RU2160395C2

RU2160395C2 - Pyromechanical punch

Info

Publication number: RU2160395C2
Application number: RU98119044A
Authority: RU
Inventors: П.Н. Калмыков; Г.П. Шляпников
Original assignee: Министерство Российской Федерации по атомной энергии
Priority date: 1998-10-20
Filing date: 1998-10-20
Publication date: 2000-12-10

Abstract

FIELD: building and erection equipment. SUBSTANCE: punch is designed for performance of emergency and rescue operations. Punch has body consisting of entry sharpened and erection hollow cylindrical sections, ballistic tip positioned on body and thrown off or destroyed at impact with obstacle. Punch also includes striker with tip arranged inside body and made for contact with percussion cap of cartridge, with gun-powder charge and pyroretarder. It also has fixing device of cartridge initial position. Guide washer is set on erection section for motion along the latter. Use is made of fixing device of striker initial position. Fixing devices of cartridge initial position are made for example in form of destructible bushing and cut-off pins which may be destroyed under action of overload occurring at punch introduction into obstacle material. Erection section f body is of stepped form. Larger- diameter step is positioned in tail part of body, and its external diameter is larger than internal diameter of guide washer. Striker is mounted for displacement inside body. It is provided with head par shaped as piston responsible for thrust into back stroke limiter fixed in cavity of tail part of body. As a result, striker may move in direction away form obstacle under effect of pressure of charge product burning. As soon as striker reaches back stroke limiter, it imparts part of its motion to punch body, thus pulling punch away from obstacle and making vacant hole in it. EFFECT: enhanced efficiency. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к строительно-монтажному оборудованию и средствам для проведения аварийно-спасательных работ. Преимущественная область применения - устройства для создания сквозных или глухих отверстий в элементах инженерных сооружений (стены зданий, стенки резервуаров и др.). The invention relates to construction equipment and tools for emergency rescue operations. The preferred area of application is devices for creating through or blind holes in the elements of engineering structures (walls of buildings, walls of tanks, etc.).

Известны дюбели-гвозди, которые выстреливаются при помощи пиротехнических поршневых пистолетов. Дюбель-гвоздь имеет заостренный заходный и цилиндрический установочный участки, головную часть. На установочный участок с возможностью перемещения по нему надета по крайней мере одна направляющая шайба (заявка Великобритании N 1497163, МПК F 16 B 15/00, опубликована 05.01.78). Known dowels, nails, which are fired using pyrotechnic piston pistols. The nail dowel has a pointed inlet and cylindrical installation sections, the head part. At least one guide washer is put on the installation site with the ability to move along it (UK application N 1497163, IPC F 16 B 15/00, published 05.01.78).

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является деформируемый взрывом анкерный узел (патент США N 5116175, МКИ 5 F 16 B 13/04, опубликован 26.05.92), который также содержит корпус, состоящий из заходного заостренного и установочного полого цилиндрического участков, и установленную на корпусе пластическую насадку (баллистический наконечник), сбрасываемую или разрушаемую при соударении с преградой. Внутри корпуса размещен ударник с жалом, выполненный с возможностью контакта с капсюлем-воспламенителем патрона с пороховым зарядом и пирозамедлителем, и фиксатор исходного положения патрона. При внедрении анкерного узла в преграду поток размельченных частиц преграды проникает через открытый конец корпуса внутрь его и, разрушая фиксатор исходного положения патрона, сдвигает патрон в расширяющийся участок корпуса до контакта с жалом ударника и вызывает инициирование пирозамедлителя. После срабатывания пирозамедлителя воспламеняется пороховой заряд, продукты горения которого деформируют корпус анкерного узла, благодаря чему узел закрепляется в пробитой им полости. Closest to the proposed technical solution is an explosion-deformed anchor assembly (US patent N 5116175, MKI 5 F 16 B 13/04, published 05.26.92), which also contains a housing consisting of a pointed pointed and mounting hollow cylindrical sections, and mounted on a plastic nozzle (ballistic tip) that is discharged or destroyed during collision with an obstacle. Inside the housing there is a drummer with a stinger, made with the possibility of contact with the igniter capsule of the cartridge with a powder charge and a pyro-retarder, and a latch for the initial position of the cartridge. When the anchor assembly is introduced into the barrier, the flow of the crushed particles of the barrier penetrates through the open end of the housing and, destroying the fixture of the initial position of the cartridge, shifts the cartridge into the expanding section of the housing until it contacts the impactor sting and initiates a pyro-retarder. After the pyro-moderator is activated, the powder charge ignites, the combustion products of which deform the body of the anchor assembly, due to which the assembly is fixed in the cavity pierced by it.

Продукты горения заряда стравливаются через выходные отверстия. Анкерный узел остается в теле преграды, и на нем закрепляется необходимое оборудование либо средства страховки или спасения. The products of combustion of the charge are vented through the outlet openings. An anchor unit remains in the body of the barrier, and the necessary equipment or means of insurance or rescue is fixed on it.

Недостатком известных устройств, ограничивающим область их применения, является то, что после их взаимодействия с преградой в теле последней остается дюбель-гвоздь, анкерный узел или др., т.е. созданное сквозное или глухое отверстие не остается свободным. A disadvantage of the known devices, limiting the scope of their application, is that after their interaction with the barrier in the body of the latter remains a dowel-nail, anchor unit, etc., i.e. created through or blind hole does not remain free.

Задачей предлагаемого технического решения является создание в пробиваемой преграде глухого или сквозного отверстия для закрепления в образованном отверстии арматуры либо для прокладки через него кабельной линии, трубопровода или др. The objective of the proposed technical solution is to create a blind or through hole in the punctured barrier to fix reinforcement in the formed hole or to lay a cable line, pipeline or other through it

Технический результат - автоматическое удаление пробойника из созданного в преграде отверстия. EFFECT: automatic removal of a punch from a hole created in a barrier.

Этот результат достигается тем, что предлагается пробойник, содержащий корпус, состоящий из заходного заостренного и установочного полого цилиндрического участков, установленный на корпусе баллистический наконечник, сбрасываемый или разрушаемый при соударении с преградой, размещенные внутри корпуса пробойника ударник с жалом, выполненным с возможностью контакта с капсюлем-воспламенителем патрона с пороховым зарядом и пирозамедлителем, и фиксатор исходного положения патрона. В отличие от прототипа пробойник дополнительно содержит направляющую шайбу, надетую на установочный участок с возможностью перемещения по нему, фиксатор исходного положения ударника. Фиксаторы исходного положения патрона и ударника выполнены (например, в виде разрушаемой втулки, размещенной между патроном и головной частью ударника а также срезных штифтов, установленных в хвостовой части корпуса соответственно) с возможностью разрушения под действием перегрузки, возникающей при внедрении пробойника в материал преграды. Установочный участок корпуса выполнен ступенчатой формы, ступень с большим диаметром расположена в хвостовой части корпуса и имеет наружный диаметр больше внутреннего диаметра направляющей шайбы. Ударник установлен с возможностью перемещения внутри корпуса и снабжен головной частью в виде поршня, обеспечивающего упор в ограничитель обратного хода ударника, жестко закрепленный в полости хвостовой части корпуса. This result is achieved by the fact that a punch is proposed, comprising a housing consisting of a pointed entrance and mounting hollow cylindrical sections, a ballistic tip mounted on the housing, discharged or destroyed during impact with an obstacle, a firing pin placed inside the housing of the piercer, made with the possibility of contact with the capsule - an igniter of a cartridge with a powder charge and a pyro-retarder, and a latch for the initial position of the cartridge. Unlike the prototype, the punch additionally contains a guide washer, worn on the installation area with the ability to move along it, the retainer of the initial position of the hammer. The latches of the initial position of the cartridge and the striker are made (for example, in the form of a destructible sleeve placed between the cartridge and the head of the striker and shear pins installed in the rear of the housing, respectively) with the possibility of destruction under the action of overload that occurs when the piercer is introduced into the barrier material. The mounting section of the housing is made in a stepped form, a step with a large diameter is located in the rear of the housing and has an outer diameter larger than the inner diameter of the guide washer. The drummer is installed with the possibility of movement inside the body and is equipped with a head part in the form of a piston, which provides emphasis in the backstop of the striker, rigidly fixed in the cavity of the tail of the body.

Выполнение фиксаторов исходного положения патрона и ударника с возможностью их разрушения под действием перегрузки, возникающей при внедрении пробойника в материал преграды, предохраняет пробойник от случайного срабатывания, чем обеспечивается необходимый уровень безопасности при обращении со снаряженными пробойниками. The implementation of the latches of the initial position of the cartridge and the striker with the possibility of their destruction under the action of the overload that occurs when the penetrator is introduced into the barrier material, protects the piercer from accidental operation, which ensures the necessary level of safety when handling equipped piercers.

Выполнение установочного участка корпуса ступенчатой формы при размещении ступени с наружным диаметром большим, чем внутренний диаметр направляющей шайбы, в хвостовой части корпуса позволяет направляющей шайбе в процессе внедрения пробойника смещаться к хвосту корпуса и служить упором, ограничивающим глубину внедрения пробойника в преграду. Performing the installation section of the step-shaped case when placing a step with an outer diameter larger than the inner diameter of the guide washer in the rear of the case allows the guide washer to shift to the tail of the body during the introduction of the punch and serve as a stop, limiting the depth of penetration of the punch into the barrier.

Установка ударника с возможностью перемещения внутри корпуса и выполнение его с головной частью в виде поршня, обеспечивающего упор в ограничитель обратного хода ударника, жестко закрепленный в полости хвостовой части корпуса, позволяет ударнику ускоренно перемещаться в направлении от преграды под действием давления продуктов горения заряда, а по достижении ограничителя обратного хода передавать часть своего количества движения корпусу и выдергивать его из преграды, освобождая отверстие в ней. Installing the striker with the ability to move inside the body and making it with the head part in the form of a piston, which provides an emphasis in the striker backstop, rigidly fixed in the cavity of the rear part of the body, allows the striker to move rapidly away from the obstacle under the influence of the pressure of the combustion products of the charge, and when reaching the backstop limiter, transfer part of its momentum to the body and pull it out of the obstacle, freeing the hole in it.

Изобретение поясняется чертежами. На фиг. 1 представлено схематическое изображение предлагаемого пробойника пиромеханического, на фиг. 2 изображено положение пробойника в процессе его внедрения в преграду, на фиг.3 - положение пробойника в процессе выдергивания его из преграды. The invention is illustrated by drawings. In FIG. 1 is a schematic representation of the proposed pyromechanical piercer; FIG. 2 shows the position of the punch in the process of its introduction into the barrier, figure 3 - the position of the punch in the process of pulling it out of the barrier.

Пробойник пиромеханический содержит корпус 1, состоящий из заходного заостренного и установочного полого цилиндрического участков, и установленный на нем баллистический наконечник 12. Внутри корпуса 1 размещен ударник 2 с головной частью в виде поршня с жалом 3, выполненный с возможностью перемещения внутри корпуса 1 до контакта жала 3 с капсюлем-воспламенителем 4 патрона 7. Патрон 7 содержит пороховой заряд 5 и пирозамедлитель 6. На установочный участок корпуса 1 с возможностью перемещения по нему надета направляющая шайба 10. Фиксатор 8 исходного положения патрона 7 выполнен в виде разрушаемой втулки, а фиксатор 9 исходного положения ударника 2 - в виде срезных штифтов. Установочный участок корпуса 1 выполнен ступенчатой формы. Ступень с большим диаметром расположена в хвостовой части корпуса 1 и имеет наружный диаметр больше внутреннего диаметра направляющей шайбы 10. Ограничитель 11 обратного хода ударника 2 жестко закреплен в хвостовой части корпуса 1. The pyromechanical punch contains a housing 1, consisting of an inlet pointed and mounting hollow cylindrical sections, and a ballistic tip mounted on it 12. Inside the housing 1 there is a hammer 2 with a head part in the form of a piston with a tip 3, made with the possibility of movement inside the housing 1 until the tip comes in contact 3 with an igniter capsule 4 of the cartridge 7. The cartridge 7 contains a powder charge 5 and a pyro-retarder 6. A guide washer 10 is put on the installation section of the housing 1 with the possibility of movement along it. the th position of the cartridge 7 is made in the form of a destructible sleeve, and the latch 9 of the initial position of the hammer 2 in the form of shear pins. The installation section of the housing 1 is made in a stepped form. A step with a large diameter is located in the rear of the housing 1 and has an outer diameter larger than the inner diameter of the guide washer 10. The backstop 11 of the striker 2 is rigidly fixed in the rear of the housing 1.

Предлагаемый пробойник пиромеханический работает следующим образом. The proposed piercer pyromechanical works as follows.

Пробойник выстреливается из монтажного пистолета или другого метательного устройства в направлении преграды. Взаимодействие пробойника с преградой первоначально происходит так же, как дюбеля-гвоздя или анкерного узла, т.е. он внедряется в преграду и застревает в ней. При ударе о преграду баллистический наконечник 12 разрушается или сбрасывается (на фиг. не показано). В процессе внедрения пробойника в преграду направляющая шайба 10 смещается к хвосту корпуса 1 и служит упором, ограничивающим глубину внедрения пробойника. Под действием силы инерции ударника 2 происходит разрушение фиксаторов 8 и 9 начального положения ударника 2 и патрона 7. В результате ударник 2, перемещаясь в корпусе пробойника 1 в направлении к преграде, накалывает жалом 3 капсюль-воспламенитель 4, который поджигает через пирозамедлитель 6 пороховой заряд 5. После этого под действием давления пороховых газов ударник 2 начинает ускоренно перемещаться в направлении от преграды. При достижении уступом его головной части ограничителя 11 обратного хода ударника 2, он передает часть своего количества движения корпусу 1 и выдергивает его из преграды, освобождая отверстие в ней. Пирозамедлитель 6 задерживает воспламенение порохового заряда 5, благодаря чему выдергивание корпуса 1 из преграды начинается после его полной остановки. The punch is fired from a mounting gun or other throwing device in the direction of the obstacle. The interaction of the punch with the barrier initially occurs in the same way as a dowel-nail or anchor assembly, i.e. he penetrates the barrier and gets stuck in it. When hitting an obstacle, the ballistic tip 12 is destroyed or discarded (not shown in FIG.). In the process of introducing the punch into the barrier, the guide washer 10 is shifted to the tail of the housing 1 and serves as a stop, limiting the depth of penetration of the punch. Under the influence of the inertia of the striker 2, the latches 8 and 9 of the initial position of the striker 2 and the cartridge 7 are destroyed. As a result, the striker 2, moving in the body of the punch 1 in the direction of the obstacle, pricks the sting 3 with an igniter 4, which ignites a powder charge through the retarder 6 5. After this, under the influence of the pressure of the powder gases, the striker 2 begins to move rapidly in the direction from the obstacle. When the ledge reaches its head part of the limiter 11 of the reverse stroke of the striker 2, it transfers part of its momentum to the housing 1 and pulls it out of the obstacle, freeing the hole in it. Pyro-retardant 6 delays the ignition of the powder charge 5, so that pulling the housing 1 out of the barrier begins after it stops completely.

Claims

1. Pyromechanical piercer, comprising a housing consisting of a pointed entrance and mounting hollow cylindrical sections, a ballistic tip mounted on the housing, discharged or destroyed by impact with an obstacle, a drummer located inside the housing with a tip made with the possibility of contact with the powder igniter cartridge with a powder charge and pyro-retarder, the clamp of the initial position of the cartridge, characterized in that it further comprises a guide washer worn on the installation area with with the possibility of moving along it, the clamp of the initial position of the striker, the clamps of the initial position of the cartridge and the striker are made with the possibility of destruction under the action of the overload that occurs when the piercer is introduced into the barrier material, the installation section of the housing is step-shaped, a step with a large diameter is located in the rear of the housing and has the outer diameter is larger than the inner diameter of the guide washer, the drummer is mounted to move inside the housing and is equipped with a piston head ny, providing an emphasis in the limiter of the return stroke of the hammer, rigidly fixed in the cavity of the rear of the body.

2. Pyromechanical punch according to claim 1, characterized in that the latches of the initial position of the cartridge and the striker are made in the form of a destructible sleeve placed between the cartridge and the head of the striker, as well as shear pins installed in the rear of the housing, respectively.