本發(fā)明屬于引爆器技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及充氣點火一體式引爆器及致裂器。
背景技術(shù):
氣體爆破技術(shù),是利用易氣化的液態(tài)或固體物質(zhì)氣化膨脹產(chǎn)生高壓氣體,使周圍介質(zhì)膨脹做功,并導(dǎo)致破碎,具有無明火、安全、高效的特點。
二氧化碳?xì)怏w爆破器是氣體爆破技術(shù)中的典型爆破器材,被廣泛應(yīng)用在采礦業(yè)、地質(zhì)勘探、水泥、鋼鐵、電力等行業(yè)、地鐵與隧道及市政工程、水下工程、以及應(yīng)急救援搶險中。
現(xiàn)有的氣體爆破器主要包括汽化儲液管和安裝在汽化儲液管內(nèi)的發(fā)熱引爆器;發(fā)熱引爆器點火發(fā)熱后將汽化儲液管內(nèi)的易氣化物氣化,并導(dǎo)致迅速膨脹。
現(xiàn)有氣體爆破器引爆器的結(jié)構(gòu)主要是將產(chǎn)熱的化學(xué)反應(yīng)物通過裝料帶裝在金屬網(wǎng)管內(nèi),并將電熱絲封裝在化學(xué)反應(yīng)物中;(參考專利文獻(xiàn):低溫氣體爆破器,公告號:CN2514304,公開日:2002.10.02);該種引爆器結(jié)構(gòu)需預(yù)先填裝能發(fā)生產(chǎn)熱反應(yīng)的氧化劑和還原劑,普遍采用的是粉末狀氧化劑和還原劑,常用的產(chǎn)熱反應(yīng)物組合是硫磺(S)、硝石(KNO3)和碳粉(C),其反應(yīng)方程式為:S+2KNO3+3C=K2S+N2↑+3CO2↑,俗稱黑火藥反應(yīng),該種反應(yīng)料的成本較低。
采用上述結(jié)構(gòu)的引爆器,存在的問題是:1、引爆器內(nèi)所需填裝的熱反應(yīng)物是需進(jìn)行混料、拌勻、卷料或裝袋等過程的加工,填裝過程耗時耗工,制造成本較大;2、引爆器在填裝藥劑過程,氧化劑和還原劑容易出現(xiàn)混合不均的問題,導(dǎo)致放熱效率較低;3、熱反應(yīng)料需預(yù)先混合填充,運輸過程中溫度偏高易引發(fā)燃燒或爆炸,具有較大的安全隱患;4、由于引爆材料的延時或其他情況出現(xiàn),容易出現(xiàn)啞炮的情況,無法判斷啞炮是何種原因造成的,故不能通過排啞炮方式消除安全隱患;5、現(xiàn)有氣體爆破器引爆方式采用固態(tài)活化劑燃燒產(chǎn)生高溫,直接導(dǎo)熱到液態(tài)二氧化碳,使液態(tài)二氧化碳?xì)饣蛎?,其液態(tài)二氧化碳的吸熱效率較低;6、引爆器的放熱速度較慢,藥劑反應(yīng)不充分,熱釋效率低,液態(tài)物氣化后的壓強偏小,爆破威力較??;7、爆破后,引爆器內(nèi)的反應(yīng)物產(chǎn)生大量的含量有毒有害氣體,如硫化氫、二氧化硫、一氧化氮和二氧化氮等氣體,給爆破場所帶來較大的毒害污染。
另外,現(xiàn)有的氣體爆破器,主要包括儲液管、安裝在儲液管內(nèi)的引爆器和封堵頭,封堵頭用于封堵儲液管的端口和固定引爆器,同時,封堵頭上設(shè)置有用于充排易氣化液的充裝口和用于導(dǎo)出引線的引線孔,充裝口采用閥體進(jìn)行密封,引線孔采用密封圈或密封膠進(jìn)行密封;如專利文獻(xiàn)CN01279237.3記載的,“低溫氣體爆破器包括一管形主體;裝在管形主體內(nèi)腔的化學(xué)熱反應(yīng)裝置和易于汽化的液體;裝在管形主體一端能封住孔口的設(shè)有能固定化學(xué)熱反應(yīng)裝置和電源引入裝置的注排液閥;裝在管形主體另一端能封住孔口的由爆破片和多孔泄能頭組成的釋能裝置;以及與泄能頭連接的止飛機構(gòu)”。
通過上述現(xiàn)有的氣體爆破器的結(jié)構(gòu)描述可知,具有充氣和引線結(jié)構(gòu)的封堵頭中需開設(shè)兩個孔,分別為用于充排易氣化液的充裝口和用于導(dǎo)出引線的引線孔;采用該種結(jié)構(gòu)存在的問題是:1、具有充氣和引線結(jié)構(gòu)的封堵頭,在打孔過程中,工藝較為復(fù)雜,耗工耗時長,封堵頭開設(shè)引線孔時,如果打孔孔徑較大,其密封處理較困難,易出現(xiàn)泄氣問題,如果打孔孔徑較小,其鉆孔難道較大,鉆孔成本較大;2、引線孔需灌入密封膠,密封后被固化,且在高壓下易導(dǎo)致泄氣;3、制造成本高。
此外,現(xiàn)有氣體爆破器,發(fā)生爆破時,管體易裂開成兩段,裂開的兩端端頭容易飛出;當(dāng)氣體爆破器用于表層巖石爆破時,膨脹氣體向上端端頭泄出,導(dǎo)致裂巖威力減小;現(xiàn)有爆破技術(shù)中,為了避免端口泄氣,常規(guī)的做法是在爆破孔的孔口預(yù)留40cm以上的孔深,用于填埋沙土,但該種填裝方式容易導(dǎo)致表層巖石無法碎裂,產(chǎn)生大塊巖石,需要后期二次破巖。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要實現(xiàn)的目的是:設(shè)計出一種具有加工簡單、制造成本低、反應(yīng)料混合均勻度高、放熱效率高、運輸安全性好、無啞炮隱患以及液態(tài)氣化物吸熱效果好的引爆器,同時防止爆破器端頭飛出;以解決背景技術(shù)中存在的技術(shù)問題。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:一種充氣點火一體式引爆器,
其特征在于,包括管體、填充腔和充氣點火頭,管體內(nèi)為填充腔,管體1的一端連接充氣點火頭,管體的另一端連接蓋體,所述填充腔填充有還原劑和氧化劑,所述氧化劑為液態(tài)氧、超臨界態(tài)氧或高壓氣態(tài)氧,所述還原劑為含碳有機物或還原性單質(zhì);
所述充氣點火頭包括封堵基體、充氣孔、密封球閥、電熱絲、導(dǎo)電接頭和密封鎖緊螺絲,充氣點火頭的封堵基體通過焊接或螺紋結(jié)構(gòu)連接管體的一端,充氣孔由上向下貫穿封堵基體,充氣孔下部設(shè)置有密封縮口,密封球閥安裝在密封縮口上方,導(dǎo)電接頭貫穿并固定卡接在密封球閥上,密封球閥的下部球面為不光滑面,無擠壓受力時,密封球閥與密封縮口呈間隙接觸,充氣孔的上部設(shè)置有內(nèi)螺紋口,內(nèi)螺紋口螺紋連接密封鎖緊螺絲,密封鎖緊螺絲中部開設(shè)有用于穿過導(dǎo)電接頭的接頭窗口,接頭窗口同時用作充氣口,導(dǎo)電接頭通過導(dǎo)線連接電熱絲,封堵基體的徑向外側(cè)邊密封連接管體;
所述封堵基體與蓋體之間連接有連接件。
進(jìn)一步,所述連接件為連接桿,所述連接件的兩端分別與封堵基體和蓋體整體連接或密封鉚接或螺紋連接。
進(jìn)一步,所述連接件為連接鋼絲,連接件的兩端分別拴結(jié)在封堵基體和蓋體。
進(jìn)一步,所述管體為碳鋼或不銹鋼材質(zhì),所述管體的兩端端口通過鋼管縮口加工方式分別密封包接在封堵基體與蓋體的外側(cè)層。
進(jìn)一步,所述管體的一端與封堵基體通過第一管狀鉚釘密封鉚接,管體的另一端與蓋體通過第二管狀鉚釘密封鉚接。
進(jìn)一步,所述還原劑為纖維質(zhì)材料。纖維質(zhì)材料包括木屑、紙屑、棉絲。采用該類還原劑,燃燒后,反應(yīng)物為二氧化碳和水汽,具有無毒害氣體污染的效果。
進(jìn)一步,所述還原劑為還原性單質(zhì)。還原性單質(zhì)包括碳粉、鋁粉、鎂粉、鐵粉或硅粉。
進(jìn)一步,所述還原劑為煤粉或碳黑。該種材料成本極低,且對超臨界氧有較強的吸附性,其反應(yīng)熱量釋放大。
進(jìn)一步,所述還原劑為動物毛質(zhì)。該種材料具有較強的吸附性。
進(jìn)一步,所述還原劑為石油化工產(chǎn)品。所述石油化工產(chǎn)品包括煤油、柴油、汽油或石蠟。
進(jìn)一步,所述還原劑為油脂類產(chǎn)品。所述油脂類產(chǎn)品包括動物油、植物油或合成油脂。
進(jìn)一步,所述還原劑為糖類物質(zhì)。所述糖類物質(zhì)包括葡萄糖、蔗糖或淀粉。
進(jìn)一步,所述還原劑為醇類物質(zhì)。所述醇類物質(zhì)包括乙醇、丙醇或丁醇。
進(jìn)一步,所述還原劑為烴類物質(zhì)。所述烴類物質(zhì)包括甲烷、乙烷、丙烷、乙烯、丙烯、乙炔、或丙炔。
進(jìn)一步,所述填充腔內(nèi)還填充有催化劑,所述催化劑為四氧化三鐵(Fe3O4)、三氧化二鐵(Fe2O3)、二氧化錳(MnO2)、氧化鉻(Cr2O3)、氧化銅(CuO)、氧化鋅(ZeO)、氧化鎳(NiO)、硫酸錳(MnSO4)、硫酸鉻(CrSO4)或活性碳的至少一種。
進(jìn)一步,所述填充腔內(nèi)還填充有升溫劑,所述升溫劑為鋁粉或鎂粉中的一種或兩種混合。
進(jìn)一步,所述還原劑為粉末狀、顆粒狀、條絲狀或壓制成塊狀。
進(jìn)一步,所述管體的抗壓強度大于5.045Mpa,所述填充腔內(nèi)的氧化劑為超臨界態(tài)氧。
進(jìn)一步,所述管體為碳鋼筒或不銹鋼筒,管體與充氣點火頭通過無縫焊接、密封膠接或螺紋密封連接結(jié)構(gòu)連接。
進(jìn)一步,所述管體包含至少兩個分節(jié)體,相鄰的分節(jié)體之間通過螺紋結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接,并配合有螺紋密封圈進(jìn)行密封。
進(jìn)一步,所述管體為纖維質(zhì)筒或包含纖維材質(zhì)的復(fù)合層筒,所述管體的兩端分別密封包纏有第一金屬接頭和第二金屬接頭,第一金屬接頭通過無縫焊接、密封膠接或螺紋密封連接結(jié)構(gòu)連接充氣點火頭,第二金屬接頭連接蓋體。
進(jìn)一步,所述第一金屬接頭的頂部側(cè)邊環(huán)套有第一纏線齒環(huán),所述第一金屬接頭的底部側(cè)邊突出有第一帽沿,第二金屬接頭的側(cè)邊環(huán)套有第二纏線齒環(huán),所述第二金屬接頭的底部側(cè)邊突出有第二帽沿。
進(jìn)一步,所述管體采用玻璃纖維、芳綸纖維或碳纖維中的至少一種材質(zhì)制成。
進(jìn)一步,所述管體采用包含有玻璃纖維、芳綸纖維或碳纖維的復(fù)合材料制成。進(jìn)一步,所述管體采用纖維和樹脂的復(fù)合材料制成。
進(jìn)一步,所述管體采用復(fù)合層制成,所述管體包括纖維層和硬化層,硬化層位于纖維層的外層。
進(jìn)一步,所述管體采用復(fù)合層制成,所述管體包括基體層、纖維層和硬化層,硬化層位于纖維層的外層,基體層位于纖維層的內(nèi)層。
進(jìn)一步,所述基體層采用有機玻璃或聚酯纖維或聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)或軟質(zhì)硅膠材料中的至少一種制成。
進(jìn)一步,所述纖維層采用碳纖維或芳綸纖維或玻璃纖維或石墨烯材料中的至少一種制成。
進(jìn)一步,所述硬化層采用UV硬化膠或環(huán)氧樹脂膠或瞬間膠或厭氧膠或石膏或水泥。
進(jìn)一步,所述管體采用玻璃鋼材料制成,所述管體與充氣點火頭通過密封膠接。
進(jìn)一步,所述管體采用碳鋼筒時,其管體的筒壁厚度為1mm至10mm。
進(jìn)一步,所述管體采用復(fù)合纖維材質(zhì)時,管體的筒壁厚度為0.5mm至10mm。
進(jìn)一步,所述導(dǎo)電接頭包括正極導(dǎo)電接頭和負(fù)極導(dǎo)電接頭,導(dǎo)線包括正極線和負(fù)極線,電熱絲的兩端分別通過正極線和負(fù)極線連接正極導(dǎo)電接頭和負(fù)極導(dǎo)電接頭。
進(jìn)一步,所述導(dǎo)電接頭包括正極導(dǎo)電接頭,導(dǎo)線包括正極線和負(fù)極線,電熱絲的兩端分別連接正極線和負(fù)極線的一端,正極線的另一端連接正極導(dǎo)電接頭,負(fù)極線的另一端連接封堵基體的下部,封堵基體的下部設(shè)置有用于連接負(fù)極線的負(fù)極連接點,接頭窗口的內(nèi)邊壁為負(fù)極外接面,封堵基體和密封鎖緊螺絲均為金屬導(dǎo)體。
進(jìn)一步,所述內(nèi)管充氣點火頭的充氣孔側(cè)邊還開設(shè)有充氣側(cè)孔,充氣側(cè)孔聯(lián)通到密封縮口的上方。
一種致裂器,其特征在于:采用上述充氣點火一體式引爆器直接用于致裂物體。
超臨界氧是指氧處于臨界溫度(-118.57℃)和臨界壓力(5.043MPa)以上,介于氣體和液體之間的流體氧,兼有氣體液體的雙重性質(zhì)和優(yōu)點;超臨界氧與碳有機物發(fā)生燃燒反應(yīng)時,具有高溫高熱的效果。
本發(fā)明所述的引爆器,其填充腔內(nèi)預(yù)先放置還原劑,還原劑為固態(tài)或液態(tài),固態(tài)還原劑可以是粉末狀、顆粒狀或條絲狀;運輸過程中,填充腔內(nèi)無氧化劑,因此運輸過程中的靜電或溫度偏高不會引發(fā)燃燒爆炸;在爆破現(xiàn)場使用時,通過使用其充氣孔填充超臨界氧,超臨界氧可均勻的吸附在還原劑表面,填充后通過對其導(dǎo)電接頭進(jìn)行通電,加熱電熱絲,點燃填充腔內(nèi)的反應(yīng)料。
另外,上述優(yōu)化結(jié)構(gòu)中,管體采用兩個分節(jié)體進(jìn)行組裝的方式,其還原劑可以從中部放入,具有便于裝藥的優(yōu)點。管體采用纖維質(zhì)筒或包含纖維材質(zhì)的復(fù)合層筒,由于纖維材質(zhì)的抗拉強度較大,其中,碳纖維的抗拉強度達(dá)3500MPa以上,芳綸纖維的抗拉強度達(dá)5000-6000MPa,玻璃纖維的抗拉強度在2500MPa左右,聚酯纖維的抗拉強度達(dá)500MPa以上,而碳鋼鋼材的抗拉強度普遍在345MPa左右,故完全可以替代現(xiàn)有碳鋼對高壓氣、高壓液或液化氣進(jìn)行約束;采用纖維材質(zhì),能減小管體的壁厚,同時,纖維材質(zhì)密度小,能較大程度的減小管體的重量,并減小管體的制造成本。
現(xiàn)有的引爆器的氧化劑和還原劑均為固態(tài)物,需在生產(chǎn)過程中混合,并制成塊狀,或用帶體裝填;本發(fā)明所述的引爆器采用充氣孔充壓入反應(yīng)料,其填充腔內(nèi)預(yù)先填裝還原劑,超臨界氧(氧化劑)在現(xiàn)場填充;本發(fā)明所述的引爆器無需在生產(chǎn)過程預(yù)先填充混合料(反應(yīng)料),能避免混合料在生產(chǎn)、儲存和運輸過程因摩擦、高溫、靜電引發(fā)燃燒或爆炸,本發(fā)明的結(jié)構(gòu)方式避免了運輸過程帶來的安全隱患。
現(xiàn)有的引爆器主要是采用固態(tài)反應(yīng)物進(jìn)行混料后包裝而成的反應(yīng)料包,未進(jìn)行有效的密封和防潮、防震動、防高溫、防摩擦處理,容易出現(xiàn)反應(yīng)料受潮、反應(yīng)料與電熱絲剝脫分離存在間隙的問題,導(dǎo)致產(chǎn)生啞炮;本發(fā)明所述的引爆器,其填充腔內(nèi)的超臨界氧均勻吸附在還原劑中,超臨界氧與還原劑均勻混合,電熱絲被超臨界氧和還原劑均勻附集,在引爆時能實現(xiàn)100%起爆,能有效避免啞炮的產(chǎn)生。
現(xiàn)有的引爆器中反應(yīng)料需低溫環(huán)境下混合,且為固態(tài)顆?;旌?,其混合均勻度存在較大的限制,起爆后,其反應(yīng)速度較慢,反應(yīng)的充分性較差,存在大量的殘留,熱能釋放效率在40%以下;本發(fā)明所述的引爆器,由于超臨界氧兼有氣體和液體的雙重性質(zhì),填充腔內(nèi)的還原劑吸附超臨界氧后,能以溶解的分子狀態(tài)隨超臨界氧共同流動,超臨界氧與還原劑高度均勻混合,在通電引爆后能短時間內(nèi)實現(xiàn)充分反應(yīng),熱能釋放效率達(dá)到95%以上。
現(xiàn)有采用活化劑引爆的方式,需要在生產(chǎn)過程中,預(yù)先配制活化劑組分,通常是高氯酸鉀等強氧化劑和鋁粉等強還原劑,需要稱重、混料、攪拌、制型;本發(fā)明的結(jié)構(gòu)方式,通過向填充腔充入超臨界氧,使超臨界氧吸附在還原劑上,節(jié)省了傳統(tǒng)引爆器(活化劑)生產(chǎn)過程中所需的混料、拌料、制型的生產(chǎn)工藝;同時,采用超臨界氧比采用高氯酸鉀、高錳酸鉀和鋁粉混合物成本更低。
現(xiàn)有的引爆器(活化劑),引燃后,在反應(yīng)過程中,其反應(yīng)熱持續(xù)向周邊傳導(dǎo),傳導(dǎo)到周邊的液態(tài)二氧化碳中,并由周邊液態(tài)二氧化碳向外擴散熱量,該種導(dǎo)熱過程,二氧化碳的溫度分布不均,吸熱效率較低,二氧化碳?xì)饣蛎泬簭娸^低;本發(fā)明所述的引爆器,其反應(yīng)料存在密封管體約束,其反應(yīng)料可在密封管體的約束下發(fā)生充分的放熱反應(yīng),反應(yīng)產(chǎn)生的高溫高壓氣體物致使管體瞬間炸裂,并瞬時混合到液態(tài)二氧化碳中,高溫高壓氣體與二氧化碳瞬間混合,實現(xiàn)二氧化碳瞬間吸熱氣化,該種引爆方式,相對于現(xiàn)有的,其液態(tài)二氧化碳的吸熱速度快,吸熱效率達(dá)到98%以上,其引爆器產(chǎn)生的熱量能充分的被液態(tài)二氧化碳吸收,能較大程度的提升氣體爆破器的爆破威力。
本發(fā)明所述的引爆器,其反應(yīng)料能充分反應(yīng),反應(yīng)產(chǎn)物能實現(xiàn)充分氧化,其反應(yīng)產(chǎn)物主要為無毒無害的氣體,對爆破現(xiàn)場無污染,能有效減小現(xiàn)場工作人員的中毒隱患,實現(xiàn)安全爆破,無污染,無有毒有害氣體產(chǎn)生,爆破后馬上能施工作業(yè)。
本發(fā)明所述的引爆器,實現(xiàn)了充氣與點火的一體化,簡化了充氣結(jié)構(gòu)和點火結(jié)構(gòu)的加工制造過程,降低了制造成本,且提高了密封效果。
本發(fā)明所述的氣體爆破器在爆破后,外管受膨脹氣壓發(fā)生斷裂,但在連接件的連接作用下,兩端端頭仍保持連接,不會導(dǎo)致端頭飛出的現(xiàn)象,在爆破填裝過程中,爆破孔的填沙厚度只需5-15cm,表層巖石能被爆破碎裂,能有效防止大塊巖石的產(chǎn)生。
有益效果:本發(fā)明所述的充氣點火一體式引爆器具有加工簡單、制造成本低、反應(yīng)料混合均勻度高、放熱效率高、運輸安全性好、無啞炮隱患、液態(tài)氣化物吸熱效果好以及防止爆破器端頭飛出的優(yōu)點;同時,充氣結(jié)構(gòu)與點火結(jié)構(gòu)集成一體化,具有結(jié)構(gòu)簡單,制造成本低的優(yōu)點。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例1的整體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明實施例1中充氣點火頭3的分解結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本發(fā)明實施例1中充氣點火頭3的鎖氣狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本發(fā)明實施例2的整體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本發(fā)明實施例3的整體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為本發(fā)明實施例4中充氣點火頭3的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7為本發(fā)明實施例8中充氣點火頭3的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8為本發(fā)明實施例9中第一金屬接頭的立體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖9為本發(fā)明實施例9中第二金屬接頭的立體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖10為本發(fā)明實施例10整體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖11為本發(fā)明實施例11整體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖中:1為管體、11為第一分節(jié)體、12為第二分節(jié)體、13為螺紋密封圈、111為第一金屬接頭、112為第二金屬接頭、101為基體層、102為纖維層、103為硬化層、1111為第一纏線齒環(huán)、1112為第一帽沿、1121為第二纏線齒環(huán)、1122為第二帽沿;
2為填充腔;
3為充氣點火頭、31為封堵基體、32為充氣孔、33為密封球閥、34為電熱絲、35為導(dǎo)電接頭、36為密封鎖緊螺絲、321為密封縮口、322為內(nèi)螺紋口、322為內(nèi)螺紋口、361為接頭窗口、37為導(dǎo)線、351為正極導(dǎo)電接頭、352為負(fù)極導(dǎo)電接頭、371為正極線、372為負(fù)極線、373為負(fù)極連接點、361為接頭窗口、374為負(fù)極外接面、38為充氣側(cè)孔;
4為蓋體;
c1為連接件;
m1為第一管狀鉚釘,m2為第二狀管狀鉚釘。
具體實施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述;顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實施例1
一種充氣點火一體式引爆器,如圖1所示,包括管體1、填充腔2和充氣點火頭3,管體1內(nèi)為填充腔2,管體1的一端連接充氣點火頭3,管體1的另一端連接蓋體4,所述管體1的抗壓強度大于5.045Mpa;所述管體1為碳鋼筒或不銹鋼筒,所述填充腔2填充有還原劑和氧化劑,所述氧化劑為液態(tài)氧、超臨界態(tài)氧或高壓氣態(tài)氧,所述還原劑為含碳有機物或還原性單質(zhì)。
如圖2和圖3所示,所述充氣點火頭3包括封堵基體31、充氣孔32、密封球閥33、電熱絲34、導(dǎo)電接頭35和密封鎖緊螺絲36,充氣孔32由上向下貫穿封堵基體31,充氣孔32下部設(shè)置有密封縮口321,密封球閥33安裝在密封縮口321上方,導(dǎo)電接頭35貫穿并固定卡接在密封球閥33上,密封球閥33的下部球面為不光滑面,無擠壓受力時,密封球閥33與密封縮口321呈間隙接觸,充氣孔32的上部設(shè)置有內(nèi)螺紋口322,內(nèi)螺紋口322螺紋連接密封鎖緊螺絲36,密封鎖緊螺絲36中部開設(shè)有用于穿過導(dǎo)電接頭35的接頭窗口361,接頭窗口361同時用作充氣口,導(dǎo)電接頭35通過導(dǎo)線37連接電熱絲34,充氣點火頭3的封堵基體31通過螺紋結(jié)構(gòu)連接管體1的一端,封堵基體31的帽沿下方設(shè)置有密封圈38。
如圖1所示,封堵基體31與蓋體4之間連接有連接件c1。
作為上述實施方式的進(jìn)一步具有說明,所述連接件c1為螺桿,所述螺桿的兩端分別與封堵基體31 和蓋體4螺紋連接。
作為上述實施方式的進(jìn)一步具有說明,所述導(dǎo)電接頭35包括正極導(dǎo)電接頭351和負(fù)極導(dǎo)電接頭352,導(dǎo)線37包括正極線371和負(fù)極線372,電熱絲34的兩端分別通過正極線371和負(fù)極線372連接正極導(dǎo)電接頭351和負(fù)極導(dǎo)電接頭352。
作為上述實施方式的進(jìn)一步具有說明,所述管體1的實施尺寸為:筒壁厚度為1mm、內(nèi)直徑為10mm、管體1的長度為200mm;或者,筒壁厚度為2mm、內(nèi)直徑為20mm、管體1的長度為1000mm;或者,筒壁厚度為4mm、內(nèi)直徑為40mm、管體1的長度為2000mm;或者,筒壁厚度為10mm、內(nèi)直徑為80mm、管體1的長度為5000mm。
作為上述實施方式的進(jìn)一步具有說明,實施過程中,所述填充腔2先預(yù)先放置固態(tài)還原劑,其固態(tài)還原劑為粉末狀,然后,在爆破現(xiàn)場通過充氣孔充入液態(tài)氧、超臨界氧或高壓氣態(tài)氧。
作為上述實施方式的進(jìn)一步具有說明,所述還原劑為木屑、紙屑、棉花、煤粉、碳黑或碳粉中的至少一種。
作為上述實施方式的進(jìn)一步具有說明,所述還原劑為粉末狀,灌裝入填充腔2內(nèi)。
作為上述實施方式的進(jìn)一步具有說明,所述填充腔2內(nèi)還填充有催化劑,所述催化劑為四氧化三鐵(Fe3O4)、三氧化二鐵(Fe2O3)、二氧化錳(MnO2)中的至少一種。
作為上述實施方式的進(jìn)一步具有說明,所述填充腔2內(nèi)還填充有升溫劑,所述升溫劑為鋁粉或鎂粉中的一種或兩種混合。
本實施例所述的引爆器,能有效避免在引爆器生產(chǎn)過程需預(yù)先填充反應(yīng)劑混合料,從而消除運輸過程中存在的安全隱患;同時,能省去反應(yīng)料的混料、拌料過程,且其反應(yīng)料混合更為均勻;此外,具有較高的反應(yīng)溫度和產(chǎn)熱,能較大程度的增強氣體爆破器的爆破威力。
實施例2
與實施例1不同之處在于:如圖4所示,所述管體1包括第一分節(jié)體11和第二分節(jié)體12,第一分節(jié)體11與第二分節(jié)體12通過螺紋結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接,并配合有螺紋密封圈13進(jìn)行密封;所述充氣點火頭3分別連接在第一分節(jié)體11或第二分節(jié)體11的一端;該種結(jié)構(gòu)便于裝藥。
實施例3
與實施例1不同之處在于:如圖5所示,所述管體1為包含纖維材質(zhì)的復(fù)合層筒,所述管體1采用復(fù)合層制成,所述管體1包括基體層101、纖維層102和硬化層103,硬化層103位于纖維層102的外層,基體層101位于纖維層102的內(nèi)層;所述管體1的兩端分別密封包纏有第一金屬接頭111和第二金屬接頭112,第一金屬接頭111通過螺紋密封連接結(jié)構(gòu)連接充氣點火頭3,第二金屬接頭112連接蓋體4;第一金屬接頭111和第二金屬接頭112的底部向外凸出,避免與管體1脫落。
作為上述實施方式的進(jìn)一步具有說明,所述基體層101采用聚乙烯(PE)材料;所述纖維層102采用玻璃纖維材料;所述硬化層103采環(huán)氧樹脂膠材料。
作為上述實施方式的進(jìn)一步具有說明,所述管體1的實施尺寸為:筒壁厚度為0.5mm、內(nèi)直徑為10mm、管體1的長度為200mm;或者,筒壁厚度為1mm、內(nèi)直徑為20mm、管體1的長度為1000mm;或者,筒壁厚度為2mm、內(nèi)直徑為40mm、管體1的長度為2000mm;或者,筒壁厚度為10mm、內(nèi)直徑為100mm、管體1的長度為5000mm。
由于玻璃纖維的抗拉強度在2500MPa左右,而碳鋼鋼材的抗拉強度普遍在345MPa左右,故完全可以替代現(xiàn)有碳鋼對高壓氣、高壓液或液化氣進(jìn)行約束,同時,在相同的抗壓設(shè)計下,纖維材質(zhì)管體的厚度小于碳鋼材質(zhì)管體厚度。
采用上述實施例實施方式,能較大程度的減小管體重量,同時減小制造成本。
實施例4
與實施例1不同之處在于:如圖6所示,所述充氣點火頭3包括封堵基體31、充氣孔32、密封球閥33、電熱絲34、導(dǎo)電接頭35和密封鎖緊螺絲36,充氣孔32由上向下貫穿封堵基體31,充氣孔32下部設(shè)置有密封縮口321,密封球閥33安裝在密封縮口321上方,導(dǎo)電接頭35貫穿并固定卡接在密封球閥33上,密封球閥33的下部球面為不光滑面,無擠壓受力時,密封球閥33與密封縮口321呈間隙接觸,充氣孔32的上部設(shè)置有內(nèi)螺紋口322,內(nèi)螺紋口322螺紋連接密封鎖緊螺絲36,密封鎖緊螺絲36中部開設(shè)有用于穿過導(dǎo)電接頭35的接頭窗口361,接頭窗口361同時用作充氣口,導(dǎo)電接頭35通過導(dǎo)線37連接電熱絲34,充氣點火頭3的封堵基體31通過螺紋結(jié)構(gòu)連接管體1的一端,封堵基體31的帽沿下方設(shè)置有密封圈38。
作為上述實施方式的進(jìn)一步具有說明,導(dǎo)電接頭35包括正極導(dǎo)電接頭351,導(dǎo)線37包括正極線371和負(fù)極線372,電熱絲34的兩端分別連接正極線371和負(fù)極線372的一端,正極線371的另一端連接正極導(dǎo)電接頭351,負(fù)極線372的另一端連接封堵基體31的下部,封堵基體31的下部設(shè)置有用于連接負(fù)極線372的負(fù)極連接點373,接頭窗口361的內(nèi)邊壁為負(fù)極外接面374,封堵基體31和密封鎖緊螺絲36均為金屬導(dǎo)體。
實施例5
與實施例3不同之處在于:所述管體1為包含纖維和樹脂材料的復(fù)合管體,制造過程中,先使用纖維制成網(wǎng)狀管體骨架,再使用樹脂膠噴涂在網(wǎng)狀管體中,待硬化后形成包含纖維和樹脂的復(fù)合管體。
作為上述實施方式的進(jìn)一步具有說明,所述纖維材料為玻璃纖維,所述樹脂材料為環(huán)氧樹脂膠。
由于玻璃纖維的抗拉強度在2500MPa左右,較碳鋼抗拉強度高,能用于替代碳鋼進(jìn)行約束,在相同的抗壓設(shè)計下,玻璃纖維復(fù)合材質(zhì)管體的厚度小于碳鋼材質(zhì)管體厚度,同時,玻璃纖維成本低,能較大程度減小生產(chǎn)成本。
實施例6
與實施例3不同之處在于:所述管體1為包含碳纖維和環(huán)氧樹脂膠材料的復(fù)合管體,制造過程中,先使用碳纖維制成網(wǎng)狀管體骨架,再使用環(huán)氧樹脂膠噴涂在網(wǎng)狀管體中,待硬化后形成包含纖維和樹脂的復(fù)合管體。
由于碳纖維的抗拉強度達(dá)3500MPa以上,較玻璃纖維的抗拉強度高,在相同的抗壓設(shè)計下,碳纖維材質(zhì)管體的厚度小于玻璃纖維材質(zhì)管體厚度。
實施例7
與實施例3不同之處在于:所述管體1為包含芳綸纖維和環(huán)氧樹脂膠材料的復(fù)合管體,制造過程中,先使用芳綸纖維制成網(wǎng)狀管體骨架,再使用環(huán)氧樹脂膠噴涂在網(wǎng)狀管體中,待硬化后形成包含纖維和樹脂的復(fù)合管體。
由于芳綸纖維的抗拉強度達(dá)6000MPa以上,是玻璃纖維的抗拉強度的2.5倍左右,在相同的抗壓設(shè)計下,芳綸維材質(zhì)管體的厚度僅為玻璃纖維材質(zhì)管體厚度的一半,同時,芳綸纖維的密度小,可較大程度的減小管體重量。
實施例8
與實施例1不同之處在于:如圖7所示,所述內(nèi)管充氣點火頭3的充氣孔32側(cè)邊還開設(shè)有充氣側(cè)孔38,充氣側(cè)孔38聯(lián)通到密封縮口321的上方;所述導(dǎo)電接頭35包括正極導(dǎo)電接頭351,負(fù)極通過封堵基體31導(dǎo)出;充氣時,使用充氣側(cè)孔38充氣。
實施例9
與實施例3不同之處在于:如圖8和圖9所示,所述第一金屬接頭111的頂部側(cè)邊環(huán)套有第一纏線齒環(huán)1111,所述第一金屬接頭111的底部側(cè)邊突出有第一帽沿1112,第二金屬接頭112的側(cè)邊環(huán)套有第二纏線齒環(huán)1121,所述第二金屬接頭112的底部側(cè)邊突出有第二帽沿1122。
實施例10
與實施例1不同之處在于:如圖10所示,所述管體1為碳鋼或不銹鋼材質(zhì),所述管體1的兩端端口通過鋼管縮口加工方式分別密封包接在封堵基體31與蓋體4的外側(cè)層;所述連接件c1為鉚釘,封堵基體31與蓋體4通過鉚釘連接。
實施例11
與實施例1不同之處在于:如圖11所示,所述管體1的一端與封堵基體31通過第一管狀鉚釘m1密封鉚接,管體1的另一端與蓋體4通過第二管狀鉚釘m2密封鉚接。
最后應(yīng)說明的是:以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本發(fā)明,盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。