ИНДУКЦИОННЫЙ ДЕТОНАТОР (варианты)
INDUCTION DETONATOR (OPTIONS)

Изобретение относится к области электрических средств инициирования взрывчатых веществ (ВВ) и может быть использовано в устройствах взрывной автоматики.
Известно средство инициирования, описанное в патенте RU 2124689 C1, 10.01.1999, МПК F42B 3/10, F42C 19/12, содержащее капсюль-детонатор, электровоспламенитель, обмотку на ферритовом кольце, размещенном в изолирующей втулке с сквозным отверстием для провода первичной цепи. Отверстие выполнено параллельным гильзе капсюль-детонатора и со смещением, превышающим радиус гильзы. На изолирующей втулке выполнен выступ с высотой, превышающей диаметр провода первичной цепи. Варианты средства инициирования отличаются применением фиксирующей втулки на проводах, их формовкой, а также различными видами маркирования. Изобретение позволяет снизить трудоемкость изготовления, улучшить электрические характеристики детонатора и повысить технологичность изделия.
К недостаткам устройства следует отнести сложную настройку и ненадежность в работе из-за того, что в процессе эксплуатации возникает повышенная опасность наведения тока во вторичной катушке за счет посторонних источников электромагнитного поля. Еще одним из недостатков данного способа является то, что для обеспечения надежного воспламенения заряда необходима определенная ориентация и близкое расположение первичной и вторичных катушек, а также мощная система электропитания.
Известно электровоспламенительное устройство, описанное в патенте RU 2196954 C1, 20.01.2003, МПК F42B 3/12. Рассматриваемое устройство содержит корпус с размещенным в нем инициирующим зарядом, сквозными отверстиями, расположенными на дне корпуса, с установленными в них выводами.
Недостатком данного решения является наличие дополнительных конструктивных элементов, приводящих к усложнению конструкции и трудоемкости изготовления.
Наиболее близким и выбранным в качестве прототипа является техническое решение, описанное в патенте RU 2675000 C1, 14.12.2018, МПК F42B 3/12, под названием «Индукционный воспламенитель». Предлагаемое техническое решение содержит корпус с размещенным в нем вкладышем с запрессованным в последний инициирующим зарядом, выполненным в виде воспламенительной навески, и со сквозными отверстиями, расположенными в дне корпуса, с установленными в них выводами катушки индуктивности, герметично зафиксированной в корпусе.
Недостатком данного решения является конструкция, не позволяющая достичь предсказуемой детонации ВВ, так как реакция может начаться в любой точке объема ВВ.
Задачей изобретения является улучшение эксплуатационных возможностей с одновременным повышением безопасности устройства, улучшение эксплуатационных характеристик детонатора, повышение технологичности производства с одновременным повышением безопасности.
Технический результат заключается в обеспечении надежности срабатывания устройства и безопасности при воздействии нештатных электрических импульсов и разряда статического электричества за счет использования в качестве инициатора ферромагнитного металла в форме штыря и использовании его торца в качестве концентратора, а также выполнение конструкции индукционного детонатора разъемной позволило отделить электрическую часть детонатора от корпуса, содержащего ВВ, что также обеспечило безопасность при производстве и эксплуатации предлагаемого технического решения.
Указанный технический результат по первому варианту достигается тем, что в индукционном детонаторе, содержащем корпус с размещенным в нем вкладышем, выполненным в виде стакана, с запрессованным в него инициирующим зарядом, выполненным в виде воспламенительной навески, и катушкой индуктивности с выводами, корпус выполнен со стенками разной толщины в сечении из диэлектрического материала, снабжен теплоизолятором, выполненным в виде втулки с основанием, герметично установленным в части корпуса, имеющей меньшую толщину внешней стенки в сечении, и оборудован инициатором из ферромагнитного материала, установленным в теплоизоляторе, сопряженным с основанием вкладыша, выполненного металлическим и расположенным в части корпуса, имеющей большую толщину стенки в сечении.
Указанный технический результат по второму варианту достигается тем, что индукционный детонатор, содержащий корпус с размещенным в нем вкладышем, выполненным в виде стакана, с запрессованным в него инициирующим зарядом, выполненным в виде воспламенительной навески, и катушкой индуктивности с выводами, выполнен разъемным, одна часть которого выполнена в виде корпуса со стенками разной толщины в сечении из диэлектрического материала, с металлическим вкладышем, установленным в части корпуса, имеющей большую толщину стенки в сечении, и снабжен теплоизолятором, выполненным в виде втулки с основанием, расположенным в части корпуса, имеющей меньшую толщину стенки в сечении, оборудованным инициатором, выполненным из ферромагнитного материала, а другая разъемная часть индукционного детонатора выполнена в виде катушки индуктивности, корпус которой сопряжен внутренней поверхностью с наружной поверхностью части корпуса, имеющей меньшую толщину стенки в сечении.
Кроме того, с целью обеспечения быстродействия, инициатор выполнен в форме штыря.
Кроме того, с целью повышения стойкости к электростатическим разрядам, корпус катушки индуктивности выполнен из диэлектрического материала.
Кроме того, с целью повышения безопасности, разъемные части индукционного детонатора соединены посредством резьбового соединения.
Кроме того, с целью повышения безопасности, разъемные части индукционного детонатора соединены посредством резьбового соединения.
Достигаемый технический результат по второму варианту индукционного детонатора такой же, как при осуществлении индукционного детонатора по первому варианту.
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.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию «новизна» по действующему законодательству.
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.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию «изобретательский уровень».
Изобретение проиллюстрировано на чертеже, где
На фиг.1 представлена конструкция индукционного детонатора по первому варианту исполнения;
На фиг.2 представлена конструкция индукционного детонатора по второму варианту исполнения.
На чертежах введены следующие обозначения:
1 - корпус;
2 - вкладыш;
3 - воспламенительная навеска (ВВ, ПТС, порох);
4 - инициатор;
5 - теплоизолятор;
6 - катушка индуктивности с выводами;
7 - корпус катушки индуктивности.
Индукционный детонатор по первому варианту состоит из корпуса 1, выполненного со стенками разной толщины в сечении, который выполнен из диэлектрического материала (например, пресс-материал АГ-4С ГОСТ2043789), и металлического вкладыша 2 в форме стакана. Во внутреннюю полость вкладыша 2, запрессована навеска ВВ 3, выполненная из взрывчатого материала. Нижняя часть вкладыша 2 сопряжена с теплоизолятором 5, в который установлен инициатор 4 в виде штыря из ферромагнитного материала, например, сталь 20. Вкладыш 2 установлен в корпус 1, внутренняя стенка которого выполнена в сечении с большей толщиной. Теплоизолятор 5 расположен между витками катушки индуктивности 6. Катушка индуктивности 6 расположена между теплоизолятором 5 и внутренней стороной корпуса 1, стенка которого имеет в сечении меньшую толщину, и выполнена из медного провода, сечение и количество витков которой определяется исходя от требуемой частоты задействования. Теплоизолятор 5, выполнен в виде втулки с основанием и герметично установлен в части корпуса 1, имеющей меньшую толщину внешней стенки в сечении. Инициатор 4 расположен внутри теплоизолятора 5 соосно катушке индуктивности 6 и выполнен, например, в виде штыря. Катушка индуктивности 6 залита клеем, клеевая заливка является корпусом катушки индуктивности 7.
Индукционный детонатор по второму варианту выполнен разъемным: одна часть выполнена в виде корпуса 1 со стенками разной толщины в сечении из диэлектрического материала, снабженного металлическим вкладышем 2, установленным в части корпуса 1, имеющей большую толщину стенки в сечении. Вкладыш 2 оборудован инициатором 4, выполненным из ферромагнитного материала и расположенным в теплоизоляторе 5, выполненным в виде втулки с основанием, расположенным в части корпуса 1, имеющей меньшую толщину стенки в сечении. Другая разъемная часть индукционного детонатора выполнена в виде катушки индуктивности 6 с выводами, корпус 7 которой сопряжен внутренней поверхностью с наружной поверхностью части корпуса 1, имеющей меньшую толщину стенки в сечении, и выполнен из диэлектрического материала, например из пресс-материала АГ-4 В.
Работает заявляемое устройство следующим образом.
При подаче переменного электрического тока на выводы индукционного воспламенителя в катушке индуктивности 6 возникает переменное электромагнитное поле, в инициаторе 4 наводится ЭДС. Под действием ЭДС в инициаторе 4, возникает ток, частота которого совпадает с частотой первичного тока, это приводит к его разогреву и задействованию воспламенительной навески 3. При подаче тока не соответствующей частоты, сила электромагнитного поля будет недостаточна для нагрева инициатора 4, При подаче постоянного тока на выводы катушки индуктивности 6 индукционного детонатора возникает короткое замыкание, выводящее из строя катушку индуктивности 6.
В индукционном детонаторе отсутствует контакт между воспламенительной навеской 3 и электрическими выводами катушки индуктивности 6. При разряде статического электричества между вкладышем 2 и электрическими выводами катушки индуктивности 6 происходит электрический пробой и заряд протекает по катушке индуктивности 6.
2
Примером конкретного выполнения является индукционный детонатор, в котором, взрывчатое вещество 3 (в качестве которого использовано ВВ НКТ) запрессовано во внутреннюю полость вкладыша 2. Вкладыш 2 выполнен из сплава алюминия АМг6 в форме стакана. Катушка индуктивности 6 расположена в нижней части корпуса 1, выполнена из 4 витков медного провода (ПЭТ ТУ 16-502.022-82) диаметром 0,7 мм. Корпус 1 выполнен из пресс материала (АГ-4С ГОСТ2043789). Полость между катушкой индуктивности 6 и нижней частью корпуса 1, при выполнении устройства по первому варианту, заполнена клеем (ЭЛ-20 OCT В951654-75). При выполнении индукционного детонатора по второму варианту, катушка индуктивности 6 устанавливается посредством резьбового соединения в нижней части корпуса 1 с меньшей толщиной стенки в сечении.
Тем самым благодаря предложенному устройству, достигается безопасность при производстве и эксплуатации устройства от воздействия нештатных электрических импульсов и разряда статического электричества.
Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании изобретения следующей совокупности условий:
- для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке средств и методов;
- индукционный детонатор, воплощенный в заявленном изобретении при его осуществлении, способен обеспечить достижение указанного технического результата.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».