Установка газовой детонации Советский патент 1978 года по МПК G01V1/04 

Изобретение относится к сейсморазведке и касается установок газовой детонации, используемых для возбуждения упругих коле.баний с поверхности земли за счет взрыва газовой смеси в замкнутых, способных к расширению объемах взрывных устройств. . Известно устройство для подачи и подрыва газовой взрывчатой смеси, используемое при сейсморазведке для возбуждения упругих колебаний, содержащее ограничивающий предохранительный элемент, служащий для предотвращения перезаполнения рабочего объема камеры взрывной смесью и выполненный в виде обратного клапана, отрегулированного на определенное давление открытия 1. Однако при нарущении регулировки клапана возможно перезаполнение рабочего объема смесью или его недозаполнение, что при инициировании смеси приводит соответственно к разрушению камеры или слабому воздействию. Известно также устройство, в котором в качестве ограничивающего предохранительного элемента используется непосредственно порщень камеры, разобщающий рабочий объем от окружающей среды за счет усилия создаваемого на поршень давления воздуха демпферного объема камеры 2. Недостатком его является то, что газовая система лишена ограничивающего предохранительного элемента и не может быть использована для каМер,не имеющих предохранительных устройств. Известна также установка газовой детонации, состоящая из баллонов с окислителем и горючим, пневмосистемы, трубопроводов, электромагнитных вентилей, разрывателя линии подачи смеси с узлом инициирования и взрывной камеры, содержащей гильзу и поршень 3. Ограничение количества поступающей газовой смеси осуществляется по падению давления компонент смеси в специальных мерных емкостях, которое определяется по показаниям установленных на них манометров. Следовательно, такая установка малопроизводительна. При наличии в установке нескольких взрывных камер, одного типа осуществляется ограничение общего количества смеси поступающей во все камеры, но невозможно строго ограничить количество смеси, поступающей в. каждую камеру, что может вызвать переполнение одной из них за счет другой и привести к ее разрушению при инициировании смеси. Кроме того, такая установка газовой детонации не может обеспечить одновременной работы нескольких взрывных камер разного типа, в „каждую из которых должно поступить различное количество смеси.

Если в установке .отсутствуют мерные е.мкости с манометрами, определение количества смеси, поступающей в рабочую полость ка.меры, осуществляется пересчетом путем замера выхода порщня из гильзы при заполнении камеры смесью при известном начальном давлении воздуха в демпферной полости и известной площади днища гильзы рабочего объема. Однако и такой метод определения количества поданной в камеру смеси также малопроизводителен и ненадсисен.

Целью изобретения является повышение производительности и надежности в работе установки газовой детонации. Это достигается тем, что разрыватель линии подачи смеси с узлом инициирования выполнен в виде золотника с подпружиненным плунжеро.м, установленного на норшне камеры над каналом подачн смеси, и закрепленного напротив него на гильзе камеры толкателя с подпружиненным штоком, который имеет управляющий привод, например от пневмосистемы.

На фиг. 1 схематически изображена установка газовой детонации в исходном положении; на фиг. 2 - то же, в момент окончания запо.1нения взрывной камеры газовой смесью.

Установка содержит баллон 1 с окислителем, баллон 2 с горючим, гильзу .3 с порщнем 4 который делит ее внутреннюю полость на две части: верхнюю - демпферную, заполненную воздухом и рабочую, заполняемую газовой смесью. Кислородный баллон через трубопроводы 5,. 6, 7, электромагнитный вентиль 8 и обратный клапан 9, а пропановый баллон через трубопроводы 10, 11, 12, электромагнитный вентиль 13, обратный клапан 14 и регулируемый зажим 15 связаны с разводником 16, служащим для подачи газовой смеси в несколько взрывных камер одновременно. Разводкик 16 соединен с каждой взрывной камерой с помс)щью трубопроводов 17. На норшне 4 каждой камеры на канале 18 поступления смеси установлен золотник 19 с плунжером 20, поджатым пружиной 21. В исходном положении плунжер 20 ерекрывает проход смеси в ра бочую полость Камеры. На гильзе 3 камеры напротив золотника 12 установлен толкатель 22 со штоком 23,поджатым пружиной 24. Внутрення полость толкателя связана с воздушным рессивером 25 через трубопроводы 26, 27 и электромагнитный вентиль 28. Взаимное положение по высоте золотника и пневмоцилиндра регулируется, например, с гтомощью прокладок 29, На золотнике 19 установлена свеча 30 зажигания, е.1ужащая для инициирования газовой с.меси. На канале 31 порпгня 4 установлен вы.хлопной к.чапан 32 со штоком 33, поджаты.м пружиной 34. Внутренняя полость выхлопного клапана связана с рессиверо.м 25 через трубопроводы 35, 36 и электромагнитный вентиль 37.

Работа установки осуществляется следующим образом.

По команде с пульта управления подается напряжение на вентили 8, 13 и 28, в результате чего кислород и пропан поступают к разводнику 16 и, смешиваясь в нем, - по трубопроводам 17 и соответствующим взрывным камерам. Воздух из рессивера 25 поступает в толкатель 22 и шток 23, сжимая пружину 24, перемещает плунжер 20, сжимающий пружину 21 в положение, при котором открывается проход для смеси из трубопровода 17, по каналу 18 в рабочую полость ка.меры.

По мере поступления смеси порщень 4 перемещается вверх относительно гильзы 3 и, следовательно, торец плунжера 20 скользит по торцу штока 23. В момент, когда их торцовые поверхности расходятся, плунжер 20 под действием пружины 21 возвращается в исходное положение и, следовательно, подача смеси прекращается. В этом положении установка показана на фиг. 2.

Далее по команде с пульта управления снимается напряжение с вентилей 8, 13 и 27, в результате чего щток 22 под действием пружины 23 возвращается в исходное положение. Путь взаимного перемещения торцовых поверхностей плунжера золотника и штока толкателя определяет количествоо смеси, поступающей в рабочую полость каждой камеры и регулируется с помощью прокладок 29.

Установка готова к срабатыванию, которое производится по команде с пульта управления или с сейсмостанции в результате подачи напряжения на свечу зажигания 28.

После срабатывания по команде с пульта подается напряжение на вентиль 35, в результате чего выхлопной клапан под действием сжатого воздуха из рессивера 25 открывается и продукты взрыва из детонационной полости выбрасываются в атмосферу. Порщень 4 возвращается в исходное положение. Напряжение с вентиля 35 снимается, выхлопной клапан 30 закрывается под действием пружины 32, и установка готова к повторному циклу. Применение предложенного устройства наиболее .эффективно для установок с несколькн-ми взрьшными камерами, так как в связи с наличием на каждой камере установки газовой детонации устройства, авто.матически обеспечивающего поступления заданного количества смеси в каждую из них, упрощается процесс управления установкой и она становится более производительной.

Невозможность переполнения смесью взрывных камер повыщает надежность установки, исключается возможность возникновения аварийной ситуации.

Формула изобретения

Установка газовой детонации, состоящая из баллонов с окислителем и горючи.м, нневмосистемы, трубопроводов, электромагнитных вентилей, разрывателя линии иодачи смеси с узлом инициирования и взрывной камеры, содержащей гильзу и нори1ень, отличающаяся ге, что, с целью повышения ее производительности и надежности в работе,разрыватель линии подачи смеси с узлом инициирования выполнен в виде золотника с подпружиненным плунжером, установленного на поршне камеры над каналом подачи смеси, и закрепленного напротив него на гильзе камеры толкателя с ь- пружиненным штоком, который имеет упр;,ляющий привод, например, oi пневмосшмсмы

Источники информации, принятые но вн:: мание при экспертизе:

1.Патент США Aib 3480101. кл. 181 5. i)64

2.Патент США № 3670840, кл. 181--5, )71.

3.Авторское свидетельство № 2031849/25, 1974.

2S

Ра5очая полость

г;

1g

Pa5o4O f полос

Фм.г