ЭЛЕКТРОДЕТОНАТОР
ELECTRIC DETONATOR

Изобретение относится к области безопасных средств взрывания, а именно к низковольтным мостиковым электродетонаторам, и может быть использовано в качестве малогабаритного средства инициирования при проведении взрывных работ.
Известен электродетонатор высоковольтный типа ЭДВ (Лурье А.И. Электрическое взрывание зарядов. - М.: Недра, 1973, с.50), содержащий металлическую гильзу, прессованный заряд вторичного взрывчатого вещества (ВВ), слабопрессованный заряд ТЭНа, пластмассовую пробочку с технологическим выступом, в которую вмонтированы медные выводные провода с взрывающимся мостиком. Детонатор обладает существенным недостатком: низкая чувствительность электродетонатора к инициирующему импульсу тока требует высокого напряжения, что ведет к увеличению габаритов взрывных приборов и ужесточает требования к электроустановкам по технике безопасности.
7
Наиболее близким и выбранным в качестве прототипа является электродетонатор по а.с. №1746778 от 27.10.1988 г., МПК F42C 19/12, опубл. 20.01.1995 г. Электродетонатор содержит гильзу с размещенным в ней зарядом ВВ, выполненным в виде навесок - выходной из вторичного взрывчатого вещества высокой плотности и инициирующей, сопряженной с инициатором, установленным на герметизирующей колодке с токовыводами.
Однако электродетонатор, выбранный в качестве прототипа, обладает рядом существенных недостатков: так, в качестве инициирующего заряда взрывчатого вещества использован заряд низкоплотного вторичного взрывчатого вещества, что удлиняет стадию конвективного горения, увеличивая время срабатывания электродетонатора, и требует высоковольтного инициирования, что обусловлено использованием в качестве инициатора взрывающегося мостика, изготовление которого является технологически сложным.
Целью изобретения является уменьшение энергопотребления и габаритов электродетонатора, повышение быстродействия, чувствительности к инициирующему импульсу при сохранении безопасности в эксплуатации.
Это достигается тем, что электродетонатор, содержащий гильзу с размещенным в ней зарядом взрывчатого вещества, выполненным в виде навесок - выходной из вторичного взрывчатого вещества высокой плотности и инициирующей, сопряженной с инициатором, установленным на герметизирующей колодке с токовыводами, оборудован разрядником, размещенным между герметизирующей колодкой и токовыводами, и снабжен установленным в гильзе вкладышем с зарядом взрывчатого вещества и промежуточной навеской из дефлагрирующего взрывчатого вещества низкой плотности, расположенной между выходной и инициирующей навесками, при этом инициирующая навеска выполнена из дефлагрирующего взрывчатого вещества высокой плотности с высотой по оси, определяемой по формуле
и
h=(22…26)·D,
и
где D - диаметр инициатора.
Кроме того, инициатор выполнен в виде мостика накаливания из проволоки высокоомного материала.
Кроме того, вкладыш выполнен в виде металлической втулки.
Технический результат заключается в том, что удалось уменьшить энергоемкость электродетонатора (ЭД) при переходе к низковольтному инициированию за счет использования в качестве инициирующей навески дефлагрирующего взрывчатого вещества и инициатора (мостика накаливания); уменьшить время конвективного горения и повысить быстродействие ЭД за счет комбинации 2-х навесок дефлагрирующего ВВ различной плотности и использования вкладыша (металлической втулки); разрядное устройство позволило повысить безопасность, исключив возможность срабатывания электродетонатора от разряда статического электричества. Дополнительным результатом является удешевление технологии изготовления за счет упрощения конструкции инициатора (мостика накаливания).
Наличие в заявляемом изобретении признаков, отличающих его от прототипа, позволяет считать его соответствующим условию «новизна».
Новые признаки (разрядник, размещенный между герметизирующей колодкой и токовыводами, вкладыш с зарядом взрывчатого вещества, установленный в гильзе, и промежуточная навеска из дефлагрирующего взрывчатого вещества низкой плотности, расположенная между выходной и инициирующей навесками, при этом инициирующая навеска выполнена из дефлагрирующего взрывчатого вещества высокой плотности с высотой по оси, определяемой по формуле
и
h=(22…26)·D,
и
где D - диаметр инициатора) не выявлены в технических решениях аналогичного назначения. На этом основании можно сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения условию «изобретательский уровень».
На чертеже представлен общий вид электродетонатора.
Электродетонатор состоит из гильзы 1, вкладыша (металлической втулки) 2, завальцованного в гильзу 1, с зарядом ВВ в виде навесок: выходной 3 из вторичного взрывчатого вещества высокой плотности, сопряженной с ней промежуточной 4 из дефлагрирующего взрывчатого вещества низкой плотности и инициирующей 5 из дефлагрирующего взрывчатого вещества высокой плотности (например, диперхлорат нитротетразолатопентаммин кобальта), запрессованными непосредственно во вкладыш 2, вклеенной в гильзу 1 пластиковой герметизирующей колодки 6, с установленным на ней инициатором (мостиком накаливания) 7, выполненным из нихромовой проволоки диаметром 0,04 мм и токовыводами 8, разрядника 9, выполненного по технологии изготовления печатных плат и припаянного к токовыводам 8 для защиты от разрядов статического электричества.
p
и.
Работа электродетонатора осуществляется следующим образом. При подаче на инициатор (мостик накаливания) 7 подрывного электрического импульса происходит инициирование навески 5 из дефлагрирующего взрывчатого вещества высокой плотности и последовательное срабатывание последующих навесок промежуточной 4 из дефлагрирующего взрывчатого вещества низкой плотности и выходной 3 из вторичного взрывчатого вещества высокой плотности. При подаче напряжения U=40 В (1=25 А) время работы электродетонатора составляет t=18 мкс, а выходное давление Р=23 ГПа. Высота по оси инициирующей навески 5 из дефлагрирующего взрывчатого вещества высокой плотности определяется по формуле h=(22…26)·D=(22…26)·0,04=0,88…1,04 мм. Значение 22…26 в формуле определения высоты инициирующей навески выбрано в результате проведенных экспериментов, данные которых приведены в таблице (курсивом выделены оптимальные толщины инициирующей навески h):
h, мм
t<sub>сp</sub>, мкс
0,75
20,6
<b><i>0,89</i></b>
<b><i>16,8</i></b>
<b><i>1,01</i></b>
<b><i>17,4</i></b>
<b><i>1,02</i></b>
<b><i>16,4</i></b>
<b><i>1,04</i></b>
<b><i>17,2</i></b>
1,52
19,5
2,06
20,4
Из таблицы видно, что оптимальные значения h лежат в указанном диапазоне.
Использование данного изобретения позволит повысить эффективность задействования, надежность и быстродействие электродетонатора и снизить энергопотребление (что существенно уменьшает габариты подрывного устройства).
Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании изобретения следующей совокупности условий: - в электродетонаторе, предназначенном для инициирования при проведении взрывных работ, улучшены эксплуатационные характеристики, а именно эффективность, надежность и быстродействие срабатывания электродетонатора, повышена безопасность за счет исключения возможности срабатывания электродетонатора от разряда статического электричества;
- для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью выше описанных конструктивных решений, а именно получен электродетонатор с улучшенными характеристиками за счет возникающей стадии конвекционного горения, предшествующей детонационному превращению при инициировании дефлагрирующего взрывчатого вещества, переходящего в детонацию;
- электродетонатор, воплощенный в заявленном изобретении при его осуществлении, способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем достигаемого технического результата.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».