專利名稱:抗靜抗雜工業(yè)電雷器的制作方法
本實(shí)用新型是一種能從根本上消除直流雜散電流，工頻交流雜散電流和靜電危害的工業(yè)電雷管，屬于國際專利分類表的F-42C類，可用于有色、冶金礦山、水利、鐵路、油田、煤炭等部門的各種爆破工程之中，以提高爆破工作的安全性。
電雷管是一種使用方便，可靠性高，而且使用得當(dāng)?shù)脑?，安全性也相?dāng)高的起爆器材，因此在國內(nèi)外得到廣泛使用。但是，普通電雷管沒有選別接收外界電能的功能，無論哪種電能，只要一進(jìn)入電雷管的引出腳線，就可能將雷管引爆。實(shí)際爆破工程中，各種電能活動(dòng)又十分頻繁，包括用電設(shè)備漏電、感應(yīng)電流、射頻電、環(huán)境積累靜電、人體靜電等等。所以電雷管被意外引爆造成惡性事故的案例相當(dāng)多。為了解決這一問題，對(duì)爆破施工現(xiàn)場(chǎng)電能活動(dòng)的規(guī)律進(jìn)行了比較深入的研究，發(fā)現(xiàn)能引起電雷管意外引爆的各種電能，其特點(diǎn)是頻率比較低，如工頻雜散電流的頻率為零赫芝，靜電(放電時(shí))能量集中在低頻部分，于是提出了CN8710 3475號(hào)發(fā)明(
公開日1988年11月30日)。在這項(xiàng)發(fā)明中，運(yùn)用一外徑為5-7毫米的鐵氧體小磁環(huán)，纏線后原、副邊分別引出腳線和發(fā)火橋絲，加入電雷管內(nèi)，從而從根本上排除了靜電和交、直流雜散電流、感應(yīng)電流的危害，因?yàn)橛密洿盆F氧體做成的變換器對(duì)頻率小于1000赫芝的低頻電流是基本不起反應(yīng)的。
但是，用小磁芯做變換器時(shí)，由于尺寸很小，所以原副邊的纏線匝數(shù)都要多，以保障發(fā)火橋絲獲得足夠的點(diǎn)火沖能。如用尺寸為外徑×內(nèi)徑×厚度＝5×2.5×1.5(毫米)的小環(huán)時(shí)，原副邊匝比高達(dá)6∶8。目前，纏線主要是靠手工完成的，在這樣小的磁環(huán)上纏這樣多的匝數(shù)，效率很低，不利于工業(yè)化生產(chǎn)，而且所用線的直徑很小，不利于焊接橋絲和外接腳線。為了解決這一問題，我們提出了本實(shí)用新型。
本實(shí)用新型的特征在于用一形狀為柱形的軟磁鐵氧體磁芯代替原用的環(huán)形磁芯。由于柱形磁芯的結(jié)構(gòu)緊湊，磁路合理，所以大大提高了材料利用率，成倍地減少了纏線匝數(shù)，在本實(shí)用新型中，原、副邊的匝比一般都用1∶1。所用柱形磁芯有兩種基本型式，一是雙孔柱形(見圖3)，另一是單孔柱形(見圖4)。使用雙孔柱形磁芯時(shí)，只需將彎成“U”字形的塑料絕緣或漆包線分別由上往下或由下往上插入兩孔內(nèi)，即完成一只變換器的制作。使用單孔柱形時(shí)，只需將顏色不同的兩根塑料絕緣線或漆包線一齊插入中心孔內(nèi)，然后將同一色線的兩端分別攏到柱形磁芯的上端面和下端面擰麻花，即完成一只變換器的制作。柱形磁芯的外徑與電雷管的外殼直徑相當(dāng)。一般工業(yè)雷管的外殼直徑為6-20毫米之間(特種雷管除外)，柱形磁芯的外徑可取5-15毫米，對(duì)于特種雷管，外徑也可大可小，其道理符合本實(shí)用新型的構(gòu)思。柱形磁芯的高度應(yīng)與電雷管的長度相適應(yīng)，這樣，普通電雷管就可以基本不改變外形尺寸和制造工藝，在加入本發(fā)明的變換器以后而成為新雷管。對(duì)于普通的工業(yè)電雷管，柱形磁芯的高度一般不應(yīng)小于4毫米，以保障變換器有較強(qiáng)的感應(yīng)能力。柱形磁芯的高度較大時(shí)，有利于提高變換器的感應(yīng)能力。對(duì)于普通工業(yè)電雷管，柱形磁芯的高度值在4-15毫米之間，而用于特種雷管，此高度值也可取得更大或更小。
磁芯的材料以錳鋅軟磁鐵氧體為最佳，鎳鋅軟磁鐵氧體次之。錳鋅鐵氧體的初始磁導(dǎo)率一般應(yīng)在2000以上，飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度也以高者為佳，一般不要低于3000高斯，而當(dāng)使用環(huán)境溫度比較高時(shí)，還要求材料的居里溫度高于使用環(huán)境的溫度。對(duì)于軟磁鐵氧體的其他性能指標(biāo)無特殊要求。
雙孔柱形的外形可以是園柱形或者近似橢園柱形，后者比前者更節(jié)省材料。當(dāng)一個(gè)柱形磁芯的感應(yīng)能力不足時(shí)，可以將原、副邊的匝數(shù)由1∶1改為多匝纏線，或者將數(shù)個(gè)柱形磁芯相疊使用，其效果與增加磁芯的高度是一樣的。兩個(gè)單孔柱形磁芯可以并作一個(gè)雙孔柱形磁芯使用，其效果與相當(dāng)尺寸的雙孔柱形相等。
柱形磁芯變換器可以與電雷管的塑料塞鑄成一體，裝在電雷管內(nèi)部，也可直接用柱形磁芯變換器部分或全部代替塑料塞而裝入電雷管，如
圖1。將柱形磁芯變換器裝在管殼內(nèi)時(shí)，一般來說，管殼要作相應(yīng)的延長，塑料塞注塑工藝也略有變化。為不影響原生產(chǎn)工藝，也可將柱形磁芯變換器裝在電雷管管口，如圖2。變換器裝在管口時(shí)，應(yīng)考慮對(duì)變換器采取一定的強(qiáng)度保護(hù)措施，如加上塑料或乳膠外套。柱形磁芯變換器加在電雷管內(nèi)部或管口，無論對(duì)哪種電雷管都是可行的方案。變換器與各種用途的工業(yè)電雷管相結(jié)合，均可使這些電雷管具有抗靜電、抗雜散電流的性能，而不改變?cè)械囊磺刑匦?如瞬發(fā)特性，毫秒延期，半秒延期或秒延期發(fā)火特性，耐溫特性，防瓦斯特性等等)。圖1表示雙孔柱形磁芯變換器與毫秒延期電雷管相結(jié)合，形成本實(shí)用新型抗靜抗雜毫秒延期工業(yè)電雷管，這種雷管可用于礦山的平巷、天井、豎井掘進(jìn)，露天、地下礦的采礦爆破，以及隧道掘進(jìn)，城市拆除爆破等等各種爆破工程中。圖2表示雙孔柱形磁芯變換器與耐高溫電雷管結(jié)合形成本發(fā)明的抗靜抗雜耐高溫工業(yè)電雷管。當(dāng)圖中[3]采用酚醛樹酯、[6]采用結(jié)晶氮化鉛(pb06)，[8]采用黑索金猛炸藥時(shí)，這種雷管可耐180℃高溫。此時(shí)要求柱形磁芯的居里溫度不低于180℃。如此，圖2的雷管(有時(shí)將柱形磁芯變換器裝在管殼內(nèi)部)可用于石油深井射孔爆破。柱形磁芯變換器與其他各種性能的電雷管相結(jié)合，使具有抗靜抗雜的新特性，與前述的兩種雷管的技術(shù)構(gòu)思是相同的，本說明不一一列舉。
本實(shí)用新型的雷管之所以從根本上解決了電雷管對(duì)電安全問題，是因?yàn)榧词垢鞣N雜散電流和靜電可能出現(xiàn)的最大值直接加到電雷管腳線上，也不會(huì)將電雷管引爆。如將220伏、380伏電壓(工業(yè)雜散電流的電源電壓)直接通入電雷管，不引爆電雷管；將強(qiáng)度高達(dá)100安培的直流電直接通入電雷管不引爆電雷管；用充電電壓值高達(dá)2100伏，電容值400微法的電容式起爆器直接對(duì)電雷管腳線放電，不引爆雷管。這些數(shù)據(jù)表明，本實(shí)用新型的雷管的對(duì)電安全性，高于現(xiàn)有各種電的或非電的工業(yè)雷管，如塑料導(dǎo)爆管非電雷管，普通工業(yè)電雷管，抗雜電雷管(低電阻式、導(dǎo)電藥式)等等。在各類爆破工程中使用本實(shí)用新型的雷管時(shí)，可以不停電作業(yè)。
本實(shí)用新型的雷管不改變現(xiàn)用工業(yè)電雷管外殼的材料，即用金屬外殼(銅、鋁、鐵等金屬)、紙外殼、塑料外殼均可。
本實(shí)用新型的雷管及其組成的爆破網(wǎng)路的起爆，需用一提供強(qiáng)大的高頻電流的專用電力起爆器。起爆電流的頻率在15千赫芝左右，單發(fā)雷管的起爆電流強(qiáng)度(指原邊電流強(qiáng)度)在1安培左右，視電雷管敏感度不同起爆電流強(qiáng)度相差很大。關(guān)于專用起爆器可參閱中國專利申請(qǐng)?zhí)柕腃N87103065號(hào)發(fā)明專利申請(qǐng)。本實(shí)用新型的雷管還可以用儀表來檢查(電發(fā)火部分)質(zhì)量情況，檢查內(nèi)容包括變換器副邊環(huán)路的電阻，即包含發(fā)火橋絲的回路電阻；變換器磁芯是否有質(zhì)量異常；引出腳線線是否存在斷線點(diǎn)。關(guān)于專用檢測(cè)儀表，可參閱中國專利申請(qǐng)?zhí)柕腃N87103064號(hào)發(fā)明專利申請(qǐng)以及CN87206851號(hào)實(shí)用新型專利申請(qǐng)。
本實(shí)用新型的雷管按下列方式實(shí)施時(shí)能獲得好的效果1.園柱形雙孔磁芯，外徑6毫米，高度6毫米，雙孔直徑均為1毫米，雙孔中心距為3毫米，每孔中心與邊界距離均為1.5毫米。
2.園柱形雙孔磁芯的材料為錳鋅軟磁鐵氧體，初試磁導(dǎo)率為μi＝2000，飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Bs＝4700(高斯)，居里溫度Tc＝210℃；3.用該磁芯作成變換器，原副邊匝比為1∶1，副邊接電雷管發(fā)火橋絲，原邊接入高頻(15KHz)起爆器；4.所用電雷管的最小發(fā)火電流為200毫安，加入變換器以后，用高頻起爆器能可靠起爆；5.用材料相同的單孔柱形磁芯，尺寸為外徑4毫米，內(nèi)徑1毫米，高度6毫米，匝比也取1∶1，所試驗(yàn)雷管的最小發(fā)火電流亦為200毫安，按上述試驗(yàn)雙孔柱形磁芯變換器的程序進(jìn)行試驗(yàn)，也能取得可靠的起爆效果。
權(quán)利要求
1.一種能抵抗靜電和雜散電流危害，尤其是能抵抗工頻電流(50/60赫芝)和直流，以及爆破施工現(xiàn)場(chǎng)積累靜電危害的工業(yè)電雷管，由引出腳線[1]、變換器[2]、塑料塞[3]、發(fā)火橋絲(或點(diǎn)火藥頭)[4]、延期裝置[5]、起爆藥[6]、猛炸藥[7]、外殼[8]所組成，其特征在于雷管的發(fā)火橋絲和引出腳線之間，加有一柱形軟磁鐵氧體變換器，引出腳線是變換器的原邊，包含發(fā)火橋絲的環(huán)路是變換器的副邊。
2.按權(quán)利要求
1的工業(yè)電雷管，其特征是，變換器磁心材料是錳鋅或鎳鋅軟磁鐵氧體，變換器磁芯的形狀是雙孔柱形或單孔柱形，變換器磁芯外徑為5--15毫米。
3.按權(quán)利要求
1的工業(yè)電雷管，其特征是，變換器加在電雷管內(nèi)部，與塑料塞形成一體，或加在電雷管管口。
4.按權(quán)利要求
1的工業(yè)電雷管，其特征是，具有金屬的或塑料的或紙的外殼。
5.按權(quán)利要求
1的工業(yè)電雷管，其特征是，其裝藥部分為毫秒延期或秒(半秒)延期工業(yè)雷管。
6.按權(quán)利要求
1的工業(yè)電雷管，其特征是，其裝藥部分為耐高溫雷管。
7.按權(quán)利要求
1的工業(yè)電雷管，其特征是，其裝藥部分為防爆雷管。
專利摘要
本實(shí)用新型是一種能抵抗靜電和雜散電流危害的工業(yè)電雷管。特征是在常規(guī)工業(yè)雷管的發(fā)火橋絲和引出腳線之間，加入一柱形鐵氧體磁芯變換器、加入該變換器后的電雷管，即可以排除靜電、雜散電流等非起爆電能進(jìn)入電雷管而引起意外爆炸的危險(xiǎn)，而且由于變換器的加工特別簡單，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。所用磁芯材料為錳鋅或鎳鋅軟磁鐵氧體，形狀為雙孔柱形或單孔柱形。加入變換器后的新雷管可用高頻電流(如15KHz)起爆，并可用儀表進(jìn)行檢查。
文檔編號(hào)F42C19/08GKCN2070431SQ90202672
公開日1991年1月30日 申請(qǐng)日期1990年3月9日
發(fā)明者閻鴻久, 劉利清 申請(qǐng)人:北京礦冶研究總院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan