷管座1的上部分的下端内圆直径公差为H8级,外壳雷管座1的上部分上端面的平面度为0.12mm,外壳雷管座1的上部分外圆柱面的圆柱度为0.09mm,外壳雷管座1的上部分内圆柱面圆柱度为0.14mm,外壳雷管座1的上部分内圆柱面和外圆柱面的同轴度为0.21mm,外壳雷管座1的上部分的上端面和外圆柱面的垂直度为0.2mm,外壳雷管座1的上部分上端法兰下端面的平面度为0.07mm,外壳雷管座1的上部分上端法兰下端面和内圆柱面的垂直度为0.04mm。外壳雷管座1的下部分下端面平面度为0.12mm,外壳雷管座1的下部分内圆柱面的圆柱度为0.09mm,外壳雷管座1的下部分的内圆柱面和外壳雷管座1的下部分下端面的垂直度为0.14mm。
安全挡柱2的母材为圆柱体,材料为45号钢,对安全挡柱2毛坯进行加热并保温,使得安全挡柱2毛坯内部组织完全奥氏体化,再将安全挡柱2毛坯放入水中冷却,使得安全挡柱2毛坯内部组织大部分变为马氏体组织,再对安全挡柱2毛坯高温回火,使得安全挡柱2毛坯内部组织大部分变为回火索氏体组织,具有较好的综合力学性能。安全挡柱2的母材毛坯在车床上进行加工,装夹安全挡柱2一端外圆,精车安全挡柱2一端圆柱面,精车安全挡柱2外圆,松开安全挡柱2,通过铜皮包裹安全挡柱2已加工外圆,找正安全挡柱2,加紧安全挡柱2,加工安全挡柱2另一端外圆,松开安全挡柱2,通过砂纸打磨安全挡柱2各处棱边倒角去毛刺,安全挡柱2的一端圆平面平面度为0.09mm,安全挡柱2的另一端圆平面平面度为0.09mm,安全挡柱2的外圆柱面的母线直线度为0.08mm,安全挡柱2的外圆柱面的轴线直线度为0.08mm,安全挡柱2的外圆柱面的直径公差为h7级,安全挡柱2一端的圆平面表面粗糙度为3.2微米,安全挡柱2另一端的圆平面表面粗糙度为3.2微米,安全挡柱2的外圆柱面的轴截面圆度为0.09mm,安全挡柱2的外圆柱面的圆柱度为0.14mm,安全挡柱2的一端圆平面和安全挡柱2另一端的圆平面的平行度为0.21mm,安全挡柱2的外圆柱面和安全挡柱2的圆平面的垂直度为0.22mm,安全挡柱2的外圆柱面和安全挡柱2的另一端圆平面的垂直度为0.22mm。
解保弹簧3的材料为60Si2Mn,解保弹簧3由钢丝缠绕在圆柱体上,热处理后成型。解保弹簧3缠绕后,加热,使得解保弹簧3母材全部变成奥氏体,保温,待同素异构转变完全,奥氏体化完全后,将解保弹簧3母材放入油中冷却,使得解保弹簧3内部组织主要成分变为马氏体,再对解保弹簧3母材进行中温回火,使得解保弹簧3内部组织主要成分变为回火托氏体,解保弹簧3母材具有较高的弹性极限和塑性极限,这时解保弹簧3母材的力学性能最适合用作弹簧。至此,解保弹簧3加工完成。
雷管夹头4由棒料加工成型,装夹雷管夹头4的毛坯下端,加工雷管夹头4上端面,再加工雷管夹头4上端外圆,松开雷管夹头4,装夹雷管夹头4上端外圆,加工雷管夹头4下端面,加工雷管夹头4下端外圆,钻雷管夹头4中心圆柱孔,精车雷管夹头4内圆柱孔,松开雷管夹头4,装夹雷管夹头4下端外圆柱面,精加工雷管夹头4上端面,精加工雷管夹头4上端外圆柱面,松开雷管夹头4,通过铣床加工雷管夹头4上端偏心圆孔,至此,雷管夹头4加工完成。
雷管夹头4上端面的平面度为0.09mm,雷管夹头4上端外圆柱面的轴截面圆度为0.07mm,雷管夹头4上端外圆柱面的母线直线度为0.07mm,雷管夹头4上端外圆柱面圆柱度为0.12mm,雷管夹头4内圆柱面的轴截面圆度为0.07mm,雷管夹头4内圆柱面的母线直线度为0.07mm,雷管夹头4内圆柱面圆柱度为0.12mm,雷管夹头4下端面的平面度为0.09mm,雷管夹头4下端外圆柱面的轴截面圆度为0.07mm,雷管夹头4下端外圆柱面的母线直线度为0.07mm,雷管夹头4下端外圆柱面圆柱度为0.12mm,雷管夹头4上端偏心孔的轴截面圆度为0.07mm,雷管夹头4上端偏心孔的母线直线度为0.07mm,雷管夹头4上端偏心孔的圆柱度为0.12mm,雷管夹头4上端面的表面粗糙度为3.2微米,雷管夹头4内圆柱面的表面粗糙度为3.2微米,雷管夹头4下端面的表面粗糙度为3.2微米,雷管夹头4下端外圆柱面的表面粗糙度为3.2微米,雷管夹头4上端偏心孔的表面粗糙度为3.2微米,雷管夹头4上端面和雷管夹头4上端外圆柱面的垂直度为0.21mm,雷管夹头4下端面和雷管夹头4上端外圆柱面的垂直度为0.21mm,雷管夹头4下端外圆柱面和雷管夹头4上端外圆柱面的垂直度为0.21mm,雷管夹头4内圆柱面和雷管夹头4上端外圆柱面的垂直度为0.21mm,雷管夹头4偏心孔圆柱面和雷管夹头4上端外圆柱面的垂直度为0.21mm,雷管夹头4偏心孔的位置度为0.22mm。
雷管前进动力弹簧5的材料为60Si2Mn,雷管前进动力弹簧5由钢丝缠绕在圆柱体上,热处理后成型。雷管前进动力弹簧5缠绕后,加热,使得雷管前进动力弹簧5母材全部变成奥氏体,保温,待同素异构转变完全,奥氏体化完全后,将雷管前进动力弹簧5母材放入油中冷却,使得雷管前进动力弹簧5内部组织主要成分变为马氏体,再对雷管前进动力弹簧5母材进行中温回火,使得雷管前进动力弹簧5内部组织主要成分变为回火托氏体,雷管前进动力弹簧5母材具有较高的弹性极限和塑性极限,这时雷管前进动力弹簧5母材的力学性能最适合用作弹簧。至此,雷管前进动力弹簧5加工完成。
圆柱开关8的母材为圆柱体,材料为45号钢,对圆柱开关8毛坯进行加热并保温,使得圆柱开关8毛坯内部组织完全奥氏体化,再将圆柱开关8毛坯放入水中冷却,使得圆柱开关8毛坯内部组织大部分变为马氏体组织,再对圆柱开关8毛坯高温回火,使得圆柱开关8毛坯内部组织大部分变为回火索氏体组织,具有较好的综合力学性能。圆柱开关8的母材毛坯在车床上进行加工,装夹圆柱开关8一端外圆,精车圆柱开关8一端圆柱面,精车圆柱开关8外圆,松开圆柱开关8,通过铜皮包裹圆柱开关8已加工外圆,找正圆柱开关8,加紧圆柱开关8,加工圆柱开关8另一端外圆,松开圆柱开关8,通过砂纸打磨圆柱开关8各处棱边倒角去毛刺,圆柱开关8的一端圆平面平面度为0.09mm,圆柱开关8的另一端圆平面平面度为0.09mm,圆柱开关8的外圆柱面的母线直线度为0.08mm,圆柱开关8的外圆柱面的轴线直线度为0.08mm,圆柱开关8的外圆柱面的直径公差为h7级,圆柱开关8一端的圆平面表面粗糙度为3.2微米,圆柱开关8另一端的圆平面表面粗糙度为3.2微米,圆柱开关8的外圆柱面的轴截面圆度为0.09mm,圆柱开关8的外圆柱面的圆柱度为0.14mm,圆柱开关8的一端圆平面和圆柱开关8另一端的圆平面的平行度为0.21mm,圆柱开关8的外圆柱面和圆柱开关8的圆平面的垂直度为0.22mm,圆柱开关8的外圆柱面和圆柱开关8的另一端圆平面的垂直度为0.22mm。
关于安全挡柱2的材料及尺寸,有以下考虑:安全挡柱2主要用于阻挡雷管爆炸后形成的射流,避免雷管爆炸后形成的射流将安全挡柱2下端炸药起爆,因此,安全挡柱2的材料采用20钢,20钢调制处理后可以获得较高的冲击韧性值,即吸收射流和冲击波的能力在所有钢种里面算很好的,而且价格便宜。关于安全挡柱2的直径,主要考虑以下几个因素,第一个因素是隔爆效果,安全挡柱2只有具备良好的隔爆效果,才能阻挡雷管爆炸后不能将下端炸药引爆,才能保护引爆工作人员的安全性。第二个考虑的因素是运动无阻碍性能,安全挡柱2在初始位置时挡在炸药与雷管之间,而当人员撤离至安全区域后,需要将雷管与炸药对接上,这时安全挡柱2需要退回到外壳雷管座1中,不再阻挡雷管,而安全挡柱2在运动过程中是否遇到阻碍,也是影响安全挡柱2正常运动的因素之一,需要着重考虑。第三个考虑的因素是经济性,随着安全挡柱2的尺寸增加,安全挡柱2的母材经济成本增加。低的成本才会使得本发明具有更好应用推广性。第四个考虑的因素是安全挡柱2的密封性,安全挡柱2和外壳雷管座1之间具有密封圈,高压气体7不能从安全挡柱2和外壳雷管座1之间泄漏,但是随着安全挡柱2尺寸的变化,在适当的尺寸范围,密封可靠性较高。而尺寸不合适的话存在密封隐患。
将安全挡柱2的直径分为六个区间,分为别2mm~5mm、5mm~8mm、8mm~11mm、11mm~14mm、14mm~17mm、17mm~20mm。
以上4个评价标准按照重要性,相应定义的分值为:
安全挡柱2的阻挡可靠性分值:使用威力最大的雷管对着安全挡柱2爆炸,安全挡柱2完全完好为10分,安全挡柱2上端有局部破坏但下端完好8分,安全挡柱2上下端均破坏0分。
安全挡柱2的伸缩可靠性分值:当高压气体7压力降低后,安全挡柱2伸缩率百分之百10分,安全挡柱2伸缩率百分之五十到百分之百之间2分,安全挡柱2伸缩率低于百分之五十0分。
安全挡柱2的经济性分值:直径2毫米至8毫米10分,直径8毫米至17毫米8分,直径17毫米至30毫米4分。
安全挡柱2的密封性分值:安全挡柱2和外壳雷管座1之间的密封可靠性百分之百10分,安全挡柱2和外壳雷管座1之间的密封可靠性百分之五十至百分之百之间4分,安全挡柱2和外壳雷管座1之间的密封可靠性低于百分之五十0分。
分别对安全挡柱2直径的六个区间取具体值进行引爆工作,并根据评价标准相应获取分值,得到的分值如下:
直径 阻挡可靠性 伸缩可靠性 经济性 密封性 总分
2mm~5mm 0 10 10 0 20
5mm~8mm 8 10 10 4 32
8mm~11mm 8 10 8 10 36
11mm~14mm 8 2 8 10 28
14mm~17mm 10 2 8 10 30
17mm~20mm 10 0 4 10 24
通过引爆工作发现,安全挡柱2获得分值最高的直径范围为8mm~11mm,因此,安全挡柱2的直径取值范围为8mm~11mm;
本实施例中,安全挡柱2的直径为8mm。
所述一种无电延时自动插雷管装置,包括以下步骤:
步骤1:将雷管6与起爆线连接,雷管6上端的软管将起爆线包裹住;
步骤2:将外壳雷管座1放置在炸药起爆端,雷管6的下端朝向炸药,将外壳雷管座1与炸药相对位置固定;
步骤3:将圆柱开关8从雷管夹头4的第四偏心圆孔中取出;
步骤4:引爆工作人员撤离;圆柱开关8拔出后,高压气体7会从雷管夹头4的偏心圆孔中排出,外壳雷管座1和雷管夹头4组成的封闭空间中的内压力会随着高压气体7的排出,逐渐降低,在初始阶段,外壳雷管座1和雷管夹头4组成的封闭空间中的内压力还比较大的时候,雷管夹头4和高压气体7保持在原位置,雷管夹头4和高压气体7保持在原位置的这段时间,引爆工作人员可以撤离至安全区域,过一段时间以后,外壳雷管座1和雷管夹头4组成的封闭空间中的内压力降低到较低的压力值后,安全挡柱2会在解保弹簧3向右的拉力下,向右运动,因为安全挡柱2同时受两个方向的作用力,高压气体7给安全挡柱2向左的压力和解保弹簧3给安全挡柱2向右的拉力,当高压气体7压力值降低后,高压气体7给安全挡柱2向左的压力减小,而解保弹簧3给安全挡柱2向右的拉力不变,因此,解保弹簧3给安全挡柱2向右的拉力超过高压气体7给安全挡柱2向左的压力后,安全挡柱2会在解保弹簧3向右的拉力下,向右运动,并且完全进入外壳雷管座1中,与此同时,雷管夹头4会在雷管前进动力弹簧5向下的压力下,向下运动,因为雷管夹头4同时受两个方向的作用力,高压气体7给雷管夹头4向上的压力和雷管前进动力弹簧5给雷管夹头4向下的压力,当高压气体7压力值降低后,高压气体7给雷管夹头4向上的压力减小,而雷管前进动力弹簧5给雷管夹头4向下的压力不变,因此,雷管前进动力弹簧5给雷管夹头4向下的压力超过高压气体7给雷管夹头4向上的压力后,雷管夹头4会在雷管前进动力弹簧5向下的压力下,向下运动,直至雷管6的下端与炸药贴合,完成后续引爆工作准备。
首先进行安全挡柱2的可靠性引爆工作,在安全挡柱2在初始位置的时候,外壳雷管座1下端与炸药接触,然后对雷管6起爆,进行十次引爆工作,雷管6每次引爆工作均发生爆炸,而下端炸药均未发生爆炸,而且安全挡柱2未被完全炸坏,即安全挡柱2挨着雷管一段被炸坏,安全挡柱2挨着炸药一端保持完好。即安全挡柱2可以有效阻隔雷管6爆炸后的能量,使得雷管6爆炸后不会引爆下端炸药,说明安全挡柱2起到了安全防护的作用。
步骤5:将起爆器与起爆线连接,十分钟后通过起爆器将雷管6起爆,通过雷管6起爆炸药,完成爆炸引爆工作。
由于水下爆炸工作时,雷管在水中会出现短路现象,雷管短路后无法起爆,导致爆炸引爆工作失败,本发明在雷管6的上端连接有一根软管,由软管包裹住起爆线,软管伸出水面,将起爆线与水隔离开,避免了雷管线出现短路,进而确保了引爆工作的顺利进行。
本发明的一种无电延时自动插雷管装置,在雷管和炸药之间放置了一个安全挡柱,安全挡柱可以吸收雷管爆炸后起爆端形成的射流,雷管爆炸形成的射流不会将炸药引爆。这种状态下,雷管就算因为外界因素的刺激,提前爆炸,也不会将炸药起爆。引爆工作人员是安全的。引爆工作人员准备撤离时,再打开圆柱开关,安全挡柱会在原位置保持一段时间,这段时间足够引爆工作人员撤离至安全区域,随后安全挡柱会被抽出,雷管和炸药才会贴合,完成后续引爆工作准备。安全挡柱被抽出及雷管和炸药贴合的过程无需人员操作,也无需电路控制,保障了引爆工作人员在引爆工作过程中的安全性。该装置适用于水下引爆工作。
实施例9:
如图1所示,本实施例给出一种无电延时自动插雷管装置,包括雷管6,其特征在于,还包括外壳雷管座1、安全挡柱2、解保弹簧3、雷管夹头4、雷管前进动力弹簧5、高压气体7、圆柱开关8;
外壳雷管座1为第一回转体,外壳雷管座1的第一回转体由上下两部分组成,外壳雷管座1的上部分为第一圆筒体,外壳雷管座1的第一圆筒体内表面为第一外侧内圆柱面,外壳雷管座1的第一圆筒体上端带有第一内法兰,外壳雷管座1的第一内法兰下端面为第一上端同心圆环面,外壳雷管座1的下部分为第一圆板,外壳雷管座1的第一圆板中心处带有第一中心圆孔,外壳雷管座1的第一圆板下端面为第一下端同心圆环面,外壳雷管座1的第一中心圆孔处带有向上的第一环形凸起,外壳雷管座1的第一环形凸起内表面为第一内侧内圆柱面,外壳雷管座1的第一环形凸起侧壁上带有第一侧向圆孔,外壳雷管座1的第一侧向圆孔内表面为第一侧向内圆柱面;
外壳雷管座1的第一回转体轴线垂直于起爆炸药起爆端平面,外壳雷管座1的第一下端同心圆环面与起爆炸药起爆端平面接触;
安全挡柱2为第二圆柱体,安全挡柱2的第二圆柱体为回转体,安全挡柱2的第二圆柱体外侧表面为第二外圆柱面,安全挡柱2的左端面为第二左端圆平面,安全挡柱2的右端面为第二右端圆平面;
安全挡柱2的回转体轴线与外壳雷管座1的回转体轴线垂直,安全挡柱2的第二外圆柱面与外壳雷管座1的第一侧向内圆柱面接触,
解保弹簧3为第三螺旋上升回转体,解保弹簧3的第三螺旋上升回转体的螺旋回转轴线为直线,解保弹簧3的最左端为第三左端点,解保弹簧3的最右端为第三右端点;
解保弹簧3的螺旋回转轴线与安全挡柱2的回转体轴线共线,解保弹簧3的第三左端点与安全挡柱2的第二右端圆平面连接,解保弹簧3的第三右端点与外壳雷管座1的第一外侧内圆柱面连接,解保弹簧3为拉伸状态;
雷管夹头4为第四回转体,雷管夹头4的第四回转体由上下两部分组成,雷管夹头4的上部分为第四圆板,雷管夹头4的第四圆板上带有第四上端中心圆形通孔,雷管夹头4的第四圆板上表面为第四同心圆环面,雷管夹头4的第四圆板外侧面为第四上端外圆柱面,雷管夹头4的第四上端中心圆形通孔内侧面为第四上端内圆柱面,雷管夹头4的第四圆板上带有第四偏心圆孔,雷管夹头4的第四偏心圆孔轴线与雷管夹头4的回转体轴线平行,雷管夹头4的第四偏心圆孔内表面为第四偏心内圆柱面,雷管夹头4的下部分为第四圆柱体,雷管夹头4的第四圆柱体上带有第四下端中心圆形通孔,雷管夹头4的第四圆柱体外侧面为第四下端外圆柱面,雷管夹头4的第四下端中心圆形通孔和雷管夹头4的第四上端中心圆形通孔直径相同。
雷管夹头4的回转体轴线与外壳雷管座1的回转体轴线重合,雷管夹头4位于安全挡柱2的上端,雷管夹头4的第四上端外圆柱面与外壳雷管座1的第一外侧内圆柱面接触,雷管夹头4的第四下端外圆柱面与外壳雷管座1的第一内侧内圆柱面接触;
雷管前进动力弹簧5为第五螺旋上升回转体,雷管前进动力弹簧5的第五螺旋上升回转体的螺旋回转轴线为直线,雷管前进动力弹簧5的最上端为第五上端点,雷管前进动力弹簧5的最下端为第五下端点;
雷管前进动力弹簧5的螺旋回转轴线与外壳雷管座1的回转体轴线重合,雷管前进动力弹簧5位于雷管夹头4上端,雷管前进动力弹簧5的外轮廓与外壳雷管座1的第一外侧内圆柱面接触,雷管前进动力弹簧5的第五上端点与外壳雷管座1的第一上端同心圆环面接触,雷管前进动力弹簧5的第五下端点与雷管夹头4的第四同心圆环面接触,雷管前进动力弹簧5为压缩状态;
雷管6为第六圆柱体,雷管6的第六圆柱体为回转体,雷管6的侧面为第六外圆柱面;
雷管6的回转体轴线与外壳雷管座1的回转体轴线重合,雷管6位于安全挡柱2上端,雷管6的第六外圆柱面与雷管夹头4的第四上端内圆柱面接触;
高压气体7为压缩空气,高压气体7的气体压强为固定值;
高压气体7位于外壳雷管座1和雷管夹头4组成的封闭空间中;
圆柱开关8为第八圆柱体,圆柱开关8的第八圆柱体为回转体,圆柱开关8的侧面为第八外圆柱面;
圆柱开关8位于雷管夹头4的第四偏心圆孔中,圆柱开关8的回转体轴线与雷管夹头4的第四偏心圆孔轴线重合,圆柱开关8的第八外圆柱面与雷管夹头4的第四偏心内圆柱面接触;
外壳雷管座1由上下两部分焊接而成,外壳雷管座1的上部分的毛坯为管料,先装夹外壳雷管座1的上部分的毛坯管料下端,加工外壳雷管座1的上部分上端面,再加工外壳雷管座1的上部分上端外圆,再加工外壳雷管座1的上部分上端内圆,松开外壳雷管座1的上部分,装夹外壳雷管座1的上部分上端外圆,加工外壳雷管座1的上部分下端面,再加工外壳雷管座1的上部分下端外圆,再加工外壳雷管座1的上部分下端内圆,至此,外壳雷管座1的上部分加工完成。外壳雷管座1的下部分的毛坯为棒料,装夹外壳雷管座1的下部分上端,加工外壳雷管座1的下部分下端面,加工外壳雷管座1的下部分下端外圆,加工外壳雷管座1的下部分内孔,松开外壳雷管座1的下部分,装夹外壳雷管座1的下部分下端外圆,加工外壳雷管座1的下部分上端面,加工外壳雷管座1的下部分上端外圆,松开外壳雷管座1的下部分,在铣床上加工外壳雷管座1的下部分垂直于轴线的圆孔,至此,外壳雷管座1的下部分加工完成,将外壳雷管座1的上部分和外壳雷管座1的下部分拼接后,采用氩弧焊的方式焊接二者,焊接后外表面加工平整,至此,外壳雷管座1加工完成。
外壳雷管座1的上部分外圆直径公差为h7级,外壳雷管座1的上部分的上端内圆直径公差为H8级,外壳雷管座1的上部分的下端内圆直径公差为H8级,外壳雷管座1的上部分上端面的平面度为0.12mm,外壳雷管座1的上部分外圆柱面的圆柱度为0.09mm,外壳雷管座1的上部分内圆柱面圆柱度为0.14mm,外壳雷管座1的上部分内圆柱面和外圆柱面的同轴度为0.21mm,外壳雷管座1的上部分的上端面和外圆柱面的垂直度为0.2mm,外壳雷管座1的上部分上端法兰下端面的平面度为0.07mm,外壳雷管座1的上部分上端法兰下端面和内圆柱面的垂直度为0.04mm。外壳雷管座1的下部分下端面平面度为0.12mm,外壳雷管座1的下部分内圆柱面的圆柱度为0.09mm,外壳雷管座1的下部分的内圆柱面和外壳雷管座1的下部分下端面的垂直度为0.14mm。
安全挡柱2的母材为圆柱体,材料为45号钢,对安全挡柱2毛坯进行加热并保温,使得安全挡柱2毛坯内部组织完全奥氏体化,再将安全挡柱2毛坯放入水中冷却,使得安全挡柱2毛坯内部组织大部分变为马氏体组织,再对安全挡柱2毛坯高温回火,使得安全挡柱2毛坯内部组织大部分变为回火索氏体组织,具有较好的综合力学性能。安全挡柱2的母材毛坯在车床上进行加工,装夹安全挡柱2一端外圆,精车安全挡柱2一端圆柱面,精车安全挡柱2外圆,松开安全挡柱2,通过铜皮包裹安全挡柱2已加工外圆,找正安全挡柱2,加紧安全挡柱2,加工安全挡柱2另一端外圆,松开安全挡柱2,通过砂纸打磨安全挡柱2各处棱边倒角去毛刺,安全挡柱2的一端圆平面平面度为0.09mm,安全挡柱2的另一端圆平面平面度为0.09mm,安全挡柱2的外圆柱面的母线直线度为0.08mm,安全挡柱2的外圆柱面的轴线直线度为0.08mm,安全挡柱2的外圆柱面的直径公差为h7级,安全挡柱2一端的圆平面表面粗糙度为3.2微米,安全挡柱2另一端的圆平面表面粗糙度为3.2微米,安全挡柱2的外圆柱面的轴截面圆度为0.09mm,安全挡柱2的外圆柱面的圆柱度为0.14mm,安全挡柱2的一端圆平面和安全挡柱2另一端的圆平面的平行度为0.21mm,安全挡柱2的外圆柱面和安全挡柱2的圆平面的垂直度为0.22mm,安全挡柱2的外圆柱面和安全挡柱2的另一端圆平面的垂直度为0.22mm。
解保弹簧3的材料为60Si2Mn,解保弹簧3由钢丝缠绕在圆柱体上,热处理后成型。解保弹簧3缠绕后,加热,使得解保弹簧3母材全部变成奥氏体,保温,待同素异构转变完全,奥氏体化完全后,将解保弹簧3母材放入油中冷却,使得解保弹簧3内部组织主要成分变为马氏体,再对解保弹簧3母材进行中温回火,使得解保弹簧3内部组织主要成分变为回火托氏体,解保弹簧3母材具有较高的弹性极限和塑性极限,这时解保弹簧3母材的力学性能最适合用作弹簧。至此,解保弹簧3加工完成。
雷管夹头4由棒料加工成型,装夹雷管夹头4的毛坯下端,加工雷管夹头4上端面,再加工雷管夹头4上端外圆,松开雷管夹头4,装夹雷管夹头4上端外圆,加工雷管夹头4下端面,加工雷管夹头4下端外圆,钻雷管夹头4中心圆柱孔,精车雷管夹头4内圆柱孔,松开雷管夹头4,装夹雷管夹头4下端外圆柱面,精加工雷管夹头4上端面,精加工雷管夹头4上端外圆柱面,松开雷管夹头4,通过铣床加工雷管夹头4上端偏心圆孔,至此,雷管夹头4加工完成。
雷管夹头4上端面的平面度为0.09mm,雷管夹头4上端外圆柱面的轴截面圆度为0.07mm,雷管夹头4上端外圆柱面的母线直线度为0.07mm,雷管夹头4上端外圆柱面圆柱度为0.12mm,雷管夹头4内圆柱面的轴截面圆度为0.07mm,雷管夹头4内圆柱面的母线直线度为0.07mm,雷管夹头4内圆柱面圆柱度为0.12mm,雷管夹头4下端面的平面度为0.09mm,雷管夹头4下端外圆柱面的轴截面圆度为0.07mm,雷管夹头4下端外圆柱面的母线直线度为0.07mm,雷管夹头4下端外圆柱面圆柱度为0.12mm,雷管夹头4上端偏心孔的轴截面圆度为0.07mm,雷管夹头4上端偏心孔的母线直线度为0.07mm,雷管夹头4上端偏心孔的圆柱度为0.12mm,雷管夹头4上端面的表面粗糙度为3.2微米,雷管夹头4内圆柱面的表面粗糙度为3.2微米,雷管夹头4下端面的表面粗糙度为3.2微米,雷管夹头4下端外圆柱面的表面粗糙度为3.2微米,雷管夹头4上端偏心孔的表面粗糙度为3.2微米,雷管夹头4上端面和雷管夹头4上端外圆柱面的垂直度为0.21mm,雷管夹头4下端面和雷管夹头4上端外圆柱面的垂直度为0.21mm,雷管夹头4下端外圆柱面和雷管夹头4上端外圆柱面的垂直度为0.21mm,雷管夹头4内圆柱面和雷管夹头4上端外圆柱面的垂直度为0.21mm,雷管夹头4偏心孔圆柱面和雷管夹头4上端外圆柱面的垂直度为0.21mm,雷管夹头4偏心孔的位置度为0.22mm。
雷管前进动力弹簧5的材料为60Si2Mn,雷管前进动力弹簧5由钢丝缠绕在圆柱体上,热处理后成型。雷管前进动力弹簧5缠绕后,加热,使得雷管前进动力弹簧5母材全部变成奥氏体,保温,待同素异构转变完全,奥氏体化完全后,将雷管前进动力弹簧5母材放入油中冷却,使得雷管前进动力弹簧5内部组织主要成分变为马氏体,再对雷管前进动力弹簧5母材进行中温回火,使得雷管前进动力弹簧5内部组织主要成分变为回火托氏体,雷管前进动力弹簧5母材具有较高的弹性极限和塑性极限,这时雷管前进动力弹簧5母材的力学性能最适合用作弹簧。至此,雷管前进动力弹簧5加工完成。
圆柱开关8的母材为圆柱体,材料为45号钢,对圆柱开关8毛坯进行加热并保温,使得圆柱开关8毛坯内部组织完全奥氏体化,再将圆柱开关8毛坯放入水中冷却,使得圆柱开关8毛坯内部组织大部分变为马氏体组织,再对圆柱开关8毛坯高温回火,使得圆柱开关8毛坯内部组织大部分变为回火索氏体组织,具有较好的综合力学性能。圆柱开关8的母材毛坯在车床上进行加工,装夹圆柱开关8一端外圆,精车圆柱开关8一端圆柱面,精车圆柱开关8外圆,松开圆柱开关8,通过铜皮包裹圆柱开关8已加工外圆,找正圆柱开关8,加紧圆柱开关8,加工圆柱开关8另一端外圆,松开圆柱开关8,通过砂纸打磨圆柱开关8各处棱边倒角去毛刺,圆柱开关8的一端圆平面平面度为0.09mm,圆柱开关8的另一端圆平面平面度为0.09mm,圆柱开关8的外圆柱面的母线直线度为0.08mm,圆柱开关8的外圆柱面的轴线直线度为0.08mm,圆柱开关8的外圆柱面的直径公差为h7级,圆柱开关8一端的圆平面表面粗糙度为3.2微米,圆柱开关8另一端的圆平面表面粗糙度为3.2微米,圆柱开关8的外圆柱面的轴截面圆度为0.09mm,圆柱开关8的外圆柱面的圆柱度为0.14mm,圆柱开关8的一端圆平面和圆柱开关8另一端的圆平面的平行度为0.21mm,圆柱开关8的外圆柱面和圆柱开关8的圆平面的垂直度为0.22mm,圆柱开关8的外圆柱面和圆柱开关8的另一端圆平面的垂直度为0.22mm。
外壳雷管座1的外表面安装有缓冲层;炸药静爆引爆工作的工作场经常出现几个场地交替做引爆工作的现象,因此,炸药雷管安装完毕后,其他炸药发生爆炸工作后带来的冲击,出现过将雷管震动并发生脱落的现象,若雷管脱落,引爆工作将无法进行。本发明将外壳雷管座1的外表面安装了缓冲层,本发明在受到外界震动刺激后,由缓冲层来缓冲震动刺激作用,内部的雷管6受到的震动刺激将大幅度减小,不会发生震动脱落的现象,提高了引爆工作可靠性。
关于安全挡柱2的材料及尺寸,有以下考虑:安全挡柱2主要用于阻挡雷管爆炸后形成的射流,避免雷管爆炸后形成的射流将安全挡柱2下端炸药起爆,因此,安全挡柱2的材料采用20钢,20钢调制处理后可以获得较高的冲击韧性值,即吸收射流和冲击波的能力在所有钢种里面算很好的,而且价格便宜。关于安全挡柱2的直径,主要考虑以下几个因素,第一个因素是隔爆效果,安全挡柱2只有具备良好的隔爆效果,才能阻挡雷管爆炸后不能将下端炸药引爆,才能保护引爆工作人员的安全性。第二个考虑的因素是运动无阻碍性能,安全挡柱2在初始位置时挡在炸药与雷管之间,而当人员撤离至安全区域后,需要将雷管与炸药对接上,这时安全挡柱2需要退回到外壳雷管座1中,不再阻挡雷管,而安全挡柱2在运动过程中是否遇到阻碍,也是影响安全挡柱2正常运动的因素之一,需要着重考虑。第三个考虑的因素是经济性,随着安全挡柱2的尺寸增加,安全挡柱2的母材经济成本增加。低的成本才会使得本发明具有更好应用推广性。第四个考虑的因素是安全挡柱2的密封性,安全挡柱2和外壳雷管座1之间具有密封圈,高压气体7不能从安全挡柱2和外壳雷管座1之间泄漏,但是随着安全挡柱2尺寸的变化,在适当的尺寸范围,密封可靠性较高。而尺寸不合适的话存在密封隐患。
将安全挡柱2的直径分为六个区间,分为别2mm~5mm、5mm~8mm、8mm~11mm、11mm~14mm、14mm~17mm、17mm~20mm。
以上4个评价标准按照重要性,相应定义的分值为:
安全挡柱2的阻挡可靠性分值:使用威力最大的雷管对着安全挡柱2爆炸,安全挡柱2完全完好为10分,安全挡柱2上端有局部破坏但下端完好8分,安全挡柱2上下端均破坏0分。
安全挡柱2的伸缩可靠性分值:当高压气体7压力降低后,安全挡柱2伸缩率百分之百10分,安全挡柱2伸缩率百分之五十到百分之百之间2分,安全挡柱2伸缩率低于百分之五十0分。
安全挡柱2的经济性分值:直径2毫米至8毫米10分,直径8毫米至17毫米8分,直径17毫米至30毫米4分。
安全挡柱2的密封性分值:安全挡柱2和外壳雷管座1之间的密封可靠性百分之百10分,安全挡柱2和外壳雷管座1之间的密封可靠性百分之五十至百分之百之间4分,安全挡柱2和外壳雷管座1之间的密封可靠性低于百分之五十0分。
分别对安全挡柱2直径的六个区间取具体值进行引爆工作,并根据评价标准相应获取分值,得到的分值如下:
通过引爆工作发现,安全挡柱2获得分值最高的直径范围为8mm~11mm,因此,安全挡柱2的直径取值范围为8mm~11mm;
本实施例中,安全挡柱2的直径为8mm。
所述一种无电延时自动插雷管装置,包括以下步骤:
步骤1:将雷管6与起爆线连接;
步骤2:将外壳雷管座1放置在炸药起爆端,雷管6的下端朝向炸药,将外壳雷管座1与炸药相对位置固定;
步骤3:将圆柱开关8从雷管夹头4的第四偏心圆孔中取出;
步骤4:引爆工作人员撤离;圆柱开关8拔出后,高压气体7会从雷管夹头4的偏心圆孔中排出,外壳雷管座1和雷管夹头4组成的封闭空间中的内压力会随着高压气体7的排出,逐渐降低,在初始阶段,外壳雷管座1和雷管夹头4组成的封闭空间中的内压力还比较大的时候,雷管夹头4和高压气体7保持在原位置,雷管夹头4和高压气体7保持在原位置的这段时间,引爆工作人员可以撤离至安全区域,过一段时间以后,外壳雷管座1和雷管夹头4组成的封闭空间中的内压力降低到较低的压力值后,安全挡柱2会在解保弹簧3向右的拉力下,向右运动,因为安全挡柱2同时受两个方向的作用力,高压气体7给安全挡柱2向左的压力和解保弹簧3给安全挡柱2向右的拉力,当高压气体7压力值降低后,高压气体7给安全挡柱2向左的压力减小,而解保弹簧3给安全挡柱2向右的拉力不变,因此,解保弹簧3给安全挡柱2向右的拉力超过高压气体7给安全挡柱2向左的压力后,安全挡柱2会在解保弹簧3向右的拉力下,向右运动,并且完全进入外壳雷管座1中,与此同时,雷管夹头4会在雷管前进动力弹簧5向下的压力下,向下运动,因为雷管夹头4同时受两个方向的作用力,高压气体7给雷管夹头4向上的压力和雷管前进动力弹簧5给雷管夹头4向下的压力,当高压气体7压力值降低后,高压气体7给雷管夹头4向上的压力减小,而雷管前进动力弹簧5给雷管夹头4向下的压力不变,因此,雷管前进动力弹簧5给雷管夹头4向下的压力超过高压气体7给雷管夹头4向上的压力后,雷管夹头4会在雷管前进动力弹簧5向下的压力下,向下运动,直至雷管6的下端与炸药贴合,完成后续引爆工作准备。
首先进行安全挡柱2的可靠性引爆工作,在安全挡柱2在初始位置的时候,外壳雷管座1下端与炸药接触,然后对雷管6起爆,进行十次引爆工作,雷管6每次引爆工作均发生爆炸,而下端炸药均未发生爆炸,而且安全挡柱2未被完全炸坏,即安全挡柱2挨着雷管一段被炸坏,安全挡柱2挨着炸药一端保持完好。即安全挡柱2可以有效阻隔雷管6爆炸后的能量,使得雷管6爆炸后不会引爆下端炸药,说明安全挡柱2起到了安全防护的作用。
步骤5:将起爆器与起爆线连接,十分钟后通过起爆器将雷管6起爆,通过雷管6起爆炸药,完成爆炸引爆工作。
本发明的一种无电延时自动插雷管装置,在雷管和炸药之间放置了一个安全挡柱,安全挡柱可以吸收雷管爆炸后起爆端形成的射流,雷管爆炸形成的射流不会将炸药引爆。这种状态下,雷管就算因为外界因素的刺激,提前爆炸,也不会将炸药起爆。引爆工作人员是安全的。引爆工作人员准备撤离时,再打开圆柱开关,安全挡柱会在原位置保持一段时间,这段时间足够引爆工作人员撤离至安全区域,随后安全挡柱会被抽出,雷管和炸药才会贴合,完成后续引爆工作准备。安全挡柱被抽出及雷管和炸药贴合的过程无需人员操作,也无需电路控制,保障了引爆工作人员在引爆工作过程中的安全性。该装置具有防震功能。

Claims (10)

1.一种无电延时自动插雷管装置,包括雷管(6),其特征在于,还包括外壳雷管座(1)、安全挡柱(2)、解保弹簧(3)、雷管夹头(4)、雷管前进动力弹簧(5)、高压气体(7)、圆柱开关(8);
外壳雷管座(1)为第一回转体,外壳雷管座(1)的第一回转体由上下两部分组成,外壳雷管座(1)的上部分为第一圆筒体,外壳雷管座(1)的第一圆筒体内表面为第一外侧内圆柱面,外壳雷管座(1)的第一圆筒体上端带有第一内法兰,外壳雷管座(1)的第一内法兰下端面为第一上端同心圆环面,外壳雷管座(1)的下部分为第一圆板,外壳雷管座(1)的第一圆板中心处带有第一中心圆孔,外壳雷管座(1)的第一圆板下端面为第一下端同心圆环面,外壳雷管座(1)的第一中心圆孔处带有向上的第一环形凸起,外壳雷管座(1)的第一环形凸起内表面为第一内侧内圆柱面,外壳雷管座(1)的第一环形凸起侧壁上带有第一侧向圆孔,外壳雷管座(1)的第一侧向圆孔内表面为第一侧向内圆柱面;
外壳雷管座(1)的第一回转体轴线垂直于起爆炸药起爆端平面,外壳雷管座(1)的第一下端同心圆环面与起爆炸药起爆端平面接触;
安全挡柱(2)为第二圆柱体,安全挡柱(2)的第二圆柱体为回转体,安全挡柱(2)的第二圆柱体外侧表面为第二外圆柱面,安全挡柱(2)的左端面为第二左端圆平面,安全挡柱(2)的右端面为第二右端圆平面;
安全挡柱(2)的回转体轴线与外壳雷管座(1)的回转体轴线垂直,安全挡柱(2)的第二外圆柱面与外壳雷管座(1)的第一侧向内圆柱面接触,
安全挡柱(2)的材料为20钢,安全挡柱(2)的直径为8mm~11mm;
解保弹簧(3)为第三螺旋上升回转体,解保弹簧(3)的第三螺旋上升回转体的螺旋回转轴线为直线,解保弹簧(3)的最左端为第三左端点,解保弹簧(3)的最右端为第三右端点;
解保弹簧(3)的螺旋回转轴线与安全挡柱(2)的回转体轴线共线,解保弹簧(3)的第三左端点与安全挡柱(2)的第二右端圆平面连接,解保弹簧(3)的第三右端点与外壳雷管座(1)的第一外侧内圆柱面连接,解保弹簧(3)为拉伸状态;
雷管夹头(4)为第四回转体,雷管夹头(4)的第四回转体由上下两部分组成,雷管夹头(4)的上部分为第四圆板,雷管夹头(4)的第四圆板上带有第四上端中心圆形通孔,雷管夹头(4)的第四圆板上表面为第四同心圆环面,雷管夹头(4)的第四圆板外侧面为第四上端外圆柱面,雷管夹头(4)的第四上端中心圆形通孔内侧面为第四上端内圆柱面,雷管夹头(4)的第四圆板上带有第四偏心圆孔,雷管夹头(4)的第四偏心圆孔轴线与雷管夹头(4)的回转体轴线平行,雷管夹头(4)的第四偏心圆孔内表面为第四偏心内圆柱面,雷管夹头(4)的下部分为第四圆柱体,雷管夹头(4)的第四圆柱体上带有第四下端中心圆形通孔,雷管夹头(4)的第四圆柱体外侧面为第四下端外圆柱面,雷管夹头(4)的第四下端中心圆形通孔和雷管夹头(4)的第四上端中心圆形通孔直径相同;
雷管夹头(4)的回转体轴线与外壳雷管座(1)的回转体轴线重合,雷管夹头(4)位于安全挡柱(2)的上端,雷管夹头(4)的第四上端外圆柱面与外壳雷管座(1)的第一外侧内圆柱面接触,雷管夹头(4)的第四下端外圆柱面与外壳雷管座(1)的第一内侧内圆柱面接触;
雷管前进动力弹簧(5)为第五螺旋上升回转体,雷管前进动力弹簧(5)的第五螺旋上升回转体的螺旋回转轴线为直线,雷管前进动力弹簧(5)的最上端为第五上端点,雷管前进动力弹簧(5)的最下端为第五下端点;
雷管前进动力弹簧(5)的螺旋回转轴线与外壳雷管座(1)的回转体轴线重合,雷管前进动力弹簧(5)位于雷管夹头(4)上端,雷管前进动力弹簧(5)的外轮廓与外壳雷管座(1)的第一外侧内圆柱面接触,雷管前进动力弹簧(5)的第五上端点与外壳雷管座(1)的第一上端同心圆环面接触,雷管前进动力弹簧(5)的第五下端点与雷管夹头(4)的第四同心圆环面接触,雷管前进动力弹簧(5)为压缩状态;
雷管(6)为第六圆柱体,雷管(6)的第六圆柱体为回转体,雷管(6)的侧面为第六外圆柱面;
雷管(6)的回转体轴线与外壳雷管座(1)的回转体轴线重合,雷管(6)位于安全挡柱(2)上端,雷管(6)的第六外圆柱面与雷管夹头(4)的第四上端内圆柱面接触;
高压气体(7)为压缩空气,高压气体(7)的气体压强为固定值;
高压气体(7)位于外壳雷管座(1)和雷管夹头(4)组成的封闭空间中;
圆柱开关(8)为第八圆柱体,圆柱开关(8)的第八圆柱体为回转体,圆柱开关(8)的侧面为第八外圆柱面;
圆柱开关(8)位于雷管夹头(4)的第四偏心圆孔中,圆柱开关(8)的回转体轴线与雷管夹头(4)的第四偏心圆孔轴线重合,圆柱开关(8)的第八外圆柱面与雷管夹头(4)的第四偏心内圆柱面接触;
所述一种无电延时自动插雷管装置,包括以下步骤:
步骤1:将雷管(6)与起爆线连接;
步骤2:将外壳雷管座(1)放置在炸药起爆端,雷管(6)的下端朝向炸药,将外壳雷管座(1)与炸药相对位置固定;
步骤3:将圆柱开关(8)从雷管夹头(4)的第四偏心圆孔中取出;
步骤4:引爆工作人员撤离;
步骤5:将起爆器与起爆线连接,十分钟后通过起爆器将雷管(6)起爆,通过雷管(6)起爆炸药,完成爆炸引爆工作。
2.如权利要求1所述一种无电延时自动插雷管装置,其特征在于,雷管夹头(4)的第四偏心圆孔的直径为0.42~0.48mm;
高压气体(7)的气体压强为0.23~0.27兆帕。
3.如权利要求1所述一种无电延时自动插雷管装置,其特征在于,雷管夹头(4)为第四回转体,雷管夹头(4)的第四回转体由上下两部分组成,雷管夹头(4)的上部分为第四圆板,雷管夹头(4)的第四圆板上带有第四上端中心圆形通孔,雷管夹头(4)的第四圆板上表面为第四同心圆环面,雷管夹头(4)的第四圆板外侧面为第四上端外圆柱面,雷管夹头(4)的第四上端中心圆形通孔内侧面为第四上端内圆柱面,雷管夹头(4)的第四圆板上带有第四偏心圆孔,雷管夹头(4)的第四偏心圆孔轴线与雷管夹头(4)的回转体轴线平行,雷管夹头(4)的第四偏心圆孔内表面为第四偏心内圆柱面,雷管夹头(4)的下部分为第四圆柱体,雷管夹头(4)的第四圆柱体上带有第四下端中心圆形通孔,雷管夹头(4)的第四圆柱体外侧面为第四下端外圆柱面,雷管夹头(4)的第四下端中心圆形通孔和雷管夹头(4)的第四上端中心圆形通孔直径相同,雷管夹头(4)的第四下端中心圆形通孔内侧面带有一圈均布的径向伸缩的弹簧,一圈均布的径向伸缩的弹簧另一端所在分布圆直径为4~21mm。
4.如权利要求1所述一种无电延时自动插雷管装置,其特征在于,圆柱开关(8)为第八圆柱体,圆柱开关(8)的第八圆柱体为回转体,圆柱开关(8)的侧面为第八外圆柱面,圆柱开关(8)的上端连接有一根绳子;
圆柱开关(8)位于雷管夹头(4)的第四偏心圆孔中,圆柱开关(8)的回转体轴线与雷管夹头(4)的第四偏心圆孔轴线重合,圆柱开关(8)的第八外圆柱面与雷管夹头(4)的第四偏心内圆柱面接触;
所述一种无电延时自动插雷管装置,包括以下步骤:
步骤1:将雷管(6)与起爆线连接;
步骤2:将外壳雷管座(1)放置在炸药起爆端,雷管(6)的下端朝向炸药,将外壳雷管座(1)与炸药相对位置固定;
步骤3:引爆工作人员撤离;
步骤4:引爆工作人员到达安全区域后,通过拉圆柱开关(8)上端的绳子将圆柱开关(8)从雷管夹头(4)的第四偏心圆孔中取出;
步骤5:将起爆器与起爆线连接,十分钟后通过起爆器将雷管(6)起爆,通过雷管(6)起爆炸药,完成爆炸引爆工作。
5.如权利要求1所述一种无电延时自动插雷管装置,其特征在于,外壳雷管座(1)为第一回转体,外壳雷管座(1)的第一回转体由上下两部分组成,外壳雷管座(1)的上部分为第一圆筒体,外壳雷管座(1)的第一圆筒体内表面为第一外侧内圆柱面,外壳雷管座(1)的第一圆筒体上端带有第一内法兰,外壳雷管座(1)的第一内法兰下端面为第一上端同心圆环面,外壳雷管座(1)的下部分为第一圆板,外壳雷管座(1)的第一圆板中心处带有第一中心圆孔,外壳雷管座(1)的第一圆板下端面为第一下端同心圆环面,外壳雷管座(1)的第一中心圆孔处带有向上的第一环形凸起,外壳雷管座(1)的第一环形凸起内表面为第一内侧内圆柱面,外壳雷管座(1)的第一环形凸起侧壁上带有第一侧向圆孔,外壳雷管座(1)的第一侧向圆孔内表面为第一侧向内圆柱面,外壳雷管座(1)的上端连接有一根绳子;
所述一种无电延时自动插雷管装置,包括以下步骤:
步骤1:将雷管(6)与起爆线连接;
步骤2:将外壳雷管座(1)放置在炸药起爆端,雷管(6)的下端朝向炸药;
步骤3:将圆柱开关(8)从雷管夹头(4)的第四偏心圆孔中取出;
步骤4:引爆工作人员撤离;
步骤5:将起爆器与起爆线连接,十分钟后,通过拉拽外壳雷管座(1)的上端连接的绳子将外壳雷管座(1)与炸药分离,将雷管(6)留在炸药上端,通过起爆器将雷管(6)起爆,通过雷管(6)起爆炸药,完成爆炸引爆工作。
6.如权利要求1所述一种无电延时自动插雷管装置,其特征在于,雷管(6)为第六圆柱体,雷管(6)的第六圆柱体为回转体,雷管(6)的侧面为第六外圆柱面,雷管(6)的上端连接有一根绳子;
所述一种无电延时自动插雷管装置,包括以下步骤:
步骤1:将雷管(6)与起爆线连接;
步骤2:将外壳雷管座(1)放置在炸药起爆端,雷管(6)的下端朝向炸药,将外壳雷管座(1)与炸药相对位置固定;
步骤3:将圆柱开关(8)从雷管夹头(4)的第四偏心圆孔中取出;
步骤4:引爆工作人员撤离;
步骤5:将起爆器与起爆线连接,十分钟后通过起爆器将雷管(6)起爆,通过雷管(6)起爆炸药,完成爆炸引爆工作;若雷管(6)出现哑火现象,通过拉拽雷管(6)上端的绳子,取出哑火的雷管(6),完成远程排爆。
7.如权利要求1所述一种无电延时自动插雷管装置,其特征在于,外壳雷管座(1)为第一回转体,外壳雷管座(1)的第一回转体由上下两部分组成,外壳雷管座(1)的上部分为第一圆筒体,外壳雷管座(1)的第一圆筒体内表面为第一外侧内圆柱面,外壳雷管座(1)的第一圆筒体上端带有第一内法兰,外壳雷管座(1)的第一内法兰下端面为第一上端同心圆环面,外壳雷管座(1)的下部分为第一圆板,外壳雷管座(1)的第一圆板中心处带有第一中心圆孔,外壳雷管座(1)的第一圆板下端面为第一下端同心圆环面,外壳雷管座(1)的第一中心圆孔处带有向上的第一环形凸起,外壳雷管座(1)的第一环形凸起内表面为第一内侧内圆柱面,外壳雷管座(1)的第一环形凸起侧壁上带有第一侧向圆孔,外壳雷管座(1)的第一侧向圆孔内表面为第一侧向内圆柱面;外壳雷管座(1)的第一内法兰上端安装有一个盖板,外壳雷管座(1)的第一内法兰上端的盖板上带有一个偏心孔和一个中心孔,外壳雷管座(1)的第一内法兰上端的盖板的偏心孔与圆柱开关(8)的侧面为第八外圆柱面配合,外壳雷管座(1)的第一内法兰上端的盖板的中心孔与雷管(6)的起爆线密封配合。
8.如权利要求1所述一种无电延时自动插雷管装置,其特征在于,安全挡柱(2)为第二圆柱体,安全挡柱(2)的第二圆柱体为回转体,安全挡柱(2)的第二圆柱体外侧表面为第二外圆柱面,安全挡柱(2)的左端面为第二左端圆平面,安全挡柱(2)的右端面为第二右端圆平面,安全挡柱(2)的下端放置一块扩爆药。
9.如权利要求1所述一种无电延时自动插雷管装置,其特征在于,雷管(6)为第六圆柱体,雷管(6)的第六圆柱体为回转体,雷管(6)的侧面为第六外圆柱面,雷管(6)的上端连接有一根软管。
10.如权利要求1所述一种无电延时自动插雷管装置,其特征在于,外壳雷管座(1)为第一回转体,外壳雷管座(1)的第一回转体由上下两部分组成,外壳雷管座(1)的上部分为第一圆筒体,外壳雷管座(1)的第一圆筒体内表面为第一外侧内圆柱面,外壳雷管座(1)的第一圆筒体上端带有第一内法兰,外壳雷管座(1)的第一内法兰下端面为第一上端同心圆环面,外壳雷管座(1)的下部分为第一圆板,外壳雷管座(1)的第一圆板中心处带有第一中心圆孔,外壳雷管座(1)的第一圆板下端面为第一下端同心圆环面,外壳雷管座(1)的第一中心圆孔处带有向上的第一环形凸起,外壳雷管座(1)的第一环形凸起内表面为第一内侧内圆柱面,外壳雷管座(1)的第一环形凸起侧壁上带有第一侧向圆孔,外壳雷管座(1)的第一侧向圆孔内表面为第一侧向内圆柱面,外壳雷管座(1)的外表面安装有缓冲层。
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