CN106931839A - 致裂器用充能引爆一体化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种致裂器用充能引爆一体化装置，属气体致裂器领域，包括连接件、活化器，连接件下部与膨胀件密封连接，连接件内设过液腔，连接件上设有进液口，活化器装于充能头上，充能头设有充液通道，充液通道连通过液腔与膨胀件内腔。能完成充能、引爆两项功能，实现充液完成后的致裂器自动闭合或半自动闭合，简化安装操作，且使膨胀件结构简化，成本降低。
Description
技术领域
本发明涉及一种二氧化碳致裂器，尤其是用于岩体***的致裂器用充能引爆一体化装置。
背景技术
二氧化碳气爆技术于与***相比具有价格低、安全、易于使用等优点。二氧化碳致裂器类型产品，其主要结构不外乎三大主件：充能装置、泄能装置、活化装置。而在储液管的外形方面，为减少了制造难度，保证管体材料的强度，采用圆柱形管体结构。而在圆筒体内安装三大主件时，只能从两端装入。这样一来，就有一端必须得安装两个主件。这样结构类型产品，两个主体都是直接装在或设计在储液管端面，对安装处的有偏心位置加工，且对加工的精度要求较高，充装时很容易出现漏气现象；现有的充能装置，在充能结束时，不能自动封堵充液孔，要人工拧入密封螺栓等封堵件才能使致裂器整体密闭；现有的在一端安装两个主件的气体致裂器，其安装操作一般是：先装端盖、再装活化器、再装封堵件将安装活化器的开口密封，再接充液管从充液口充入液态二氧化碳或其他液态气体，在充装入额定量后，取下外部充液管，将充液口封堵，需以上7个步骤，花费较多时间。
发明内容
本发明的目的是提供一种致裂器用充能引爆一体化装置，能完成充能、引爆两项功能，实现充液完成后的致裂器自动闭合或半自动闭合，简化安装操作，且使膨胀件结构简化，成本降低。
本发明提出一种致裂器用充能引爆一体化装置，包括连接件、活化器，连接件下部与膨胀件密封连接，连接件内设过液腔，连接件上设有进液口，活化器装于充能头上，充能头设有充液通道，充液通道连通过液腔与膨胀件内腔。
优选地，当充液未完成时，充液通道为畅通状态，当充液完成时，充液通道封堵。
连接件与膨胀件顶部密封连接后，连接件、充能头、活化器之间形成封闭的空间。
连接件上部设有可上下活动的推进器，推进器的外端伸出至连接件外部，推进器的内端伸及至活化器顶部的沉孔；所述推进器的内端为多边形柱，活化器顶部的沉孔相应地为多边形沉孔；推进器设有密封锥面，密封锥面上设有密封圈，连接件上部相应地设有密封锥孔。
所述活化器装于充能头的安装孔内，充液通道是位于安装孔圆周上的一个或多个小孔，活化器主要由上堵头和活化管组成，上堵头包括圆柱部和圆锥部，安装孔相应地设有柱孔段和锥孔段，充液通道的长度小于柱孔段长度；所述上堵头圆锥部上设有密封圈。
所述进液口处设有换向阀，在换向后进液口能成为排液口；或者在连接件上另一位置开排液口。
所述充能头与膨胀件一体成型或者充能头与连接件一体成型。
所述活化器装于充能头的安装孔内，活化器主要由上堵头和活化管组成，上堵头外径小于安装孔孔径，安装孔与上堵头之间的空隙形成充液通道；活化器上堵头中段设有过流凹槽，充能头的安装孔内设有防落装置。
所述连接件的进液口开在顶部，活化器上堵头上部设有密封锥面，密封锥面上设有密封圈，连接件上部相应地设有密封锥孔。
所述防落装置为充能头的安装孔内的收口锥面，或安装孔内伸出的环形平台，或固连在安装孔内壁上的防落凸块。
本发明的有益效果是：集充能、引爆于一体，能实现充能、引爆两项功能，能与膨胀管、膨胀球等膨胀件通过一加一的两件式、傻瓜式的安装，简化安装程序和操作步骤，通过实现充液完成后，本装置能通过充入的液态气体压力实现致裂器自动闭合或半自动闭合：第一种实施方案在有压力的液态气体充入后，液压力将推进器往上顶，推进器中段的密封锥面紧紧地压住连接件上部密封锥孔，通过密封锥面上的密封圈使两者可靠密封，这样就实现了自动压力封堵，当其充装量达到规定要求后，停止充液，操作推进器将活化器旋入充能头，使活化器的上堵头圆锥部及密封圈压紧充能头的安装孔锥孔段，将膨胀件与活化器严格密封，同时打开排液口，将多余的高压液态排空；第二种实施方案则是直接从连接件顶部的进液口充入有压力的液态气体，当其充装量达到规定要求后，液压力将活化器上堵头往上顶，使活化器上堵头上部的密封锥面压紧连接件上部的密封锥孔，并通过密封圈实现两者可靠密封，这样就实现了自动压力封堵。本装置将现有技术中的7个步骤简化，其中第一种实施方案将程序简化为4个步骤：将本充能引爆一体化装置装在膨胀件上，接外部充液管至充液口充液，通过推进器的将活化器拧入封堵住充液通道，同时排液口自动排液，取下外部充液管；其中第二种实施方案将程序简化为3个步骤：将本充能引爆一体化装置装在膨胀件上，接外部充液管至充液口充液，取下外部充液管。当充能头与膨胀件一体成型时，膨胀件为带充能上端盖的管件或球件，本充能引爆一体化装置的连接件通过螺纹连接等可拆卸的方式与膨胀件密封连接；当充能头与连接件一体成型时，膨胀件为带充能上端盖的管件或球件，膨胀件为向上敞口的管件或球件，本充能引爆一体化装置通过螺纹连接等可拆卸的方式与膨胀件密封连接，膨胀件的结构更加简化，整个致裂器为膨胀件加本装置的一加一的两件式结构，极大的简化了安装、充液程序。
附图说明
图1为本发明实施例一的结构示意图；
图2为本发明实施例二的结构示意图；
图3为本发明实施例三的充液开时状态的结构示意图；
图4为本发明实施例三的充液完成状态的结构示意图；
附图标记：连接件1、活化器2、膨胀件3、过液腔4、进液口5、充能头6、充液通道7、推进器8、推进器的内端9、密封锥面10、上堵头11、活化管12、圆柱部13、圆锥部14、密封圈15、扳手16、换向阀17、排液口18、过流凹槽19、收口锥面20。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
实施例一
参照图1，本实施例包括连接件1、活化器2，连接件下部与膨胀件3密封连接，连接件内设过液腔4，连接件上设有进液口5，活化器2装于充能头6上，充能头6设有充液通道7，充液通道7连通过液腔4与膨胀件3内腔。当充液未完成时，充液通道7为畅通状态，当充液完成时，充液通道封堵。连接件1与膨胀件3顶部密封连接后，连接件、充能头、活化器之间形成封闭的空间。连接件1上部设有可上下活动的推进器8，推进器8的外端伸出至连接件外部，并设有搬手，推进器的内端9伸及至活化器顶部的沉孔；所述推进器的内端为多边形柱，活化器2顶部的沉孔相应地为多边形沉孔；推进器8的中段设有密封锥面10，密封锥面10上设有密封圈，连接件上部相应地设有密封锥孔。所述活化器2装于充能头6的安装孔内，充液通道7是位于安装孔圆周上的一个或多个小孔，充液通道7与安装孔贯通，活化器主要由上堵头11和活化管12组成，上堵头包括圆柱部13和圆锥部14，安装孔相应地设有柱孔段和锥孔段，充液通道的长度小于柱孔段长度；所述上堵头圆锥部上设有密封圈15。所述进液口5处设有换向阀，在换向后进液口成为排液口。充能头6与膨胀件3一体成型。电点火线与活化器上堵头注塑成一体，充装时缠紧短接在充液腔内。使用时因为充装设备拆开，将其松开即可使用。
工作过程为：先将活化器装入充能头上的安装孔，将连接件1与膨胀件3通过螺纹密封连接，活化器2的上堵头设有外螺纹，将推进器8内端伸入活化器2顶部的多边形沉孔，操作推进器8，将上堵头旋入充能头上的安装孔内一定深度，不需旋拧至底，使上堵头11的圆柱部没有堵住充液通道7，以确保有空隙让液体介质通过，将外部充液机构装于进液口5，在有压力的液态气体充入后，液压力将推进器8往上顶，推进器中段的密封锥面10紧紧地压住连接件1上部密封锥孔，通过密封锥面上的密封圈使两者可靠密封，这样就实现了推进器8与连接件1之间自动压力封堵，当其充装量达到规定要求后，关阀进液口处的阀门，停止充液，操作推进器上的扳手16，将活化器纵深地旋入充能头，使活化器2的上堵头圆锥部及密封圈压紧充能头的安装孔锥孔段，将膨胀件与活化器严格密封，旋搬手的同时控制换向阀17进行换向，使进液口变成排液口，将多余的高压液态气体排空。拆下外部的充液机构的后即可投入使用。管体引爆后通过膨胀件管体或球体上的泄能槽、泄能孔或泄能窗等进行泄能。
实施例二
参照图2，本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于，连接件上一侧设有进液口5，另一侧设有排液口18。操作过程中，通过进液口充入液态气体，当其充装量达到规定要求后，关阀进液口处的阀门，打开排液口18上的阀门开始排液。
实施例三
参照图3、4，本实施例包括连接件1、活化器2，连接件下部与膨胀件3密封连接，连接件内设过液腔4，连接件上设有进液口5，活化器2装于充能头6上，充能头6设有充液通道7，充液通道7连通过液腔4与膨胀件3内腔。当充液未完成时，充液通道7为畅通状态，当充液完成时，充液通道封堵。连接件1与膨胀件3顶部密封连接后，连接件、充能头、活化器之间形成封闭的空间。所述活化器2装于充能头的安装孔内，活化器2主要由上堵头11和活化管12组成，上堵头外径小于安装孔孔径，安装孔与上堵头之间的空隙形成充液通道7；活化器上堵头中段设有过流凹槽19，充能头的安装孔内设有防落装置。所述连接件的进液口5开在顶部，活化器上堵头上部设有密封锥面10，密封锥面上设有密封圈，连接件1上部相应地设有密封锥孔。所述防落装置为充能头的安装孔内的收口锥面20。所述充能头与膨胀件一体成型。
其工作过程为：将活化器放入充能头上的安装孔，再将连接件与膨胀件密封连接，活化器的下端便卡在防落装置即安装孔内的收口锥面20上，而充液通道、活化器上堵头上的过流凹槽处于畅通状态，将外部充液机构装于进液口5，在有压力的液态气体充入后，液压力将活化器2往上顶，使活化器2上堵头上部的密封锥面压紧连接件上部的密封锥孔，并通过密封圈实现两者可靠密封，这样就实现了自动压力封堵。拆下外部的充液机构的后即可投入使用。管体引爆后通过膨胀件管体或球体上的泄能槽、泄能孔或泄能窗等进行泄能。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种致裂器用充能引爆一体化装置，其特征在于，包括连接件、活化器，连接件下部与膨胀件密封连接，连接件内设过液腔，连接件上设有进液口，活化器装于充能头上，充能头设有充液通道，充液通道连通过液腔与膨胀件内腔。
2.根据权利要求1所述的致裂器用充能引爆一体化装置，其特征在于，当充液未完成时，充液通道为畅通状态，当充液完成时，充液通道封堵。
3.根据权利要求2所述的致裂器用充能引爆一体化装置，其特征在于，连接件与膨胀件顶部密封连接后，连接件、充能头、活化器之间形成封闭的空间。
4.根据权利要求2所述的致裂器用充能引爆一体化装置，其特征在于，连接件上部设有可上下活动的推进器，推进器的外端伸出至连接件外部，推进器的内端伸及至活化器顶部的沉孔；所述推进器的内端为多边形柱，活化器顶部的沉孔相应地为多边形沉孔；推进器设有密封锥面，密封锥面上设有密封圈，连接件上部相应地设有密封锥孔。
5.根据权利要求4所述的致裂器用充能引爆一体化装置，其特征在于，所述活化器装于充能头的安装孔内，充液通道是位于安装孔圆周上的一个或多个小孔，活化器主要由上堵头和活化管组成，上堵头包括圆柱部和圆锥部，安装孔相应地设有柱孔段和锥孔段，充液通道的长度小于柱孔段长度；所述上堵头圆锥部上设有密封圈。
6.根据权利要求4所述的致裂器用充能引爆一体化装置，其特征在于，所述进液口处设有换向阀，在换向后进液口能成为排液口；或者在连接件上另一位置开排液口。
7.根据权利要求1所述的致裂器用充能引爆一体化装置，其特征在于，所述充能头与膨胀件一体成型或者充能头与连接件一体成型。
8.根据权利要求2所述的致裂器用充能引爆一体化装置，其特征在于，所述活化器装于充能头的安装孔内，活化器主要由上堵头和活化管组成，上堵头外径小于安装孔孔径，安装孔与上堵头之间的空隙形成充液通道；活化器上堵头中段设有过流凹槽，充能头的安装孔内设有防落装置。
9.根据权利要求8所述的致裂器用充能引爆一体化装置，其特征在于，所述连接件的进液口开在顶部，活化器上堵头上部设有密封锥面，密封锥面上设有密封圈，连接件上部相应地设有密封锥孔。
10.根据权利要求8所述的致裂器用充能引爆一体化装置，其特征在于，所述防落装置为充能头的安装孔内的收口锥面，或安装孔内伸出的环形平台，或固连在安装孔内壁上的防落凸块。
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| CN106931839B (zh) | 2018-10-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Integrated device for charging and detonating explosive devices Effective date of registration: 20231222 Granted publication date: 20181019 Pledgee: Agricultural Bank of China Limited by Share Ltd. Yongzhou cold water bank branch Pledgor: HUNAN LIEYAN TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: Y2023980073631 |