[发明专利]一种顶针密封式引爆器及致裂器

说明书

技术领域

本发明属于引爆器技术领域，尤其涉及顶针密封式引爆器及致裂器。

背景技术

气体爆破技术，是利用易气化的液态或固体物质气化膨胀产生高压气体，使周围介质膨胀做功，并导致破碎，具有无明火、安全、高效的特点。

二氧化碳气体爆破器是气体爆破技术中的典型爆破器材，被广泛应用在采矿业、地质勘探、水泥、钢铁、电力等行业、地铁与隧道及市政工程、水下工程、以及应急救援抢险中。

现有的气体爆破器主要包括汽化储液管和安装在汽化储液管内的发热引爆器；发热引爆器点火发热后将汽化储液管内的易气化物气化，并导致膨胀爆炸。

现有气体爆破器引爆器的结构主要是将产热的化学反应物通过装料带装在金属网管内，并将电热丝封装在化学反应物中；(参考专利文献：低温气体爆破器，公告号：CN2514304，公开日：2002.10.02)；该种引爆器结构需预先填装能发生产热反应的氧化剂和还原剂，普遍采用的是粉末状氧化剂和还原剂，常用的产热反应物组合是硫磺（S）、硝石（KNO3）和碳粉（C），其反应方程式为：S+2KNO3+3C=K2S+N2↑+3CO2↑，俗称黑火药反应，该种反应料的成本较低。

采用上述结构的引爆器，存在的问题是：1、引爆器内所需填装的热反应物是需进行混料、拌匀、卷料或装袋等过程的加工，填装过程耗时耗工，制造成本较大；2、引爆器在填装药剂过程，氧化剂和还原剂容易出现混合不均的问题，导致放热效率较低；3、热反应料需预先混合填充，运输过程中温度偏高易引发燃烧或爆炸，具有较大的安全隐患；4、由于引爆材料的延时或其他情况出现，容易出现哑炮的情况，无法判断哑炮是何种原因造成的，故不能通过排哑炮方式消除安全隐患；5、现有气体爆破器引爆方式采用固态活化剂燃烧产生高温，直接导热到液态二氧化碳，使液态二氧化碳气化膨胀，其液态二氧化碳的吸热效率较低；6、引爆器的放热速度较慢，药剂反应不充分，热释效率低，液态物气化后的压强偏小，爆破威力较小；7、爆破后，引爆器内的反应物产生大量的含量有毒有害气体，如硫化氢、二氧化硫、一氧化氮和二氧化氮等气体，给爆破场所带来较大的毒害污染。

另外，由于常规充气阀中的密封球位于阀杆的底部，密封球受到阀杆的挤压过大时，密封球会发生破损性形变，这导致密封球在通过试压检测使用后，后续的正常使用可能存在漏气现象。

发明内容

本发明所要实现的目的是：设计出一种具有加工简单、制造成本低、反应料混合均匀度高、放热效率高、运输安全性好、无哑炮隐患以及液态气化物吸热效果好的引爆器，并能避免试压过程中密封球发生破损性形变；以解决背景技术中存在的技术问题。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种顶针密封式引爆器，

其特征在于，包括壳体、填充腔、点火机构和充气机构，壳体内为填充腔，壳体连接点火机构和充气机构，所述填充腔填充有还原剂和氧化剂，所述氧化剂为液态氧、超临界态氧或高压气态氧，所述还原剂为含碳有机物或还原性单质；

所述点火机构包括电热丝、导线、导线穿孔和密封基体，电热丝连接导线，密封基体轴心部为导线穿孔，导线通过绝缘层外包穿过导线穿孔；所述导线穿孔的一端为内螺纹孔，内螺纹孔底部安装内密封胶圈，内螺纹孔配合有穿孔螺丝，穿孔螺丝的轴心开设有穿孔，导线穿过内密封胶圈和穿孔螺丝，穿孔螺丝配合内螺纹孔压紧内密封胶圈，所述密封基体外壁密封连接壳体的一端；

所述充气机构包括充气孔、阀杆和充气阀座，充气孔贯通充气阀座的底部与顶部，充气孔中部为锁气腔，阀杆通过螺纹结构活动安装在锁气腔内，阀杆的顶部安装有顶头和顶头密封圈，顶头密封圈套在顶头上，所述充气阀座密封连接壳体的一端。

进一步，所述还原剂为纤维质材料。纤维质材料包括木屑、纸屑、棉丝。采用该类还原剂，燃烧后，反应物为二氧化碳和水汽，具有无毒害气体污染的效果。

进一步，所述还原剂为还原性单质。还原性单质包括碳粉、铝粉、镁粉、铁粉或硅粉。

进一步，所述还原剂为煤粉或碳黑。该种材料成本极低，且对超临界氧有较强的吸附性，其反应热量释放大。

进一步，所述还原剂为动物毛质。该种材料具有较强的吸附性。

进一步，所述还原剂为石油化工产品。所述石油化工产品包括煤油、柴油、汽油或石蜡。

进一步，所述还原剂为油脂类产品。所述油脂类产品包括动物油、植物油或合成油脂。

进一步，所述还原剂为糖类物质。所述糖类物质包括葡萄糖、蔗糖或淀粉。

进一步，所述还原剂为醇类物质。所述醇类物质包括乙醇、丙醇或丁醇。