带有泄压结构的一次性二氧化碳致裂设备的制作方法

本实用新型涉及二氧化碳致裂器，尤其涉及带泄压结构的一次性使用的二氧化碳致裂器。

背景技术：

二氧化碳爆破又名气体膨胀器、二氧化碳气体爆破、二氧化碳气体膨胀器，气体爆破设备是利用液态二氧化碳，目前二氧化碳气体相对比较安全且市场容易购买价格低廉，受热汽化膨胀，快速释放高压气体断裂，松动岩石，解决了炸药爆破开采欲裂中破坏性大、危险性高、灰尘大等缺点，为矿山安全开采和松动提供有利帮助。二氧化碳岩石致裂器因其使用时的低温、阻燃、环保、高效等优点，被广泛应用于各类矿山、采石场、水利、铁路、公路及各类市政工程的岩石开采，替代工业炸药进行施工作业。

其中一次性二氧化碳致裂器因其操作更为简单方便、无须回收、投资少，收益快等特点，越来越成为二氧化碳致裂器使用者的首选。其取代重复性使用二氧化碳致裂器使用已成为施工作业的发展方向。但一次性二氧化碳致裂器在使用时，因环境温度变化、在运输及装卸过程中，不可避免地存在颠簸碰撞、抛掷、剧烈震动等现象。这些不可控因素的存在，会使产品在充装有二氧化碳的情况下，存在压力快速升高的现象。特别产品在高温的环境的条件下使用时，这种压力升高变得更加急剧，有时可能达到或超过致裂器管体材料本身的压力强度极限，从而使产品发生管体爆裂造成不安全事故。现有的二氧化碳致裂器也带有泄压结构，但其泄压结构的结构复杂、易坏，而且采用球形堵头的密封效果不好，容易出现泄漏现象。

技术实现要素：

为解决现有技术中二氧化碳致裂器的泄漏结构密封效果不好的问题，本实用新型提供了结构较为简单的带有泄压结构的一次性二氧化碳致裂设备。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

带有泄压结构的一次性二氧化碳致裂设备，包括致裂器本体，所述致裂器本体内设有储液腔，所述致裂器本体上开设有与所述储液腔连通的泄压口，所述致裂器本体上开设有泄压结构，所述泄压结构包括可在所述泄压口内移动的锥形堵头和位于所述锥形堵头上的泄压弹簧，所述泄压弹簧将所述锥形堵头压紧在泄压口与所述储液腔的连通处，所述储液腔内气压升高至大于泄压弹簧的压紧力时，内部气压推动锥形堵头沿泄压口运动，使储液腔与泄压口连通完成泄压。

如上所述的带有泄压结构的一次性二氧化碳致裂设备，所述泄能口为贯穿所述致裂器本体外表面连通的通道口，其下端为与所述锥形堵头表面形状相适配的锥度口，所述锥度口与所述储液腔连通。

如上所述的带有泄压结构的一次性二氧化碳致裂设备，所述泄能口为贯穿所述致裂器本体外表面连通的通道口，其下端为口径小于所述通道口口径且与所述储液腔连通的直导口，且所述通道口与所述直导口的中心在同一直线上，所述锥形堵头位于所述通道口上且其下端锥头正对直导口，所述泄压弹簧将所述锥形堵头下压，使所述锥形堵头的锥头下移至直导口内并使直导口与通道口连接处与所述锥形堵头的表面接触形成密封。

如上所述的带有泄压结构的一次性二氧化碳致裂设备，所述直导口的口径为所述锥形堵头最大直径处的1/3。

如上所述的带有泄压结构的一次性二氧化碳致裂设备，所述泄压结构还包括连接在泄压口上且位于所述泄压弹簧上方的锁紧螺钉，所述锁紧螺钉封堵所述泄能口的上端，且所述锁紧螺钉上设有使泄能口与外界连通的通孔，且所述锁紧螺钉的下端设有限位凸起，所述泄压弹簧的上端套设在所述限位凸起上，所述锥形堵头的上端面为平面，且其上端面上设有向上凸起的限位凸柱，所述泄压弹簧的下端套设在所述限位凸柱上。

如上所述的带有泄压结构的一次性二氧化碳致裂设备，所述致裂器本体包括储液管和与所述储液管连接的充能头，所述储液管上设有与所述储液腔连通的开口，所述充能头设于所述开口上，所述泄能口设于所述充能头上且贯穿所述充能头上下两端。

如上所述的带有泄压结构的一次性二氧化碳致裂设备，所述充能头处还设有伸入至所述储液腔内的引爆组件，所述充能头与引爆组件共同将所述储液管的开口封堵，所述充能头的中部设有贯穿其上下两端的安装口，所述引爆组件连接在安装口上，所述引爆组件包括位于所述储液腔内的活化器、设于安装口内与所述活化器连接的活化器上盖、设于活化器内的引爆器，所述引爆器上接有引出至储液管外的导线。

如上所述的带有泄压结构的一次性二氧化碳致裂设备，所述活化器上盖的外表面为带有锥度的锥面，其锥面上还设有密封槽，且所述密封槽上设有密封圈，所述安装口内设有与该锥面配合的倾斜段。

如上所述的带有泄压结构的一次性二氧化碳致裂设备，所述充能头上还设有用于封堵所述安装口的压紧螺盖，所述压紧螺盖的外侧设有螺纹连接部，所述安装口内侧上设有与其配合的内螺纹，且所述压紧螺盖的下端面为平面，所述活化器上盖的上端面也为平面，所述压紧螺盖连接在安装口处后将活化器上盖压紧在安装口处，所述活化器上盖设有与所述活化器内部连通的第一引出口，所述压紧螺盖上设有与所述第一引出口对应且与外界连通的第二引出口，所述导线的一端从所述第一引出口和第二引出口引出至储液管外。

如上所述的带有泄压结构的一次性二氧化碳致裂设备，所述充能头上还设有与所述储液腔连通的充液口和用于密封充液口的闭锁螺钉，所述泄能口与所述充液口位于所述安装口的两侧对称设置，所述充能头的上端面上还设有提手，所述提手铰接在所述充能头上且所述提手的中部开设有供手部穿过提携的镂空部。

与现有技术相比，本实用新型有如下优点：

1、本实用新型提供了带有泄压结构的一次性二氧化碳致裂设备，采用泄压装置来调节内部的压力，在内部产生压力变大时，通过该泄压装置调节，将内部气压释放，使其内部实现定压功能，从而使用产品在其运输、使用、贮存等各环节管体内部压力达到安全要求。也有效防止因内部气压增大而导致爆裂事故的发生。而且采用简单的泄压弹簧与锥形堵头相配合，利用泄压弹簧将锥形堵头压紧在储液腔与泄压口连通处，完成密封，采用锥形堵头相比球形堵头，其自身不会在移动过程中转动，能够保持锥形堵头表面上的同一处与连通处接触，起到良好的密封效果。

2、本实用新型的锥形堵头上端还设有向上凸起的限位凸柱，泄压弹簧的下端套接在该限位凸柱上，能够使锥形堵头在上下移动的过程中不会松动和大幅度摆动，能够保持锥形堵头的中心不偏移，有利于保持锥形堵头的密封效果。

3、本实用新型的泄压装置结构简单，采用泄压弹簧将锥形堵头压紧在泄压口处，当储液管内的压力大于泄压弹簧的预紧力时，就会推动锥形堵头移动，从而使泄压口打开，释放内部的气压，实现降压。当内部气压小于泄压弹簧的预紧力时，泄压弹簧又会将锥形堵头压紧在泄压口处使其封堵泄压口，实现自动封堵。而且可通过放置不同的泄压弹簧来调整不同的预紧力，可达到控制泄压装置不同的泄压气压值。

【附图说明】

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为带有泄压结构的一次性二氧化碳致裂设备的结构示意图；

图2为带有泄压结构的一次性二氧化碳致裂设备的示意图二；

图3为带有泄压结构的一次性二氧化碳致裂设备的剖视图；

图4为图3的A部放大图；

图5为本实用新型实施例二的示意图。

【具体实施方式】

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

如图1至图4所示，带有泄压结构的一次性二氧化碳致裂设备，包括致裂器本体，所述致裂器本体内设有储液腔101，所述致裂器本体上开设有与所述储液腔101连通的泄压口，所述致裂器本体上开设有泄压结构，所述泄压结构包括可在所述泄压口内移动的锥形堵头403和位于所述锥形堵头403上的泄压弹簧402，所述泄压弹簧402将所述锥形堵头403压紧在泄压口与所述储液腔101的连通处，所述储液腔101内气压升高至大于泄压弹簧402的压紧力时，内部气压推动锥形堵头403沿泄压口运动，使储液腔101与泄压口连通完成泄压。本实用新型提供了带有泄压结构的一次性二氧化碳致裂设备，采用泄压装置来调节内部的压力，在内部产生压力变大时，通过该泄压装置调节，将内部气压释放，使其内部实现定压功能，从而使用产品在其运输、使用、贮存等各环节管体内部压力达到安全要求。也有效防止因内部气压增大而导致爆裂事故的发生。而且采用简单的泄压弹簧与锥形堵头相配合，利用泄压弹簧将锥形堵头压紧在储液腔与泄压口连通处，完成密封，采用锥形堵头相比球形堵头，其自身不会在移动过程中转动，能够保持锥形堵头表面上的同一处与连通处接触，起到良好的密封效果。

所述泄能口为与所述致裂器本体外表面连通的通道口404，其下端为口径小于所述通道口口径且与所述储液腔101连通的直导口405，且所述通道口与所述直导口的中心在同一直线上，所述锥形堵头403位于所述通道口上且其下端锥头正对直导口405，所述泄压弹簧将所述锥形堵头403下压，使所述锥形堵头403的锥头下移至直导口内并使直导口与通道口连接处与所述锥形堵头403的表面接触形成密封。所述直导口的口径为所述锥形堵头403最大直径处的1/3。在泄压工作时和泄压完成后，锥形堵头在上下移动的过程中能够始终保持自身的中心与直导口的中心保持一致，这样锥形堵头的表面与通道口和直导口的连接处的接触位置保持一样，即使在磨损后也能保持较好的密封效果，降低泄漏事故。

另外，储液管1一般由钢材一体成型，由于将传统多次爆破使用回收的结构改变为一次性使用，在制作储液管1时可适当减低储液管1的管壁厚度，可降低制作成本，减轻产品重量，降低运输成本。

所述充能头2上开设有与所述储液腔101连通的泄能口，所述泄压装置设于所述泄能口内，所述泄压装置包括位于所述泄能口内自上而下排布的锁紧螺钉401、泄压弹簧402和锥形堵头403，所述锥形堵头403封堵在所述泄能口与储液腔101的连通处且可在所述泄能口内上下移动。所述泄能口为贯穿所述充能头2上下两端的通道口，其下端为口径逐渐向下减少且与充能头2下端面连通的喇叭口，所述锥形堵头403位于所述喇叭口上封堵所述喇叭口。所述锁紧螺钉401封堵所述泄能口的上端，且所述锁紧螺钉401上设有使泄能口与外界连通的通孔4011，且所述锁紧螺钉401的下端设有限位凸起4012，所述泄压弹簧402套设在所述限位凸起4012上，所述锥形堵头403的上端面为平面，且其上端面上设有向上凸起的限位凸柱4031，所述泄压弹簧402的下端套设在所述限位凸柱4031上。泄压装置结构简单，采用泄压弹簧将锥形堵头压紧在泄压口处，当储液管内的压力大于泄压弹簧的预紧力时，就会推动锥形堵头移动，从而使泄压口打开，释放内部的气压，实现降压。当内部气压小于泄压弹簧的预紧力时，泄压弹簧又会将锥形堵头压紧在泄压口处使其封堵泄压口，实现自动封堵。而且可通过放置不同的泄压弹簧来调整不同的预紧力，可达到控制泄压装置不同的泄压气压值。锥形堵头上端还设有向上凸起的限位凸柱，泄压弹簧的下端套接在该限位凸柱上，能够使锥形堵头在上下移动的过程中不会松动和大幅度摆动，能够保持锥形堵头的中心不偏移，有利于保持锥形堵头的密封效果。

所述充能头2的中部设有贯穿其上下两端的安装口，所述引爆组件连接在安装口上，所述引爆组件包括位于所述储液腔101内的活化器301、设于安装口内与所述活化器301连接的活化器上盖302、设于活化器301内的引爆器303，所述引爆器303上接有引出至储液管1外的导线304。所述活化器为封闭管体，其内部装有活化剂，所述引爆器303为位于活化剂内的电热装置，导线一端连接在电热装置上，另一端可从封盖的充液口引出，通过导线与外端电源连接可使内部的电热装置加热工作。

所述活化器上盖302的外表面为带有锥度的锥面，其锥面上还设有密封槽，且所述密封槽上设有密封圈，所述安装口内设有与该锥面配合的倾斜段。所述充能头2上还设有用于封堵所述安装口的压紧螺盖5，所述压紧螺盖5的外侧设有螺纹连接部，所述安装口内侧上设有与其配合的内螺纹，且所述压紧螺盖5的下端面为平面，所述活化器上盖302的上端面也为平面，所述压紧螺盖5连接在安装口处后将活化器上盖302压紧在安装口处。通过压紧螺盖将引爆组件压紧并且将安装口密封，其结构简单，方便安装。

所述活化器上盖302设有与所述活化器301内部连通的第一引出口，所述压紧螺盖上设有与所述第一引出口对应且与外界连通的第二引出口，所述导线304的一端从所述第一引出口和第二引出口引出至储液管1外。在使用时，通过导线连接外部电源，使其电热装置加热，通过活化剂使得储液腔101内的液态二氧化碳升温，气化膨胀，当内部达到一定压力时，冲破储液管1实现爆破，并对周围的岩石造成强烈冲击，完成裂岩。

所述充能头2上还设有与所述储液腔101连通的充液口201和用于密封充液口的闭锁螺钉6，所述泄能口与所述充液口201位于所述安装口的两侧对称设置。在使用前，通过充液口将液态二氧化碳充入至储液腔101内，并通过闭锁螺钉6将充液口密封。

该充液口201的结构为与充能头2的上端、下端和侧表面连通的三通孔，所述闭锁螺钉6从上端插入并通过螺纹连接安装在充液口201内，且通过转动闭锁螺钉可使其下端封堵充液口侧面开口与下端开口的连通。充液时，转动闭锁螺钉6使其向上移动，通过充液装置连接在充液口201侧面开口处，将液态二氧化碳充入到储液腔101内，充液完毕后，拧动闭锁螺钉6，向下移动使其下端封堵充液口侧面开口与下端开口的连通。完成充液。

另外，所述充能头2的上端面上还设有提手7，所述提手7铰接在所述充能头2上且所述提手7的中部开设有供手部穿过提携的镂空部。方便使用或短途的运输时能够更好的拿稳本产品。

实施例二；

如图5所示，与上述实施例不同在于，所述泄能口为与所述致裂器本体外表面连通的通道口404，其下端为与所述锥形堵头403表面形状相适配的锥度口406，所述锥度口与所述储液腔101连通。锥形堵头顶压在连接处时，该锥度口与锥形堵头的表面相配合，形成面接触，使得密封效果更好。

本实用新型提供了带有泄压结构的一次性二氧化碳致裂设备，采用泄压装置来调节内部的压力，在内部产生压力变大时，通过该泄压装置调节，将内部气压释放，使其内部实现定压功能，从而使用产品在其运输、使用、贮存等各环节管体内部压力达到安全要求。也有效防止因内部气压增大而导致爆裂事故的发生。而且采用简单的泄压弹簧与锥形堵头相配合，利用泄压弹簧将锥形堵头压紧在储液腔与泄压口连通处，完成密封，采用锥形堵头相比球形堵头，其自身不会在移动过程中转动，能够保持锥形堵头表面上的同一处与连通处接触，起到良好的密封效果。

如上所述是结合具体内容提供的一种或多种实施方式，并不认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。凡与本实用新型的方法、结构等近似、雷同，或是对于本实用新型构思前提下做出若干技术推演，或替换都应当视为本实用新型的保护范围。