RU2822262C1 - Low-voltage electric detonator - Google Patents
Low-voltage electric detonator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2822262C1 RU2822262C1 RU2024101189A RU2024101189A RU2822262C1 RU 2822262 C1 RU2822262 C1 RU 2822262C1 RU 2024101189 A RU2024101189 A RU 2024101189A RU 2024101189 A RU2024101189 A RU 2024101189A RU 2822262 C1 RU2822262 C1 RU 2822262C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- low
- voltage electric
- housing
- detonator
- electric detonator
- Prior art date
Links
- 239000002360 explosive Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000003380 propellant Substances 0.000 claims abstract description 21
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 claims abstract description 16
- 239000002775 capsule Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000005474 detonation Methods 0.000 claims description 4
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M perchlorate Inorganic materials [O-]Cl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 4
- 239000003245 coal Substances 0.000 abstract description 2
- 238000005422 blasting Methods 0.000 abstract 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229910000743 fusible alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000000028 HMX Substances 0.000 description 2
- UZGLIIJVICEWHF-UHFFFAOYSA-N octogen Chemical compound [O-][N+](=O)N1CN([N+]([O-])=O)CN([N+]([O-])=O)CN([N+]([O-])=O)C1 UZGLIIJVICEWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 102220005306 rs33926796 Human genes 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение предназначено для безопасных средств взрывания и относится к низковольтным электродетонаторам с использованием вторичных (бризантных) взрывчатых веществ (ВВ), и может быть применено в качестве малогабаритного средства инициирования зарядов ВВ промышленного назначения, используемым в горнорудной, угледобывающей и других отраслях промышленности, а также в военной отрасли.The invention is intended for safe means of explosion and relates to low-voltage electric detonators using secondary (high explosives), and can be used as a small-sized means of initiating explosive charges for industrial purposes, used in mining, coal mining and other industries, as well as in military industry.
Известно детонирующее устройство механического взрывателя, описанное в патенте RU на изобретение RU 2103661 C1, 27.01.1998, МПК F42C 7/00, содержащее боек с глухим каналом в торце, капсюль-детонатор на основе вторичного взрывчатого вещества, передаточный заряд и детонатор, при этом между капсюлем-детонатором и передаточным зарядом размещена металлическая преградаA detonating device for a mechanical fuse is known, described in the RU patent for the invention RU 2103661 C1, 01/27/1998, IPC F42C 7/00, containing a firing pin with a blind channel at the end, a detonator capsule based on a secondary explosive, a transfer charge and a detonator, while a metal barrier is placed between the detonator capsule and the transfer charge
К недостаткам устройства следует отнести:The disadvantages of the device include:
- высокие массу и габариты устройства;- high weight and dimensions of the device;
- высокий суммарный тротиловый эквивалент, примененных в устройстве ВВ.- high total TNT equivalent used in the explosive device.
Также известно устройство, описанное в патенте RU 2274734 C1, 20.04.2006, МПК Е21В 43/0811, F42B 3/10, под названием «Взрыватель для скважинной аппаратуры» в котором описано устройство, включающее корпус с переходником в котором последовательно размещены ударный механизм, скрепленное с ним механическое детонирующее устройство на основе бризантного ВВ, в корпусе которого выполнены радиальные отверстия, заполненные легкоплавким сплавом, и дополнительно снабжено металлической втулкой.Also known is the device described in the patent RU 2274734 C1, 04/20/2006, MPK E21B 43/0811, F42B 3/10, called “Fuse for downhole equipment”, which describes a device including a housing with an adapter in which the impact mechanism is sequentially placed, a mechanical detonating device based on a high explosive, attached to it, in the body of which radial holes are made, filled with a low-melting alloy, and is additionally equipped with a metal sleeve.
К недостаткам устройства следует отнести наличие в корпусе детонирующего устройства отверстий, заполненных легкоплавким сплавом, наличие которых может привести к его отказу из-за преждевременного выдавливания легкоплавкого сплава из этих отверстий.The disadvantages of the device include the presence in the body of the detonating device of holes filled with a low-melting alloy, the presence of which can lead to its failure due to premature extrusion of the low-melting alloy from these holes.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является детонирующее устройство на основе бризантного взрывчатого вещества, принятое за прототип, описанное в патенте RU 2661923 C1, 23.07.2018, МПК F42B 3/10. Устройство содержит корпус, в котором последовательно размещены инициирующий элемент, метательный заряд, метаемыйнктв виде диска, капсюль и детонатор, установленный во втулке.The closest to the claimed technical solution is a detonating device based on a high explosive, adopted as a prototype, described in patent RU 2661923 C1, 07/23/2018, IPC F42B 3/10. The device contains a housing in which an initiating element, a propellant charge, a disc-shaped propellant, a primer and a detonator installed in the sleeve are placed in series.
К недостаткам устройства следует отнести:The disadvantages of the device include:
- отсутствие элементов предохраняющих устройство от несанкционированного срабатывания;- absence of elements protecting the device from unauthorized operation;
- отсутствие функциональных элементов, обеспечивающих надежное инициирование ударником выходного заряда взрывчатого вещества.- lack of functional elements that ensure reliable initiation of the explosive charge by the striker.
Задачей изобретения является создание низковольтного электродетонатора исключающего его несанкционированное срабатывание во всех условиях эксплуатации.The objective of the invention is to create a low-voltage electric detonator that prevents its unauthorized operation under all operating conditions.
Технический результат данного изобретения заключается в:The technical result of this invention is:
- повышении вероятности задействования взрывчатых веществ от кинетического воздействия ударника за счет использования пьезоэлемента и оптимизации габаритных размеров ударника;- increasing the likelihood of using explosives from the kinetic impact of the striker through the use of a piezoelectric element and optimizing the overall dimensions of the striker;
- повышении безопасности эксплуатации за счет оборудования предохранительным элементом.- increasing operational safety due to the equipment with a safety element.
Это достигается тем, что в низковольтном электродетонаторе, содержащем корпус, в котором последовательно размещены инициирующий элемент, метательный заряд, метаемый элемент в виде диска, капсюль и детонатор, установленный во втулке, согласно изобретению, корпус выполнен с осевым каналом и оборудован предохранительным элементом, установленным перпендикулярно оси с перекрыванием осевого канала, с одной стороны которого расположен инициирующий элемент, состоящий из токопроводящего корпуса, внутри которого установлены по оси диэлектрическая колодочка с центральным электродом, инициатор и контактирующий с ним метательный заряд ВВ, установленный в корпусе электродетонатора в контакте с метаемым элементом, с противоположной стороны предохранительного элемента в корпусе закреплена втулка с размещенными в ней последовательно, в направлении распространения детонации, капсюлем, расположенным между пьезоэлементом, и детонатором из ВВ, при этом высота по оси метаемого элемента h определяется из соотношения h=(0,4-0,55)d,This is achieved by the fact that in a low-voltage electric detonator containing a housing in which an initiating element, a propellant charge, a propellant element in the form of a disk, a capsule and a detonator installed in a sleeve are placed in series, according to the invention, the housing is made with an axial channel and is equipped with a safety element installed perpendicular to the axis with overlapping of the axial channel, on one side of which there is an initiating element, consisting of a current-conducting body, inside of which a dielectric block with a central electrode is installed along the axis, an initiator and an explosive propellant charge in contact with it, installed in the electric detonator body in contact with the propellant element, on the opposite side of the safety element, a sleeve is fixed in the body with a capsule placed in it sequentially, in the direction of detonation propagation, located between the piezoelectric element and an explosive detonator, while the height along the axis of the thrown element h is determined from the relation h = (0.4-0 ,55)d,
где d - диаметр осевого канала корпуса низковольтного электродетонатора.where d is the diameter of the axial channel of the low-voltage electric detonator housing.
Кроме того, с целью защиты от несанкционированного срабатывания устройства, в корпусе размещен предохранительный элемент, выполненный в виде штока.In addition, in order to protect against unauthorized operation of the device, a safety element made in the form of a rod is placed in the housing.
Кроме того, с целью повышения надежности инициирования детонатора кинетической энергией метаемого элемента, пьезоэлемент выполнен в виде диска из пьезокерамики ЦТС-19М.In addition, in order to increase the reliability of detonator initiation by the kinetic energy of the thrown element, the piezoelement is made in the form of a disk made of TsTS-19M piezoceramics.
Кроме того, с целью сокращения времени срабатывания устройства, метательный заряд выполнен из взрывчатого вещества НКТIn addition, in order to reduce the response time of the device, the propellant charge is made of tubing explosive
Кроме того, с целью повышения инициирующей способности устройства, детонатор выполнен из бризантных взрывчатых веществ.In addition, in order to increase the initiating ability of the device, the detonator is made of high explosives.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения, а определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном объекте, изложенных в формуле изобретения.The analysis of the level of technology carried out by the applicant, including a search through patent and scientific and technical sources of information and identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, allowed us to establish that the applicant had not discovered an analogue characterized by features identical to all essential features of the claimed invention, but a definition from the list identified analogues of the prototype, as the closest analogue in terms of the totality of features, made it possible to identify a set of distinctive features in the claimed object that are essential in relation to the technical result perceived by the applicant, as set out in the claims.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию «новизна» по действующему законодательству.Consequently, the claimed invention meets the requirement of “novelty” under current legislation.
Для проверки соответствия заявленного изобретения условию изобретательского уровня заявитель провел дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного изобретения, результаты которого показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного технического уровня техники.To check the compliance of the claimed invention with the conditions of inventive step, the applicant conducted an additional search for known solutions in order to identify features that coincide with the features of the claimed invention that are distinctive from the prototype, the results of which show that the claimed invention does not follow clearly from the known technical level for a specialist.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию «изобретательский уровень».Therefore, the claimed invention meets the “inventive step” requirement.
Изобретение проиллюстрировано на чертеже, где введены следующие позиции:The invention is illustrated in the drawing, where the following items are introduced:
1 - втулка;1 - bushing;
2 - детонатор;2 - detonator;
3 - капсюль;3 - capsule;
4 - пьезоэлемент;4 - piezoelectric element;
5 - корпус;5 - body;
6 - предохранительный элемент;6 - safety element;
7 - метаемый элемент в виде диска;7 - a thrown element in the form of a disk;
8 - метательный заряд ВВ;8 - explosive propellant charge;
9 - инициатор;9 - initiator;
10 - диэлектрическая колодочка;10 - dielectric block;
11 - центральный электрод;11 - central electrode;
12 - токопроводящий корпус инициирующего элемента.12 - conductive body of the initiating element.
Низковольтный электродетонатор включает корпус 5 с осевым каналом диаметром d, в котором последовательно размещены инициирующий элемент, выполненный в виде токопроводящего корпуса 12, внутри которого установлены по оси диэлектрическая колодочка 10 с центральным электродом 11, инициатор 9 (из НКТ) и контактирующий с ним метательный заряд ВВ 8 (из НКТ). В контакте с метательным зарядом ВВ 8 расположен метаемый элемент 7 в виде диска. Корпус 5 оборудован предохранительным элементом 6, выполненным в виде штока и установленным перпендикулярно оси устройства с перекрыванием осевого канала. С одной стороны предохранительного элемента 6 расположен инициирующий элемент, состоящий из токопроводящего корпуса 12, внутри которого установлены по оси диэлектрическая колодочка 10 с центральным электродом 11, а с противоположной стороны предохранительного элемента 6 закреплена втулка 1 с размещенными в ней последовательно, в направлении распространения детонации D (см. чертеж), пьезоэлементом 4 (например из пьезокерамики ЦТС 19-М или ЦТСНВ-1), капсюлем 3 из взрывчатого вещества (например, НКТ, ТЭН) и детонатором 2 из ВВ (например, октоген, СТ-20). Высоту по оси h метаемого элемента 7 определяют из соотношения h=(0,4-0,55)d, где d-диаметр осевого канала корпуса 5 низковольтного электродетонатора.A low-voltage electric detonator includes a housing 5 with an axial channel of diameter d, in which an initiating element made in the form of a current-conducting
Работа устройства передачи детонации осуществляется следующим образом: при подаче низковольтного электрического импульса через центральный электрод 11 колодочки 10 и токопроводящий корпус 12, инициатор 9 поджигает метательный заряд ВВ 8, в ходе сгорания которого, происходит повышение давления в камере токопроводящего корпуса 12 и вырубание метаемого элемента 7 в виде диска, который ускоряется в осевом канале корпуса 5 и, ударяясь в капсюль 3, через пьезоэлемент 4, инициирует его. Капсюль 3 в свою очередь задействует детонатор 2. Предохранительный шток 6 исключает возможность несанкционированного задействования детонатора 2, до момента его извлечения из корпуса 5. Высота по оси метаемого элемента 7 h определяется из соотношения h=(0,4-0,55)d,The operation of the detonation transmission device is carried out as follows: when a low-voltage electrical pulse is supplied through the central electrode 11 of the
где d - диаметр осевого канала корпуса низковольтного электродетонатора.where d is the diameter of the axial channel of the low-voltage electric detonator housing.
Оптимальное значение высоты по оси h метаемого элемента 7 от диаметра осевого канала d корпуса 5 низковольтного электродетонатора определено по результатам проведенных экспериментов, приведенных в таблице.The optimal value of the height along the h axis of the throwing element 7 from the diameter of the axial channel d of the housing 5 of the low-voltage electric detonator was determined based on the results of the experiments shown in the table.
Примером конкретного выполнения является низковольтный электродетонатор, корпус 5 которого выполнен с осевым каналом диаметром 4 мм, в нем размещены инициирующий элемент, выполненный в виде токопроводящего корпуса 12, внутри которого установлены по оси диэлектрическая колодочка 10 из пресс материала, с центральным электродом 11, инициатор 9 и метательный заряд ВВ 8, оба элемента из НКТ. Перпендикулярно оси корпуса 5 установлен предохранительный элемент 6, выполненный в виде стального штока, управляемого системой автоматики, также в корпусе 5 закреплена втулка 1 с капсюлем 3, в виде, например, металлического стакана, снаряженного взрывчатым веществом НКТ, расположенным между пьезоэлементом 4 из пьезокерамики ЦТС-19М и детонатором 2 из бризантного ВВ октогена. Высота h метаемого элемента 7 была выбрана из соотношения h=(0,4-0,55)d, где d=4 мм, и составила от 1,6 до 2,2 мм.An example of a specific implementation is a low-voltage electric detonator, the body 5 of which is made with an axial channel with a diameter of 4 mm, it contains an initiating element made in the form of a current-conducting
Использование данного изобретения позволит улучшить эксплуатационные характеристики, а именно создать низковольтный электродетонатор, исключающий его случайное срабатывания во всех условиях эксплуатации кроме случаев штатного применения.The use of this invention will improve performance characteristics, namely, create a low-voltage electric detonator that prevents its accidental operation in all operating conditions except in cases of normal use.
Для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных конструктивных решений и способность обеспечения достижения указанного технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».For the claimed invention in the form as it is characterized in the claims, the possibility of its implementation using the above-described design solutions and the ability to achieve the specified technical result have been confirmed. Therefore, the claimed invention meets the condition of “industrial applicability”.
Claims (7)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2822262C1 true RU2822262C1 (en) | 2024-07-03 |
Family
ID=
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3712217A (en) * | 1970-06-02 | 1973-01-23 | Us Army | Dispenser launched air arming bomb fuze |
US3978791A (en) * | 1974-09-16 | 1976-09-07 | Systems, Science And Software | Secondary explosive detonator device |
RU2413176C1 (en) * | 2009-10-06 | 2011-02-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" - ФГУП "РФЯЦ - ВНИИЭФ" | Safety-and-arming fuse mechanism |
RU2549625C2 (en) * | 2013-07-17 | 2015-04-27 | Шепеленко Виталий Борисович | Head fuse and its application |
RU2636981C1 (en) * | 2016-09-15 | 2017-11-29 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Initiator with actuation temporary delay and method of its assembly |
RU2661923C1 (en) * | 2017-04-13 | 2018-07-23 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ") | Detonating device based on high explosive agent |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3712217A (en) * | 1970-06-02 | 1973-01-23 | Us Army | Dispenser launched air arming bomb fuze |
US3978791A (en) * | 1974-09-16 | 1976-09-07 | Systems, Science And Software | Secondary explosive detonator device |
RU2413176C1 (en) * | 2009-10-06 | 2011-02-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" - ФГУП "РФЯЦ - ВНИИЭФ" | Safety-and-arming fuse mechanism |
RU2549625C2 (en) * | 2013-07-17 | 2015-04-27 | Шепеленко Виталий Борисович | Head fuse and its application |
RU2636981C1 (en) * | 2016-09-15 | 2017-11-29 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Initiator with actuation temporary delay and method of its assembly |
RU2661923C1 (en) * | 2017-04-13 | 2018-07-23 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ") | Detonating device based on high explosive agent |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6923122B2 (en) | Energetic material initiation device utilizing exploding foil initiated ignition system with secondary explosive material | |
US8931415B2 (en) | Initiation systems for explosive devices, scalable output explosive devices including initiation systems, and related methods | |
US5485788A (en) | Combination explosive primer and electro-explosive device | |
EP0122012B1 (en) | Impact sensitive high temperature detonator | |
PL193901B1 (en) | Detonator | |
US9562755B2 (en) | Safe and arm mechanisms and methods for explosive devices | |
US9127920B2 (en) | Pyrotechnic slug | |
KR20100095314A (en) | Self-destruct fuze of submunition | |
US6640719B1 (en) | Fuze explosive train device and method | |
EP2933598A2 (en) | Multi-action separator fitted to a munition for separating the fuze and the warhead of the munition | |
RU2822262C1 (en) | Low-voltage electric detonator | |
US3815505A (en) | Self-destructing apparatus for impact-detonating explosive devices | |
RU2083948C1 (en) | Mechanical fuze detonating device | |
UA126700C2 (en) | Projectile having a pyrotechnic explosive charge | |
RU2211437C1 (en) | Nose percussion fuse | |
EP1725827B1 (en) | Explosive cartridge | |
RU2599125C1 (en) | Detonating device for mechanical fuse | |
RU2233428C1 (en) | Detonating device of mechanical fuse | |
RU2635414C1 (en) | Explosive device | |
RU2754137C1 (en) | Explosive apparatus | |
CN108871132A (en) | A kind of explosion self-desttruction equipment for cylinder test | |
US5612505A (en) | Dual mode warhead | |
US3707912A (en) | Mechanical fuze with self-destruct mechanism | |
CN113405415A (en) | Rotary bullet detonator explosion-proof mechanism with recovery insurance and insensitive characteristic | |
RU2103661C1 (en) | Mechanical fuze detonating device |