Электрогидравлический взрыватель для разрушения горных пород

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (11) (ц1>5 Е 21 С 37/18

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕ НТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ тп-, ь (б1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61)689395 (21) 2866763/03 (22) 08.01.80 (46) 07.12.92. Бюл. ¹ 45 (71) Центральная научно-исследовательская лаборатория электрогидравлического эффекта (72) Л.А.Юткин, К.П. Андреев, В.И,Каранда- сов, Г.Г.Барашевский и А.В.Карпычев (56) Авторское свидетельство СССР № 689395, кл. E 21 С 37/00, 1976, Изобретение относится к технике разрушения горных пород, валунного камня,. бетонных и железобетонных объектов и др. с использованием электрогидравлического эффекта и является усовершенствованием известного гидравлического взрывателя.

Известный взрыватель содержит корпус, коаксиально расположенные и изолированные друг от друга электроды; наружный из которых выполнен из трубки, жестко соединенной с корпусом, и средство для герметизации устья шпура.

При этом он имеет амортизационно-зажимное устройство, внутренний электрод установлен с возможностью осевого перемещения относительно наружного электрода и связан с амортизационно-зажимным устройством, а в наружном электроде выполнены перфорации. Амортизационно-зажимное устройство может быть выполнено из подпружиненного стакана с крышкой и днищем, имеющими отверстия для прохода внутреннего электрода, и эластичной втулки, установленной внутри стакана и имеющей механизм для прижатия ее к внутреннему электроду, выполненный в виде эксцентрикового зажима, упор которого пропущен через отверстие в боковой стенке

2 (54) ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ВЗРЫВАТЕЛЬ ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД стакана, при этом верхний конец внутреннего электрода выполнен конусным. Средство .для герметизации устья шпура может быть выполнено в виде конусной втулки, закрепленной на корпусе, при этом в устье шпура на корпусе может быть установлен упор..

Однако при работе такого взрывателя 2 центральный электрод все же подвергается опасным механическим воздействиям р вследствие сравнительно большой инерционности и относительно низких амортизационных качеств примененного в нем амортизационно-зажимного устройства, Ф быстрого износа эластичной втулки. Кроме того. электрод при разряде вылетает за С) пределы взрывателя.

Принцип работи амортизационно-зажимного устройства, основанный на удержании электрода трением, приводит к быстрому износу изоляции электрода и к ее последующему пробою. Все это, сокращая срок службы центрального положительного электрода, ведет к снижению рабочего ресурса и надежности работы взрывателя в целом.

Целью изобретения является дальнейшее повышение рабочего ресурса,и надежности работы взрывателя.

8<»40

Для достижения поставленной цели в электрогидравлическом взрывателе амортизационно-зэжимное устройство из цилиндрического корпуса, двух коаксиальных пружин и гильзы, установленной между внутренней и наружной пружиной, при этом внутренние поверхности гильзы и корпуса амортизированного устройства выполнены ступенчатыми. Жесткость внутренней пружины меньше жесткости наружной пружины. Внутренний электрод в средней части имеет конический пояс, на котором установлен упор, который имеет отверстие конической формы, Внутренний электрод может иметь насечку в месте соприкосновения с изоляцией, на изоляции в местах перехода от цилиндрической части к конической вы- . полнены закругления.

Такое конструктивное выполнение взрывателя позволяет в момент взрыва быстро выводить центральный электрод из зоны разряда и быстро гасить сообщаемую ему взрывом энергию за счет сжатия воздуха в полостях размещения пружин, а также за счет малой инерциальности электрода и заданного соотношения жесткостей пружин, обеспечивающего последовательное включение в работу сначала внутренней, а затем наружной пружины, работающих без соударения витков. Кроме того, конструк- 30 ция амортизированного устройства исключает выталкивание центрального электрода за пределы взрывателя; увеличивает.рабочую поверхность изоляции и уменьшает удельные нагрузки за счет наличия кониче- 35 ского пояса на изоляции электрода: повышает механическую и электрическую прочность; усиливает силу сцепления изоляции с центральным электродом; упрощает сцепление и расцепление подводящего 40 питания кабеля.

На чертеже изображен общий вид электрогидравлического взрывателя в разрезе.

Электрогидравлический взрыватель включает корпус 1, к которому крепится от- 45 рицательный перфорированный электрод 2, внутренний положительный электрод 3 и амортизационное устройство 4. Амортизационное устройство 4 состоит из цилиндрического корпуса 5, двух коаксиальных 50 пружин 6, 7 и гильзы 8. Внутренняя пружина

6 свободно насажена на верхнюю часть внутреннего электрода 3 и заключена своими торцевыми частями между крышкой гильзы 8 и упором 9, одетым на конический 55 пояс электрода 3, Наружная пружина 7 свободно насажена на гильзу 8 и заключена своими торцами между крышкой корпуса 5 и упором 10, жестко связанными с гильзой

8. Жесткость внутренней пружины 6 меньше жесткости наружной пружины 7. Гильза 8 и корпус 5 амортизационного устройства выполнены ступенчатыми со стороны внутренней поверхности, причем наружный диаметр упора 9 превышает диаметр верхней суженной части гильзы 8, а наружный диаметр упора 10 превышает диаметр верхней суженной части корпуса 5 амортизационного устройства. Электрод 2 имеет в верхней части конический пояс 11, посредством которого крепится в шпуре.

Внутренний электрод 3 покрыт изоляцией 12 и закреплен во взрывателе гайкой

13, а с верхнего конца — через упор 9 пружиной 6 и крышкой гильзы 8.

Электрод 3 подсоединен к центральному кабелю, проводящему напряжение, через конусную муфту 14, припаянную к медной жиле кабеля 15, а электрод 2 прикреплен через пружинный зацеп 16 к отрицательному кабелю 17 (земля). Поверхность внутреннего электрода 3 в месте соприкосновения с изоляцией 12 снабжена насечками, а наружная поверхность изоляции в местах перехода от цилиндрической части к коническому поясу 11 имеет закругления, Электрогидравлический взрыватель работает следующим образом: взрыватель. вставляют в шпур, заполненный рабочей жидкостью; и конусную часть 11 электрода

2 вбивают в шпур с помощью груза 18, гер метизируя устье шпура. При подаче импульса напряжений между электродами 3 и 2 происходит разряд в жидкости, сопровождаемый мощным импульсом давления.

Под воздействием импульса давления электрод 3 уходит вверх, сжимая воздух в полостях размещения пружин 6, 7, а также через упор 9 сжимает внутреннюю пружину

6. После соприкосновения упора 9 с внутренним уступом. гильзы 8 энергия передается этой гильзе и от нее через упор 10— наружной пружине 7, которая сжимается на установленный шаг до соприкосновения упора 10 с внутренним уступом корпуса 5 без соприкосновения витков пружины. При этом гильза 8 выходит вверх эа пределы корпуса, а электрод 3 — за пределы гильзы 8 относительно своего первоначального положения, отцепляясь от муфты 14. После этого пружины 6 и 7 возвращают электрод 3 и гильзу 8 в первоначальное положение.

Использование изобретения позволяетсущественно увеличить ресурс работы электрогидравлического взрывателя, Формула изобретения

Электрогидравлический взрыватель для разрушения горных пород по авт. св. М 689395„ отл и чаю щи и с я тем, что, с целью повышения

841440 ресурса и надежности работы, амортизационно-зажимное устройство выполнено иэ цилиндрического корпуса; двух коаксиаль. ных пружин и гильзы. установленной между внутренней и наружной пружиной, при этом 5 внутренние поверхности гильзы и корпуса амортизационно-зажимного устройства выполнены ступенчатыми, а жесткость внутренней пружины меньше жесткости наружной пружины. 10

2. Взрыватель по п.2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что внутренний электрод в средней части имеет конический пояс, на котором установлен упор, который имеет отверстие конической формы.

3. Взрыватель по пп.1 и 2, о т л и ч а юшийся тем, что внутренний электрод имеет насечку в месте соприкосновения с изоляцией, в местах перехода от цилиндрической части к конической выполнены закругления,