闭锁泄压一体式二氧化碳致裂器的制作方法

本申请涉及气体爆破技术领域，尤其涉及用于岩体致裂的闭锁泄压一体式二氧化碳致裂器。

背景技术：

二氧化碳致裂技术是利用二氧化碳的液气相变实现岩体致裂的致裂技术，当液态二氧化碳受热时其汽化膨胀速度快，膨胀率高，能快速释放高压气体作用于岩体，使其致裂松动达到开采目的。相对于传统炸药致裂技术，二氧化碳致裂技术相对比较安全，且二氧化碳价格低廉，容易购买，有效地解决了炸药致裂技术中破坏性大、危险性高、灰尘大以及成本高等缺点。因此二氧化碳致裂器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工程中以替代工业炸药进行施工作业。其中的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，以取代传统的二氧化碳致裂器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由于环境温度变化以及在运输及装卸过程中，不可避免地存在颠簸碰撞、抛掷、剧烈震动等不可控因素，会使产品在充装有二氧化碳的情况下，出现产品内的压力快速升高的现象。特别产品在高温环境下使用时，产品内的压力更容易急剧地升高，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。虽然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，而且密封效果不好，容易出现泄漏现象。

技术实现要素：

为了保证致裂器内的气压在升高时能及时泄压，本申请提供了结构简单的闭锁泄压一体式二氧化碳致裂器。

本申请由以下技术方案实现的：

闭锁泄压一体式二氧化碳致裂器，包括膨胀管和设于所述膨胀管上的充能头，所述膨胀管内设有储液腔，所述充能头上设有与所述储液腔连通的充能头内孔以及与所述充能头内孔连通的充液口，所述充能头内孔内设有在充液完成后用于封堵所述充能头内孔以密封所述储液腔的闭锁件，具体的，所述闭锁件通过螺纹配合安装于所述充能头内孔内，所述闭锁件内设有与外界连通的容置室以及位于所述容置室下方并与所述容置室以及储液腔连通的泄压通道，所述容置室内设有用于封堵所述泄压通道的泄压片。

所述泄压通道包括设于其上端且内径自上而下逐渐减小的锥台段，所述锥台段的最大内径等于或小于所述泄压片的直径。

所述容置室内于所述泄压片的上方设有向下顶压所述泄压片的压紧圈。

所述压紧圈设有上下贯穿且与外界常压环境相连通的泄压内孔。

所述压紧圈的上方设有与所述闭锁件相连接并用于向下顶压所述压紧圈从而顶压所述泄压片的调压盖，具体的，所述调压盖通过螺纹配合连接于所述闭锁件上，所述容置室的上端设有内螺纹，所述调压盖上设有与所述容置室的内螺纹相配合连接的外螺纹，所述调压盖上设有位置与所述泄压内孔相对应的泄压出口，所述容置室和所述泄压内孔通过所述泄压出口与外界相连通。

所述闭锁件包括设于其下端且外径自上而下逐渐减小的锥形封堵段，所述充能头内孔包括设于其下端与所述储液腔相连通且内径小于所述锥形封堵段最大外径的充能小径段，充液完成后，所述锥形封堵段插设入所述充能小径段内以封堵所述充能小径段从而密封所述储液腔。

所述泄压片的最大抗压压强为30-40MPa，优选的，所述泄压片的最大抗压压强为35MPa。

所述闭锁件上于所述充液口的上方套设有用于密封所述充能头内孔的密封胶套。

与现有技术相比，本申请有如下优点：

本申请通过在闭锁件上设置容置室、泄压通道和泄压片实现在闭锁件上一体设置泄压结构，使得在组装致裂器时只要将闭锁件安装在致裂器上就能在致裂器上设置有泄压结构，简化了致裂器的结构和组装步骤，便于生产和使用。

【附图说明】

为了更清楚地说明本申请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。

图1是本实施例的截面示意图；

图2是图1的A部放大示意图；

图3是本实施例的俯视图。

【具体实施方式】

如图1-图3所示的闭锁泄压一体式二氧化碳致裂器，包括膨胀管1和设于所述膨胀管1上的充能头2，所述膨胀管1内设有储液腔101，所述充能头2上设有与所述储液腔101连通的充能头内孔201以及与所述充能头内孔201连通的充液口202，所述充能头内孔201内设有在充液完成后用于封堵所述充能头内孔201以密封所述储液腔101的闭锁件3，具体的，所述闭锁件3螺纹连接于所述充能头内孔201内，所述闭锁件3包括设于其下端且外径自上而下逐渐减小的锥形封堵段303，所述充能头内孔201包括设于其下端与所述储液腔101相连通且内径小于所述锥形封堵段303最大外径的充能小径段201a，充液完成后，通过螺纹配合使所述闭锁件3向下移动以使所述锥形封堵段303插设入所述充能小径段201a内以封堵所述充能小径段201a从而密封所述储液腔101。所述闭锁件3内设有与外界连通的容置室301以及位于所述容置室301下方并与所述容置室301以及储液腔101连通的泄压通道302，所述容置室301内设有用于封堵所述泄压通道302的泄压片4。通过在闭锁件上设置容置室、泄压通道和泄压片实现在闭锁件上一体设置泄压结构，使得在组装致裂器时只要将闭锁件安装在致裂器上就能在致裂器上设置有泄压结构，简化了致裂器的结构和组装步骤，便于生产和使用。

为了在使用时保证泄压片4整体能充分感受泄压通道302内的压强，所述泄压通道302包括设于其上端且内径自上而下逐渐减小的锥台段302a，所述锥台段302a的最大内径等于或小于所述泄压片4的直径。

为了稳定的安装泄压片4保证泄压片4在泄压通道302上产生的抗压压强能满足使用，所述容置室301内于所述泄压片4的上方设有向下顶压所述泄压片4的压紧圈5。为了便于高压气体泄压，所述压紧圈5设有上下贯穿且与外界常压环境相连通的泄压内孔501，高压气体冲断泄压片4后可通过泄压内孔501泄露至外界常压环境内。

为了便于将压紧圈5和泄压片4稳定的安装在容置室301内，所述压紧圈5的上方设有与所述闭锁件3相连接并用于向下顶压所述压紧圈5从而顶压所述泄压片4的调压盖6，所述调压盖6上设有位置与所述泄压内孔501相对应的泄压出口601，所述容置室301和所述泄压内孔501通过所述泄压出口601与外界相连通。为了便于安装和拆卸调压盖6，所述调压盖6通过螺纹配合连接于所述闭锁件3上，具体的，所述容置室301的上端设有内螺纹，所述调压盖6上设有与所述容置室301的内螺纹相配合的外螺纹。

另外，为了满足使用要求，所述泄压片4的最大抗压压强为30-40MPa，优选的，所述泄压片4的最大抗压压强为35MPa。

为了在充液时保证二氧化碳能顺利的充装入储液腔101内，防止二氧化碳从闭锁件3上方泄露，所述闭锁件3上于所述充液口的上方套设有用于密封所述充能头内孔201的密封胶套7。

本实施例工作原理如下：

泄压：用户通过充能头上的充液口向储液腔充液，在充液完成后通过螺纹配合使充能头内孔上的闭锁件向下移动以封堵充能小径段从而密封二氧化碳致裂器的储液腔。当储液腔内的气压升高并使泄压通道内的压强大于泄压片的最大抗压压强时，储液腔内的高压气体会冲断泄压片并通过泄压通道、压紧圈的泄压内孔和泄压出口排出至外界常压环境中，从而实现二氧化碳致裂器的泄压作业。

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