专利名称：石油射孔弹及其固弹架的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种聚能装药的石油射孔弹以及这种射孔弹的固弹架，属于石油射孔枪的零部件。
聚能石油射孔弹是一种民用的聚能爆破装药。射孔弹具有一个圆柱形的杯状弹体，弹体尾部带有锥形，弹底为平面，其上开有传爆孔和放置导爆索的槽。固弹架是安装射孔弹的支承架。一般为条状，其上开有挂弹孔。使用时，将射孔弹逐个插入挂弹孔内，将导爆索卡在弹尾的导爆索槽内，然后再把安装有射孔弹的固弹架插入射孔枪的枪管内。
为了便于将射孔弹装入并固定在挂弹孔内，在弹体中部和挂弹孔上设计有可相互配合的锁定装置。在一种公开使用的射孔弹和固弹架上，采用了“快速插头型”锁定装置。具体地说这种锁定装置是这样构成的在弹体的中部开一个环形槽。弹体的后半部份对称地制出两个平行于轴线的平面，并使这两个平面与环形槽底圆表面相切。这样使得弹体后半部份的横截面成为切去两个弓形的圆。相应地在固弹架上，挂弹孔也具有与弹体后半部份横截面相同的形状，并使两者成大间隙的动配合。
挂弹时，将弹体尾部对着挂弹孔插入；待环形槽与固弹架平齐时，将弹体沿轴向转动约90°角。这时弹体后半部份的圆弧部份正好对着挂弹孔的弓弦部份，与环形槽共同作用，将弹体固定在挂弹孔内。
已有技术的这种设计可有效地使弹体轴向固定。在弹体的径向，挂弹孔的弓弦部份恰好与环形槽底圆相切，可防止弹体在固弹架纵向的旷动(已有技术中将挂弹孔的弓弦布置于固弹架垂直的方向)。但是在横向(与挂弹孔的弓弦平行的方向)，由于挂弹孔的最大孔径稍大于弹体外径，而环形槽的底圆直径必定小于弹体的外径。因此，在该方向上，弹体的旷动量至少等于挂弹孔直径同环形槽底圆直径之差，可达数毫米左右。由于在已有技术中这种旷动垂直于固弹架轴向，故称为横向旷动。
这种横向旷动会给装枪造成困难。这是因为射孔枪的内径是根据装弹后的固弹架外接圆设计的。如果固弹架上的各个射孔弹横向位置变化较大的话，在装枪时势必不能顺利装入。
为了减少横向旷动，已有技术采用槽形形材来制做固弹架，企图利用槽形的两个侧壁来减小横向旷动。但是这样的措施只能起到部份作用。因为当弹体前半部份位于槽形之内时，两个侧壁通过阻挡弹体外圆起到减小横向旷动的目的。而当弹体的尾部位于槽形之内时，由于弹体后半部份已被切去两个弓形，并且被切去的部份正处于固弹架的横向，所以在这种情况下两个侧壁无法阻止弹体的横向旷动。按照已有技术的这种解决方案，若欲全部消除横向旷动，似乎应当采用“工”形形材来制做固弹架。
但是，利用型材减小横向旷动的方案还存在以下几个问题，从而使得专业人员相信这不会是一种有效的解决方案。
首先，采用带侧壁的形材使得固弹架用材量增加，重量不易减轻。
其次，形材的侧壁势必会占据枪管内的空间，使弹体减小，装药量受到限制。
更重要的是，侧壁的存在使得固弹架不便沿轴向扭转，所以无法让不同位置的射孔弹对着不同的方向安装，以实现多方位射孔。事实上，上述固弹架一般只用于互差180°的射孔。
本实用新型的任务是设计一种新的射孔弹以及相应的固弹架，这种新的射孔弹和固弹架应当能够保留已有技术便于挂弹的优点，同时还应当具有尽可能小的横向旷动，并且挂弹架能够轴向扭转，以实现多方位射孔。
本实用新型通过利用内切圆的几何学特性实现了上述任务。其解决方案是在设计挂弹孔的形状时，使得弹体上相当于已有技术中环形槽底圆的部份(称为定位圆)恰好是挂弹孔几何图形的内切圆，利用内切圆的几何学特性实现射孔弹的径向定位。
按照上述要求设计的射孔弹及其固弹架可以用以下必要特征加以描述。
一种石油射孔弹及其固弹架，射孔弹具有圆柱形杯状弹体，弹体尾部带有锥形，尾端面上开有传爆孔和放置导爆索的沟槽；固弹架为长条形平板，其上开有挂弹孔；在弹体和挂弹孔上设有“快速插头型”锁定装置。本实用新型提供的新特征是弹体后半部份的直径小于前半部份的直径，即在弹体中部有一个轴肩；在弹体后半部份的外圆(定位圆)的表面上沿径向延伸出一个以上被称为后挡块的凸起物，这些后挡块沿圆周均匀分布，到所说轴肩的距离稍大于所说固弹架板材的厚度，其高度不超过轴肩的高度，根部宽度(即后挡块两侧边的轮廓线与定位圆轮廓线的两个交点之间的距离)明显小于定位圆的直径；在所说的固弹架上，挂弹孔的形状可以是三角形或其他正多边形或圆形中的一种，定位圆恰好是挂弹孔的内切圆；沿挂弹孔的周边开有个数、形状和位置均与弹体上后挡块的个数、形状和位置相适应的缺口，以允许各个后挡块穿过该缺口。
这样的设计所具有的良好效果是明显的。
由于弹体上定位圆恰好是挂弹孔的内切圆，由几何学可以推知，本实用新型的射孔弹在挂弹孔中的径向位置是更加确定的，径向旷动量只是孔与轴的尺寸公差，仅仅通过控制尺寸公差就可以有效地将径向旷动控制在一定的范围之内，这一范围明显小于已有技术的旷动量。
由于仅仅利用定位圆和挂弹孔的周边实现径向定位，固弹架可以采用平板材来制做。与已有技术相比，这可以充分利用射孔枪的枪管空间，减轻固弹架的重量，还便于将各个挂弹孔之间沿纵向扭成一定角度，实现多方位射孔。
此外，本实用新型显然很好地保留了已有技术中便于挂弹的优点。
本实用新型包括十幅附图。其中
图1、图4和图7是本实用新型石油射孔弹弹体侧视图；图2、图5和图8是从弹体尾部观察的投影图；图3、图6和图9是分别与
图1、图4和图7配套的固弹架的机械图；
图10是本实用新型石油射孔弹装枪后的剖视图，表明了本实用新型的使用情况。
下面结合实施例并对照附图详细说明本实用新型的具体构成。
本实用新型的射孔弹都具有一个圆柱形的杯状弹体。弹体尾部带有锥形〔11〕，以便于将其插入挂弹孔〔2〕中。弹底为平面，其上开有传爆孔〔9〕和放置导爆索的沟槽〔8〕。传爆孔〔9〕将弹体内腔和导爆索槽〔8〕连通。弹体前半部份〔6〕的直径大于后半部份〔7〕的直径，在中间形成一个轴肩〔14〕。在后半部份的弹体外表面〔7〕上，距离上述轴肩〔14〕一个固弹架〔3〕的板厚外凸出一个以上的后挡块〔5〕。根据需要的后挡块数量和加工方法的不同，可以设计出最适合的后挡块形状。在下面将要叙述的三个实施例中，分别给出个数为后挡块一个、二个、三个或四个时，最适合采用的后挡块形状和相应的加工方法。
图1、图4和图7所示的射孔弹同图3、图6和图9所示的固弹架分别构成本实用新型的一个最佳实施例。
图1、图2和图3给出的是具有两个后挡块的实施方案。该方案在弹体后半部份的定位圆〔7〕外表面上，距离轴肩〔14〕一个固弹架〔3〕(见图3)板厚处，对称地凸出两个后挡块〔5〕。在本例中，后挡块具有近似矩形的端面形状。其高度不超过弹体外圆〔6〕。从轴向看，后挡块两侧边的轮廓线与定位圆轮廓线的两个交点之间的距离(即根部宽度)〔A〕明显小于定位圆〔7〕的直径。当后挡块个数少于等于2个时，根部宽度〔A〕最好小于定位圆直径的12]]>倍。这样有利于保证较小的横向旷动。在本实施例中，后挡块的根部宽度约为定位圆直径的1／5到1／3。
本例的挂弹孔〔2〕为圆形(见图3)。这是本实用新型的一个特例，其定位圆〔7〕与挂弹孔〔2〕是同样大小的圆。由于配合间隙的存在，可近似认为定位圆内切于挂弹孔。沿挂弹孔〔2〕的圆周均匀分布有两个缺口〔1〕，其形状与弹体上的后挡块〔5〕形状相吻合。缺口位置可纵向或横向布置。无论缺口怎样布置，在设计时均应考虑到弹体定位后导爆索槽〔8〕的取向。原则是，定位后导爆索槽〔8〕的取向与导爆索绕向一致，并且后挡块〔5〕恰好与缺口〔1〕位置错开。这样可以利用导爆索固定射孔弹的切向，防止弹体转动。这种情况在
图10中可以看得很清楚。在本例中缺口〔1〕是纵向布的，相应地弹体上的的导爆索槽〔8〕的方向与后挡块〔5〕所在的直径一致。
挂弹孔每两个为一组(见图3)，每组挂弹孔之间用连接筋〔10〕相连。当需要多方位射孔时，将连接筋〔10〕扭转一定角度便可。
为便于装导爆索，在固弹架的两侧边沿上每两个挂弹孔之间开有豁口〔4〕。装弹后导爆索绕豁口〔4〕和连接筋〔10〕布置。这可使导爆索的布置不占据枪管内膛的空间。
本实施例适于采用压铸或注塑弹体。因为这两种方法更容易在圆柱形的弹体上制出小的近似矩形的凸起。
此外，如果适当提高定位圆与挂弹孔之间的配合精度，将上例中的两个后挡块中的一个去掉，只保留其中的一个，也是可行的。这构成了本实用新型一个后挡块的实施例。
图4、图5和图6给出的是有三个后挡块的实施方案。它的后挡块〔5〕的顶部形状与弹体外圆形状一致，相邻两个后挡块的侧边相连形成一个平面〔13〕，并且该平面与定位圆〔7〕相切(见图4和图5)。实际上该方案除适合压铸或注塑制造之外，更加适合采用与已有技术相似的机加工的办法来制造弹体。不同的是，在圆柱形弹体的中间开环形槽之后，将弹体后半部份均匀地铣去三个与定位圆(或环形槽底圆)相切的平面〔13〕，而不是两个。
该方案的挂弹孔〔2〕基本上是一个等边三角形(见图6)，弹体上的定位圆(即环形槽的底圆)是该等边三角形的内切圆。出于制造工艺上的考虑，挂弹孔的三个角〔12〕被制成与弹体外圆〔6〕相吻合的圆弧。
当挂弹孔〔2〕的三角形有一条边(例如图6中的底边)垂直于固弹架〔3〕的轴向时，弹体上的导爆索槽〔8〕垂直于后挡块〔5〕的一个侧边便可保证装弹后后挡块〔5〕与缺口(即等边三角形的三个角〔12〕)错开。
与上一实施例相同，挂弹孔也是两个一组，每组之间有连接筋〔10〕相连，在两个挂弹孔之间的固弹架板材的侧边上开有过导爆索的豁口〔4〕。
图7、图8和图9为具有四个后挡块的实施方案。除了后挡块的数量为四个和挂弹孔为正方形之外，该方案与上一方案基本相同。它的四个后挡块〔5〕的顶部形状与弹体外圆形状一致，相邻两个后挡块的侧边连成一个与定位圆相切的平面〔13〕(见图7和图8)。加工方法也是一样的。在弹体中间加工环形槽后，在弹体后半部份铣出均匀分布的四个平面，并使每个平面与定位圆(即环形槽的底圆)〔7〕相切。
挂弹孔〔2〕为正方形，其四个角〔12〕也制成与弹体外圆〔6〕相吻合的圆弧状。当挂弹孔〔2〕的四条边中有两条边垂直于固弹架轴向时，弹体上的导爆索槽〔8〕应当也垂直于四个与定位圆(环形槽底圆)相切的平面〔13〕中的一个。
尽管上述后两个实施例的弹体加工方法与已有技术相似，本实用新型与已有技术的差别依然是明显的。在已有技术中，弹体后半部份形状所要求的挂弹孔的形状不可能具有内切圆。而本实用新型则要求，不论其形状怎样变化，挂弹孔必须是一种具有内切圆的几何形状，弹体上的定位圆恰好是这个内切圆。
图10表明了本实用新型的使用情况。其中15为射孔枪的枪管，3是固弹架。其上装的是具有四个后挡块的射孔弹16、17、19和20。它们当中射孔弹16的射流方向是出纸面的，射孔弹20的射流方向是进纸面的，射孔弹17射向左边，射孔弹19射向右边。适当调整扭转连接筋10的角度，可以实现多种角度的射孔。导爆索19的绕法在
图10中可以看得很清楚，它是绕着豁口、弹体上的导爆索槽和连接筋布置的。
权利要求1.一种石油射孔弹及其固弹架，射孔弹具有圆柱形杯状弹体，弹体尾部带有锥形[11]，尾端面上开有传爆孔[9]和放置导爆索的沟槽[8]，固弹架[3]为长条形平板，其上开有挂弹孔[2]，在弹体和挂弹孔上设有“快速插头型”锁定装置，本实用新型的特征是弹体后半部份的直径[7]小于前半部份的直径[6]，即在弹体中部有一个轴肩[14]，在弹体后半部份的外圆(定位圆)[7]的表面上沿径向延伸出一个以上被称为后挡块的凸起物[5]，这些后挡块沿圆周均匀分布，到所说轴肩的距离稍大于所说固弹架板材的厚度，其高度不超过轴肩，根部宽度[A]明显小于定位圆的直径，在所说的固弹架[3]上，挂弹孔[2]的形状可以是三角形或其他正多边形或圆形中的一种，定位圆恰好是挂弹孔的内切圆，沿挂弹孔的周边开有个数，形状和位置均与弹体上后挡块的个数、形状和位置相适应的缺口[1、或12]，以允许各个后挡块穿过该缺口。
2.如权利要求1所述的石油射孔弹及其固弹架，其特征是弹体上后挡块〔5〕的数量为2个，其端面形状近似矩形，根部宽度〔A〕小于定位圆〔7〕直径的12]]>倍，最好为定位圆直径的1／5到1／3，导爆索槽〔8〕的方向与后挡块所在的直径方向一致，挂弹孔〔2〕为圆形，沿孔的圆周均匀分布有两个缺口〔1〕，缺口位置纵向布置。
3.如权利要求1所述的石油射孔弹及其固弹架，其特征是弹体上后挡块〔5〕的数量为3个，后挡块顶部形状与弹体外圆〔6〕一致，相邻两个后挡块的侧边相连形成一个与定位圆〔7〕相切的平面〔13〕，导爆索槽〔8〕垂直于后挡块〔5〕的一个侧边，固弹架〔3〕上的挂弹孔〔2〕是等边三角形，其底边垂直于固弹架〔3〕的轴向，三个角均被制成与弹体外侧〔6〕相吻合的圆弧。
4.如权利要求1所述的石油射孔弹及其固弹架，其特征是弹体上后挡块〔5〕的数量为4个，后挡块〔5〕的顶部形状与弹体外圆〔6〕一致，相邻两个后挡块的侧边连成一个与定位圆相切的平面〔13〕，导爆索槽〔8〕垂直于其中的一个平面，固弹架〔3〕上的挂弹孔〔2〕为正方形，有两条边垂直于固弹架轴向，四个角〔12〕制成与弹体外圆〔6〕相吻合的圆弧。
5.如权利要求1～4中任何一项所述的石油射孔弹及其固弹架，其特征是固弹架〔3〕上的挂弹孔〔2〕每两个一组，每组之间设连接筋〔10〕，在每两个挂弹孔之间的固弹架板材两侧边沿上开有布置导爆索的豁口〔4〕。
专利摘要一种石油射孔弹及其固弹架，在圆柱形弹体的中部有一轴肩，后半部的定位圆上均布一个以上的后挡块，固弹架上的挂弹孔可以是三角形、圆形或其他正多边形的一种，定位圆恰好是挂弹孔的内切圆。由于利用了内切圆的几何特性，其径向旷动，尤其是横向旷动小于已有技术。在装入射孔枪枪管时可以比较顺利。给出了后挡块数量为一、二、三或四个时的实施例。
文档编号E21B43/116GK2033053SQ8821496
公开日1989年2月22日 申请日期1988年10月18日 优先权日1988年10月18日
发明者史国贤 申请人:山西新建机器厂