Результат интеллектуальной деятельности: Соединительный блок для подрывных инициирующих устройств

Изобретение относится к взрывным работам и может быть использовано в линиях инициирования и передачи сигнала детонации.

Известен соединительный блок (патент US №5171935, опубл. 15.12.1992). Описывается соединительное устройство, в котором расположенный на конце линии донора капсюль-детонатор находится в передающей сигнал связи с множеством принимающих сигналы линий ударных трубок. Это устройство включает часть корпуса, имеющая канал для приема капсюль-детонатора и зацепляющий трубку элемент, который определяет контур прямой прорези для удерживания одной или более линий передачи сигнала в передающей сигнал связи с выходным торцом капсюль-детонатора. Поскольку прорезь является прямой, то расположенные здесь трубки принимают прямую, т.е. неизогнутую конфигурацию в пределах упомянутой прорези. Трубки находятся в поперечной связи с осью детонатора.

Недостатком данного устройства является сложность конструкции, а также повышенное усилие вставки в него линий ударно-волновых трубок.

Известен соединительный блок (патент US №4187780, опубл. 12.02.1980). Описывается скобообразное соединительное устройство для установки принимающей сигнал линии в передающей сигнал связи с капсюль-детонатором. Это соединительное устройство предназначено главным образом для установления принимающей сигнал части линии акцептора в близкую параллельную связь с капсюль-детонатором.

Недостатком данного устройства является сложность конструкции, а также ограниченное количество линий ударно-волновых трубок.

Известен соединительный блок для подрывных инициирующих устройств (патент РФ N 2169721, опубл. 27.06.2001, бюл. №18). Соединительный блок содержит элемент зажима, который взаимодействует с концом элемента корпуса для передачи сигнала для того, чтобы создать между ними дугообразную канавку для удерживания линии, в которую принимаются одна или несколько линий для передачи сигнала с выходного конца детонатора. Элемент зажима имеет уменьшающуюся толщину в направлении от его ближнего конца к по крайней мере его средней точке и предпочтительно неуменьшающуюся ширину от его ближнего конца до открытого конца канавки для удерживания линии.

Недостатком данного изобретения является громоздкость конструкции, что влечет за собой разлет осколков блока при взрыве с возможным поражением линий передачи инициирования.

Известно соединительное устройство для передатчика сигнала инициирования взрыва (патент RU №2153142, опубл. 20.07.2000, бюл. №20). Соединительное устройство для установления детонатора в передающую сигнал связь с удерживающей сигнал линией принимает детонатор во втулочный элемент. Зацепляющий линию элемент соединен с втулочным элементом и взаимодействует с втулочным элементом с образованием контура прорези между ними, где расположена принимающая сигнал линия. Размеры и форма прорези выполнены с таким расчетом, чтобы придать принимающей сигнал линии в прорези волнистую форму. Соединительное устройство можно использовать индивидуально или в сочетании с хвостовым соединителем, чтобы закрепить линию донора в передающей сигнал связи с входным проводом детонатора.

Недостатком данного изобретения является громоздкость конструкции, что влечет за собой разлет осколков блока при взрыве с возможным поражением линий инициирования.

Известен соединительный блок для подрывных инициирующих устройств, принятый за прототип (патент US №5204492 А, опубл. 1993.04.20). Соединительный блок выполнен в виде цилиндрической втулки, в которую вставляется детонатор и фиксируется. Блок содержит две части. Первая часть содержит блок детонатора с закрытым концом для размещения детонатора. Вторая часть содержит зажимные элементы, закрепленные на указанном соединительном блоке, которые окружают рабочий конец детонатора. Указанные зажимные элементы при фиксации образуют зазор с закрытым концом детонатора, в который могут быть вставлены линии передачи инициирующих сигналов. Зажимные элементы могут быть выполнены с фиксирующими элементами в виде защелок разных типов.

Недостатком данного устройства является сложность конструкции, обусловленная наличием подвижных элементов в виде защелок и громоздкость, что влечет за собой разлет осколков блока при взрыве с возможным поражением линий инициирования.

Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции и снижение громоздкости устройства с повышением надежности системы инициирования.

Технический результат достигается тем, что в соединительном блоке для подрывных инициирующих устройств, содержащем цилиндрическую втулку с закрытым концом с возможностью размещения и фиксации детонатора, зажимные элементы для линий передачи инициирующих сигналов, окружающие рабочий конец детонатора, согласно изобретению зажимные элементы выполнены в виде изогнутых проточек, соединенных с изогнутыми параллельными цилиндрическими каналами для размещения линий передачи инициирующих сигналов, расположенными на внешней стороне втулки и параллельно относительно оси детонатора.

Технический результат достигается также тем, что материал цилиндрической втулки состоит из синтетического органического полимерного материала, например, материала, выбранного из группы, состоящей из полиэтилена, полипропилена, полибутилена и сополимера стирола - бутадиенаакрилонитрила.

Соединительный блок для подрывных инициирующих устройств поясняется рисунками, где на фиг. 1 изображен поперечный разрез устройства, на фиг. 2 показано устройство, продольный разрез, на фиг. 3 показано устройство, вид сверху, на фиг. 4 показан продольный разрез устройства по изогнутым каналам с размещенным детонатором и линиями передачи инициирующих сигналов, на фиг. 5 показан поперечный разрез с размещенным детонатором и линиями передачи инициирующих сигналов, где:

1 - цилиндрическая втулка с закрытым концом;

2 - изогнутые проточки зажимных элементов с шириной, достаточной для свободного бокового вставливания линии передачи инициирующих сигналов;

3 - изогнутые цилиндрические каналы зажимных элементов с диаметром, достаточным для размещения линии передачи 5 инициирующих сигналов, минимальное количество изгибов - один, причем точка изгиба лежит за пределами линии, проведенной между точками ввода линий инициирования. Контур и параметры изогнутости цилиндрических каналов 3 выбирают экспериментальным, экспериментально-аналитическим или опытным путем;

4 - детонатор с входящей в него линией инициирования, например, ударно-волновой трубкой;

5 - линии передачи инициирующих сигналов, например, ударно-волновые трубки.

Соединительные блоки для подрывных инициирующих устройств обычно требуют определенного усилия при вставлении линий для передачи сигнала в канавку для удерживания линии, т.к. если зазор, имеющийся на входе в канавку, сделан чрезмерно большим, удерживаемые линии слишком легко непреднамеренно извлекаются из канавки для удержания линии под действием силы, прилагаемой к ним во время монтажа взрывной сети. Проблема усилия бокового вставления увеличивается, т.к. соединительные блоки используются на открытом воздухе при различных погодных условиях, и термопластичный зажим или захватывающий элемент становятся жестче при низких температурах, требуя более значительных усилий для бокового вставления линий. Такие значительные усилия при вставлении вызывают высокие локализованные напряжения при изгибе в элементе зажима, особенно у его основания или ближайшего конца, где зажим присоединен к корпусу соединительного блока. С другой стороны, если состав пластмассы изменяется для улучшения гибкости при низких температурах для того, чтобы уменьшить усилие, требуемое для вставления при низких температурах, зажим или захватывающий элемент слишком легко изгибаются и будут деформироваться, когда соединительный блок используется при более высоких температурах. Последняя ситуация может привести к выходу из строя элемента захвата или зажима для удерживания линий для передачи сигнала, точно расположенного на выходном конце детонатора, таким образом, уменьшаются возможности надежного инициирования линий для передачи сигнала, которые удерживаются в соединительном блоке. В дополнение к точному позиционированию удерживаемых линий для передачи сигнала захватывающий элемент должен использоваться для защиты линий для передачи сигнала от повреждения шрапнелью, производимой взрывом детонатора. Данная цель может быть достигнута путем увеличения массы захватывающего элемента с целью усиления защиты от шрапнели. Однако при таком увеличении массы увеличивается жесткость захватывающего элемента и обостряется проблема бокового вставления. Использование предлагаемой конструкции соединительного блока позволит резко снизить усилие введения инициирующих линий с одновременным гарантированным точным позиционированием данных элементов относительно детонатора.

Соединительный блок для подрывных инициирующих устройств состоит из следующих основных элементов. Цилиндрическая втулка 1 с закрытым концом для точного размещения и надежной фиксации внутри нее детонатора 4 с входящей в него линией инициирования, например ударно-волновой трубкой. В теле цилиндрической втулки 1 выполнены изогнутые проточки 2 зажимных элементов, соединенные и переходящие в изогнутые цилиндрические каналы 3 зажимных элементов. Изогнутые цилиндрические каналы 3 и изогнутые проточки 2 выполнены по всей длине втулки 1. Каналы 3 принимают с диаметром, достаточным для размещения линии передачи 5 инициирующих сигналов. Изогнутость каналов 3 и проточек 2 принимают исходя из условия прижима каждой линии передачи 5 инициирующих сигналов к внутренней поверхности цилиндрического канала 3 и надежного удержания линий передачи 5 инициирующих сигналов. Данное решение обеспечивает точное позиционирование линий передачи 5 инициирующих сигналов относительно детонатора 4 с целью обеспечения надежной и точной передачи импульса детонации. В качестве материала цилиндрической втулки 1 можно использовать синтетический органический полимерный материал, например, выбранный из группы, состоящей из полиэтилена, полипропилена, полибутилена и сополимера стирола - бутадиенаакрилонитрила. Данные материалы хорошо себя зарекомендовали в работе соединительных блоков всех типов. При этом для выделения разных замедлений можно окрашивать втулки в разные цвета, соответствующие определенному замедлению. Для повышения надежности закрепления линий передачи 5 инициирующих сигналов можно использовать несколько изгибов проточек 2 и каналов 3 по длине цилиндрической втулки 1. Параметры каналов 3 и проточек 2 можно выбрать экспериментальным, экспериментально-аналитическим или опытным путем в зависимости от требуемых условий эксплуатации.

Порядок использования соединительного блока для подрывных инициирующих устройств состоит в следующем. В цилиндрическую втулку 1 с закрытым концом в заводских условиях вставляют детонатор 4 и фиксируют, например, с помощью фрикционного колпака (условно не показан). При этом в детонаторе 4 была ранее введена линия инициирования, например, ударно-волновая трубка. Далее данную сборку упаковывают в требуемую упаковку и транспортируют с соблюдением требуемых мер безопасности до места проведения взрывных работ. На месте проведения взрывных работ производят сборку элементов поверхностной взрывной сети в соответствии со схемой монтажа взрывной сети. Для монтажа элементов поверхностной взрывной сети линии передачи 5 инициирующих сигналов, например, ударно-волновые трубки вставляют сбоку в изогнутую проточку 2, соединенную и переходящую в изогнутый канал 3. За счет изгиба каналов 3 линии передачи 5 фиксируются без усилий и четко позиционируются относительно детонатора 4. Линии передачи 5 инициирующих сигналов удерживаются в изогнутом канале 3 за счет сил трения, а также механических преград, образованных уступом между проточками 2 и каналами 3. Монтируют в описанной выше последовательности остальные элементы поверхностной взрывной сети. После эвакуации персонала производят взрывание.

Применение соединительного блока для подрывных инициирующих устройств обеспечивает следующие преимущества:

- упрощение конструкции устройства;

- снижение громоздкости устройства;

- повышение надежности системы инициирования.