一种雷管激发装置及使用该装置的雷管

技术领域：

本发明属于炸药起爆器材技术领域，具体涉及雷管的激发装置及使用该装置制成的 雷管。

背景技术：

雷管作为钝感炸药的起爆体，被广泛地使用在军事、高技术领域和民用工程中。现 在使用的雷管均采用复合装药技术，典型结构是用较钝感的高威力炸药作为次发装药， 用敏感的起爆药作为主发装药，使用多种点火装置作为第一点火能源。首先起爆药被起 爆，起爆药再起爆猛炸药。所有的起爆药对各种第一点火能源都很敏感，例如热能、电 能、光能、辐射能、机械能等。在现在的复合装药雷管结构中，点火装置与起爆药之间 留有传火通道。虽然保证了雷管作用的可靠性，但安全性存在着很大的隐患，在生产、 运输、存储及使用过程中，经常发生误炸、膛炸、早炸等恶性事故，造成人员伤亡，重 大财产损失等，无法保证高安全性，使其使用场合和范围受到很大限制，例如高温、强 辐射、强磁场、强冲击、高过载等环境，由于起爆药高敏感性、高危险性，世界各国都 在研究更安全可靠的技术来代替起爆药雷管技术。另一方面，起爆药必须就地生产，就 地使用，造成布点多，生产规模有限。以我国为例，生产DDNP起爆药要产生大量的污水， 该污水目前还没有很好的处理技术，从而严重地影响了环境。因此，如何使用一种安全、 可靠的装置替代敏感起爆药来激发雷管，同时又可实现集中生产、分散使用、利于环保， 成为解决现今雷管问题的关键。

CN87106394.8和CN03271267.7中分别公开了两种安全雷管技术。CN87106394.8是利 用点火药引爆少量猛炸药产生的能量冲击内管下部空腔，形成高速运动的金属飞片，冲 击引爆雷管内部装药。CN03271267.7中虽使用了活塞起爆雷管，其起爆雷管的活塞部分 不能作为独立元件单独进行生产，不利于安全生产。

现有技术中未发现有能适用于雷管的独立存在的激发装置。

发明内容：

本发明的目的在于，在现有技术的基础上，提供一种能适用于现有雷管的独立存在 的激发装置及使用该装置的雷管，从而能方便地实现集中生产、分散使用，更加有利于 提高其安全性能。

本发明的技术方案如下：

本发明的雷管激发装置，其特征在于，它包括有壳体、猛炸药、点火药、传火元件 或延期元件。所述壳体为敞口筒形，其外表面与使用该装置的雷管筒体内壁面过盈配合， 在该壳体内自下而上依次填充有猛炸药、点火药、传火元件或延期元件，其中猛炸药层 高是壳体外径的0.5～2倍，点火药层高是壳体外径的0.25～2倍，传火元件或延期元件 的高度是壳体外径的1～6倍；猛炸药层的装药密度为0.4～1.2g/cm3，点火药层装药密度 为0.5～2.5g/cm3；所述传火元件或延期元件均包括一个柱状金属体，其外柱面与壳体 内壁面过盈配合，在柱状金属体中心设有通孔，作为传火通道时即构成传火元件，或者 在该中心通孔内填充延期药构成延期元件。

在上述激发装置中，所述的猛炸药是RDX、HMX、TNT、PETN等炸药中的一种或两种 或两种以上混合炸药。所述的点火药是可燃剂、氧化剂和粘合剂组成的混合药剂，其中 可燃剂含量为10％～30％，氧化剂含量为70％～90％，粘合剂含量为可燃剂和氧化剂总含量 的2倍到3倍。所述的可燃剂是镁、铝、碳、钼、铜、锑、钨、钙、硅、锆、硼等；氧化 剂可使用铅丹(Pb3O4)、PbO2，高氯酸盐类如NH4ClO4、KClO4，氯酸盐类如KClO3，硝酸盐类 如Ba(NO3)2等；粘合剂使用浓度为4％～5％的虫胶溶液、氟橡胶等、1％～10％的硝化棉溶液。 也可直接使用市售成品点火药，如黑火药、硝化棉、双基药、多基药、硅系点火药、钨 系点火药、硼系点火药、钼系点火药、铜系点火药、锑系点火药。所述构成延期元件的 延期药为现有技术中使用的延期药，例如，Pb3O4、SiFe和Sb2S3系列延期药(又称铅丹、 硅铁和硫化锑系列延期药)，硅系延期药，Mg、BaO2系延期药，硼系延期药，锆和锆镍 合金延期药，锰系延期药，钼系延期药，钨系延期药等等

所述激发装置的壳体可由金属材料(如铁、铜、铝、锡、铅)、非金属材料(如塑 料、固化材料、碳材料、纤维材料)、复合材料等制成。所述传火元件或延期元件中的 柱状金属体，它由较高延展性能的金属制成，例如铅、铝、铁合金等。

在实际使用中，也可以根据使用需要设计二次或多次激发装置，即在上述激发装置 的壳体外再套一个二次激发用壳体，并使二次用壳体的内表面与一次用壳体外表面过盈 配合，在二次用壳体内底部填充有猛炸药，其药面与一次用壳体的底面接触，所述猛炸 药与一次激发装置内使用的药种相同，其装药密度为0.4～1.2g/cm3，装药高度为二次用 壳体外径的0.5～2倍；依此类推，更多次的激发装置即使其作更多次的重叠。

使用上述本发明激发装置制成的高安全雷管，它的圆形筒体内腔中由底而上依次装 有三层不同密度的猛炸药，其特征在于，在第三层猛炸药层的上方设置有激发装置，该 激发装置壳体的外表面与所述雷管筒体的内壁面过盈配合，雷管筒体的上端面高于激发 装置壳体的上端面。

上述使用有激发装置制成的高安全雷管，实际的爆轰过程是：外部点火后火焰引 燃传火元件或延期元件内部的延期药芯，使用传火元件时，火焰快速点燃高感度的点火 药，点火药起爆下层猛炸药，产生大量热和气体，形成高温、高压状态，快速推动壳体 向下运动，极短时间内压缩第一层猛炸药，使其产生大量热点，引起爆轰，再依次引爆 第二层、第三层猛炸药；使用延期药芯时，根据其燃烧时间来控制雷管起爆时间，当延 期药芯燃烧至末端，便快速点燃高感度的点火药，之后产生与使用传火元件相同的起爆 过程。

本发明的延期激发装置的起爆机理是利用炸药爆炸后产生的高压气体快速推动壳 体，使壳体压缩猛炸药，产生大量热点和强冲击效应，引起猛炸药爆轰。可以方便地实 现瞬时激发，也可以在激发装置内设置延期元件实现延期激发。并且，如在激发装置外 设计过盈配合的外壳，激发装置和外壳之间加入猛炸药可以实现二次激发或更多次多重 激发。以此推广，可以实现高安全低感度钝感炸药的可靠起爆。

本发明的激发装置适用范围广泛。在实际使用中，可根据不同的使用要求选择不同 的激发装置，例如，需要瞬时激发的，可选择安装有传火元件的激发装置，需要延期激 发的，可选择安装有延期元件的激发装置。对于不同的使用条件，可采用不同的外部激 发能量来激发，即可使用不同的点火装置，例如导火索、电引火药头、非电导爆管、 激光、电子点火器等装置。

本发明将引爆雷管内猛炸药的激发装置作为独立元件，有以下优点：①利于集中生 产，分散使用，能够更好的保证雷管品质。②使组装生产线更加简化，便于连续化大工 业生产。③有助于实现雷管安装的标准化作业，提高雷管质量可靠性。④针对雷管的不 同使用情况可以制成多种高安全雷管。

下面通过附图并结合实施例作进一步描述。

附图说明：

图1是本发明所述的激发装置的一种瞬时激发实施例结构示意图。

图2是本发明所述的激发装置的一种延期激发实施例结构示意图。

图3是本发明所述的具有二次瞬时激发装置的一种实施例结构示意图。

图4是本发明所述的具有二次延期激发装置的一种实施例结构示意图。

图5是使用本发明所述的延期激发装置制成的高安全火雷管的结构示意图。

图6是使用本发明所述的延期激发装置制成的高安全电雷管的结构示意图。

图7是使用本发明所述的延期激发装置制成的高安全非电导爆管雷管的结构示意 图。

图8是使用本发明所述的延期激发装置制成的高安全针刺雷管的结构示意图

实施例：

图1中，1为圆筒形壳体，由铝制成，表面光滑，无裂痕、砂眼，其成型尺寸为：外 径10mm，壁厚1mm，高25mm。在该壳体内自下而上依次填充有猛炸药2、点火药3和传火 元件4，猛炸药2为RDX，密度为1.0g/cm3，装填高度为5mm。点火药3由可燃剂、氧化剂和 粘合剂组成的，装填高度为4mm，其中可燃剂是镁粉，含量为20％，氧化剂是铅丹(Pb3O4)， 含量为80％，粘合剂是浓度为4％的虫胶溶液，含量为可燃剂和氧化剂总含量的2倍。传火 元件4为铅金属制作的圆柱体，外径9.2mm，高度为16mm。其外柱面与圆筒形壳体1的内 壁面过盈配合，在该柱状体中心设有直径为1mm中心通孔，用作传火通道。

参见图2，整体结构及尺寸大小与图1中所述相同，不同的是，在柱状铅金属体的中 心通孔中填充有延期药5，该药物为硅系延期药，由以下物料混合而成：铬酸铅45％，二 氧化锰30％，硅25％。

实验表明，将如图1的瞬时激发装置用到现有技术雷管中，能够实现雷管安全可靠 的起爆；将如图2的延期激发装置用到现有技术雷管中，能够实现延期激发，延时时间 为350ms。

图3中，壳体1和猛炸药2、点火药3、传火元件4及传火通道构成第一次激发装置，6 为二次激发壳体，它的内壁面与壳体1的外表面过盈配合。二次激发壳体6的外径11mm， 壁厚1.2mm，高30mm，二次猛炸药7的种类及装药密度与猛炸药2相同，装药高度为6mm。

图4的基本结构与图3相同，只是用延期药5取代了传火通道，起到了延期激发的作 用，延时时间为350ms。所述延期药与图2实施例相同。

图5中，表达了使用延期激发装置制成的高安全火雷管的结构，该雷管中激发装置 下方按照现有技术设置了三层密度递增的猛炸药：从上至下，第一层装药密度为0.4～ 1.5g/cm3，装药高度为雷管壳体外径的2.5倍。第二层装药密度为1.2～1.6g/cm3，装 药高度为雷管壳体外径的2倍。第三层装药密度为1.6～1.8g/cm3，装药高度为雷管壳体 外径的2倍。在第一层装药的上面设置有延期激发装置，该激发装置壳体的外表面与所 述雷管筒体的内壁面过盈配合，雷管筒体的上端面高于激发装置壳体的上端面，8是导 火索。其作用过程为：导火索8被点燃后引燃延期药5，引爆壳体内部点火药3和猛炸药2， 推动壳体压缩雷管下部三层密度递增的猛炸药(次发装药)，实现雷管起爆。

在图6中，表达了使用延期激发装置制成的高安全电雷管的结构，该雷管中激发装 置的设置技术同图5。9是封口塞，10是电线，11是药头。发爆器产生的电流通过电线10 进入雷管并点燃药头11，药头11激发产生的能量点燃延期药5，经过一定的燃烧时间， 引发点火药3和猛炸药2爆轰，推动壳体压缩下部三层密度递增的猛炸药，实现雷管起爆。 封口塞9起密封作用。

在图7中，表达了使用延期激发装置制成的高安全非电导爆管雷管的结构，该雷管 中激发装置的设置技术同图5。12是非电导爆管，13是定位装置。非电导爆管12在外部电 流作用下起爆后引发激发装置中的延期药5燃烧，经过特定的延期时间起爆点火药3和猛 炸药2，推动壳体压缩下部三层密度递增的猛炸药，实现雷管起爆。封口塞9起密封作用， 定位装置13确定非电导爆管进入雷管的长度和位置。

在图8中，表达了使用延期激发装置制成的高安全针刺雷管的结构，该雷管中激发 装置的设置技术同图5。14是击针。击针14在外部力作用下冲击延期药5，使其燃烧，经 过一定时间后，起爆壳体内部点火药3和猛炸药2，产生的高压气体推动壳体压缩下方密 度递增的猛炸药，实现雷管起爆。封口塞9起密封作用。