一种双向无起爆药环向能量输出雷管 |
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| 申请号 | CN201610031015.3 | 申请日 | 2016-01-18 | 公开(公告)号 | CN105627842A | 公开(公告)日 | 2016-06-01 |
| 申请人 | 中国科学技术大学; | 发明人 | 马宏昊; 崔宇; 沈兆武; 洪泳; 杨明; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种双向无起爆药环向 能量 输出 雷管 ，包括带有环向聚能槽两端开口的金属管壳、管壳中的两个能量输入 信号 通道、两个激发部件以及两个主体装药部件；两个能量 输入信号 通道可以是导爆管、 橡胶 塞或者导爆索或者电荷输入脚线，整体结构沿着圆管中间完全对称装填。其能同时从两端起爆，增强了雷管的起爆可靠性，而且由于采用无起爆药飞片技术，安全可靠，同时结合环向聚能射流原理，起爆能 力 强。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种双向无起爆药环向能量输出雷管，其特征在于：包括带有环向聚能槽两端开口的金属管壳、依次装填在金属管壳中的两个能量输入通道、两个激发部件以及两个主体装药部件；两个能量输入通道可以是导爆管、橡胶塞或者导爆索或者电荷输入脚线；整体结构沿着圆管中间完全对称装填，能量同时从两端的信号输入通道输入，信号输入通道为导爆管时，导爆管通过使用中空橡胶塞和管壁一起在外力挤压下固连起来，两端导爆管输入起爆信号，对称激发紧跟导爆管后方的两个对称激发装置，激发装置为无起爆药飞片激发内帽装置，激发装置产生高速飞片再对称起爆紧跟其后的主装药，主装药压垮聚能环型槽，产生聚能射流环，最后引爆炮孔装药，完成整个起爆过程。 |
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| 说明书全文 | 一种双向无起爆药环向能量输出雷管技术领域[0001] 本发明属于爆破器材技术领域，具体涉及一种双头无起爆药环向能量输出雷管。 背景技术[0002] 公路开挖，巷道掘进，土方爆破，资源开采，城市爆破事关国民大计的大型工程都离不开炸药的使用，同时也离不开对爆破器材的依赖，由此可知我国对爆破器材需求量极大，特别是雷管的使用量极大，这些雷管是一笔相当可观的财富，如果能够降低雷管的使用量，必然可以节省下一笔不小的开销。 [0003] 在实际情况中，由于雷管可能出现半爆或者拒爆，所以工业上为了提高炮孔的可靠性，往往会在同一个炮孔并联两发甚至多发雷管，以降低哑炮的概率，这样虽然能提高系统可靠性，但是却使雷管的使用量足足加大了一倍，这里针对这种情况，设计了一种可以双向输入的环向能量输出雷管，它改变传统雷管的一端输入一端输出以及主要利用轴向能量输出的特点，结合聚能效应，提高径向输出能量，可以达到同时从两端输入，径向输出的特点。这种新型双头环向输出雷管，可以同时从两端起爆，在不降低雷管输出能量的同时，提高了整体系统的可靠性，降低的雷管的一半使用量。 [0004] 当前，有人做过双头火焰雷管，一方面其采用火焰起爆药激发方式，安全性太差，极易出现事故，而且其仅仅是靠猛炸药的能量作为输出能量，其威力比起常规雷管必然会大大降低，而本发明所设计的双头雷管一方面采用无起爆药飞片技术安全可靠，另一方面结合环向聚能射流原理能量输出更大，起爆能力更强。 发明内容[0005] 本发明的目的在于：提供一种能够在工业上可靠起爆的双向输入环向能量输出的新型无起爆药雷管，它能实现从双向输入激发能量，提高单发雷管的可靠性，同时巧妙利用环向聚能效应，提高环向(径向)输出能量，具有能量利用率高，费耗小、安全性能优越，可靠性高等特点。 [0006] 本发明由以下技术方案实现： [0007] 一种双向无起爆药环向能量输出雷管，包括带有环向聚能槽两端开口的金属管壳、依次装填在金属管壳中的两个能量输入通道、两个激发部件以及两个主体装药部件；两个能量输入通道可以是导爆管、橡胶塞或者导爆索或者电荷输入脚线；整体结构沿着圆管中间完全对称装填，能量同时从两端的信号输入通道输入，信号输入通道为导爆管时，导爆管通过使用中空橡胶塞和管壁一起在外力挤压下固连起来，两端导爆管输入起爆信号，对称激发紧跟导爆管后方的两个对称激发装置，激发装置为无起爆药飞片激发内帽装置，激发装置产生高速飞片再对称起爆紧跟其后的主装药，主装药压垮聚能环型槽，产生聚能射流环，最后引爆炮孔装药，完成整个起爆过程。 [0008] 其中，能量输入部件，可以使电输入或者非电输出。非电输入又可以分为导爆管输入或者导爆索输入，可以通过收口机挤压固定在金属管壳中，同时也可以根据需要决定是否使用延期体，可以采用线延期体达到延期雷管的设计目的。激发部件采用无起爆药飞片激发方式。由激发药和金属内帽组成，激发药其具有能迅速燃烧放出大量高温高压气体的特性，这里以KCLO3和RDX混合(1:1)为例，内帽由金属制成的薄壁圆筒形，底部加工出预裂刻痕，在高压气体推动下沿着预刻痕形成飞片。 [0009] 其中，主体装药部件可以分为传爆药和主发药两部分的多级装药结构，现在以太安为例，传爆药为两级装药结构分别为第一级散装太安，第二级为压装密度约为1.2g/cm3太安，主发药为压实的太安(密度取1.7g/cm3)或者RDX。 [0010] 其中，两端开口的金属圆管的中间位置附近设置适当数量的有相互平行的环形槽，该槽形状可以使锥形或者半圆形，称之为聚能环，该槽在壳体外圆面上的宽度为金属管壳直径的1/4-1/5，锥形截面的顶角为60°-120°，相邻两环状槽的中轴线的间距为槽宽度的2～5倍。其结构特点是为了使炸药能量集中作用于环向，产生高压、高速、高温和高密度的射流，以提高环向的能量输出。 [0011] 其中，其雷管能同时从两端输入能量，而且利用聚能射流原理，加强了能量的侧向输出，同时可以根据需要决定是否使用延期体达到延期效果。 [0012] 本发明工作原理是：当能量同时从管壳两端的能量输入装置输入(根据需要是否需要延期体)，然后点燃内帽中的激发药，激发药在密闭空间内迅速燃烧转爆轰，产生大量高压气体，剪切内帽，使其沿着底部欲裂纹产生高速飞片同时向主装药中的传爆药撞去，然后冲击起爆第一级散装太安，散装太安起爆后将有足够能量激发第二级压装传爆药，此时再起爆压实的主装药，在此过程中会压垮一道道聚能环，产生多条沿着径向(环向)的高速高温射流，冲击起爆周围炮孔装药，达到可靠起爆炮孔的目的。 [0013] 本发明与现有技术相比的优点在于：本发明的双头无起爆药环向聚能输出雷管，可以通过使用单发雷管达到两发并联旧式雷管的同等可靠性，在不降低雷管输出能量的同时，减少一半的雷管使用量，提高炮孔可靠性，节省了大笔开销，而且结合环向聚能原理，增强侧向输出能力，提高了雷管起爆的可靠性。附图说明 [0014] 图1是本发明的双头无起爆药环向聚能输出雷管外形示意图； [0015] 图2是图1双头雷管聚能环局部放大图； [0016] 图3是本发明的双头无起爆药环向聚能输出雷管详细结构剖图(无线延期体)； [0017] 图4是本发明的具有延期功能的双头无起爆药环向聚能输出雷管详细结构剖图(有线延期体)。 具体实施方式[0018] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。 [0019] 实施例1 [0020] 参见图1和图3，选用长80mm，外径6.8mm壁厚0.6mm的铝壳作为壳体(标号2)，在壳体上，从间向两侧依次分布着底面直径1.2mm，高0.75左右的锥形凹槽环(标号10)，相邻锥形环间距3mm，一共11个锥形环，先在中心位置对称装入主装药压实太安0.42g(标号,7，密度1.7g/cm3)或者黑索金，然后分别对称装入的密度1.2g/cm3太安各0.18g(标号6)，然后对称装入散装太安各0.3g(标号5，密度约为0.88g/cm3)，然后塞上内帽(标号8)至定位台阶处(标号9)，然后装入激发药(标号4，组成是KCLO3:RDX质量比为1:1)0.1g，最后在两端放入用橡胶塞紧密包裹的导爆管，然后用收口机紧紧挤压固连在壳体上。使用该装置，同时从两端起爆测试，发现在其下方钢垫片打出11排凹痕，而且从外到内凹痕深度逐渐增加，在中间3处凹痕明显比其他的更深，说明该装置可以同时从两端可靠起爆，并产生足够的能量输出。 [0021] 实施例2 [0022] 参见图1和图4，选用如上尺寸的铜壳作为壳体，先在中心位置对称装入主装药压3 实太安0.42g或者黑索金，然后分别对称装入的密度1.2g/cm太安各0.18g，然后对称装入散装太安各0.3g，然后塞上内帽至定位台阶处，然后装入激发药0.05g，塞入一端4mm长的铅制线延期体，用收口机挤压固连在壳壁上，最后在两端放入用橡胶塞紧密包裹的导爆管，然后用收口机紧紧挤压固连在壳体上。使用该装置，同时从两端起爆测试，发现在其下方钢垫片打出11排凹痕，而且从外到内凹痕深度逐渐增加，在中间3处凹痕明显比其他的更深。说明装置可以同时从两端可靠起爆，而且当加入延期体时能达到延期效果，而且不影响其能量输出。 [0023] 实施例3 [0024] 参见图1和图3，尺寸如上，采用紫铜管壳，使用乳化炸药(5％玻璃微球敏化的工业乳化基质)药包包裹该双头雷管，双头同时输入信号起爆，实验10次，均能顺利起爆，说明其起爆能力满足工业上的起爆要求。 |
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