CN111102891B - 一种无常规延期机构的点火具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无常规延期机构的点火具，包括壳体，针刺火帽，弹簧，击针，一遍点火药装药，二遍点火药装药，一遍硝化棉(按一定比例混合了纳米级的金属铝粉和纳米硼粉)，二遍硝化棉等构成。其特征在于通过利用纳米级硼粉和铝粉的金属活性来提高硝化棉的点火强度，使感度较低的硝化棉与火帽等组成点火具的发火机构，提高发火机构的稳定性(此特制硝化棉在实验中已接近传统起爆药性能)，对黑火药、硼/硝酸钾、苦味酸钾/高氯酸钾等点火药均能稳定激发；所述特殊的装药结构可以保证硝化棉易于发生爆燃反应；利用二遍硝化棉的燃烧时间作为点火具的延期时间，延期时间和所用二遍硝化棉的质量成正比，取消了传统惯性点火具中的延期机构。

Description

一种无常规延期机构的点火具

技术领域

本发明涉及火工品领域中的一种点火具，特别是一种无常规延期机构的点火具，属于火工品领域。

背景技术

现阶段我国武器系统一般需要具备瞬发或延迟功能的点火器。瞬发点火在国内已经具备较为成熟的技术。在起爆器材领域一般通过导火索、导爆索、机械延时、化学延时、电子延时等实现延期效果。在武器系统中，受条件约束一般采用延期机构(延期药)实现延时效果。随着武器系统的发展，对火工品的性能要求也进一步提高，但是就火工品而言，其本质的不安定性依然存在。

对延期药而言，虽然现阶段所使用的均为无气体延期药，但是由于氧化物的分解及药粒间的空隙使得还是有气体存在，这造成了所谓的“层状龟裂”以及振动燃烧现象，不利于保证延时精度,加大了生产难度。并且延期药的精度还受到原料纯度、细度、均匀度、湿度、引火药药量等影响。有时还存在压药工艺不当造成药高偏差大，延期机构密封性不足，使延期药点火压力降低，导致延期时间超差。本文所采用的二遍硝化棉工艺简单且成熟，保证了延期精度且降低成本、减少污染。

文中所述一遍硝化棉在性能上接近传统起爆药，一遍硝化棉的使用，进一步保证了点火具的稳定发火。目前，传统的起爆药多为二硝基重氮酚(DDNP)具有感度高爆轰成长快爆速高等优点，但是DDNP机械感度高，耐压性较差，压制密度以1.10g/cm3为上限，此外DDNP的摩擦感度在常用起爆药中是最低的，此外每生产1千克DDNP约生成150-250千克的工业废水，且废水还具有一定的毒性。虽然上述药剂存在之多问题，但目前尚没有更好的起爆药来替代上述药剂。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种无常规延期机构的点火具，通过在硝化棉(NC)中添加纳米级的硼粉和金属铝粉，使得硝化棉具有较高的点火强度，起到起爆药的作用，进一步提高点火具的点火稳定性；取消了传统惯性点火具中的延期机构，便于降低生产成本，其延期时间取决于所压装的二遍硝化棉的燃烧时间，构成一种无常规延期机构的点火具。本发明提供的一种无常规延期机构的点火具，其改性硝化棉的装药量较低，在雷管测试中仅用传统起爆药的三分之二就能保证其稳定发火，但是做工能力及各项指标已经达到了行业标准，满足了工程上的需要，使用生产时污染较低的硝化棉(NC)替代二硝基重氮酚，不但解决了工业生产二硝基重氮酚会产生的废水问题，降低了企业的生产成本；而且降低了生产过程中对工人身体的危害。具有生产工艺简单、成本低、污染小等特点。

本发明的目的是通过以下技术方案予以实现的，一种无常规延期机构的点火具，其包括:壳体，一遍点火药，二遍点火药，加强帽，一遍硝化棉，二遍硝化棉，针刺火帽，弹簧，击针构成。其特征在于:所述点火具中一遍硝化棉按一定比例混合了纳米级金属铝粉和硼粉，二遍硝化棉与一遍硝化棉之间的接触面并不平滑，形成了阶梯状断层的特殊内部结构:所述一遍装药为黑火药；所述二遍装药为硼/硝酸钾。

作为上述技术方案的进一步改进，混合了纳米级铝粉和纳米硼粉的一遍硝化棉中纳米铝粉和纳米硼粉的质量比为3:1，在相同质量下，调整延时间隔以实现不同段别。

作为上述技术方案的进一步改进，所述主装药点火药包括依次埋设在管壳内的二遍黑火药，一遍硼/硝酸钾。

作为上述技术方案的进一步改进，取消了传统点火管中的延期机构，降低了点火具的生产成本。

作为上述技术方案的进一步改进，所述加强帽为ABC工程塑料构件，所述管壳采用铝壳，并在外表面镀上一层氧化膜。

作为上述技术方案的进一步改进，所述点火具的延期时间取决于所压装的二遍硝化棉的燃烧时间，可以通过改变不同燃烧速度的药剂来改变所述点火具的延期时间。

本发明的一种无常规延期机构的点火具，其结构为:所述延期点火具管壳内依次火帽、击针；加强帽内部依次压装二遍硝化棉和一遍硝化棉；压装二遍装药、一遍装药；螺塞。

本发明的一种无常规延期机构的点火具，其特征为:惯性条件下击针激发火帽，引燃普通硝化棉，点火具的延期时间取决于所压装的二遍硝化棉的燃烧时间，普通硝化棉在不均匀接触面的作用下易于发生燃烧转爆轰的反应，发生爆轰的同时引燃混有纳米级金属粉末的硝化棉，在金属纳米粉的作用下提高了反应的爆轰威力和点火强度，确保了点火稳定性和威力，爆轰形成后依次引燃二遍装药和一遍装药，完成整个点火具的点火过程。

本发明的一种无常规延期机构的点火具，其特征在于:所述一遍硝化棉是采用了硝化棉混合纳米级的硼粉和铝粉，通过增强药剂的发火能力和爆轰强度来提高点火稳定性，在这种装药结构中，由于接触面不平滑，容易进行燃烧转爆轰的化学反应，其爆轰的威力也被进一步增强。在用雷管测试时，此种装药代替传统起爆药可以达到较好的发火概率，用在点火具中可以极高地保证稳定点火。点火具延期机构的延期时间取决于所压装的二遍硝化棉的燃烧时间，可以通过改变不同燃烧速度的药剂来来改变所述点火具的延期时间，取消了传统点火具中的延期机构，节约了生产成本。

本发明的一种无常规延期机构的点火具的优点和积极效果在于:采用的装药结构，在控制硝化棉用量的同时，保证了点火具的点火概率，解决了传统起爆药生产废水处理困难的问题，降低了企业的生产成本，降低了生产过程中其对工人健康的危害，减轻了劳动强度，取消了传统点火具中的延期机构，点火具的延期时间取决于所压装的二遍硝化棉的燃烧时间，可以通过改变不同燃烧速度的药剂来来改变所述点火具的延期时间，降低了点火具的生产成本。具有点火效率稳定，污染小，工艺简单，做工能力强的优势。

附图说明

图1是无常规延期机构的点火具的雷管壳剖面图；

图2是无常规延期机构的点火具的装火帽示意图；

图3是无常规延期机构的点火具的装击针，压装加强帽示意图；

图4是无常规延期机构的点火具的压装二遍硝化棉示意图；

图5是无常规延期机构的点火具的压装一遍混合纳米金属粉的硝化棉示意图；

图6是无常规延期机构的点火具的压装二遍药示意图；

图7是无常规延期机构的点火具的压装一遍药示意图；

图8是无常规延期机构的点火具的整体结构示意图；

图9是黑索金替代硝化棉的无常规延期机构的点火具的整体结构示意图；

图10是太安替代硝化棉的无常规延期机构的点火具的整体结构示意图；

图11是特屈儿替代硝化棉的无常规延期机构的点火具的整体结构示意图。

具体实施方式

下面将结合实例和附图对本发明的构思以及具体结构和本发明所产生的效果进行清楚、完整的描述，以便充分地理解本发明的特征目的及效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。

实施例1

如图8所示处的是本发明实施例一中的一种无常规延期机构点火具的整体结构图。作为本发明的一种优选方案，设计的一种无延期药的延期点火具包括:点火具体1，火帽2，击针3，加强帽4，二遍硝化棉5，一遍硝化棉6，二遍装药7，一遍装药8，螺塞9。

在本发明的实施例一中，作为本发明的优选方案，其特征在于:所述点火具体1长45mm，底端外径为15mm，顶端外径为12mm，药包直径18mm，顶端轴向部分厚度为8mm；所述一遍装药8为3号小粒黑火药(KNO3/S/C＝75-78/10/15-12)(水分含量控制在0.7％-0.8％)8.2-9.4g；所述二遍装药7为聚四氟乙烯/铝粉/镁粉(40/30/30)2.1-2.3g；所述二遍硝化棉5为0.4-0.45g，所述一遍硝化棉6为1.1-1.13g。所述管壳1内先压装火帽2，击针3，加强帽4，在加强帽里压装二遍硝化棉0.4-0.45g；压装一遍硝化棉1.1-1.13g；再压装聚四氟乙烯/铝粉/镁粉2.1-2.3g的二遍装药7；压装3号小粒黑火药8.2-9.4g的一遍装药8(药柱压装密度控制在1.7-1.9g/cm3)；加强帽4设有穿火孔的正面朝向点火具上方；由螺塞9固定。

在本发明的实施例一中，作为本发明的优选方案，点火具的延期时间取决于所压装的二遍硝化棉5的燃烧时间，取消了传统的延期体，降低了生产的成本。

在本发明的实施例一中，作为本发明的一种优选方案，加强帽4及依次埋设在内的二遍硝化棉5、一遍硝化棉6是传爆元件，在混合了纳米级铝粉和纳米硼粉的一遍硝化棉中纳米铝粉和纳米硼粉的质量比为3:1，在相同质量下，调整延时间隔以实现不同段别。

在本发明的实施例一中，作为本发明的一种优选方案，所述加强帽4将二遍硝化棉5和一遍硝化棉6依次包裹着。

在本发明的实施例一中，作为本发明的一种优选方案，加强帽4采用ABC工程塑料制成，加强帽可以起到固定装药高度，增强反应时侧向的约束力，使得点火具作用时的能量向设定方向传递。

在本发明的实施例一中，作为本发明的优选方案，点火具管壳1材料使用了金属铝壳，金属铝会在表面自然生成致密的氧化膜，在氧化膜的保护下点火具不会受到外界杂乱电流的影响。

实施例2

如图9所示处的是本发明实施例二中的一种无常规延期机构点火具的整体结构图。作作为本发明的一种优选方案，设计的一种无延期药的延期点火具包括:点火具体1，火帽2，击针3，加强帽4，黑索金51，一遍硝化棉6，二遍装药7，一遍装药8，螺塞9。

在本发明的实施例二中，作为本发明的优选方案，其特征在于:所述点火具体1长45mm，底端外径为15mm，顶端外径为12mm，药包直径18mm，顶端轴向部分厚度为8mm；所述一遍装药8为3号小粒黑火药3.09-3.51g；所述二遍装药7为硼/硝酸钾7.2-7.8g；所述一遍硝化棉6为1.1-1.13g，所述黑索金0.3-0.35g。所述管壳1内先压装火帽2，击针3，加强帽4，在加强帽里压装黑索金0.3-0.35g；压装一遍硝化棉1.1-1.13g；压装硼/硝酸钾7.2-7.8g的二遍装药7；再压装3号小粒黑火药3.09-3.51g的一遍装药8(药柱压装密度控制在1.7-1.9g/cm3)；加强帽4设有穿火孔的正面朝向点火具上方；由螺塞9固定。

在本发明的实施例二中，作为本发明的优选方案，点火具的延期时间取决于所压装的黑索金51的燃烧时间，取消了传统的延期体，降低了生产的成本。

在本发明的实施例二中，作为本发明的一种优选方案，加强帽4及依次埋设在内的黑索金51、一遍硝化棉6是传爆元件，在混合了纳米级铝粉和纳米硼粉的一遍硝化棉6中纳米铝粉和纳米硼粉的质量比为3:1，在相同质量下，调整延时间隔以实现不同段别。

在本发明的实施例二中，作为本发明的一种优选方案，所述加强帽4将黑索金51和一遍硝化棉6依次包裹着。

在本发明的实施例二中，作为本发明的一种优选方案，加强帽4采用ABC工程塑料制成，加强帽可以起到固定装药高度，增强药物反应时侧向的约束力，使得能量向设定方向传递。

在本发明的实施例二中，作为本发明的优选方案，点火具壳体1材料使用了金属铝壳，金属铝会在表面自然生成致密的氧化膜，在氧化膜的保护下其不会受到外界杂乱电流的影响，也避免了外壳生锈。

实施例3

如图10所示处的是本发明实施例三中的一种无常规延期机构点火具的整体结构图。作为本发明的一种优选方案，设计的一种无延期药的延期点火具包括:点火具体1，火帽2，击针3，加强帽4，太安52，一遍硝化棉6，二遍装药7，一遍装药8，螺塞9。

在本发明的实施例三中，作为本发明的优选方案，其特征在于:所述点火具体1长45mm，底端外径为15mm，顶端外径为12mm，药包直径18mm，顶端轴向部分厚度为8mm；所述一遍装药8为3号小粒黑火药3.1-3.5g；所述二遍装药7为硼/硝酸钾7.21-8.19g；所述一遍硝化棉6为1.1-1.13g，所述太安52为0.3-0.4g。所述管壳1内先压装火帽2，击针3，加强帽4，在加强帽里压装太安0.3-0.35g；压装一遍硝化棉1.1-1.13g；压装硼/硝酸钾7.21-8.19g的二遍装药7；压装3号小粒黑火药3.1-3.5g的一遍装药8(药柱压装密度控制在1.7-1.9g/cm3)；加强帽4设有穿火孔的正面朝向点火具上方；由螺塞9固定。

在本发明的实施例三中，作为本发明的优选方案，点火具的延期时间取决于所压装的太安52的燃烧时间，取消了传统的延期体，降低了生产的成本。

在本发明的实施例三中，作为本发明的一种优选方案，加强帽4及依次埋设在内的太安52、一遍硝化棉6是传爆元件，在混合了纳米级铝粉和纳米硼粉的一遍硝化棉6中纳米铝粉和纳米硼粉的质量比为3:1，在相同质量下，调整延时间隔以实现不同段别。

在本发明的实施例三中，作为本发明的一种优选方案，所述加强帽4将太安52和一遍硝化棉6依次包裹着。

在本发明的实施例三中，作为本发明的一种优选方案，加强帽4采用ABC工程塑料制成，加强帽可以起到固定装药高度，增强药物作用时侧向的约束力，使得能量向设定方向传递。

在本发明的实施例三中，作为本发明的优选方案，点火具管壳1材料使用了金属铝壳，金属铝会在表面自然生成致密的氧化膜，在氧化膜的保护点火具不会受到外界杂乱电流的影响，也避免了其外壳生锈。

实施例4

如图11所示处的是本发明实施例四中的一种无常规延期机构点火具的整体结构图。作为本发明的一种优选方案，设计的一种无延期药的延期点火具包括:点火具体1，火帽2，击针3，加强帽4，特屈儿53，一遍硝化棉6，二遍装药7，一遍装药8，螺塞9。在本发明的实施例四中，作为本发明的优选方案，其特征在于:所述点火具体1长45mm，底端外径为15mm，顶端外径为12mm，药包直径18mm，顶端轴向部分厚度为8mm；所述一遍装药8为3号小粒黑火药3.9-4.2g；所述二遍装药7为硼/硝酸钾9.2-9.8g；所述一遍硝化棉6为1.1-1.13g，所述特屈儿53为0.3-0.4g。所述管壳1内先压装火帽2，击针3，加强帽4，在加强帽里压装特屈儿0.3-0.38g；压装一遍硝化棉1.1-1.13g；再压装硼/硝酸钾9.2-9.8g的二遍装药7；压装3号小粒黑火药3.9-4.2g的一遍装药8(药柱压装密度控制在1.7-1.9g/cm3)；加强帽4设有穿火孔的正面朝向点火具上方；由螺塞9固定。

在本发明的实施例四中，作为本发明的优选方案，点火具的延期时间取决于所压装的特屈儿53的燃烧时间，取消了传统的铅制延期体，降低了生产的成本。

在本发明的实施例四中，作为本发明的一种优选方案，加强帽4及依次埋设在内的特屈儿53、一遍硝化棉6是传爆元件，在混合了纳米级铝粉和纳米硼粉的一遍硝化棉6中纳米铝粉和纳米硼粉的质量比为3:1，在相同质量下，调整延时间隔以实现不同段别。

在本发明的实施例四中，作为本发明的一种优选方案，所述加强帽4将特屈儿53和一遍硝化棉6依次包裹着。

在本发明的实施例四中，点火具应该尽量减少侧向的作用，增强点火具的聚能作用，进而使点火具前段具有较高的初始能量。

在本发明的实施例四中，作为本发明的一种优选方案，加强帽4采用ABC工程塑料制成，加强帽可以起到固定装药高度，增强药物作用时侧向的约束力，使得能量向设定方向传递。

在本发明的实施例四中，作为本发明的优选方案，管壳1材料使用了金属铝壳，金属铝会在表面自然生成致密的氧化膜，在氧化膜的保护下点火具不会受到外界杂乱电流的影响，也避免了外壳生锈。

本发明的无常规延时机构的点火具，其特征在于:所述一遍硝化棉6与特屈儿53的接触面并不是平滑而是有一定的起伏，这样便会使得一遍硝化棉6点火后可以稳定的发生燃烧转为爆轰的反应，一遍硝化棉6中所含的纳米级铝粉和硼粉可以提高爆轰强度，在测试时硝化棉的性能已经达到传统起爆药效果，可以保证点火具的稳定点火，所述点火具的延期时间取决于所压装的特屈儿53的燃烧时间，可以通过改变不同燃烧速度的药剂来来改变所述点火具的延期时间，以达到延期效果，取消了传统延期点火具中的延期元件，降低了生产成本。

本发明的一种无常规延时机构的点火具的优点和积极效果在于:采用的装药结构，在控制硝化棉用量的同时，保证了点火具的点火稳定性，点火具的延期时间取决于所压装的特屈儿53的燃烧时间，取消了传统点火具中的延期机构，降低了生产成本。具有点火效率稳定，污染小，工艺简单，做工能力强的优势。降低了传统延期药生产过程中其对工人健康的危害，具有点火效率稳定，污染小，工艺简单，做工能力强的优势。

上面所述的事例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (5)

1.一种无常规延期机构的点火具，包括点火具体（1），火帽（2），击针（3），加强帽（4），二遍硝化棉（5），一遍硝化棉（6），二遍装药（7），一遍装药（8），螺塞（9）；所述点火具体（1）内先压装火帽（2），击针（3），加强帽（4）；在加强帽（4）内依次压装二遍硝化棉（5）、压装一遍硝化棉（6）、二遍装药（7）、压装一遍装药（8）；加强帽（4）设有穿火孔的正面朝向点火具体（1）上方；由螺塞（9）固定；其特征在于:二遍硝化棉（5）和一遍硝化棉（6）之间的接触面有断层，并不平滑。

2.根据权利要求1所述的无常规延期机构的点火具，其特征在于:在一遍硝化棉（6）中按一定比例添加了纳米级别的硼粉和铝粉，以提高爆轰威力。

3.根据权利要求2所述的无常规延期机构的点火具，其特征在于:混合了纳米级铝粉和纳米硼粉的一遍硝化棉中纳米铝粉和纳米硼粉的质量比为3:1。

4.根据权利要求1所述的无常规延期机构的点火具，其特征在于:所述加强帽（4）为ABC工程塑料构件，所述点火具体（1）采用铝壳，并在外表面镀上一层氧化膜。

5.根据权利要求1所述的无常规延期机构的点火具，其特征在于:点火具的延期时间取决于所压装二遍硝化棉的燃烧时间，通过改变不同燃烧速度的药剂来改变点火具的延期时间。

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