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CN101303218B - 一种燃烧型延期起爆雷管及其延期元件 - Google Patents

一种燃烧型延期起爆雷管及其延期元件 Download PDF

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Abstract

本发明属于起爆器材技术领域，具体涉及燃烧型延期起爆雷管及延期元件。该雷管包括起爆药/无起爆药的延期电/非电雷管，外径为1.0mm～3.0mm的延期管被缠绕成螺旋弹簧状或往返折叠成柱状体延期元件，其外径与雷管管壳或内帽内径松动配合并机械固定，管两端分别位于螺旋弹簧或柱状体中心，并有长度1.0mm～5.0mm突出部，一端突出部与雷管内传火孔的距离≤5.0mm或直接与激发药面接触，另一端与导爆管管口或电引火药头间距离为4.0mm～10.0mm；或用外径1.4mm～1.5mm延期管插入导爆管内腔，其一端与导爆管管口持平并与雷管内的起爆药/激发药面的距离≤5mm，另一端在导爆管内，其管口与导爆管内壁的传爆药粉接触。本发明不增加雷管长度就可实现较长时间的精确延期，提高延期雷管品质。

Description

一种燃烧型延期起爆雷管及其延期元件
技术领域
本发明属于起爆器材技术领域，具体涉及一种燃烧型延期起爆雷管及其中所使用的延期元件。
背景技术：
随着科技的不断发展，人们对雷管起爆时间的延期长度和精度提出了更高的要求。目前比较成熟的雷管起爆延期技术为铅芯拉拔技术：将装有延期药的粗铅管材料经过多次拉拔工艺，成为其外径与雷管内径(通常为7mm左右)能松动配合的铅管(通常在5.5mm～6.5mm范围内)，再根据延期时间长短的需要切成合适的长度即为延期元件，然后将其装入雷管中。该技术要求拉拔后的铅管外直径与雷管内径松动配合，即铅管外径与雷管内壁间只能有很小缝隙，方便固定，故铅管外直径很难减小，而且需要根据延期时间长短来决定铅管的长度。现在常用的延期药配方段别可分为0～60段，延期时间分为毫秒延期(0～3000ms)、半秒延期(0～10s)。目前，解决时间跨度如此大的延期问题，主要手段是将其划分为多个小段，对不同的相邻的几个段别使用不同的延期药配方。这就造成雷管生产过程中延期药配方种类过多，给生产带来不便。延期药种类过多，很难保证每一段别的准确性，不利于产品品质的稳定。对于延期时间很长的情况，需使用长铅管，则雷管管体也需随之加长，这使得其生产成本大幅度提高，使用也不方便，同时铅的大量使用也不利于环境保护。
另一方面，技术人员对所述延期药配方也进行了研究，并在控制延期药的燃烧速度方面做了大量工作，形成多段别系列配方，提供了在高延期段别雷管中使用的缓慢燃烧的药剂配方。但从实际使用的情况看，燃烧缓慢的延期药剂的点火能力和稳定性不够可靠，常出现断火、延期跳段等质量问题，给生产管理带来不便，甚至带来了安全隐患。
目前，在国外一些工程中有使用微电子技术研制数码雷管的报道，但成本较高，价格昂贵，使用受到限制。
发明内容：
本发明目的在于：针对现有技术中的不足，通过改变延期元件在雷管内的装配方式，提供一种燃烧型延期起爆雷管，能在不加长雷管管体的情况下，方便实现多段别或高段别延期起爆的需要，满足各类雷管的起爆延期要求。
本发明的技术方案如下：
本发明的燃烧型延期起爆雷管，包括使用导爆管引燃延期元件的起爆药延期非电雷管、或无起爆药延期非电雷管，该起爆延期元件由内装延期药的延期管构成，其特征在于，(1)所述延期管的外径为1.0mm～3.0mm，它被缠绕成螺旋弹簧状或往返折叠成柱状体，该螺旋弹簧状或往返折叠的柱状体延期管置于起爆药雷管加强帽的传火孔上方或者无起爆药雷管的内帽中，其螺旋弹簧或柱状体外径分别与雷管管壳或内帽内径松动配合并用机械方式固定，所述延期管的两端分别位于螺旋弹簧或柱状体中心，并有长度1.0mm～5.0mm的突出部，突出部分的轴线与螺旋弹簧或柱状体轴线重合，其中一端突出部与雷管内的传火孔距离小于等于5.0mm或直接与激发药面接触，另一端突出部与导爆管管口之间距离为4.0mm～10.0mm；或者(2)所述延期管的外径为1.4mm～1.5mm，该管插入导爆管内腔中，其一端与导爆管管口持平，并使该管口端面与雷管内的起爆药/激发药面的距离小于等于5.0mm，另一端在导爆管内，其管口与导爆管内壁的传爆药粉接触。
本发明的燃烧型延期起爆雷管，还包括使用电引火药头引燃延期元件的起爆药延期电雷管、或无起爆药延期电雷管，其特征在于，所述延期管的外径为1.0mm～3.0mm，它被缠绕成螺旋弹簧状或往返折叠成柱状体，该螺旋弹簧状或往返折叠的柱状体延期管置于起爆药雷管加强帽的传火孔上方或无起爆药雷管的内帽中，其螺旋弹簧或柱状体外径与雷管管壳或内帽内径松动配合并用机械方式固定，延期管的两端分别位于螺旋弹簧或柱状体中心，并有长度1.0mm～5.0mm的突出部，突出部分的轴线与螺旋弹簧或柱状体轴线重合，其中一端突出部与雷管内的传火孔距离小于等于5.0mm或直接与激发药面接触，另一端突出部与电引火药头之间距离为4.0mm～10.0mm。
如上所述的燃烧型延期起爆雷管中所用的起爆延期元件，包括内装延期药的延期管，其特征在于，所述延期管的外径在1.0mm～3.0mm范围内；该延期管被缠绕成螺旋状弹簧形状，螺旋弹簧外径与所用起爆药雷管管壳内径或无起爆药雷管内帽的内径松动配合，延期管的两端分别位于螺旋弹簧中心，并有长度1.0mm～5.0mm的突出部，突出部分的轴线与螺旋弹簧轴线重合；或者，所述延期管被往返折叠成柱状体，该柱状体的外形尺寸与所用起爆药雷管管壳内径或无起爆药雷管内帽内径松动配合，延期管的两端分别位于柱状体的中心，并分别有长度1.0mm～5.0mm的突出部，突出部分的轴线与柱状体轴线重合。
对于外径为1.4mm～1.5mm延期管，也可直接作为起爆延期元件应用在起爆药或无起爆药的延期非电雷管中，称作线性延期元件。由于其管外径小于现有技术中的导爆管内径，给使用带来了方便。
上述的起爆延期元件中，所述延期药为现有技术中常使用的延期药，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；所述延期管由现有技术中的铅、铝、铜、铁、锡、塑料或复合柔韧材料等拉拔制作。
本发明中所述的应用螺旋弹簧状或往返折叠柱状延期元件的雷管的工作机理是：导爆管爆轰或电引火药头被引燃后，释放的能量点燃螺旋弹簧状或往返折叠柱状延期元件一端裸露的延期药芯后，延期药芯燃烧。当该延期药芯燃烧至另一端时，燃烧产生的能量导致火焰喷射，点燃下方装药(起爆药/激发药)，进而起爆雷管。螺旋弹簧状或往返折叠柱状延期元件内延期药芯的燃烧时间即雷管的延期时间，当延期药的配方一定时，延期元件的总长度决定了延期药芯的燃烧时间。由于延期元件是螺旋弹簧状或往返折叠柱状，因而，其燃烧长度被加长。相比现有技术，当雷管的长度尺寸一定时，这种延期元件能加大雷管的延期时间。对于延期时间很长的情况，螺旋弹簧状或往返折叠柱状的延期元件能有效成倍减小整体长度，因而也能有效成倍地减小雷管的整体长度。
本发明中的应用线性延期元件的雷管的工作机理是：导爆管爆轰后，爆轰波点燃导爆管内线形延期元件一端裸露的延期药芯。当延期药的配方一定时，线形延期元件的总长度限定了延期药芯的燃烧时间。当延期药芯燃烧至另一端面时，燃烧产生的能量导致火焰喷射，点燃下方装药(起爆药/激发药)，进而起爆雷管。线形延期元件内延期药芯的燃烧时间即雷管的延期时间。现有技术中，对于延期时间很长的情况，需使用长的延期管，且雷管管体也需随之加长。本发明是将延期管直接插入导爆管中，对于延期时间很长的情况，虽然也需要使用长的延期管，但雷管管体不需随之加长，这给加工制作带来了方便，降低了生产成本。
本发明中的燃烧型延期起爆雷管，根据延期元件的特性，未改变延期药的品种和配方，在不加长雷管管体的情况下，仅通过减小延期元件直径，并改变其在雷管内的装配方式，在不增加雷管管壳长度的情况下，实现了所有段别或高段别延期雷管的延期。
本发明中的延期元件适应性强，对通用的延期雷管生产技术友好，雷管生产厂无需做太大技术改进即可使用该元件进行生产。螺旋弹簧状延期元件和线形延期元件与高安全无起爆药雷管技术结合可形成高安全、高精度无起爆药延期雷管。
本发明所述的螺旋弹簧状延期元件和线形延期元件具有如下优点：
①不增加雷管长度就可实现较长时间的精确延期，提高延期雷管品质。
②减少单发雷管延期体消耗量，有效降低雷管成本。
③减少延期雷管内铅的使用量，利于环境保护。
④可作为独立元件进行生产，利于集中生产、分散使用，能够更好的保证雷管品质。
附图说明
下面通过附图并结合实施例作进一步描述。
图1是本发明所述的往返折叠成柱状延期元件的结构示意图。
图2是本发明所述的螺旋弹簧状延期元件的实施例结构示意图。
图3是本发明所述的螺旋弹簧状延期元件应用于起爆药延期电雷管的实施例结构示意图。
图4是本发明所述的应用螺旋弹簧状延期元件制成无起爆药延期电雷管的实施例结构示意图。
图5是本发明所述的应用螺旋弹簧状延期元件应用于无起爆药延期非电雷管的实施例结构示意图。
图6是本发明所述的线形延期元件应用于无起爆药延期非电雷管的实施例结构示意图。
具体实施方式
实施例1
图3是一种应用螺旋弹簧状延期元件制成的起爆药延期电雷管。所使用的螺旋弹簧状延期元件3的形状可见图2，其中，所使用的延期管的外直径2.0mm、“弹簧”外直径5.0mm，节距为5匝/厘米。该螺旋弹簧状延期元件3由腰卡5与雷管管壳固连，其上突端面距雷管的电引火药头4约3.0mm，下突端面与加强帽12的传火孔13的距离等于5mm。实际使用时，电引火药头4被引燃后，延期元件3上突端面裸露的药芯随即被点燃；经过一段燃烧时间后，延期元件3的另一端面药芯燃烧，向外喷射火焰，火焰穿过传火孔13引爆起爆药6。在起爆药6的爆轰波作用下，下方的猛炸药7爆轰，最终实现雷管起爆。本实施例中，延期元件一圈长度约为15.0mm～16.0mm，延期元件的总长度根据延期时间需要来确定。
实施例2
图4是一种应用螺旋弹簧状延期元件制成的无起爆药延期电雷管。所使用的螺旋弹簧状延期元件3的形状可见图2，其中，所使用的延期管的外直径2.5mm、螺旋“弹簧”外直径6.0mm，节距为4匝/厘米。该螺旋弹簧状延期元件置于内帽11中，由腰卡5与雷管管壳固连，其上突端面距雷管的电引火药头4约5.0mm，下突端面与激发药10接触。实际使用时，电引火药头4被引燃后，延期元件3上突端面裸露的药芯随即被点燃；经过一段燃烧时间后，延期元件3的另一端面药芯燃烧，向外喷射火焰，引燃激发药10。在激发药10的燃烧作用下，内帽11底部形成高速飞片，冲击下方猛炸药7，使之发生冲击绝热压缩过程，最终实现雷管起爆。本实施例中，延期元件一圈长度约为18.0mm～19.0mm，延期元件的总长度根据延期时间需要确定。
实施例3
图5是一种在无起爆药非电雷管中应用螺旋弹簧状延期元件制成的无起爆药非电延期雷管。其中，所使用的延期管的外直径2.7mm、螺旋“弹簧”外直径6.4mm，导爆管8与卡口塞9配合，起到密封雷管和传递起爆信号的作用；螺旋弹簧状延期元件3被腰卡5与雷管管壳固连，其上端面距导爆管8端口约2.0mm，下端面与激发药10接触。爆轰波在导爆管8内部传播至管口后，在冲出的冲击波和火焰的作用下，延期元件3上端面裸露的药芯被点燃；经过一段燃烧时间后，延期元件3另一端面药芯燃烧，向外喷射火焰，引燃激发药10。在激发药10的燃烧作用下，内帽11底部形成高速飞片，冲击下方猛炸药7，使之发生冲击绝热压缩过程，最终实现雷管起爆。
实施例4
图6是一种应用线形延期元件制成的无起爆药非电延期雷管。其中，所使用的延期管的外直径1.5mm，线形延期元件12插入导爆管8内部空腔，置入卡口塞9内，经卡口后与雷管固连，起到密封雷管、传递起爆信号、限定延期时间的作用。卡口塞口部与激发药10接触。当导爆管8收到电起爆信号后，导爆管内发生爆轰，形成的爆轰波迅速传播至线形延期元件内的延期管端面处，将裸露的延期药芯引燃。经过一定的燃烧时间，位于卡口塞端口处延期管的延期药芯被点燃，向外喷射火焰，引燃激发药10。在激发药10的燃烧作用下，内帽11底部形成高速飞片，冲击下方猛炸药7，使之发生冲击绝热压缩过程，最终实现雷管起爆。

Claims (3)

1.一种燃烧型延期起爆雷管，包括使用导爆管引燃延期元件的起爆药延期非电雷管、或无起爆药延期非电雷管，该起爆延期元件由内装延期药的延期管构成，其特征在于，(1)所述延期管的外径为1.0mm～3.0mm，它被缠绕成螺旋弹簧状或往返折叠成柱状体，该螺旋弹簧状或往返折叠的柱状体延期管置于起爆药雷管加强帽的传火孔上方或者无起爆药雷管的内帽中，其螺旋弹簧或柱状体外径分别与雷管管壳或内帽内径松动配合并用腰卡作机械固定，所述延期管的两端分别位于螺旋弹簧或柱状体中心，并有长度1.0mm～5.0mm的突出部，突出部分的轴线与螺旋弹簧或柱状体轴线重合，其中一端突出部与雷管内的传火孔距离小于等于5.0mm或直接与激发药面接触，另一端突出部与导爆管管口之间距离为2mm；或者(2)所述延期管的外径为1.4mm～1.5mm，该管插入导爆管内腔中，其一端与导爆管管口持平，并使该管口端面与雷管内的起爆药/激发药面的距离小于等于5.0mm，另一端在导爆管内，其管口与导爆管内壁的传爆药粉接触。
2.一种燃烧型延期起爆雷管，包括使用电引火药头引燃延期元件的起爆药延期电雷管、或无起爆药延期电雷管，其特征在于，所述延期管的外径为1.0mm～3.0mm，它被缠绕成螺旋弹簧状或往返折叠成柱状体，该螺旋弹簧状或往返折叠的柱状体延期管置于起爆药雷管加强帽的传火孔上方或无起爆药雷管的内帽中，其螺旋弹簧或柱状体外径与雷管管壳或内帽内径松动配合并用机械方式固定，延期管的两端分别位于螺旋弹簧或柱状体中心，并有长度1.0mm～5.0mm的突出部，突出部分的轴线与螺旋弹簧或柱状体轴线重合，其中一端突出部与雷管内的传火孔距离小于等于5.0mm或直接与激发药面接触，另一端突出部与电引火药头之间距离为3.0mm～5.0mm。
3.如权利要求1或2的雷管中所使用的起爆延期元件，包括内装延期药的延期管，其特征在于，所述延期管的外径在1.0mm～3.0mm范围内；该延期管被缠绕成螺旋状弹簧形状，螺旋弹簧外径与所用起爆药雷管管壳内径或无起爆药雷管内帽的内径松动配合，延期管的两端分别位于螺旋弹簧中心，并有长度1.0mm～5.0mm的突出部，突出部分的轴线与螺旋弹簧轴线重合；或者，所述延期管被往返折叠成柱状体，该折叠柱状体的外形尺寸与所用起爆药雷管管壳内径或无起爆药雷管内帽的内径松动配合，延期管的两端分别位于柱状体的中心，并分别有长度1.0mm～5.0mm的突出部，突出部分的轴线与柱状体轴线重合。
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