[實用新型]一種一次性使用的二氧化碳致裂器

有效

• 申請號: 201720579536.2
• 申請日: 2017-05-23
• 公開（公告）號: CN207081381U
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 王志忠;王永會
• 申請（專利權）人: 張家口方宇機械制造有限公司
• 主分類號: F42B3/04
• 分類號: F42B3/04;E21C37/14
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙)11350
• 代理人: 肖平安

技術領域

本實用新型涉及二氧化碳致裂器技術領域，特指一種一次性使用的二氧化碳致裂器。

背景技術

二氧化碳爆破技術自二十世紀五十年代開始在世界上被重視與開發，起初是源于安全的考慮為高瓦斯礦井的采煤工作面而研發的，目前已經推廣至各種需要爆破的領域。傳統的炸藥為一次性爆破材料，存儲危險性高，爆破時破壞性大、噪聲大、灰塵多，管控嚴格、審批繁瑣，是趨于淘汰的爆破方式。在高科技如此發達的今天，二氧化碳氣爆破技術具備低噪聲、小灰塵、總體價格低廉、易于操作使用等優點，與炸藥相比有著明顯的優勢，是逐步替代傳統炸藥爆破方式的首選爆破方式。

目前使用的多為可回收重復使用的二氧化碳致裂器，其結構特點為：由高強度合金鋼制成的儲液管，上端裝有充裝閥、發熱裝置，下端裝有泄能器，泄能器內裝有定壓泄能片。從充裝閥將液態二氧化碳灌入儲液管內，爆破時由外接電源作用于電點火發激發發熱管內的熱反應材料使其燃燒產生高溫，液態二氧化碳在高溫下瞬間氣化膨脹，在儲液管內形成超高壓氣體，當二氧化碳氣壓力超過泄能片的剪切強度時泄能片被沖破，超高壓的二氧化碳氣從泄能器的泄能孔極速釋放，對周圍巖體產生強烈的沖擊使其破裂。這種結構的致裂器由于儲液管和充裝閥、泄能器都是由高性能材料制作的，只有泄能片、發熱裝置、液態二氧化碳是一次性消耗品，理論上儲液管和充裝閥、泄能器是可以重復使用上千次的。但在實際生產過程中因存在以下問題不能如愿：在氣爆時受到強烈沖擊的致裂器會產生彎曲變形甚至斷裂無法回收使用，爆破后致裂器被巖石等壓在里面很難進行回收，需要重型工程機械幫助才行，這些高性能材料的價格是很高的，高價格材料的損耗和回收困難增加的費用使這種看是重復使用的致裂器的成本很高，另外，由于泄能片裝入泄能器時存在密封問題，裝不好就會漏氣，裝配時要格外注意才能避免損壞密封，費時、費工，再者，由于充液時儲液管已經組裝成一個密閉的容腔，加上液態二氧化碳預熱氣化的特性使管內的氣壓升高頂著液不能充入管內，為了能夠充夠一定重量的液態二氧化碳就必須進行反復充、放，使儲液管冷卻下來到一定的低溫才能使液態二氧化碳充裝夠數量，這樣又產生了大量液態二氧化碳的浪費。

實用新型內容

針對以上問題，本實用新型提供了一種一次性使用的二氧化碳致裂器，旨在提高氣爆的工作效率，降低材料成本，避免繁瑣的回收工作從而減少人工費用。

為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案如下：

一種一次性使用的二氧化碳致裂器，包括爆裂管、發熱裝置與壓蓋，爆裂管與壓蓋組成腔體一，發熱裝置設于腔體一內，爆裂管由筒底、筒體與筒頭組成，筒底上設有排氣閥，筒頭上設有充液孔與外充液口，充液孔與外充液口連通，充液孔內設有充裝閥裝置，外充液口內設有安全閥裝置，發熱裝置包括紙筒、熱反應材料、電點火頭、端頭、導線與高強度耐低溫膠，紙筒與端頭組成腔體二，端頭安裝于筒頭上，熱反應材料設于腔體二內，導線一端設于腔體二內，另一端穿于端頭與壓蓋連接于外部啟爆器電源。

進一步而言，所述設于腔體二內的導線上設有電點火頭，導線穿于端頭時通過高強度耐低溫膠密封固定，端頭與筒頭之間設有端頭密封圈。

進一步而言，所述壓蓋一端設有鎖母，另一端焊接有U型吊環，鎖母與爆裂管的筒頭螺紋連接，并將發熱裝置壓緊于爆裂管軸線上，壓蓋上設有可引出導線的通孔。

進一步而言，所述安全閥裝置包括安全閥閥體、安全閥閥芯、安全閥閥芯座、彈簧、芯座密封圈、螺母、導流口與溢流口，導流口與溢流口分別設于安全閥閥體上，導流口一端與充液孔連通，另一端與溢流口連通，安全閥閥芯一端與導流口對應設置，另一端通過彈簧與安全閥閥芯座對應設置，安全閥閥芯座一端通過螺母固定于安全閥閥體上，且安全閥閥芯座外圈上設有芯座密封圈，安全閥閥芯座另一端上設有與安全閥閥芯對應設置的凹孔。

進一步而言，所述安全閥閥芯包括圓柱體與圓錐體，圓柱體的直徑小于凹孔的直徑，彈簧套于安全閥閥芯上，彈簧的直徑大于凹孔的直徑，彈簧一端抵觸于圓錐體上，另一端抵觸于凹孔的孔外壁上。

進一步而言，所述充裝閥裝置包括閥孔與閥芯，閥孔一端與充液孔連通，另一端與安全閥裝置的導流口連通，閥芯包括針閥、密封圈槽與外六方螺栓，密封圈槽由設有閥芯密封圈。

進一步而言，所述排氣閥采用螺栓結構設置，排氣閥與筒底之間設有密封墊。

進一步而言，所述爆裂管采用無縫鋼管制作，筒體外表面上刨有V型泄放槽。

本實用新型有益效果：