CN1667347A - 爆炸金属丝在工业电雷管中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于爆炸金属丝在工业电雷管中的应用,特别是普通电源作用下实现起爆单发、多发微秒电雷管,解决了微秒电雷管在民用工程中应用的难题。其特征是:它由起爆器(10)提供60伏-15000伏脉冲电压的作用下使金属丝爆炸从而引爆微秒电雷管(11)。起爆装置由起爆器(10)通过导线(12)与微秒电雷管(11)连接构成;起爆器(10)有两种类型,一种是交流型,另一种是直流型。这种爆炸金属丝在工业电雷管中的应用,它在普通电源作用下,应用金属丝爆炸技术,使微秒电雷管在微秒内完成作用,解决了普通电雷管作用时间长,安全、可靠性差的问题。
Description
所属技术领域
本发明属于爆炸金属丝在工业电雷管中的应用,特别是普通电源作用下实现起爆单发、多发微秒电雷管,解决了微秒电雷管在民用工程中应用的难题。
背景技术
已知的微秒电雷管的起爆原理是金属丝在高电压、强电流的作用下,迅速气化,形成等离体,以冲击波形式引爆炸药。具有作用时间短、抗静电、抗杂散电流以及抗射频能力强等特点。例如:美国RP80型电雷管,输入电压3000V、输入电流1000A,作用时间小于几微秒。又如:金丝电雷管,单发发火能量:0.2μf、5200V,单发不发火能量:1A,作用5min不发火。它是一种成熟的军工技术,前两种微秒电雷管因起爆能量大,造价高等因素限制,仅在军事方面应用,无法用于工程爆破。另外专利号02211583.8高能引爆药外金属丝的火工品在发火件的“导线金属丝塞上涂有导电膜的金属丝(4)而不与导电膜(5)接触”,见图1所示,在工艺上无法实现;由于采用铝粉,石墨和胶配制的导电漆在给“导线金属丝塞上”涂导电漆时,也在“导线金属丝塞上”、镍铬合金丝(4)上也形成了薄厚不一的导电膜,无法实现“导线金属丝塞上涂有导电膜的金属丝(4)而不与导电膜(5)接触”,由于在镍铬合金丝(4)表面形成了薄厚不一的导电膜,使镍铬合金丝(4)的电阻值在高压、强电流作用下发生变化,造成串联起爆时大量“丢炮”,可靠性差。
发明内容
本发明的目的是提供一种爆炸金属丝在工业电雷管中的应用,它在普通电源作用下,应用金属丝爆炸技术,使微秒电雷管在微秒内完成作用,解决了普通电雷管作用时间长,安全、可靠性差的问题。
本发明的技术方案是:一种爆炸金属丝在工业电雷管中的应用,其特征是:它由起爆器(10)提供60V-15000V脉冲电压的作用下使金属丝爆炸从而引爆微秒电雷管(11)。
所述的起爆装置由起爆器(10)通过导线(12)与微秒电雷管(11)连接构成;起爆器(10)有两种类型,一种是交流型,另一种是直流型。
所述的交流型起爆器(10)是由滤波器、电容器、变压器、电流表、电压表、开关、外壳连接构成;所述的直流型起爆器(10)是由电容器、变压器、电流表、电压表、开关、外壳连接构成。
所述的交流型起爆器(10)经过滤波→充电→升压达到起爆微秒电雷管(11)的电压60V~15000V;通过导线(12)将起爆器(10)与微秒电雷管(11)连接,通过设置在外壳上的开关起爆微秒电雷管。
所述的直流型起爆器(10)经过充电→升压达到起爆微秒电雷管(11)所要求的电压60V~15000V;通过导线(12)将起爆器(10)与微秒电雷管(11)连接;通过设置在外壳上的开关起爆微秒电雷管;所述的微秒电雷管,它包括脚线(1)、导电橡胶塞(3)、金属丝(4)、绝缘帽(5)加强帽(6)、起爆药(7)、炸药(8)壳体(9)组成,导电橡胶塞(3)的两个脚线柱上固定有金属丝(4)。
所述的微秒电雷管的金属丝(4)外罩有绝缘帽(5),绝缘帽(5)两端卡在导电橡胶塞(3)和加强帽(6)之间,周围靠在壳体内壁上,金属丝(4)被罩在绝缘帽(5)内,并与导电橡胶塞上端面、绝缘帽(5)、加强帽(6)之间隔有间距。
所述的微秒电雷管(11)的导电橡胶塞(3)与绝缘帽(5)一起构成屏蔽结构。
所述的微秒电雷管(11)的导电橡胶塞(3)由导电橡胶制成。
所述的微秒电雷管(11)的导电橡胶塞(3)由导电塑料制成。
所述的微秒电雷管(11)的导电橡胶塞(3)由导电橡胶、塑料、添加剂、附加物混合制成。
本发明的特点是:微秒电雷管起爆装置是由起爆器(10)、连线(12)、电雷管(11)三部分组成,该电雷管作用原理不同于普通工业电雷管,是在高电压、强电流作用下,使金属丝迅速气化,形成等离子体,以冲击波形式起爆雷管,是一种无点火药头的高安全型电雷管;可以通过对起爆器的起爆时间进行编程、(起爆)密码设定,实现微差爆破,实现了电雷管的安全使用、安全运输、安全储存;另外,该电雷管还具有生产工艺简单、使用方便的优点。本发明中微秒电雷管由导电电极塞(3)和绝缘帽(5)组成的系统具有消除静电、屏蔽杂散电流、防射频能的作用,解决了电雷管的安全问题;采用普通电源起爆,解决了微秒电雷管在民用工程中应用的难题;将金属丝直接固定(焊接)在脚线上,解决了微秒电雷管串联起爆“丢炮”难题;该微秒电雷管作用时间短——微秒级,解决了地质勘探用雷管作用时间长,地震波难于采集的难题。
附图说明
下面结合实施例附图对本发明作进一步说明。
附图1是专利号02211583.8微秒电雷管结构示意图。
附图2是实施例微秒电雷管起爆装置示意图。
附图3实施例微秒电雷管结构示意图。
图中:1、脚线;2、胶口;3、导电橡胶塞;4、金属丝;5、绝缘帽;6、加强帽;7、起爆药;8、炸药;9、管壳;10、起爆器;11、电雷管;12、导线;13、橡胶塞;14、塑料塞;15、导电膜。
具体实施方式
附图1是专利号02211583.8微秒电雷管结构示意图,它由脚线(1)、橡胶塞(13)、塑料塞(14)、镍铬合金丝(4)、导电膜(15)、加强帽(6)、起爆药(7)、黑索今炸药(8)、管壳(9)连接构成。
附图2是实施例微秒电雷管起爆装置示意图,如图2所示,微秒电雷管起爆装置由起爆器(10)通过连线(12)连接微秒电雷管(11),在起爆器(10)的外壳上有起爆微秒电雷管开关。由起爆器(10)提供60V~15000V脉冲电压作用下能够可靠起爆单发、多发微秒电雷管(11)。起爆器(10)有两种类型,一种是交流型,另一种是直流型。交流型起爆器(10)是由滤波器、电容器、变压器、电流表、电压表、开关、外壳连接构成;交流型起爆器(10)经过滤波→充电→升压达到起爆单发或多发微秒电雷管(11)所要求的电压60V~15000V;直流型起爆器(10)是由电容器、变压器、电流表、电压表、开关、外壳等构成。直流型起爆器(10)通过导线(12)将起爆器(10)与微秒电雷管(11)连接,经过充电→升压使起爆器(10)达到起爆微秒电雷管(11)所要求的起爆电压60V~15000V。
附图3实施例微秒电雷管结构示意图,如图3所示微秒电雷管(10),它包括脚线(1)、导电橡胶塞(3)、金属丝(4)、绝缘帽(5)、加强帽(6)、起爆药(7)、炸药(8)、壳体(9)组成,导电橡胶塞(3)的两个脚线拄上固定有金属丝(4),金属丝(4)外罩有绝缘帽(5),绝缘帽(5)两端卡在导电橡胶塞(3)和加强帽(6)之间,周围靠在壳体内壁上,金属丝(4)被罩在绝缘帽(5)内,并与导电橡胶塞上端面及绝缘帽(5)之间隔有间距。在导电橡胶塞(3)上表面涂封口胶完成胶口(2)-
1、本发明与已知ZL专利号02211583.8对比
<1.1>已知专利“金属丝塞”由塑料塞(14)和橡胶塞(13)二部分组成如附图1所示,本发明的电极塞是由导电橡胶塞(3)单独构成。
<1.2>已知专利所选用的金属丝是镍铬合金丝(4),直径为φ0.025,本发明所选用的金属丝是镍铬合金丝(4),直径为φ0.035-0.045。
<1.3>已知专利的“金属丝塞”上涂有导电膜(15),来导除静电;导电膜(15)是由铝粉、石墨、黏合剂制成,本发明不存在导电膜,依靠导电橡胶塞(3)、绝缘帽(5)。
<1.5>已知专利在铝加强帽(6)上压有凹坑的用于控制金属丝到药面间距离,本发明的加强帽(6)没有凹坑是通过绝缘帽(5)来控制金属丝到起爆药的距离。
2、结构分析:
<2.1>从总体结构上讲两种结构都属于直压式金属管电雷管结构,不同点在于装、压药的次数,以及装配方式和紧口处所采用方法的不同。已知专利结构如附图1所示,它装、压部分采用“二装二压”的方法并在加强帽(6)上部采用凸面冲子压一凹坑,用来保证金属丝到起爆药面的距离;另外,为了增加“紧口”处的密闭性和解决“紧口”后“断桥”问题,“金属丝塞”选用两次的注塑方式,上半部分选用橡胶材料,下半部分选用塑料材料,“紧口”于两截电极塞之间。本发明结构如附图3所示,装、压部分采用“四装三压”的方法,在加强帽(6)上部采用平面小凸头冲子对起爆药施压,将加强帽内的起爆药压实——特别是将传火孔处的起爆药压实,使该电雷管在震动时不会酒药;为了保证金属丝到起爆药面的距离和提高产品抗静电、杂散电流、防射频的能力,在点火件和加强帽之间增加了绝缘帽(5);为了增加紧口部位密闭性、牢固性以及提高产品整体的抗静电、杂散电流、防射频能力,紧口后再用胶封口。
<2.2>原材料、药剂、零部件分析:
已知专利所选用金属丝是镍铬合金丝(4),直径是φ0.025;“金属丝塞”是由塑料、橡胶两种绝缘材料分组。
本发明所选用金属丝是镍铬合金丝(4)直径是φ0.04;导电橡胶塞(3)由单一导电橡胶材料制成。
<2.3>抗静电、抗杂散电流和抗射频的方法的分析:
已知专利采用在“金属丝塞”上涂导电漆形成导电膜的方法导除静电。本发明采用增加镍铬合金丝(4)的直径、将镍铬合金丝(4)屏蔽于绝缘帽(5)内、选用导电橡胶材料制成的导电橡胶塞(3)的措施,通过提高自身抗静电能力和“堵”、“泄”结合的方法来提高该电雷管抗静电、抗杂散电流和抗射频的能力,无论从生产工艺、还是可靠性上明显优于已知专利。
<2.4>工艺性分析:
已知专利采用在“导线金属丝塞上涂有导电膜的金属丝(4)而不与导电膜(15)接触”见图1所示,在工艺上无法实现。
本发明将镍铬合金丝(4)点焊在导电橡胶塞(3)的脚线(1)上,装入绝缘管(5)内,通过紧口、涂封口胶完成胶口(2),装配见附图3所示,工艺可行。
<2.5>技术指标分析:
依据工业电雷管国家标准(GB8031-87)要求,附图1、附图3产品进行安全电流、抗静电、串联起爆以及测时四种性能进行对比试验
<2.5.1>已知专利产品:
安全电流:120mA、5min断桥率99.5%。
抗静电:2000PF、8KV脚-壳放电,发火率100%。
串联起爆:在3.5KV、2500μF条件下,起爆20发,6发拒爆,拒爆30%。
测时:在3.5KV、2500μF条件下,单发作用时间6.5μs。
<2.5.2>本发明产品:
安全电流:395mA 5min不断率99.9%。
抗静电:2000PF 1万伏脚-壳放电,不发火率99.9%。
串联起爆:在3.5KV 2500μF条件下,串联起爆60发,可靠度99.9%。
测时:在3.5KV 2500μF条件下,单发作用时间2.5μs。
总之,已知ZL专利号02211583.8专利存在缺点,原因在于“导线金属丝塞上涂有导电膜的金属丝(4)而不与导电膜(5)接触”,见附图1所示,在工艺上无法实现;采用铝粉,石墨和胶配制的导电漆涂在电极塞上,镍铬合金丝(4)上也形成了薄厚不一的导电膜,使镍铬合金丝(4)的电阻值在高压、强电流作用下发生变化,造成串联起爆大量“丢炮”。本发明直接将镍铬合金丝(4)点焊在导电橡胶塞(3)的脚线(1)上,装入绝缘管(5)内,解决了在串联起爆“丢炮”的难题;采用增加镍铬合金丝(4)的直径和选用“泄”和“堵”结合的方法,使该产品具有较高的抗静电能力、抗杂散电流、抗射频的能力,因此,本发明产品优于附图1专利产品。
Claims (10)
1、爆炸金属丝在工业电雷管中的应用,其特征是:它由起爆器(10)提供60伏-15000伏脉冲电压的作用下使金属丝爆炸从而引爆微秒电雷管(11)。
2、根据权利要求1所述的爆炸金属丝在工业电雷管中的应用,其特征是:起爆装置由起爆器(10)通过导线(12)与微秒电雷管(11)连接构成;起爆器(10)有两种类型,一种是交流型,另一种是直流型。
3、根据权利要求2所述的起爆装置,其特征是:所述的交流型起爆器(10)是由滤波器、电容器、变压器、电流表、电压表、开关、外壳连接构成;所述的直流型起爆器(10)是由电容器、变压器、电流表、电压表、开关、外壳连接构成。
4、根据权利要求2所述的起爆装置,其特征是:交流型起爆器(10)经过滤波→充电→升压达到起爆微秒电雷管(11)所要求的电压60V~15000V;通过导线(12)将起爆器(10)与微秒电雷管(11)连接,通过设置在外壳上的开关起爆微秒电雷管。
5、根据权利要求2所述的起爆装置,其特征是:直流型起爆器(10)经过充电→升压达到起爆微秒电雷管(11)所要求的电压60V~15000V;通过导线(12)将起爆器(10)与微秒电雷管(11)连接;通过设置在外壳上的开关起爆微秒电雷管;所述的微秒电雷管,它包括脚线(1)、导电橡胶塞(3)、金属丝(4)、绝缘帽(5)加强帽(6)、起爆药(7)、炸药(8)壳体(9)组成,导电橡胶塞(3)的两个脚线柱上固定有金属丝(4)。
6、根据权利要求2所述的起爆装置,其特征是:所述的微秒电雷管(11)的金属丝(4)外罩有绝缘帽(5),绝缘帽(5)卡在导电橡胶塞(3)和加强帽(6)之间,周围靠在壳体内壁上,金属丝(4)被罩在绝缘帽(5)内,并与导电橡胶塞上端面、绝缘帽(5)、加强帽(6)之间隔有间距。
7、根据权利要求2所述的起爆装置,其特征是:所述的微秒电雷管(11)的导电橡胶塞(3)与绝缘帽(5)一起构成屏蔽结构。
8、根据权利要求2所述的起爆装置,其特征是:所述的微秒电雷管(11)的导电橡胶塞(3)由导电橡胶制成。
9、根据权利要求2所述的起爆装置,其特征是:所述的微秒电雷管(11)的导电橡胶塞(3)由导电塑料制成。
10、根据权利要求2所述的起爆装置,其特征是:所述的微秒电雷管(11)的导电橡胶塞(3)由导电橡胶、塑料、添加剂、附加物混合制成。
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CN 200510041613 CN1667347A (zh) | 2005-01-06 | 2005-01-06 | 爆炸金属丝在工业电雷管中的应用 |
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CN109141146A (zh) * | 2018-10-17 | 2019-01-04 | 山西宸润隆科技有限责任公司 | 抗电磁干扰高压放电等离子点火器具的安全电雷管 |
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2005
- 2005-01-06 CN CN 200510041613 patent/CN1667347A/zh active Pending
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CN109141146A (zh) * | 2018-10-17 | 2019-01-04 | 山西宸润隆科技有限责任公司 | 抗电磁干扰高压放电等离子点火器具的安全电雷管 |
CN109141146B (zh) * | 2018-10-17 | 2023-10-03 | 山西宸润隆科技有限责任公司 | 抗电磁干扰高压放电等离子点火器具的安全电雷管 |
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