ПИРОТЕХНИЧЕСКОЕ РЕЛЕ ДВУСТОРОННЕГО ДЕЙСТВИЯ

Область применения
Полезная модель относится к области ведения взрывных работ и касается средств инициирования детонирующих шнуров с заданной временной задержкой.
Уровень техники
Известны пиротехнические реле одностороннего действия КЗДШ-69 (Кутузов В.М. Взрывные работы, М. Недра, 1980), состоящие из бумажного корпуса, в котором через воздушный промежуток соединены короткозамедленный капсюль-детонатор (КД), отрезок детонирующего шнура (ДШ) со стороны замедлителя КД, другой отрезок ДШ соединен с торцом гильзы капсюля-детонатора и служит для передачи задержанного детонационного импульса в детонационную сеть.
Недостатками КЗДШ-69 являются его односторонность, т.к. направление соединения КЗДШ-69 с подводящей и последующей детонационными магистралями указано стрелкой на внешней стороне изделия, что при плохой освещенности служит источником ошибок, а также низкая надежность выдержки временных интервалов вследствие преждевременного срабатывания капсюля-детонатора под действием интенсивного потока продуктов детонации и воздушной ударной волны от детонирующего шнура. Известно двустороннее пиротехническое реле типа IСI (Кушнарев Д.М. Использование энергии взрыва в строительстве. М. Стройиздат, 1973), выполненное из двух отрезков детонирующего шнура (ДШ), соединенных встык с замедленными капсюлями-детонаторами единой гильзой, причем замедлительные элементы капсюля-детонатора обращены навстречу друг другу и разделены армированной металлом в зоне соединения с гильзой неопреновой втулкой (трубкой).
Это устройство пиротехнического реле, устраняя недостатки одностороннего реле КЗДШ-69, является сложной конструкцией из-за необходимости усиления неопреновой трубки в зоне ее соединения с гильзой, а также не исключает преждевременного срабатывания капсюля-детонатора при воздействии ударной волны и продуктов детонации детонирующего шнура и капсюля-детонатора, распространяющихся по воздушному каналу трубки.
Наиболее близким аналогом является патент RU 2074374 на пиротехническое реле двустороннего действия, содержащее два отрезка детонационного шнура, соединенных в общей гильзе встык с капсюлями-детонаторами, замедлительные элементы которых обращены навстречу друг другу и разделены воздушным промежутком, отличающееся тем, что полость, образующая воздушный промежуток, имеет форму сопряженных малыми основаниями соосных усеченных конусов, обращенных большими основаниями в сторону замедляющих элементов, причем диаметры оснований выбраны из условия 2d2/dl<6, где d2 диаметр большего основания; d1 диаметр меньшего основания. Недостатком устройства является то, что принудительное торможение потока в отраженной ударной волне происходит только за счет использования конической поверхности. Отсутствует резервный механизм принудительного торможения потока в отраженной ударной волне. Объясняется это тем, что капсюль-детонаторы соединены между собой встык в общей гильзе и втулка находится внутри этой общей гильзы. При срабатывании первого по ходу процесса детонации отрезка детонирующего шнура, вторичного и первичного зарядов под действием ударной волны, осколков и продуктов взрыва часть замедляющего состава в малом канале разбивается и не участвует в процессе создания замедления, что от изделия к изделию приводит к большому разбросу по времени срабатывания, т.к. частичное разрушение замедляющего состава неодинаково.
Цель полезной модели: устранение недостатков, присущих прототипу.
Технический результат: повышение надежности срабатывания и точности выдержки временной задержки.
Краткое описание чертежей
На Фиг.1 показано конструктивное устройство реле, где 1 - детонационный шнур, 2 - гильза с размещенным в нем капсюль-детонатором - 3 с замедлением, 4 - замедляющий элемент, 5 - первичное и 6 - вторичное взрывчатые вещества, 7 - втулка, 8 - полость в виде двух сопряженных малыми основаниями соосных усеченных конусов, обращенных большими основаниями в сторону замедляющих элементов.
Сущность устройства
Заявленный технический результат достигается за счет того, что пиротехническое реле двустороннего действия, содержащее два отрезка детонационного шнура, каждый из которых соединен в общей гильзе встык с капсюлем-детонатором, причем замедлительные элементы капсюль детонаторов обращены навстречу друг другу и разделены воздушным промежутком, образующаяся полость которого, имеет форму сопряженных малыми основаниями соосных усеченных конусов, обращенных большими основаниями в сторону замедляющих элементов, отличающееся тем, что капсюль-детонаторы соединены с помощью пластмассовой втулки методом обжимки.
Гильза выполнена в виде стали с томпаковым покрытием. Томпаковое покрытие гильзы обеспечивает неизменную геометрическую форму гильзы, что особенно важно при транспортировке реле, т.к. при изменении формы под воздействием нагрузки, тряски или ударов при транспортировке снижается надежности срабатывания и точности выдержки временной задержки.
Отрезки детонационного шнура (ДШ) 1, расположенного в гильзе 2, соединены с капсюлем-детонатором (КД) 3, также располагающемся в гильзе 2. КД содержат замедляющие элементы 4, обращенные навстречу друг другу и разделенные втулкой 7 с полостью 8 в виде двух сопряженных малыми основаниями соосных усеченных конусов, обращенных большими основаниями в сторону замедляющих элементов 4 каждого капсюля-детонатора 3.
Принцип работы предлагаемого двустороннего пиротехнического реле заключается в следующем: детонация детонационного шнура 1 вызывает срабатывание капсюля-детонатора 3, продукты детонации которых и разрушенный ими замедляющий элемент формируют ударную волну и поток продуктов, затекающий в широкую часть соосных усеченных конусов втулки, натекание ударной волны на коническую поверхность ведет к образованию отраженной волны, тормозящей поток вдоль оси отверстия, с последующим его дальнейшим ослаблением при переходе из сужающейся части в расширяющуюся коническую, что ведет к ослаблению воздействия ударной волны и потока продуктов на противоположный замедлительный элемент 4 капсюля-детонатора 3, который воспламеняется ими без разрушения и обуславливает срабатывание капсюля-детонатора 3 с заданным временем замедления, инициирующего детонационным шнуром 1, чем и заканчивается работа пиротехнического реле.
Горение замедляющего элемента 4 обеспечивает требуемое время замедления, по
истечении которого происходит срабатывание первичного 5 и вторичного 6 взрывчатых веществ.
Положительный эффект достигается за счет принудительного торможения потока в отраженной ударной волне, последующего истечения заторможенного потока в расширяющийся канал, а также увеличением времени удержания давления при торможении потока в конической втулке 7.
Резервный источник принудительного торможения потока в отраженной ударной волне - сама втулка 7, которую выполняют из пластичного материала, подверженного деформации при взрыве. Капсюли-детонаторы 3 соединены с помощью пластмассовой втулки 7 методом обжимки.
После срабатывания первого по ходу процесса детонации отрезка детонирующего шнура 1 происходит мгновенное инициирование первого капсюля-детонатора 3, он срабатывает без какого-либо замедления. Образующие при этом продукты взрыва направлены в сторону второго капсюля-детонатора 3, но на их пути находится защитная пластмассовая втулка 7. Втулка 7, находясь в свободном обжимке без ограничения гильзой (как у прототипа), в процессе взрыва деформируется, существенно снижая давление во фронте ударной волны и одновременно дросселируя и снижая температуру продуктов взрыва, проходящих по осевому каналу. При этом также улавливаются осколки.
Также благодаря этой деформации втулки 7 замедляющий элемент 4 во втором капсюле-детонаторе 3 сохраняет свою целостность, что снижает разброс по времени замедления. В момент, когда дросселированные продукты взрыва достигают второго капсюля-детонатора 3, они практически мгновенно, через запальное отверстие в колпачке воспламеняют замедляющий элемент 4.
Горение замедляющего состава 4 обеспечивает требуемое время замедления, по истечении которого происходит срабатывание первичного 5 и вторичного 6 взрывчатых веществ. Это, в свою очередь, вызывает мгновенное срабатывание второго отрезка детонирующего шнура 1 и так как конструкция симметрична, то процесс срабатывания протекает одинаково с любой из сторон.
За счет того, что капсюль-детонаторы соединены с помощью пластмассовой втулки 7 методом обжимки, в комплексе с выполнением полости 8 в форме соосных усеченных конусов, обращенных большими основаниями в сторону замедляющих элементов 4, дает более надежный механизм срабатывания и точность выдержки реле.