CN115143848A - 一种内激发式安全雷管的装配工艺 - Google Patents
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Abstract
一种内激发式安全雷管的装配工艺，其将传统雷管装配时采用的“七装三压”的工艺流程，改为本发明的“五装二压”的工艺流程，所谓“五装二压”是指：（1）装填主装炸药、（2）压药、（3）装填起爆炸药、（4）装配激发组件、（5）装填燃烧炸药、（6）装配有孔加强帽和（7）压合。本发明中使用激发组件在起爆炸药中产生热点，提高了热点产生的效率；其次取消了过渡炸药后，可使起爆炸药总体药量及药高增加，从而保证了起爆炸药有充足的爆轰成长期，进而保证了主装炸药的引爆。另外起爆炸药呈现出上层密度高、下层密度低的阶梯式分布，这样既保证了散装特性下炸药的爆轰成长速率，又可以起到固定起爆炸药的位置，减少雷管结构产生空隙或半爆情形的发生。
Description
技术领域
本发明属于电子雷管的技术领域，具体涉及一种内激发式安全雷管的装配工艺。
背景技术
现有电子雷管内一般由电子延期模块、点火药、起爆药、传爆药及主装药等组成，但由于使用了敏感的起爆药，给雷管在生产、运输和使用过程中带来安全隐患。起爆药在上述过程中极易受到电磁环境、温度环境和力学环境影响发生意外爆炸，造成人员及财产损失。
无起爆药雷管的研究由来已久，无数研究学者先后探索了“大内管和厚壁管式”、“飞片起爆式”、“爆炸桥丝或等离子体式”以及“简易飞片式”等多种无起爆药雷管，但因其生产工艺复杂，质量不可控等多种原因难以保证起爆可靠性等。
具体的，在传统的有起爆药雷管中，为了实现雷管装药的完全起爆，其装药结构通常是在有孔加强帽下装入起爆药，起爆药下面装有过渡炸药和主装炸药。实际使用中，为使主装炸药输出更高的爆速，其装药密度尽可能最大化，为使过渡炸药能快速起爆，其装药密度相比主装炸药要小的多。起爆药在极短的时间内爆轰快速成长而引爆过渡炸药，过渡炸药的爆速再次提升而高速起爆主装炸药，这样在雷管内部构成了一个完美的传爆序列，使得雷管内部的主装炸药爆炸接近极限爆轰速度，在确定的装药结构下雷管具有最大的输出能力。
另外，在一些利用飞片起爆或活塞冲击压缩起爆的无起爆药雷管中，为提高雷管的起爆可靠性和输出能力，在雷管内装药中添加了敏化剂如珍珠岩，有些还在炸药中掺入氧化剂如氯酸钾、高氯酸钾等，这些雷管的装药结构一般是：在雷管管壳内先压制主装炸药，在主装炸药上压装过渡装药，再装入散装炸药，在散装炸药上有些雷管还装填敏化剂珍珠岩，再反扣一无孔加强帽，在无孔加强帽中装入炸药或装入掺有氧化剂的炸药，最后在反扣一有孔加强帽。其中，雷管的管壳采用变径管壳，主装炸药和过渡炸药选用黑索金或泰安，散装炸药和有孔加强帽下的炸药为泰安。这种装药结构的起爆方式是外部火焰等起爆能量通过有孔加强帽点燃激发其下的炸药，产生快速燃烧驱动无孔加强帽底部进行快速冲击下压，或无孔加强帽底部产生飞片，这种冲击下压或飞片作用到松装炸药上产生热点进行起爆，对于装有敏化剂的雷管，冲击下压或飞片迫使敏化剂与松装炸药产生相对位移来产生热点起爆，最后通过过渡炸药和主装炸药的逐级爆轰，完成雷管的爆轰输出。
目前，普遍采用“七装三压”的工艺流程装配雷管，所谓“七装三压”具体是指：（1）装填主装炸药→（2）压药→（3）装填过渡炸药→（4）压药→（5）装填散装炸药→（6）装填膨化珍珠岩→（7）装填无孔加强帽→（8）装填燃烧炸药或掺有氧化剂的炸药→（7）装填有孔加强帽→(10)压合，经上述十个步骤即可基本完成雷管的装配。
另外，上述装配过程中还需注意以下要求：
要求Ⅰ：炸药的药量及装药高度需严格控制在一定范围内。这是为了保证雷管总体爆轰输出能力满足使用需求。但是，该要求Ⅰ的存在，决定了散装炸药装填后总体炸药高度低于管壳台阶高度，在装填膨化珍珠岩后，高度与管壳台阶高度持平，即散装炸药的药量及药高被限制，这样会导致其爆轰成长期短，有可能无法达到所需爆速，以至于难以引爆过渡炸药，最终造成雷管半爆或反向起爆能力弱的情况发生，还会使雷管的正常起爆易受低温环境的影响。
要求Ⅱ：散装炸药须保持松装状态，不进行压合。这是为了保证膨化珍珠岩和散装炸药之间能快速、有效的产生热点。但是，该要求Ⅱ的存在，会导致雷管总体的装药很容易产生空隙，而空隙的存在会导致炸药冲击波传播能量的衰减。
综上所述，雷管的装配采用“七装三压”的工艺流程，至少会引发下述情况的发生：
1.散装炸药爆轰成长期短，有可能无法达到所需爆速，以至于难以引爆过渡炸药，最终造成雷管半爆或反向起爆能力弱的情况发生，还会使雷管的正常起爆易受低温环境的影响。
2. 会导致雷管总体的装药很容易产生空隙，而空隙的存在会导致炸药冲击波传播能量的衰减。
再者，“七装三压”的工艺流程至少包含了十项步骤，不仅操作难度大，还费时费力，以至于生产效率低下。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种内激发式安全雷管的装配工艺，其将传统“七装三压”的工艺流程，改为本发明的“五装二压”的工艺流程，从而能够避免因采用“七装三压”的工艺流程而引发的问题。
为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种内激发式安全雷管的装配工艺，所述内激发式安全雷管包括管壳，所述管壳内侧设置有向内凸出的台阶，以及在所述管壳内由下向上分布的主装炸药、起爆炸药、激发组件、燃烧炸药和有孔加强帽；
所述装配工艺包括：
步骤S1：装填所述主装炸药，所述主装炸药位于管壳内的底部；
步骤S2：压药，所述压药是指对所述主装炸药进行压实操作；
步骤S3：装填所述起爆炸药，所述起爆炸药位于所述主装炸药的上层，且所述起爆炸药的装药高度高出所述台阶；
步骤S4：装配所述激发组件，所述激发组件被以反扣或正扣的姿态装配于所述起爆炸药的上面；
步骤S5：装填所述燃烧炸药，
当所述激发组件反扣时，所述燃烧炸药被装填于所述激发组件中；
当所述激发组件正扣时，所述燃烧炸药被装填于紧贴所述激发组件的上方；
步骤S6：装配有孔加强帽，所述有孔加强帽被装配于所述激发组件的上方；
当所述激发组件反扣时，所述有孔加强帽也被反扣；
当所述激发组件正扣时，所述有孔加强帽也被正扣；
步骤S7：压合，所述压合是指通过按压所述有孔加强帽将所述激发组件推压至所述台阶处。
优选的：
所述激发组件包括U型结构的本体，所述本体的底部向内腔凸出，外部形成凹陷；
所述激发组件反扣是指所述激发组件底朝下置于所述起爆炸药的上面；
所述激发组件正扣是指所述激发组件底朝上扣于所述起爆炸药的上面；
所述U型结构的本体的开口边沿水平平整，且开口边沿所在的平面与其轴线垂直。
优选的：
所述有孔加强帽包括U型结构的帽本体；
所述有孔加强帽被反扣是指所述有孔加强帽的底朝下置于所述激发组件上面；
所述有孔加强帽被正扣是指所述有孔加强帽的底朝上置于所述激发组件上面；
所述U型结构的帽本体的开口边沿水平平整，且开口边沿所在的平面与其轴线垂直。
优选的：所述有孔加强帽和所述激发组件之间可形成用于填装所述燃烧炸药的密闭空间。
优选的：所述起爆炸药在所述管壳内的装填高度不小于10mm，被压缩高度为1mm至5mm。
优选的：所述起爆炸药的重量为350mg-450mg，可压缩后高度范围为14mm-18mm。
优选的：所述主装炸药的重量为350mg-450mg，经步骤S1压装后的高度为10mm-12mm。
优选的：所述管壳内所述起爆炸药的密度不小于所述起爆炸药散装密度的1.1倍。
优选的：所述燃烧炸药的重量为180mg-260mg。
优选的：所述主装炸药为黑索金或泰安或奥克托金。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1.本发明采用“五装二压”的工艺流程，与传统的“七装三压”的工艺流程相比，减少了三个工艺步骤，因此便于降低操作难度、提高工作效率；
2本发明中使用了激发组件，该激发组件的底部变形后可形成尖锐的破片，破片可快速高效地刺入起爆炸药以形成热点反应，即提高了热点产生的效率；其次取消了过渡炸药后，可使起爆炸药总体药量及药高增加，从而保证了起爆炸药有充足的爆轰成长期，以保证主装炸药的引爆。
3.经本发明步骤S7整体压合后，起爆炸药呈现出上层密度高、下层密度低的阶梯式分布状态，这样既保证了散装状态下炸药的爆轰成长速率，又可以起到固定起爆炸药的位置的作用，减少雷管结构产生空隙或半爆情形的发生。
附图说明
图1为本发明第一实施例(激发组件反扣)的结构示意图；
图2为本发明第二实施例（激发组件正扣）的结构示意图；
图中：管壳1、主装炸药2、起爆炸药3、激发组件4、燃烧炸药5、有孔加强帽6、台阶7。
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，以下结合实施例，对本发明作进行进一步详细说明。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的保护范围。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
参见图1和图2所示，本发明所称的内激发式安全雷管包括管壳1，及位在管壳1内由下至上分布的主装炸药2、起爆炸药3，激发组件4、燃烧炸药5和有孔加强帽6；其中管壳1的内侧设置有向内凸出的台阶7，即管壳1内该台阶7以上部分的内径大于台阶7以下部分的内径；
基于上述内激发式安全雷管的结构组成，内激发式安全雷管的组装工艺为：
步骤S1：装填主装炸药2，该主装炸药2位于管壳1内的底部；
步骤S2: 压药，该压药是指对主装炸药2进行压实操作；即按预定压力或装药高度对主装炸药2再进行压实操作；
步骤S3：装填起爆炸药3，起爆炸药3位于主装炸药2的上层，且起爆炸药3的装药高度需高出台阶7；
步骤S4：装配激发组件4，激发组件4被以反扣或正扣的姿态装配于起爆炸药3的上面；
步骤S5：装填燃烧炸药5，
参见图1中a所示，当激发组件4被反扣时，燃烧炸药5被装填于激发组件4中；
参见图2中a所示，当激发组件4被正扣时，燃烧炸药5被装填于紧贴激发组件4的上方；
步骤S6：装配有孔加强帽6，有孔加强帽6被装配于激发组件4的上方；
参见图1中a所示，当激发组件4被反扣时，有孔加强帽6也被反扣；
参见图2中a所示，当激发组件4被正扣时，有孔加强帽6也被正扣；
步骤S7：压合，该压合是指对管壳1内的炸药和组件进行整体压合，表现为通过按压有孔加强帽6，使激发组件4被推压至台阶7处，即使激发组件4抵装在台阶7上。
参见图1和图2所示，图1中a是装配有孔加强帽6后的结构示意图；图1中b是经步骤S7压合后的结构示意图，同样，图2a是装配有孔加强帽6后的结构示意图；图2中b是经步骤S7压合后的结构示意图；激发组件4包括U型结构的本体，本体的底部向内腔凸出，外部形成凹陷，这样便于产生聚能效应；在本体的底部黏贴有涂层，涂层可为树脂涂层，搪瓷或陶瓷中的一种。有孔加强帽6包括U型结构的帽本体，帽本体的底部具有贯穿的传火孔，有孔加强帽6侧壁抵在管壳1的内壁上，可固定其下的组件；
另外U型结构的本体的开口边沿水平平整，且开口边沿所在的平面与其轴线垂直，U型结构的帽本体的开口边沿水平平整，且开口边沿所在的平面与其轴线垂直。此设置便于密闭空间的形成，即激发组件本体和有孔加强帽本体的开口结合处可密闭。
上述‘反扣’和‘正扣’是指：
激发组件4的U型结构的本体的底朝下、开口朝上为‘反扣’，如图1中a、b所示；
激发组件4的U型结构的本体的底朝上、开口朝下为‘正扣’,如图2中a、b所示；
同理，
有孔加强帽6的U型结构的帽本体的底部朝下、开口朝上为‘反扣’，如图1中a、b所示；
有孔加强帽6的U型结构的帽本体的底部朝上、开口朝下为‘正扣’ ,如图2中a、b所示；
基于上述结构设计及装配工艺，本发明的原理及可达到的技术效果如下：
传爆方式（原理）：管壳1内的引火头8产生的火焰通过有孔加强帽6上的引火孔62导入火焰，点燃燃烧炸药5，在有孔加强帽6和激发组件4之间，燃烧炸药5速燃产生高温高压气体，形成局部高压，压迫激发组件4底部破裂产生破片，破片在惯性力和激发组件4底部膨胀力的作用下快速刺入起爆炸药3中，产生可起爆炸药的灼热点，完成雷管的起爆。
产生技术效果：
第一：“五装二压”的工艺流程总共七个步骤，与传统的“七装三压”的工艺流程总共十个步骤，相比，减少了三个工艺步骤，显而易见的降低了操作难度、提高了工作效率。
第二：使用激发组件4，该激发组件4的底部变形后可形成尖锐的破片，破片可快速高效地刺入起爆炸药3中与起爆炸药3产生可起爆炸药的灼热点，以完成雷管的起爆。可见提高了热点产生的效率；其次使用激发组件4而取消了过渡炸药后，可使起爆炸药总体药量及药高增加，从而保证了起爆炸药3有充足的爆轰成长期，以保证主装炸药2的引爆。
第三：经步骤S7整体压合后，起爆炸药3呈现出上层密度高、下层密度低的阶梯式分布，这样既保证了散装特性下炸药的爆轰成长速率，又可以达到固定起爆炸药3位置的目的，能够减少雷管结构产生空隙或半爆情形的发生。所述雷管结构产生空隙是指雷管在倒置、运输过程中因颠簸、撞击等情况使炸药间产生空隙，避免空隙产生即可以避免因空隙存在而导致炸药冲击波传播能量的衰减。
更进一步的，本发明“五装二压”的‘二压’，第一次是在装填主装炸药2时，第二次是在装配完有孔加强帽5后，通过‘二压’使各层炸药可以形成一定的装药密度；基于此，在图1所示的实施例中，雷管的激发起爆方式为：引火头9火焰通过有孔加强帽6上的引火孔点燃激发组件4内的燃烧炸药5，在较为封闭的空间内燃烧炸药5迅速燃烧形成局部高压，使得激发组件4的底部变形，从而使得激发组件4上的硬质涂层迅速破碎并直刺起爆炸药3中，在硬质涂层碎裂并刺入起爆炸药3的同时，在起爆炸药3中产生灼热点，从而引爆起爆炸药3，经过起爆炸药3的爆轰成长直接起爆雷管中的主装炸药2。
由于本发明中对起爆炸药3的高度有一定要求，具体为：填装时需高出管壳1中的台阶7，最后经步骤S7压合后，具有了上层密度大，而向下逐渐减小的特性，这样便增加了炸药从热点起爆至高速爆轰的成长期，以便主装炸药2能高速爆轰。
因本发明中仅主装炸药2、起爆炸药3和燃烧炸药5，而减少了过渡炸药，转采用激发组件6产生热点的方式，所以减少了过渡炸药的压制工序，从而在简化装配工艺工序的基础上还降低了作业难度以及提高了作业安全性。
基于本发明中雷管的结构基础和装配工艺，使得本发明可用的炸药品种多，从而提高了雷管的环境适应性，具体为耐低温特性好,从而可实现使用全猛炸药的安全雷管。与数码电子延时控制电路结合可生产真正本质安全的数码电子雷管。
上述构成本发明的技术特征，在实际使用中产生了意想不到的技术效果，此处参照8号雷管起爆能力为例：
在8号雷管中主装炸药的重量在350mg-450mg之间，步骤S2压装后高度在10mm-12mm之间；起爆炸药3的重量在350mg-450mg之间，通常起爆炸药3的装填高度不小于10mm，优选在14mm-18mm之间，可压缩高度范围在1mm-5mm之间；燃烧炸药5的重量在180 mg-260mg之间，经步骤S7压合后管壳1内炸药总的高度在30mm-34mm，且起爆炸药3的装填密度不小于其散装密度的1.1倍。采用上述装填参数的8号雷管在实际使用中输出稳定，且抗振动性好，反向起爆的适应能力也较强，且无半爆情形的发生。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种内激发式安全雷管的装配工艺，其特征在于，所述内激发式安全雷管包括管壳，所述管壳内侧设置有向内凸出的台阶，以及在所述管壳内由下向上分布的主装炸药、起爆炸药、激发组件、燃烧炸药和有孔加强帽；
所述装配工艺包括：
步骤S1：装填所述主装炸药，所述主装炸药位于管壳内的底部；
步骤S2：压药，所述压药是指对所述主装炸药进行压实操作；
步骤S3：装填所述起爆炸药，所述起爆炸药位于所述主装炸药的上层，且所述起爆炸药的装药高度高出所述台阶；
步骤S4：装配所述激发组件，所述激发组件被以反扣或正扣的姿态装配于所述起爆炸药的上面；
步骤S5：装填所述燃烧炸药，
当所述激发组件反扣时，所述燃烧炸药被装填于所述激发组件中；
当所述激发组件正扣时，所述燃烧炸药被装填于紧贴所述激发组件的上方；
步骤S6：装配有孔加强帽，所述有孔加强帽被装配于所述激发组件的上方；
当所述激发组件反扣时，所述有孔加强帽也被反扣；
当所述激发组件正扣时，所述有孔加强帽也被正扣；
步骤S7：压合，所述压合是指通过按压所述有孔加强帽将所述激发组件推压至所述台阶处。
2.根据权利要求1所述的一种内激发式安全雷管的装配工艺，其特征在于：
所述激发组件包括U型结构的本体，所述本体的底部向内腔凸出，外部形成凹陷；
所述激发组件反扣是指所述激发组件底朝下置于所述起爆炸药的上面；
所述激发组件正扣是指所述激发组件底朝上扣于所述起爆炸药的上面；
所述U型结构的本体的开口边沿水平平整，且开口边沿所在的平面与其轴线垂直。
3.根据权利要求2所述的一种内激发式安全雷管的装配工艺，其特征在于：
所述有孔加强帽包括U型结构的帽本体；
所述有孔加强帽被反扣是指所述有孔加强帽的底朝下置于所述激发组件上面；
所述有孔加强帽被正扣是指所述有孔加强帽的底朝上置于所述激发组件上面；
所述U型结构的帽本体的开口边沿水平平整，且开口边沿所在的平面与其轴线垂直。
4.根据权利要求3所述的一种内激发式安全雷管的装配工艺，其特征在于：所述有孔加强帽和所述激发组件之间可形成用于填装所述燃烧炸药的密闭空间。
5.根据权利要求1所述的一种内激发式安全雷管的装配工艺，其特征在于：所述起爆炸药在所述管壳内的装填高度不小于10mm，可压缩高度范围为1mm至5mm。
6.根据权利要求5所述的一种内激发式安全雷管的装配工艺，其特征在于：所述起爆炸药的重量为350mg-450mg，被压缩后的高度为14mm-18mm。
7.根据权利要求1所述的一种内激发式安全雷管的装配工艺，其特征在于：所述主装炸药的重量为350mg-450mg，经步骤S1压装后的高度为10mm-12mm。
8.根据权利要求2所述的一种内激发式安全雷管的装配工艺，其特征在于：所述管壳内所述起爆炸药的密度不小于所述起爆炸药散装状态下密度的1.1倍。
9.根据权利要求1所述的一种内激发式安全雷管的装配工艺，其特征在于：所述燃烧炸药的重量为180mg-260mg。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的一种内激发式安全雷管的装配工艺，其特征在于：所述主装炸药为黑索金或泰安或奥克托金。
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|---|---|---|---|---|
| CN115784825A (zh) * | 2022-12-26 | 2023-03-14 | 山东泰山民爆器材有限公司 | 内置空腔式飞片雷管 |
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2022
- 2022-06-02 CN CN202210619906.6A patent/CN115143848A/zh active Pending
Cited By (2)
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| CN115784825A (zh) * | 2022-12-26 | 2023-03-14 | 山东泰山民爆器材有限公司 | 内置空腔式飞片雷管 |
| CN115784825B (zh) * | 2022-12-26 | 2023-08-11 | 山东泰山民爆器材有限公司 | 内置空腔式飞片雷管 |
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