[发明专利]一种高寒区炮孔高压气体破冰装置

权利要求书

1.一种高寒区炮孔高压气体破冰装置，其特征在于，包括破冰单元(1)、提升单元(2)、导向单元(3)和高压气体动力单元(4)；

所述破冰单元(1)包括破冰管体(5)，所述破冰管体(5)的表面分布有三角楔(6)，所述三角楔(6)的外侧形成有气体缝隙(7)；所述破冰管体(5)的顶端设有转接头(8)；

所述提升单元(2)包括卷扬机(9)和提升绳(10)，所述提升绳(10)一端缠绕于所述卷扬机(9)，所述提升绳(10)另外一端经所述导向单元(3)和所述转接头(8)固定连接；

所述高压气体动力单元(4)包括气体增压泵(15)和高压气体传输管(16)，所述高压气体传输管(16)的进气端连接所述气体增压泵(15)，所述高压气体传输管(16)的出气端连接并导通所述转接头(8)。

2.根据权利要求1所述的一种高寒区炮孔高压气体破冰装置，其特征在于，所述破冰管体(5)采用中空的钢管，若干所述三角楔(6)呈环状交错分布在所述破冰管体(5)的外壁，所述气体缝隙(7)导通所述破冰管体(5)的中心，所述转接头(8)经所述破冰管体(5)导通所述气体缝隙(7)。

3.根据权利要求2所述的一种高寒区炮孔高压气体破冰装置，其特征在于，还包括防水单元(11)，所述防水单元(11)设有防水膜(12)，所述防水膜(12)包裹在所述破冰管体(5)的外壁，所述防水膜(12)覆盖所述气体缝隙(7)。

4.根据权利要求3所述的一种高寒区炮孔高压气体破冰装置，其特征在于，所述导向单元(3)包括导向架(13)和导向滑轮(14)，所述导向架(13)设置在炮孔的上方，所述导向滑轮(14)连接所述导向架(13)；

所述提升绳(10)绕过所述导向滑轮(14)后伸入炮孔内部。

5.根据权利要求4所述的一种高寒区炮孔高压气体破冰装置，其特征在于，所述高压气体动力单元(4)还包括三通接头(17)；所述气体增压泵(15)的气体输出口连通所述三通接头(17)的第一接口，所述三通接头(17)的第二接口连接所述高压气体传输管(16)的进气端。

6.根据权利要求5所述的一种高寒区炮孔高压气体破冰装置，其特征在于，还包括压力表(18)，所述压力表(18)连接所述三通接头(17)的第三接口，所述压力表(18)用于监测所述高压气体传输管(16)的输送压力。

7.根据权利要求6所述的一种高寒区炮孔高压气体破冰装置，其特征在于，还包括阀门(19)，所述阀门(19)连接在所述高压气体传输管(16)，所述阀门(19)用于控制所述高压气体传输管(16)的通断。

8.根据权利要求7所述的一种高寒区炮孔高压气体破冰装置，其特征在于，破冰步骤包括：

在炮孔成孔后，涌水结冰前，将导向单元(3)固定在炮孔上方，使导向滑轮(14)处于炮孔中心；

将提升单元(2)的提升绳(10)一端连接破冰单元(1)的转接头(8)，提升绳(10)另一端通过导向滑轮(14)连接卷扬机(9)；

将高压气体动力单元(4)的高压气体传输管(16)一端与三通接头(17)连接，另一端与转接头(8)连接，气体增压泵(15)与三通接头(17)连接，压力表(18)与三通接头(17)连接，将阀门(19)设置在高压气体传输管(16)的炮孔口处；

将防水单元(11)的防水膜(12)包裹住破冰单元(1)，防止所述破冰单元(1)内三角楔(6)充水结冰，再将破冰单元(1)缓慢放入炮孔中；

在炮孔涌水结冰后，装药放炮前，检查高压气体动力单元(4)的气密性；根据预先收集的冰层物理力学参数，调节气体增压泵(15)的增压比，打开气体增压泵(15)开关，读取压力表(18)数据，当数据达到预设的破冰气压时，打开阀门(19)，使高压气体通过高压气体传输管(16)进入破冰单元(1)；

高压气体经过三角楔(6)的聚集作用从气体缝隙(7)排出，产生气刃效果，高压气体气刃冲破防水膜(12)后作用于冻冰，使冻冰破碎。

9.根据权利要求8所述的一种高寒区炮孔高压气体破冰装置，其特征在于，将破冰单元(1)用提升单元(2)的卷扬机(9)通过提升绳(10)提升至炮孔外，留作循环使用。