一种智能二氧化碳致裂器的制作方法

文档序号:12554738阅读:310来源:国知局

本实用新型涉及爆破装置领域,具体涉及一种智能二氧化碳致裂器。



背景技术:

目前,世界建筑、隧道、矿山破岩、采矿施工工艺,除了机械破岩施工,就是爆炸物的爆破施工。前者效率低下,后者危害极大,并且容易造成爆炸物的流失,造成治安隐患。

液态二氧化碳是高压低温下将二氧化碳气体液化的液体形态。它的通常用途仅限于制冷剂、焊接、铸造工业、清凉饮料、灭火剂、杀虫剂、氧化防止剂、植物生长促进剂等。研究发现,液态二氧化碳还有一个重要的属性,它在超过31℃时开始气化,且随温度的变化压力也不断变化,这就是液态二氧化碳吸热气化相变现象。利用这一特点,在致裂器储液管内充装液态二氧化碳,使用发爆器快速激发加热装置,液态二氧化碳瞬间气化膨胀,并产生高压。其体积膨胀可600-1000倍以上,当压力达到爆破片极限强度(可设定压力)时,定压剪切片破断,高压气体从泄放器释放,作用在煤(岩)体上,从而达到爆破的目的。

目前的智能二氧化碳致裂器结构复杂、启爆程序繁琐,使用较为不便。



技术实现要素:

为解决上述问题,本实用新型提供了一种结构简单、操作方便、的智能二氧化碳致裂器。

本实用新型提供的智能二氧化碳致裂器,包括储液管、充装阀及释放器、发热装置、切割环、定压剪切片及开关装置;其中:储液管、充装阀及释放器均由导电材料制成;储液管两端开口且沿纵向延伸,储液管内形成充装腔;充装阀可拆卸地安装在储液管左端;发热装置设置在充装腔内,发热装置的右端电连接至储液管上,发热装置的左端固定有第一电极;释放器可拆卸地安装在储液管右端,释放器内设有一第二连接柱;开关装置设置在释放器上以控制第二连接柱和释放器之间的导电通断;切割环由释放器的一端抵紧在储液管的右端;定压剪切片密封地安装在切割环的左端;释放器上开设有至少一个泄能孔及与泄能孔连通的一泄能通道,定压剪切片将充装腔的右端与泄能通道的左端相隔开。

优选地,充装阀包括与储液管的左端螺纹连接的基体,基体与第一电极之间设有绝缘层;基体内开纵向设有右端与充装腔连通的安装孔,第一电极固定在安装孔内;基体内还纵向开设有充装孔道;基体内还横向开设有连接孔,连接孔的下端连通至充装孔道,连接孔的上端延伸至基体的上端表面;在充装孔道内设有可朝右纵向回弹以封堵充装孔道的阀芯,阀芯的右端位于连接孔的正下方。

优选地,开关装置包括:将第一电极与释放器隔开的绝缘套;朝左抵近绝缘套的可导电的顶针,顶针可滑动地设置在释放器右端开设的槽孔内,顶针与释放器电连接;及设置在槽孔内的顶销,顶销可在槽孔内左右滑动并朝左抵紧顶针的右端,顶销的右端位于释放器右端面的右侧。

优选地,储液管的靠右一侧朝内延伸形成一环形凸台,切割环由释放器的一端抵紧在环形凸台右端,切割环左侧表面凹陷形成可容纳定压剪切片的容纳空间。

附图说明

图1为本实用新型的智能二氧化碳致裂器的纵向剖视图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请结合参阅图1。本实施例的智能二氧化碳致裂器,包括储液管1、充装阀2及释放器3、发热装置91、切割环4、定压剪切片5及开关装置(未标记);其中:储液管1、充装阀2及释放器3均由导电材料制成;储液管1两端开口且沿纵向延伸,储液管1内形成充装腔(未标记);充装阀2可拆卸地安装在储液管1左端;发热装置91设置在充装腔内,发热装置91的右端通过导线93电连接至储液管1上,发热装置91的左端固定有第一电极92;释放器3可拆卸地安装在储液管1右端,释放器3内设有一第二连接柱6;开关装置设置在释放器3上以控制第二连接柱6和释放器3之间的导电通断;切割环4由释放器3的一端抵紧在储液管1的右端;定压剪切片5密封地安装在切割环4的左端;释放器3上开设有至少一个泄能孔31及与泄能孔31连通的一泄能通道32,定压剪切片5将充装腔的右端与泄能通道32的左端相隔开。

当微电流通过加热装置时,产生高温瞬间将液态二氧化碳气化,急剧膨胀产生高压气体致爆破片破裂,瞬间爆破压力可达200~280Mpa,从起爆至结束整个过程只需0.4毫秒,且是低温下运行,不产生任何有害气体,不产生电弧和电火花,不受高温、高热、高湿、高寒影响。在井下爆破时对瓦斯具有稀释作用。二氧化碳属于惰性气体非易燃易爆物质,爆破过程就是体积膨胀的过程,物理做功而非化学反应。

这样,当开关装置处于将第二连接柱6和释放器3导电连通时,发热装置91的两端分别与第一连接柱92、第二连接柱6电连通。这样发热装置91发热,使液体二氧化碳迅速气化膨胀。当储液管1的压强超过定压剪切片5所能承受的最大剪切压力时,定压剪切片5损毁,气化的二氧化碳从泄能孔31中泄出。该装置结构简单、操作方便。

在其他的一些实施例中,充装阀2包括与储液管1的左端螺纹连接的基体20,基体20与第一电极92之间设有绝缘层(未示出);基体20内开纵向设有右端与充装腔连通的安装孔(未标记),第一电极92固定在安装孔内;基体20内还纵向开设有充装孔道25;基体20内还横向开设有连接孔24,连接孔24的下端连通至充装孔道25,连接孔24的上端延伸至基体20的上端表面;在充装孔道25内设有可朝右纵向回弹以封堵充装孔道的阀芯23,阀芯23的右端位于连接孔24的正下方。这样,当需要进行灌装液体二氧化碳时,直接将一注液管插入连接管中,以朝左顶开阀芯,开启充装通道;当罐装完毕后,拔出注液管后,阀芯23回弹以封堵充装孔道,以防止二氧化碳漏出。因此其灌装操作简单方便、安全。其中,阀芯23的左端可固定在一回复弹簧22的右端,回复弹簧22的左端固定在基体20上。

在其他的一些实施例中,开关装置包括:将第一电极6与释放器3隔开的绝缘套(未标记);朝左抵近绝缘套的可导电的顶针7,顶针7可滑动地设置在释放器3右端开设的槽孔(未标记)内,顶针7与释放器3电连接;及设置在槽孔内的顶销8,顶销8可在槽孔内左右滑动并朝左抵紧顶针7的右端,顶销8的右端位于释放器右端面的右侧。这样,当将释放器3一端插入洞内,顶针7刺穿绝缘套后与第一电极6电连接,进而使发热装置91被接通,从而进入启爆倒计时。这样,其操作较为方便、可靠。

在其他的一些实施例中,储液管1的靠右一侧朝内延伸形成一环形凸台40,切割环4由释放器3的一端抵紧在环形凸台11右端,切割环4左侧表面凹陷形成可容纳定压剪切片5的容纳空间。这样,可使纳定压剪切片5和切割环4被牢固地固定在储液管1在右端。

其中,发热装置91可为简单的发热电阻。释放器3的左端可与储液管1的右端螺纹连接。

本实用新型中其他未详述部分均属于现有技术,故在此不再赘述。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

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