Электрогидравлический взрыватель для разрушения горных пород Советский патент 1992 года по МПК E21C37/18 

Изобретение относится к технике разрушения горных пород, валунного камня,, бетонных и железобетсэнных объектов и др. с использованием электрогидравлического эффекта и является усовершенствованием известного гидравлического взрывателя.

Известный взрыватель содержит корпус, коаксиально расположенные и изолированные друг от друга электроды, наружный из которых выполнен из трубки, жестко соединенной с корпусом, и средство для герметизации устья шпура.

При этом он имеет амортизационно-эажимное устройство, внутренний электрод установлен с возможностью осевого перемещения относительно наружного электрода и связан с амортизационно-зажимным устройством, а в наружном электроде выполнены перфорации. Амортизационно-зажимное устройство может выполнено из подпружиненного стакана с крышкой и днищем, имеющими отверстия для прохода внутреннего электрода, и эластичной втулки, установленной внутри стакана и имеющей механизм для прижатия ее к внутреннему электроду, выполненный в виде эксцентрикового зажима, упор которого пропущен через отверстие в боковой стенке

стакана, при этом верхний конец внутреннего электрода выполнен конусным. Средство для герметизации устья шпура может быть выполнено в виде конусной втулки, закрепленной на корпусе, при этом в устье шпура на корпусе может быть установлен упор.

Однако при работе такого взрывателя центральный электрод все же подвергается апасным механическим воздействиям вследствие сравнительно большой инерционности и относительно низких амортизационных качеств примененного в нем амортизационио-зажимного устройства, быстрого износа эластичной втулки. Кроме того, электрод при разряде вылетает за прюделы взрывателя.

Принцип работы амортизационно-зажимного устройства, основанный на удержании электрода трением, приводит к быстрому износу изоляции электрода и к ее последующему пробою. Все это, сокращая срок службы центрального положительного электрода, ведет к снижению рабочего ресурса и надежности работы взрывателя в целом. .

Целью изобретения является дальнейшее повышение рабочего ресурса.и надежности работы взрывателя.

Для достижения поставленной цели в электрогидравлическом взрывателе амортизационно-зажимное устройство из цилиндрического корпуса, двух коаксиальных пружин и гильзы, установленной между внутренней и наружной пружиной, при этом внутренние поверхности гильзы и корпуса амортизированного устройства выполнены ступенчатыми. Жесткость внутренней пружины меньше жесткости наружной пружины. Внутренний электрод в средней части имеет конический пояс, на котором установлен упор, который имеет отверстие конической формы, Внутренний электрод может иметь насечку в месте соприкосновения с изоляцией, на изоляции в местах перехода от цилиндрической части к конической выполнены закругления.

Такое конструктивное выполнение взрывателя позволяет в момент взрыва быстро выводить центральный электрод из зоны разряда и быстро гасить сообщаемую ему взрывом энергию за счет сжатия воздуха в полостях размещения пружин, а также за счет малой инерциальности электрода и заданного соотношения жесткостей пружин, обеспечивающего последовательное включение в работу сначала внутренней, а затем наружной пружины, работающих без соударения витков. Кроме того, конструкция амортизированного устройства исключает выталкивание центрального электрода за пределы взрывателя; увеличивает рабочую поверхность изоляции и уменьшает удельные нагрузки за счет наличия конического пояса на изоляции электрода: повышает механическую и электрическую прочность; усиливает силу сцепления изоляции с центральным электродом; упрощает сцепление и расцепление подводящего питания кабеля.

На чертеже изображен общий вид электрогидравлического взрывателя в разрезе. Электрогидравлический взрыватель включает корпус 1, к которому крепится отрицательный перфорированный электрод 2, внутренний положительный электрод 3 и амортизационное устройство 4. Амортизационное устройство 4 состоит из цилиндрического корпуса 5, двух коаксиальных пружин 6,7 и гильзы 8. Внутренняя пружина 6 свободно насажена на верхнюю часть внутреннего электрода 3 и заключена своими торцевыми частями между крышкой гильзы 8 и упором 9, одетым на конический пояс электрода 3. Наружная пружина 7 свободно насажена на гильзу 8 и заключена своими торцами между крышкой корпуса 5 и упором 10, жестко связанными с гильзой 8. Жесткость внутренней пружины 6 меньше

жесткости наружной пружины 7. Гильза 8 и корпус 5 амортизационного устройства выполнены ступенчатыми со стороны внутренней поверхности, причем наружный

диаметр упора 9 превышает диаметр верхней суженной части гильзы 8, а наружный диаметр упора 10 превышает диаметр верхней суженной части корпуса 5 амортизационного устройства. Электрод 2 имеет в

верхней части конический пояс 11, посредством которого крепится в шпуре.

Внутренний электрод 3 покрыт изоляцией 12 и закреплен во взрывателе гайкой 13, а с верхнего конца - через упор 9 пружиной 6 и крышкой гильзы 8.

Электрод 3 подсоединен к центральному кабелю, проводящему напряжение, через конусную муфту 14, припаянную к медной жиле кабеля 15, а электрод 2 прикреплен через пружинный зацеп 16 к отрицательному кабелю 17 (земля). Поверхность внутреннего электрода 3 в месте соприкосновения с изоляцией 12 снабжена насечками, а наружная поверхность изоляции в

местах перехода от цилиндрической части к коническому поясу 11 имеет закругления.

Электрогидравлический взрыватель работает следующим образом: взрыватель вставляют в шпур, заполненный рабочей

жидкостью, и конусную часть 11 электрода 2 вбивают в шпур с помощью груза 18, герметизируя устье шпура. При подаче импульса напряжений между электродами 3 и 2 происходит разряд в жидкости, сопровождаемый мощным импульсом давления.

Под воздействием импульса давления электрод 3 уходит вверх, сжимая воздух в полостях размещения пружин 6, 7, а также через упор 9 сжимает внутреннюю пружину

б. После соприкосновения упора 9 с внутренним уступом гильзы 8 энергия передается этой гильзе и от нее через упор 10 наружной пружине 7, которая сжимается на установленный шаг до соприкосновения

упора ТО с внутренним уступом корпуса 5 без соприкосновения витков пружины. При этом гильза 8 выходит вверх за пределы корпуса, а электрод 3 - за пределы гильзы 8 относительно своего первоначального положения, отцепляясь от муфты 14. После этого пружины 6 и 7 возвращают электрод 3 и гильзу 8 в первоначальное положение.

Использование изобретения позволяет существенно увеличить ресурс работы электрогидравлического взрывателя.

Формул а изобретения Электрогидравлический взрыватель для разрушения горных пород по авт. св. № 689395, отличающийся тем, что, с целью повышения