二氧化碳致裂器泄能头及致裂器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种二氧化碳致裂器泄能头及致裂器，所使用二氧化碳致裂器泄能头，为头端封闭、尾端开放的管腔结构件，且尾部设有用于与储液管连接的连接部，侧面开有释放孔，所述释放孔分包括：主泄能孔，为匹配管腔结构的径向孔；止飞孔，为匹配管腔结构的倾斜孔，倾斜的方向表征为止飞孔的轴线与泻能头的尾部所在侧轴线部分成锐角。依据本实用新型专利技术在有效止飞的条件下，对致裂能量浪费比较少。

【技术实现步骤摘要】
二氧化碳致裂器泄能头及致裂器
本技术涉及一种二氧化碳致裂器泄能头，以及使用该二氧化碳致裂器泄能头的致裂器。
技术介绍
安标字[2014]48号（安标国家矿用产品安全标志中心文件），是关于发布GB/T9969《二氧化碳致裂器安全技术要求（试行）》、《二氧化碳致裂器安全标志管理方案（试行）》的通知。指出国内有关单位研发了二氧化碳致裂器，拟在煤矿井下使用，从而取代危险性比较高的雷管。二氧化碳致裂器基于《二氧化碳致裂器安全技术要求（试行）》指出，二氧化碳致裂器主要由充装阀、发热装置、储液管和泄能器。其中泻能器又称为泻能头、释放头，在致裂器里设置用以限制泄放压力，通常由定压减切片及释放管组成。应知，二氧化碳是利用二氧化碳的相变（液相变成气相），产生体积的急剧膨胀（500倍），相变后的二氧化碳从泻能器的喷口（又称泻能口）喷出，作用于炮眼（煤层或者其他工作面上所打的用于安装二氧化碳致裂器的孔洞）壁面，使例如煤层致裂。中国专利文献CN205561686U公开了一种释放头，其采用具有一定倾斜角度的释放口来取代传统的径向释放口，目的在于，利用倾斜的释放口所产生的反冲作用，不致二氧化碳致裂器从炮眼中飞出，有案例表明，如果装配不好，二氧化碳致裂器有可能会飞出数百米，非常危险。然而，倾斜的释放口会导引气流向尾端释放，而气流释放时间尽管很短，到由于致裂器与炮眼间并不是紧密结合的，而是存在一定的间隙，炮眼壁面会对原本倾斜过来的气流产生进一步的导引，相变所产生的致裂能量浪费太大，而大大影响了致裂效果。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种二氧化碳致裂器泄能头，该泻能头在有效止飞的条件下，对致裂能量浪费比较少；本专利技术还提供了一种应用该泻能头的致裂器。本技术采用的技术方案为：依据本技术的第一个方面，一种二氧化碳致裂器泄能头，为头端封闭、尾端开放的管腔结构件，且尾部设有用于与储液管连接的连接部，侧面开有释放孔，所述释放孔分包括：主泄能孔，为匹配管腔结构的径向孔；止飞孔，为匹配管腔结构的倾斜孔，倾斜的方向表征为止飞孔的轴线与泻能头的尾部所在侧轴线部分成锐角。上述二氧化碳致裂器泄能头，可选地，所述主泄能孔和所述止飞孔各有两个，且所对应的四个孔在泻能头的周向均匀排布。可选地，主泄能孔的孔径是止飞孔孔径的2.0~3.2倍。可选地，所述锐角为30~60度。可选地，所述止飞孔的轴线与管腔的轴线相交，且形成的第一相交点位于管腔向头端延伸的末端。可选地，所述主泄能孔的轴线与管腔的轴线相交，且形成的第二相交点位于第一相交点的泻能头尾端侧。可选地，第一相交点与第二相交点的间距为主泄能孔半径的1.5~2.3倍。可选地，若该泻能头为单独使用的二氧化碳致裂器泻能头或者组合使用的二氧化碳致裂器中的头部二氧化绝致裂器的泻能头时，该泻能头的头部为锥度头。依据本技术的第二个方面，一种具有本技术第一个方面的的二氧化碳致裂器泄能头的二氧化碳致裂器。依据本技术，兼具主泄能孔和止飞孔，其中主泄能孔主要用于致裂，而止飞孔则主要用于止飞，从而不同于中国专利文献CN205561686U只有倾斜的泄能口，该专利文献为了获得良好的止飞效果，不得不把泄能口的倾斜度开大，而为了获得良好的致裂作用，又不能把倾斜度开的很大，两个作用相互干涉。而本技术中主泄能孔起到致裂作用，止飞口可以考虑致裂，也可以不考虑致裂，从而其角度不再受致裂作用的限制，从而其斜度可以开的很大，止飞效果更好，从而可以基于较少的损耗，起到比较大的止飞效果。有鉴于此，基于本技术在满足致裂作用的同时，具有良好的止飞效果。附图说明图1为依据本技术的一种二氧化碳致裂器泄能头的主视结构示意图。图2为相应于图1的俯视结构示意图。图3为一种二氧化碳致裂器结构示意图。图中：1.锥度头；2.拆装方，3.主泄能孔，4.止飞孔，5.连接部，6.释放通道。7.充装阀总成，8.加热总成，9.储液管，10.绝缘垫片，11.定压破裂片，12.泄能头。具体实施方式参照说明附图1，为一种二氧化碳致裂器泄能头（以下简称为泄能头12）的主视结构示意图，应用于二氧化碳致裂器（以下简称致裂器）时，其作为气态二氧化碳的释放头，也是致裂器的导引头。公知地，对于此类结构，例如火车头，即为前进方向的一端，车尾则是前进方向的异端。因此，有关于泄能头12的头尾对于本领域的技术人员来说是清楚地，确定的。并且如图1-3所示，所表示的致裂器以及所配的其它部件，主体都是回转体，而具有一个显性的特征，即轴线。在此显性特征下，有关于径向等轴、管类件的参考系是清楚地。参见说明书附图1和2所示的一种二氧化碳致裂器泄能头，其基本结构是一个回转体加工出来的结构，从其尾端（图中右端）向头端（图中左端）开释放通道6，开预定深度形成管腔结构，泄能头头端预留的或者头端封闭的厚度应考虑泄能时的压强，并给定一个安全系数来确定。如图1和3所示，泄能头12的尾部具有与储液管9连接的连接部5，该连接部为一般是外螺纹结构，而储液管9用于与连接头5连接的部位为内螺纹。泄能头12的侧面开有释放孔，用于气态二氧化碳的释放。以上结构为现有结构，在此不再赘述区别于现有技术，如图1和图2所示，所述释放孔分包括：主泄能孔3，为匹配管腔结构的径向孔，其主要起到释放气态二氧化碳的作用，用于例如煤层的致裂。同时所述释放孔还包括止飞孔4，该止飞孔4为匹配管腔结构的倾斜孔，倾斜的方向表征为止飞孔4的轴线与泻能头的尾部所在侧轴线部分成锐角。具体而言，需要向那个方向止飞，止飞孔就向哪个方向倾斜。更准确而言，止飞孔4相对于径向设置的主泄能孔3，其是向后倾斜的。相对于专利文献CN205561686U所配的倾斜的致裂口两个作用，即止飞与致裂的相互制约，在图1和图2所示的泄能头结构中，止飞孔4倾斜角度的设置不再受致裂作用的影响，从而可以具有更大的倾斜角度。相对而言，专利文献CN205561686U中，止飞孔4的倾斜角度（该文献中的倾斜角度是相对于径向线的倾斜或者横剖面的倾斜）只有3~15度，用以保证致裂作用不致损失过大，然而由于相互的制约，在获得一定的止飞作用的同时，其会浪费比较大的二氧化碳气体势能。相对而言，在图1和图2所示的结构中，对此并没有限制，在泄能头12所容许的范围内，其倾斜角度可以任意大。显然，基于图1和2所示结构的泄能头12，其主泄能孔3不受止飞的限制，而止飞孔4则不受致裂的限制，相互之间在此不受干涉。如图1和2所示，在优选的实施例中，所述主泄能孔3和所述止飞孔4各有两个，且所对应的四个孔在泻能头的周向均匀排布。两个主泄能孔3关于泄能头12的轴线对称，相应地，两个止飞孔4也关于泄能头12的轴线对称。于此可以起到良好的致裂作用。不过由于作业方式不同，多个主泄能孔3可以不采用在泄能头12的周向均置或者对称设置的方式，甚至可以仅设置一个主泄能孔3，尽管其结构是径向孔，但也有一定的止飞作用，体现在泄能头12的某一侧面的单向释放，反冲作用会使得致裂器贴向与之相对的炮孔壁，使致裂器击入例如煤层，而产生飞出约束结构，进而产生比较大的飞出阻力和直接约束。由于止飞孔4相对于主泄能孔3所形成的通道长，而且弯管效应大于主泄流孔3，为了起到合适止飞效果，止飞孔4的孔径不宜过小，否则无法满足所需的止飞效果。一般而言，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二氧化碳致裂器泄能头，为头端封闭、尾端开放的管腔结构件，且尾部设有用于与储液管连接的连接部（5），侧面开有释放孔，其特征在于，所述释放孔分包括：主泄能孔（3），为匹配管腔结构的径向孔；止飞孔（4），为匹配管腔结构的倾斜孔，倾斜的方向表征为止飞孔（4）的轴线与泻能头的尾部所在侧轴线部分成锐角。

【技术特征摘要】
1.一种二氧化碳致裂器泄能头，为头端封闭、尾端开放的管腔结构件，且尾部设有用于与储液管连接的连接部（5），侧面开有释放孔，其特征在于，所述释放孔分包括：主泄能孔（3），为匹配管腔结构的径向孔；止飞孔（4），为匹配管腔结构的倾斜孔，倾斜的方向表征为止飞孔（4）的轴线与泻能头的尾部所在侧轴线部分成锐角。2.根据权利要求1所述的二氧化碳致裂器泄能头，其特征在于，所述主泄能孔（3）和所述止飞孔（4）各有两个，且所对应的四个孔在泻能头的周向均匀排布。3.根据权利要求1或2所述的二氧化碳致裂器泄能头，其特征在于，主泄能孔（3）的孔径是止飞孔（4）孔径的2.0~3.2倍。4.根据权利要求3所述的二氧化碳致裂器泄能头，其特征在于，所述锐角为30~60度。5.根据权利要求1或2...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈怀强，王建设，敬庆升，王克刚，郭启泉，宋文，
申请(专利权)人：泰安科创矿山设备有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37