ЭЛЕКТРОВЗРЫВНОЕ УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ЕГО СБОРКИ Российский патент 2003 года по МПК F42B3/00 F42C19/10 

Изобретение относится к области взрывных работ и может найти применение при электрическом взрывании зарядов взрывчатого вещества (ВВ) в различных отраслях, где используются взрывные работы.

Известно электровзрывное устройство с системой электровзрывания и способ его сборки (Л.Я. Фридляндер. Справочник по прострелочно-взрывной аппаратуре. М. , Недра, 1983 г.). Это устройство включает заряд ВВ, источник тока, соединенный через геофизический кабель с устройством инициирования взрывпатрона. Сборка этой системы заключается в монтаже электрической разводки и подсоединении ее к мостику накаливания устройства инициирования, т.е. к электродетонатору (ЭД). Заряд ВВ, входящий в состав ЭД, задействуется от тепловой энергии, получаемой при прохождении электрического тока по мостику накаливания, контактирующему с зарядом ВВ. Основным недостатком таких систем является возможность несанкционированного взрыва, приводящего к несчастным случаям и авариям, вследствие воздействия какого-либо высокочастотного сигнала, статического электричества и токов наводки.

Известно другое электровзрывное устройство с системой электровзрывания (пат. России 2028576, приорит. 26.07.89, опубл. Бюл. 4, 09.02.95, F 42 D 1/05), включающее взрыв-патрон с зарядом ВВ, источник тока, соединенный с мостиком накаливания устройства инициирования геофизическим кабелем через соединительное устройство. Соединительное устройство выполнено в виде согласующего трансформатора с индуктивным сопротивлением первичной обмотки, равным волновому сопротивлению геофизического кабеля, а узел защиты выполнен на трансформаторе, первичная обмотка которого соединена с вторичной обмоткой согласующего трансформатора. При этом их индуктивные сопротивления равны, а вторичная обмотка трансформатора узла защиты соединена с мостиком накаливания взрывного патрона. Сборку электровзрывного устройства осуществляют следующим образом. Монтируют электрическую разводку. Устройство инициирования и взрывпатрон устанавливают в корпус перфоратора. Мостик накаливания взрывпатрона снабжен ферритовым кольцом. Соединяют взрывпатрон с соединительным устройством электрической разводки проводом, выходящим из соединительного устройства, путем продевания его через ферритовое кольцо. Недостатком такого устройства и способа его сборки является недостаточная безопасность при проведении работ по сборке и подготовка к задействованию.

Известное устройство не обеспечивает полной безопасности от блуждающих токов при сборке. Электростатическая защита эффективна лишь в определенных пределах.

Известно устройство задействования ВВ и способ его сборки по патенту Франции ( 1259375, опубл. в Бюл. промышлен. собственности 17, 1961). Это устройство и способ его сборки выбраны в качестве прототипа. Устройство задействования является электровзрывным устройством и включает в себя корпус, в котором размещено устройство инициирования заряда ВВ, представляющее собой сферический слой ВВ, на внутренней и внешней поверхности которого размещают 2 металлические концентрические слою ВВ оболочки, образующие пластины конденсатора, к клеммам которого приложена переменная разность потенциалов, изменяющаяся с частотой, близкой к одной из резонансных для молекул данного ВВ, и по амплитуде, не достигающая напряжения пробоя. Вокруг внешней металлической оболочки располагают задействуемую устройством инициирования массу ВВ (заряд ВВ). Металлические оболочки электрически соединяются выходными проводами, пересекающими систему внешних слоев, через изолированные каналы с электрической разводкой, связывающей их с источником тока. Этот источник представляет собой катушку индуктивности. При этом колебательный контур, образованный этой катушкой и металлическими оболочками, окружающими слой ВВ, входящий в состав устройства инициирования, настроен или может быть мгновенно настроен на выбранную частоту активации, поскольку эта катушка монтируется в индуктивной связи с другой катушкой, соединенной с генератором переменного тока. Задействование устройства происходит следующим образом: устанавливается связь между генератором переменного тока и катушкой индуктивности. Колебательный контур начинает совершать колебания, каждая из молекул ВВ, содержащегося в устройстве инициирования, подвергается действию электромагнитного поля. Под этим воздействием ВВ, входящее в состав устройства, инициирования инициируется, в нем формируется детонационный импульс, который передается и воздействует на задействуемый от этого устройства заряд ВВ. Способ сборки известного устройства включает в себя следующие операции. Устройство инициирования выполняют в виде сферической оболочки. Соединяют его с внутренней оболочкой из бериллия и внешней из меди. Эти оболочки являются пластинами конденсатора. Устройство инициирования устанавливают в прочный корпус из карбида вольфрама. Туда же устанавливают заряд ВВ. Каждая из металлических оболочек имеет выходной провод. В системе вышеуказанных оболочек выполняют изолированные каналы, через которые пропускают выходные провода. Производят монтаж корпуса и монтаж электрической разводки, которую размещают вне корпуса. Соединение устройства инициирования с электрической разводкой осуществляют путем введения проводов через все слои устройства задействования, в том числе и через слой ВВ при монтаже электрической разводки.

Недостатками известного устройства и способа его сборки являются: 1) опасность аварии при монтаже электрической разводки, так как ВВ находится рядом; 2) невозможность проведения контроля целостности разводки; 3) размещение разводки такое, что не исключает несанкционированного ее задействования; 4) сложность монтажа разводки и корпуса может привести все устройство в нерабочее состояние. Задачей, на решение которой направлены предлагаемое электровзрывное устройство и способ его сборки, является обеспечение надежности срабатывания и безопасности проведения взрывных работ.

Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение надежности работы устройства и безопасности при сборке.

Указанный результат достигается тем, что в электровзрывном устройстве, включающем корпус, заряд ВВ, устройство инициирования, задействуемое от источника тока через электрическую разводку, последнюю устанавливают в корпусе, при этом участки для ее фиксации размещают либо непосредственно на внутренней поверхности корпуса либо на инертной прокладке.

А в способе сборки электровзрывного устройства, включающем монтаж электрической разводки, установку заряда ВВ и устройства инициирования, монтаж корпуса, соединение устройства инициирования с электрической разводкой, монтаж электрической разводки производят на отдельном элементе. В качестве отдельного элемента используют часть корпуса, инертную прокладку, крышку корпуса, дно гильзы корпуса и т.д. в зависимости от конкретного выполнения устройства. На поверхности этого отдельного элемента формируют участки для фиксации электрической разводки, укладывают ее и закрепляют. Формирование участков производят, например, выполняя на внутренней поверхности корпуса или на поверхности инертной прокладки канавки и выемки, и в них размещают электрическую разводку. На поверхности отдельного элемента можно установить скобы или крюки для фиксации электрической разводки. Затем устанавливают заряд ВВ. Монтаж корпуса производят с подсоединением к нему вышеописанного отдельного элемента, при этом на корпусе выполняют участки для установки устройства инициирования. А соединение устройства инициирования с электрической разводкой осуществляют в последнюю очередь при установке устройства инициирования.

Размещение электрической разводки внутри корпуса обеспечивает сохранность ее от механических повреждений на этапе эксплуатации электровзрывного устройства, повышает надежность его функционирования. Размещение участков фиксации электрической разводки на внутренней поверхности корпуса или инертной прокладки позволяет при монтаже и сборке осуществлять контроль сохранности разводки, тем самым повышает надежность электровзрывного устройства.

Монтаж электрической разводки на отдельном элементе позволяет производить ее установку отдельно от заряда ВВ, что обеспечивает безопасность процесса сборки. Формирование участков фиксации электрической разводки на поверхности отдельного элемента позволяет разместить ее в оптимальном месте, отдельно от заряда ВВ. И тот и другой признак повышают безопасность проведения работ и позволяют проверить качество монтажа путем проверки электрической разводки на электропрочность и электропроводность. Установка и закрепление разводки на отдельном элементе исключает ее повреждение при монтаже, что повышает безопасность и качество сборки. Установка заряда ВВ осуществляется отдельно от вышеуказанных операций, что и повышает безопасность проводимых работ.

Выполнение участков на корпусе для установки устройств инициирования позволяет устанавливать их в последнюю очередь, непосредственно перед использованием по назначению, что повышает безопасность обращения с электровзрывным устройством.

На чертеже изображен общий вид заявляемого электровзрывного устройства, где1 - корпус, 2 - прокладка пенопластовая (отдельный элемент - инертная прокладка), 3 - электродетонатор (устройство инициирования), 4 - жгут электрический (электрическая разводка), 5 - шашка ВВ (заряд взрывчатого вещества), 6 - винт, 7 - разъем электрический (электрическая разводка), 8 - пленка липкая (фиксирующий элемент), 9 - гильза (составная часть корпуса), 10 - розетка (электрическая разводка), 11 - винт,12 - крышка (составная часть корпуса), 13 - прокладка резиновая, А - отверстие (участок корпуса для установки устройства инициирования).

Примером конкретного выполнения заявляемого электровзрывного устройства служит устройство, состоящее из алюминиевого корпуса 1 (сплав алюминиевый АМг6), пенопластовой прокладки 2 с участками для фиксации электрической разводки, четырех электродетонаторов 3, шашки ВВ 5 и электрической разводки, состоящей из четырех жгутов электрических 4, объединенных, с одной стороны, разъемом электрическим 7 для стыковки с источником тока, а с другой - каждый жгут заканчивается розеткой 10. Пенопластовая прокладка 2 приклеивается к корпусу 1 клеем 88.

Сборка этого устройства осуществляется следующим образом: жгуты электрические 4 с розетками 10 пропускаются через отверстия в корпусе 1 и прокладке пенопластовой 2, разъем электрический 7 крепится к корпусу 1 двумя винтами 6. Затем жгуты электрические 4 укладываются в канавки прокладки пенопластовой 2, а розетки 10 устанавливаются в выемки последней и все это на сформированных участках для фиксации закрепляют пленкой липкой 8 и скобами. После монтажа электрической разводки и установки шашки ВВ 5 в гильзу 9 монтируют корпус 1, для чего к фланцу гильзы 9 шестью винтами 11 крепится крышка 12, облицованная прокладкой резиновой 13. Укладка жгутов электрических 4 и дальнейший монтаж устройства ведется при положении гильзы 9 фланцем вверх. Установка электродетонаторов 3 в розетки 10 и соединение тем самым их с электрической разводкой производится через отверстия А в корпусе 1 и делается это в последний момент перед непосредственным использованием электровзрывного устройства.

Работает устройство в следующем порядке. От источника тока напряжение через разъем электрический 7, жгуты 4 и розетки 10 электрической разводки подается на контакты электродетонаторов 3. Последние, взрываясь, инициируют тем самым шашку ВВ 5.

Область применения: взрывные работы, при электрическом взрывании зарядов взрывчатого вещества в различных отраслях промышленности. Сущность изобретения: в корпусе установлены заряд взрывчатого вещества (ВВ), устройство инициирования, задействуемое от источника тока через электрическую разводку, которая размещена также в корпусе, а участки для ее фиксации размещают либо непосредственно на внутренней поверхности корпуса, либо на инертной прокладке. Монтаж электрической разводки производят на отдельном элементе, при этом на его поверхности формируют участки для фиксации электрической разводки, укладывают ее и закрепляют, затем устанавливают заряд ВВ и монтируют корпус с подсоединением этого отдельного элемента и устройства инициирования. Технический результат: повышение надежности в работе устройства и повышение безопасности при сборке. 2 с. и 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Электровзрывное устройство, включающее корпус, заряд взрывчатого вещества, устройство инициирования, задействуемое от источника тока через электрическую разводку, отличающееся тем, что электрическую разводку устанавливают в корпусе, при этом участки для ее фиксации размещают либо непосредственно на внутренней поверхности корпуса, либо на инертной прокладке. 2. Способ сборки электровзрывного устройства, включающий монтаж электрической разводки, установку заряда взрывчатого вещества, установку устройства инициирования, монтаж корпуса, состоящего из составных частей, соединение устройства инициирования с электрической разводкой, отличающийся тем, что монтаж электрической разводки производят на отдельном элементе, при этом на его поверхности формируют участки для фиксации электрической разводки, укладывают ее и закрепляют, после чего производят монтаж корпуса с подсоединением к нему отдельного элемента, причем на корпусе выполняют участки для установки устройства инициирования, а соединение устройства инициирования с электрической разводкой осуществляют в последнюю очередь при установке устройства инициирования. 3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что при монтаже электрической разводки в качестве отдельного элемента используют одну из составных частей корпуса. 4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что при монтаже электрической разводки в качестве отдельного элемента используют инертную прокладку, которую при монтаже корпуса устанавливают со стороны его внутренней поверхности. 5. Способ по одному из пп. 2-4, отличающийся тем, что формирование участков для фиксации электрической разводки на поверхности отдельного элемента осуществляют путем выполнения на ней канавок и выемок, в которых и размещают электрическую разводку. 6. Способ по одному из пп. 2-4, отличающийся тем, что формирование участков для фиксации электрической разводки на поверхности отдельного элемента осуществляют путем использования скоб, которые устанавливают на этой поверхности.