一种充气点火一体式引爆器及致裂器制造技术

本发明专利技术公开了一种充气点火一体式引爆器及致裂器，充气点火一体式引爆器包括管体、位于管体内的填充腔、以及分别位于管体两端的充气点火头和盖体，填充腔填充有超临界氧和还原性单质，所述充气点火头包括封堵基体、充气孔、密封球阀、导电接头和电热丝，充气孔贯穿封堵基体，充气孔下部为密封缩口，密封球阀安装在密封缩口上方，导电接头贯穿并固定卡接在密封球阀上，密封球阀的下部球面为不光滑面，密封球阀通过密封锁紧螺丝松紧，密封锁紧螺丝中部开设有用于穿过导电接头的接头窗口，导电接头通过导线连接电热丝，封堵基体与盖体之间连接有连接件；本发明专利技术具有充药过程简单、安全性好、混料均匀度高和防止爆破器端头飞出的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种充气点火一体式引爆器及致裂器
本专利技术属于引爆器
，尤其涉及充气点火一体式引爆器及致裂器。
技术介绍
气体爆破技术，是利用易气化的液态或固体物质气化膨胀产生高压气体，使周围介质膨胀做功，并导致破碎，具有无明火、安全、高效的特点。二氧化碳气体爆破器是气体爆破技术中的典型爆破器材，被广泛应用在采矿业、地质勘探、水泥、钢铁、电力等行业、地铁与隧道及市政工程、水下工程、以及应急救援抢险中。现有的气体爆破器主要包括汽化储液管和安装在汽化储液管内的发热引爆器；发热引爆器点火发热后将汽化储液管内的易气化物气化，并导致迅速膨胀。现有气体爆破器引爆器的结构主要是将产热的化学反应物通过装料带装在金属网管内，并将电热丝封装在化学反应物中；(参考专利文献：低温气体爆破器，公告号：CN2514304，公开日：2002.10.02)；该种引爆器结构需预先填装能发生产热反应的氧化剂和还原剂，普遍采用的是粉末状氧化剂和还原剂，常用的产热反应物组合是硫磺（S）、硝石（KNO3）和碳粉（C），其反应方程式为：S+2KNO3+3C=K2S+N2↑+3CO2↑，俗称黑火药反应，该种反应料的成本较低。采用上述结构的引爆器，存在的问题是：1、引爆器内所需填装的热反应物是需进行混料、拌匀、卷料或装袋等过程的加工，填装过程耗时耗工，制造成本较大；2、引爆器在填装药剂过程，氧化剂和还原剂容易出现混合不均的问题，导致放热效率较低；3、热反应料需预先混合填充，运输过程中温度偏高易引发燃烧或爆炸，具有较大的安全隐患；4、由于引爆材料的延时或其他情况出现，容易出现哑炮的情况，无法判断哑炮是何种原因造成的，故不能通过排哑炮方式消除安全隐患；5、现有气体爆破器引爆方式采用固态活化剂燃烧产生高温，直接导热到液态二氧化碳，使液态二氧化碳气化膨胀，其液态二氧化碳的吸热效率较低；6、引爆器的放热速度较慢，药剂反应不充分，热释效率低，液态物气化后的压强偏小，爆破威力较小；7、爆破后，引爆器内的反应物产生大量的含量有毒有害气体，如硫化氢、二氧化硫、一氧化氮和二氧化氮等气体，给爆破场所带来较大的毒害污染。另外，现有的气体爆破器，主要包括储液管、安装在储液管内的引爆器和封堵头，封堵头用于封堵储液管的端口和固定引爆器，同时，封堵头上设置有用于充排易气化液的充装口和用于导出引线的引线孔，充装口采用阀体进行密封，引线孔采用密封圈或密封胶进行密封；如专利文献CN01279237.3记载的，“低温气体爆破器包括一管形主体；装在管形主体内腔的化学热反应装置和易于汽化的液体；装在管形主体一端能封住孔口的设有能固定化学热反应装置和电源引入装置的注排液阀；装在管形主体另一端能封住孔口的由爆破片和多孔泄能头组成的释能装置；以及与泄能头连接的止飞机构”。通过上述现有的气体爆破器的结构描述可知，具有充气和引线结构的封堵头中需开设两个孔，分别为用于充排易气化液的充装口和用于导出引线的引线孔；采用该种结构存在的问题是：1、具有充气和引线结构的封堵头，在打孔过程中，工艺较为复杂，耗工耗时长，封堵头开设引线孔时，如果打孔孔径较大，其密封处理较困难，易出现泄气问题，如果打孔孔径较小，其钻孔难道较大，钻孔成本较大；2、引线孔需灌入密封胶，密封后被固化，且在高压下易导致泄气；3、制造成本高。此外，现有气体爆破器，发生爆破时，管体易裂开成两段，裂开的两端端头容易飞出；当气体爆破器用于表层岩石爆破时，膨胀气体向上端端头泄出，导致裂岩威力减小；现有爆破技术中，为了避免端口泄气，常规的做法是在爆破孔的孔口预留40cm以上的孔深，用于填埋沙土，但该种填装方式容易导致表层岩石无法碎裂，产生大块岩石，需要后期二次破岩。
技术实现思路
本专利技术所要实现的目的是：设计出一种具有加工简单、制造成本低、反应料混合均匀度高、放热效率高、运输安全性好、无哑炮隐患以及液态气化物吸热效果好的引爆器，同时防止爆破器端头飞出；以解决
技术介绍
中存在的技术问题。为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：一种充气点火一体式引爆器，其特征在于，包括管体、填充腔和充气点火头，管体内为填充腔，管体1的一端连接充气点火头，管体的另一端连接盖体，所述填充腔填充有还原剂和氧化剂，所述氧化剂为液态氧、超临界态氧或高压气态氧，所述还原剂为含碳有机物或还原性单质；所述充气点火头包括封堵基体、充气孔、密封球阀、电热丝、导电接头和密封锁紧螺丝，充气点火头的封堵基体通过焊接或螺纹结构连接管体的一端，充气孔由上向下贯穿封堵基体，充气孔下部设置有密封缩口，密封球阀安装在密封缩口上方，导电接头贯穿并固定卡接在密封球阀上，密封球阀的下部球面为不光滑面，无挤压受力时，密封球阀与密封缩口呈间隙接触，充气孔的上部设置有内螺纹口，内螺纹口螺纹连接密封锁紧螺丝，密封锁紧螺丝中部开设有用于穿过导电接头的接头窗口，接头窗口同时用作充气口，导电接头通过导线连接电热丝，封堵基体的径向外侧边密封连接管体；所述封堵基体与盖体之间连接有连接件。进一步，所述连接件为连接杆，所述连接件的两端分别与封堵基体和盖体整体连接或密封铆接或螺纹连接。进一步，所述连接件为连接钢丝，连接件的两端分别拴结在封堵基体和盖体。进一步，所述管体为碳钢或不锈钢材质，所述管体的两端端口通过钢管缩口加工方式分别密封包接在封堵基体与盖体的外侧层。进一步，所述管体的一端与封堵基体通过第一管状铆钉密封铆接，管体的另一端与盖体通过第二管状铆钉密封铆接。进一步，所述还原剂为纤维质材料。纤维质材料包括木屑、纸屑、棉丝。采用该类还原剂，燃烧后，反应物为二氧化碳和水汽，具有无毒害气体污染的效果。进一步，所述还原剂为还原性单质。还原性单质包括碳粉、铝粉、镁粉、铁粉或硅粉。进一步，所述还原剂为煤粉或碳黑。该种材料成本极低，且对超临界氧有较强的吸附性，其反应热量释放大。进一步，所述还原剂为动物毛质。该种材料具有较强的吸附性。进一步，所述还原剂为石油化工产品。所述石油化工产品包括煤油、柴油、汽油或石蜡。进一步，所述还原剂为油脂类产品。所述油脂类产品包括动物油、植物油或合成油脂。进一步，所述还原剂为糖类物质。所述糖类物质包括葡萄糖、蔗糖或淀粉。进一步，所述还原剂为醇类物质。所述醇类物质包括乙醇、丙醇或丁醇。进一步，所述还原剂为烃类物质。所述烃类物质包括甲烷、乙烷、丙烷、乙烯、丙烯、乙炔、或丙炔。进一步，所述填充腔内还填充有催化剂，所述催化剂为四氧化三铁（Fe3O4）、三氧化二铁（Fe2O3）、二氧化锰（MnO2）、氧化铬（Cr2O3）、氧化铜（CuO）、氧化锌（ZeO）、氧化镍（NiO）、硫酸锰（MnSO4）、硫酸铬（CrSO4）或活性碳的至少一种。进一步，所述填充腔内还填充有升温剂，所述升温剂为铝粉或镁粉中的一种或两种混合。进一步，所述还原剂为粉末状、颗粒状、条丝状或压制成块状。进一步，所述管体的抗压强度大于5.045Mpa，所述填充腔内的氧化剂为超临界态氧。进一步，所述管体为碳钢筒或不锈钢筒，管体与充气点火头通过无缝焊接、密封胶接或螺纹密封连接结构连接。进一步，所述管体包含至少两个分节体，相邻的分节体之间通过螺纹结构进行连接，并配合有螺纹密封圈进行密封。进一步，所述管体为纤维质筒或包含纤维材质的复合层筒，所述管体的两端分别密封包缠有第一金属接头本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种充气点火一体式引爆器，其特征在于，包括管体（1）、填充腔（2）和充气点火头（3），管体（1）内为填充腔（2），管体（1）的一端连接充气点火头（3），管体（1）的另一端连接盖体（4），所述填充腔（2）填充有还原剂和氧化剂，所述氧化剂为液态氧、超临界态氧或高压气态氧，所述还原剂为含碳有机物或还原性单质，所述充气点火头（3）包括封堵基体（31）、充气孔（32）、密封球阀（33）、电热丝（34）、导电接头（35）和密封锁紧螺丝（36），充气点火头（3）的封堵基体（31）通过焊接或螺纹结构连接管体（1）的一端，充气孔（32）由上向下贯穿封堵基体（31），充气孔（32）下部设置有密封缩口（321），密封球阀（33）安装在密封缩口（321）上方，导电接头（35）贯穿并固定卡接在密封球阀（33）上，密封球阀（33）的下部球面为不光滑面，无挤压受力时，密封球阀（33）与密封缩口（321）呈间隙接触，充气孔（32）的上部设置有内螺纹口（322），内螺纹口（322）螺纹连接密封锁紧螺丝（36），密封锁紧螺丝（36）中部开设有用于穿过导电接头（35）的接头窗口（361），接头窗口（361）同时用作充气口，导电接头（35）通过导线（37）连接电热丝（34），封堵基体（31）的径向外侧边密封连接管体（1），封堵基体（31）与盖体（4）之间连接有连接件（c1）。...

【技术特征摘要】
1.一种充气点火一体式引爆器，其特征在于，包括管体（1）、填充腔（2）和充气点火头（3），管体（1）内为填充腔（2），管体（1）的一端连接充气点火头（3），管体（1）的另一端连接盖体（4），所述填充腔（2）填充有还原剂和氧化剂，所述氧化剂为液态氧、超临界态氧或高压气态氧，所述还原剂为含碳有机物或还原性单质，所述充气点火头（3）包括封堵基体（31）、充气孔（32）、密封球阀（33）、电热丝（34）、导电接头（35）和密封锁紧螺丝（36），充气点火头（3）的封堵基体（31）通过焊接或螺纹结构连接管体（1）的一端，充气孔（32）由上向下贯穿封堵基体（31），充气孔（32）下部设置有密封缩口（321），密封球阀（33）安装在密封缩口（321）上方，导电接头（35）贯穿并固定卡接在密封球阀（33）上，密封球阀（33）的下部球面为不光滑面，无挤压受力时，密封球阀（33）与密封缩口（321）呈间隙接触，充气孔（32）的上部设置有内螺纹口（322），内螺纹口（322）螺纹连接密封锁紧螺丝（36），密封锁紧螺丝（36）中部开设有用于穿过导电接头（35）的接头窗口（361），接头窗口（361）同时用作充气口，导电接头（35）通过导线（37）连接电热丝（34），封堵基体（31）的径向外侧边密封连接管体（1），封堵基体（31）与盖体（4）之间连接有连接件（c1）。2.根据权利要求1所述的充气点火一体式引爆器，其特征在于：所述连接件（c1）为连接杆，所述连接件（c1）的两端分别与封堵基体（31）和盖体（4）整体连接或密封铆接或螺纹连接。3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭远军，
申请(专利权)人：郭远军，
类型：发明
国别省市：湖南,43