一种一次性使用的二氧化碳致裂器制造技术

本实用新型专利技术涉及二氧化碳致裂器技术领域，特指一种一次性使用的二氧化碳致裂器，包括爆裂管、发热装置与压盖，爆裂管与压盖组成腔体一，发热装置设于腔体一内，爆裂管由筒底、筒体与筒头组成，筒底上设有排气阀，筒头上设有充液孔与外充液口，充液孔与外充液口连通，充液孔内设有充装阀装置，外充液口内设有安全阀装置，发热装置包括纸筒、热反应材料、电点火头、端头、导线与高强度耐低温胶，纸筒与端头组成腔体二，端头安装于筒头上，热反应材料设于腔体二内，导线一端设于腔体二内，另一端穿于端头与压盖连接于外部启爆器电源。本实用新型专利技术发热装置采用纸质设计，降低了材料成本，且采用一次性使用，爆破后不需回收，省去了繁琐的回收工作。

A one-off carbon dioxide cracking device

【技术实现步骤摘要】
一种一次性使用的二氧化碳致裂器
本技术涉及二氧化碳致裂器
，特指一种一次性使用的二氧化碳致裂器。
技术介绍
二氧化碳爆破技术自二十世纪五十年代开始在世界上被重视与开发，起初是源于安全的考虑为高瓦斯矿井的采煤工作面而研发的，目前已经推广至各种需要爆破的领域。传统的炸药为一次性爆破材料，存储危险性高，爆破时破坏性大、噪声大、灰尘多，管控严格、审批繁琐，是趋于淘汰的爆破方式。在高科技如此发达的今天，二氧化碳气爆破技术具备低噪声、小灰尘、总体价格低廉、易于操作使用等优点，与炸药相比有着明显的优势，是逐步替代传统炸药爆破方式的首选爆破方式。目前使用的多为可回收重复使用的二氧化碳致裂器，其结构特点为：由高强度合金钢制成的储液管，上端装有充装阀、发热装置，下端装有泄能器，泄能器内装有定压泄能片。从充装阀将液态二氧化碳灌入储液管内，爆破时由外接电源作用于电点火发激发发热管内的热反应材料使其燃烧产生高温，液态二氧化碳在高温下瞬间气化膨胀，在储液管内形成超高压气体，当二氧化碳气压力超过泄能片的剪切强度时泄能片被冲破，超高压的二氧化碳气从泄能器的泄能孔极速释放，对周围岩体产生强烈的冲击使其破裂。这种结构的致裂器由于储液管和充装阀、泄能器都是由高性能材料制作的，只有泄能片、发热装置、液态二氧化碳是一次性消耗品，理论上储液管和充装阀、泄能器是可以重复使用上千次的。但在实际生产过程中因存在以下问题不能如愿：在气爆时受到强烈冲击的致裂器会产生弯曲变形甚至断裂无法回收使用，爆破后致裂器被岩石等压在里面很难进行回收，需要重型工程机械帮助才行，这些高性能材料的价格是很高的，高价格材料的损耗和回收困难增加的费用使这种看是重复使用的致裂器的成本很高，另外，由于泄能片装入泄能器时存在密封问题，装不好就会漏气，装配时要格外注意才能避免损坏密封，费时、费工，再者，由于充液时储液管已经组装成一个密闭的容腔，加上液态二氧化碳预热气化的特性使管内的气压升高顶着液不能充入管内，为了能够充够一定重量的液态二氧化碳就必须进行反复充、放，使储液管冷却下来到一定的低温才能使液态二氧化碳充装够数量，这样又产生了大量液态二氧化碳的浪费。
技术实现思路
针对以上问题，本技术提供了一种一次性使用的二氧化碳致裂器，旨在提高气爆的工作效率，降低材料成本，避免繁琐的回收工作从而减少人工费用。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：一种一次性使用的二氧化碳致裂器，包括爆裂管、发热装置与压盖，爆裂管与压盖组成腔体一，发热装置设于腔体一内，爆裂管由筒底、筒体与筒头组成，筒底上设有排气阀，筒头上设有充液孔与外充液口，充液孔与外充液口连通，充液孔内设有充装阀装置，外充液口内设有安全阀装置，发热装置包括纸筒、热反应材料、电点火头、端头、导线与高强度耐低温胶，纸筒与端头组成腔体二，端头安装于筒头上，热反应材料设于腔体二内，导线一端设于腔体二内，另一端穿于端头与压盖连接于外部启爆器电源。进一步而言，所述设于腔体二内的导线上设有电点火头，导线穿于端头时通过高强度耐低温胶密封固定，端头与筒头之间设有端头密封圈。进一步而言，所述压盖一端设有锁母，另一端焊接有U型吊环，锁母与爆裂管的筒头螺纹连接，并将发热装置压紧于爆裂管轴线上，压盖上设有可引出导线的通孔。进一步而言，所述安全阀装置包括安全阀阀体、安全阀阀芯、安全阀阀芯座、弹簧、芯座密封圈、螺母、导流口与溢流口，导流口与溢流口分别设于安全阀阀体上，导流口一端与充液孔连通，另一端与溢流口连通，安全阀阀芯一端与导流口对应设置，另一端通过弹簧与安全阀阀芯座对应设置，安全阀阀芯座一端通过螺母固定于安全阀阀体上，且安全阀阀芯座外圈上设有芯座密封圈，安全阀阀芯座另一端上设有与安全阀阀芯对应设置的凹孔。进一步而言，所述安全阀阀芯包括圆柱体与圆锥体，圆柱体的直径小于凹孔的直径，弹簧套于安全阀阀芯上，弹簧的直径大于凹孔的直径，弹簧一端抵触于圆锥体上，另一端抵触于凹孔的孔外壁上。进一步而言，所述充装阀装置包括阀孔与阀芯，阀孔一端与充液孔连通，另一端与安全阀装置的导流口连通，阀芯包括针阀、密封圈槽与外六方螺栓，密封圈槽由设有阀芯密封圈。进一步而言，所述排气阀采用螺栓结构设置，排气阀与筒底之间设有密封垫。进一步而言，所述爆裂管采用无缝钢管制作，筒体外表面上刨有V型泄放槽。本技术有益效果：本技术采用这样的结构设置，发热装置采用纸筒设计，降低了材料成本，且采用一次性使用，爆破后不需回收，相比之下省去了繁琐的回收工作，另外其重量轻，便于运输于现场施工时的搬运，节省了人力成本，通过安全阀与充装阀，在充液时操作简单、效率高，安全性高。附图说明图1是本技术整体结构示意图；图2是V型泄放槽示意图；图3是图1中A位置放大图；图4是图1中B位置放大图；图5是安全阀阀芯结构示意图。1.排气阀；2.密封垫；3.爆裂管；30.筒底；31.筒体；32.筒头；33.V型泄放槽；34.充液孔；35.外充液口；4.发热装置；40.纸筒；41.热反应材料；42.电点火头；43.端头；44.导线；45.高强度耐低温胶；5.端头密封圈；50.腔体一；51.腔体二；6.安全阀装置；60.安全阀阀体；61.安全阀阀芯；610.圆柱体；611.圆锥体；62.安全阀阀芯座；63.弹簧；64.芯座密封圈；65.螺母；66.导流口；67.溢流口；68.凹孔；7.阀芯密封圈；8.充装阀；810.阀芯；811.密封圈槽；812.外六方螺栓；9.压盖；90.锁母；91.U型吊环。具体实施方式下面结合附图与实施例对本技术的技术方案进行说明。如图1至图5所示，本技术所述一种一次性使用的二氧化碳致裂器，包括爆裂管3、发热装置4与压盖9，爆裂管3与压盖9组成腔体一50，发热装置4设于腔体一50内，爆裂管3由筒底30、筒体31与筒头32组成，筒底30上设有排气阀1，筒头32上设有充液孔34与外充液口35，充液孔34与外充液口35连通，充液孔34内设有充装阀装置8，外充液口35内设有安全阀装置6，发热装置4包括纸筒40、热反应材料41、电点火头42、端头43、导线44与高强度耐低温胶45，纸筒40与端头43组成腔体二51，端头43安装于筒头32上，热反应材料41设于腔体二51内，设于腔体二51内的导线44上设有电点火头42，导线44一端设于腔体二51内，另一端穿于端头43与压盖9连接于外部启爆器电源。本技术采用这样的结构设置，通过充液孔34与外充液口35实现对腔体一50内充入液态二氧化碳，充液孔34内设有充装阀装置8，用于对充液孔34的开启和锁闭，发热装置4采用纸筒设计，降低了材料成本，优选的，本技术所述爆裂管3由普通钢材代替高强度特种材料，取消了价值较高的定压泄能片，节约了原材料制造成本，提高了液态二氧化碳利用率，减少了漏液的机率，外充液口35内设有安全阀装置6，用于消除现场作业过程中产生的安全隐患，同时采用一次性使用，爆破后不需回收，相比之下省去了繁琐的回收工作。本技术工作原理：爆破时，由外部启爆器电源通过导线44作用于电点火头42激发腔体二51内的热反应材料41，使其燃烧产生高温，液态二氧化碳在高温下瞬间气化膨胀，在爆裂管3内形成超高压气体，超高压的二氧化碳气从泄放槽本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种一次性使用的二氧化碳致裂器，包括爆裂管(3)、发热装置(4)与压盖(9)，其特征在于：所述爆裂管(3)与压盖(9)组成腔体一(50)，所述发热装置(4)设于腔体一(50)内，所述爆裂管(3)由筒底(30)、筒体(31)与筒头(32)组成，所述筒底(30)上设有排气阀(1)，所述筒头(32)上设有充液孔(34)与外充液口(35)，所述充液孔(34)与外充液口(35)连通，所述充液孔(34)内设有充装阀装置(8)，所述外充液口(35)内设有安全阀装置(6)，所述发热装置(4)包括纸筒(40)、热反应材料(41)、电点火头(42)、端头(43)、导线(44)与高强度耐低温胶(45)，所述纸筒(40)与端头(43)组成腔体二(51)，所述端头(43)安装于筒头(32)上，所述热反应材料(41)设于腔体二(51)内，所述导线(44)一端设于腔体二(51)内，另一端穿于端头(43)与压盖(9)连接于外部启爆器电源。

【技术特征摘要】
1.一种一次性使用的二氧化碳致裂器，包括爆裂管(3)、发热装置(4)与压盖(9)，其特征在于：所述爆裂管(3)与压盖(9)组成腔体一(50)，所述发热装置(4)设于腔体一(50)内，所述爆裂管(3)由筒底(30)、筒体(31)与筒头(32)组成，所述筒底(30)上设有排气阀(1)，所述筒头(32)上设有充液孔(34)与外充液口(35)，所述充液孔(34)与外充液口(35)连通，所述充液孔(34)内设有充装阀装置(8)，所述外充液口(35)内设有安全阀装置(6)，所述发热装置(4)包括纸筒(40)、热反应材料(41)、电点火头(42)、端头(43)、导线(44)与高强度耐低温胶(45)，所述纸筒(40)与端头(43)组成腔体二(51)，所述端头(43)安装于筒头(32)上，所述热反应材料(41)设于腔体二(51)内，所述导线(44)一端设于腔体二(51)内，另一端穿于端头(43)与压盖(9)连接于外部启爆器电源。2.根据权利要求1所述的一种一次性使用的二氧化碳致裂器，其特征在于：所述设于腔体二(51)内的导线(44)上设有电点火头(42)，所述导线(44)穿于端头(43)时通过高强度耐低温胶(45)密封固定，所述端头(43)与筒头(32)之间设有端头密封圈(5)。3.根据权利要求1所述的一种一次性使用的二氧化碳致裂器，其特征在于：所述压盖(9)一端设有锁母(90)，另一端焊接有U型吊环(91)，所述锁母(90)与爆裂管(3)的筒头(32)螺纹连接，并将发热装置(4)压紧于爆裂管(3)轴线上，所述压盖(9)上设有可引出导线(44)的通孔。4.根据权利要求1所述的一种一次性使用的二氧化碳致裂器，其特征在于：所述安全阀装置(6)包括安全阀阀体(60)、安全阀阀芯(61)、安全阀阀芯座(62)、...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志忠，王永会，
申请(专利权)人：张家口方宇机械制造有限公司，
类型：新型
国别省市：河北,13