Воспламенитель детонирующего устройства

 

Изобретение относится к детонирующим устройствам, срабатывающим от заданного механического усилия. Воспламенитель детонирующего устройства состоит из корпуса, в котором расположен боек и капсюль в виде колпачка, содержащего навеску бризантного взрывчатого вещества. Боек выполнен в виде разновеликих цилиндрических участков, высота участка с меньшим диаметром соответствует высоте навески взрывчатого вещества в колпачке капсюля и площадью поперечного сечения, не превышающей на участке, примыкающем к капсюлю, поперечного сечения размещенной в капсюле навески взрывчатого вещества. Изобретение позволяет повысить надежность срабатывания детонирующего устройства. 1 ил.

Изобретение относится к области взрывных работ, в частности к детонирующим устройствам (ДУ) для взрывных головок кумулятивных перфораторов, спускаемых в нефтяные и газовые скважины на насосно-компрессорных трубах.

Известно ДУ на основе бризантных взрывчатых веществ (ВВ), конструкция которого представляет собой корпус, в котором последовательно на одной оси расположены боек, деформируемый элемент из инертного материала в форме диска, капсюль, передаточный заряд и детонатор. Капсюль и передаточный заряд разделены осевым каналом, диаметр которого меньше диаметра бойка (пат. RU 2083948, МПК 6 F 42 С 19/10, опубл. Бюл. 19, 1997 г.). Возбуждение взрыва бризантного ВВ в этом ДУ осуществляется механическим ударом при деформировании капсюля методом выдавливания в осевой канал малого диаметра. Исключение возможности выдавливания ВВ при ударе в кольцевой зазор между бойком и корпусом обеспечивается за счет уплотнения этого зазора затекающим в него материалом диска. Однако при взрыве капсюля такое уплотнение не способно воспрепятствовать выбросу через кольцевой зазор газообразных продуктов, вследствие чего снижается интенсивность огневого инициирующего импульса, воспламеняющего передаточный заряд через канал малого диаметра.

Этот недостаток отсутствует в другой известной конструкции ДУ (пат. RU 2103661, МПК 6 F 42 С 7/00, опубл. Бюл. 3, 1998 г.), выбранного в качестве прототипа, которое также состоит из последовательно расположенных в корпусе бойка, капсюля, передаточного заряда и детонатора. Капсюль в данном ДУ выполнен в виде металлического колпачка, заполненного бризантным ВВ. Но такая конструкция капсюля, обеспечивая эффективное уплотнение кольцевого зазора между корпусом и бойком, требует увеличения энергии удара, необходимой для возбуждения взрыва капсюля, так как часть энергии тратится на деформирование стенки колпачка. А малая чувствительность капсюля к инициирующему механическому импульсу приводит к необходимости повышения энергии удара за счет увеличения габаритов и массы ударно-предохранительного механизма, служащего для приведения в действие ДУ.

Задачей, стоящей в данной области техники, является создание конструкции ДУ с высокой безопасностью в обращении и уменьшение массы и габаритов ударно-предохранительного механизма, приводящего в действие ДУ.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности срабатывания ДУ путем уменьшения доли энергии, затрачиваемой на деформирование капсюля при механическом ударе.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в конструкции воспламенителя ДУ, состоящего из корпуса, в котором расположены капсюль в виде колпачка, заполненного ВВ, и боек, выполненный с уменьшающейся в сторону капсюля площадью поперечного сечения, которая не превышает в месте соприкосновения с капсюлем площади поперечного сечения размещенной в капсюле навески ВВ. А при выполнении бойка в виде разновеликих цилиндрических участков высота участка с меньшим диаметром соответствует высоте навески ВВ в колпачке капсюля.

Выполнение бойка с уменьшающейся в сторону капсюля площадью поперечного сечения позволяет подвергать деформации при механическом ударе лишь навеску ВВ, расположенную в колпачке капсюля, благодаря чему снижается значение энергии удара, необходимой для приведения в действие ДУ. При выполнении бойка в виде разновеликих цилиндрических участков наилучшие результаты по уменьшению энергии удара с обеспечением герметичности кольцевого зазора между бойком и корпусом получаются в том случае, когда высота участка с меньшим диаметром равна высоте размещенной в колпачке капсюля навески ВВ.

На чертеже представлен общий вид заявляемого устройства. Состоит оно из расположенных в корпусе 1 бойка 2 с участками, имеющими разновеликие площади поперечного сечения, капсюля в виде навески ВВ 3, размещенной в колпачке 4, и передаточного заряда 5, отделенного от капсюля каналом малого диаметра. Участок бойка 2 с меньшей площадью поперечного сечения примыкает к капсюлю.

Примером конкретного выполнения заявляемого устройства может служить воспламенитель ДУ (см. чертеж), в корпусе 1 которого размещены боек 2 с разновеликими цилиндрическими участками, имеющими диаметры 3,6 и 3,4 мм, капсюль, представляющий собой навеску термостойкого бризантного ВВ 3, запрессованную в металлический колпачок 4 с наружным и внутренним диаметрами соответственно 3,6 и 3,4 мм, и передаточный заряд 5. Высота навески ВВ 3 в капсюле равна 1,9 мм, что соответствует высоте участка бойка 2 с меньшим диаметром. Капсюль и расположенный в корпусе 1 передаточный заряд 5 разделены каналом, имеющим в несколько раз меньший диаметр, чем диаметр бойка 2. Срабатывает устройство следующим образом. При ударе по бойку 2 вначале происходит деформация донышка колпачка 4 и навески ВВ 3. Затем при достижении давления прочностного разрушения, превышающего критическое значение, вышеуказанная навеска выбрасывается в канал малого диаметра, в результате чего ВВ воспламеняется и струя продуктов горения через этот канал зажигает передаточный заряд 5.

Экспериментально было установлено, что предлагаемая конструкция воспламенителя по сравнению с прототипом позволяет уменьшить энергию удара, необходимую для приведения в действие ДУ, с ≈10 до ≈7 Дж.

Формула изобретения

Воспламенитель детонирующего устройства, состоящий из корпуса, в котором расположен боек и капсюль в виде колпачка, содержащего навеску бризантного взрывчатого вещества, отличающийся тем, что боек выполнен в виде разновеликих цилиндрических участков, высота участка с меньшим диаметром соответствует высоте навески взрывчатого вещества в колпачке капсюля и площадью поперечного сечения, не превышающей на участке, примыкающем к капсюлю, поперечного сечения размещенной в капсюле навески взрывчатого вещества.

РИСУНКИ

Рисунок 1