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    重庆时时彩规律破解教程: 一种能重复利用的复合结构气体爆破器及其制造方法.pdf

    关 键 词:
    一种 重复 利用 复合 结构 气体 爆破 及其 制造 方法
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    摘要
    申请专利号:

    CN201610787793.5

    申请日:

    2016.08.31

    公开号:

    CN106225599A

    公开日:

    2016.12.14

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):F42B 3/04申请日:20160831|||公开
    IPC分类号: F42B3/04; F42B3/06; F42B3/28; F42B33/00; E21C37/14; E21D9/00; B32B1/02; B32B27/30; B32B27/36; B32B27/34; B32B27/32; B32B27/02; B32B27/12; B32B17/02; B32B17/12; B32B9/00; B32B9/04; B32B15/14; B32B33/00 主分类号: F42B3/04
    申请人: 郭远军
    发明人: 郭远军
    地址: 425000 湖南省永州市冷水滩区蔡市路1号
    优先权:
    专利代理机构: 代理人:
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201610787793.5

    授权公告号:

    |||

    法律状态公告日:

    2018.04.03|||2016.12.14

    法律状态类型:

    实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种能重复利用的复合结构气体爆破器,包括储能装置和充气引爆装置,充气引爆装置包括充气机构和引爆机构,充气机构和引爆机构安装在储能装置中,所述储能装置采用抗压强度大于345Mpa的材料制成;所述储能装置的底部内层设置有泄能内罩,所述泄能内罩上开设泄能窗,泄能窗密封安装定压爆破片,所述泄能内罩采用金属材质,所述储能装置呈至少两层结构;本发明所述能重复利用的复合结构气体爆破器具有厚度薄,重量轻,便于运输、安装,制造简单,耗材成本低,生产成本低,充气快,密封性好,使用寿命长等优点。

    权利要求书

    1.一种能重复利用的复合结构气体爆破器,包括储能装置(1)和充气引爆装置(2),充
    气引爆装置包括充气机构(22)和引爆机构(23),充气机构(22)和引爆机构(23)安装在储能
    装置(1)中,其特征在于:所述储能装置(1)采用采用抗压强度大于345Mpa的材料制成,所述
    储能装置(1)呈至少两层结构,储能装置(1)的底部内层设置有泄能内罩(3),所述泄能内罩
    (3)上开设泄能窗(31),泄能窗(31)密封安装定压爆破片(32),所述泄能内罩(3)采用金属
    材质。
    2.根据权利要求1所述的能重复利用的复合结构气体爆破器,其特征在于:所述储能装
    置(1)呈两层结构,由内到外为网状层(12)和硬化层(13),所述网状层(12)为碳纤维、玻璃
    纤维、芳纶纤维、聚酯纤维或其复合材料中的任意一种或至少两种材料。
    3.根据权利要求1所述的能重复利用的复合结构气体爆破器,其特征在于:所述储能装
    置(1)呈三层结构,由内到外为基体层(11)、网状层(12)和硬化层(13),所述网状层(12)为
    碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、聚酯纤维或其复合材料中的任意一种或至少两种材料。
    4.根据权利要求3所述的能重复利用的复合结构气体爆破器,其特征在于:所述基体层
    (1)采用有机玻璃或聚酯纤维或聚乙烯或聚丙烯或软质硅胶材料中的一种或至少两种合
    成。
    5.根据权利要求2或3所述的能重复利用的复合结构气体爆破器,其特征在于:所述硬
    化层(13)采用UV硬化胶或环氧树脂胶或瞬间胶或厌氧胶或石膏或水泥中的一种或至少两
    种合成。
    6.根据权利要求1所述的能重复利用的复合结构气体爆破器,其特征在于:所述储能装
    置(1)厚度是1-30mm。
    7.一种能重复利用的复合结构气体爆破器的制造方法,其特征在于:用橡胶质通过塑
    料模具经过吹塑、挤吹、或者注塑形成储能装置的内腔,即基体层;在储能装置的内腔口放
    置充气引爆装置,反复使用碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、聚酯纤维或其复合材料中的任意
    一种和硬化剂包裹储能装置的内腔外层,形成纤维层与硬化层的多层反复叠合腔壳。

    说明书

    一种能重复利用的复合结构气体爆破器及其制造方法

    技术领域

    本发明属于爆破领域,涉及爆破装置,具体为一种能重复利用的复合结构气体爆
    破器及其制造方法。

    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;气体爆破技术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。目前气体爆破技术采
    用的设备是气体爆破管,其爆破管主要包括充气结构、引爆结构、膨胀介质储存结构和密封
    结构,其存在如下不足:

    目前气体爆破技术采用的膨胀介质储存结构主要是钢管或钢瓶结构,用于制做钢管或
    钢瓶的钢材,其抗拉强度为345MPa,为满足设计承压要求,厚度比较大;此外,采用钢管容易
    出现瓶口变形、破损、划痕问题,爆破后不能修复或需返厂修复,造成修复成本高。

    目前气体爆破技术采用的充气结构是螺丝锁孔,在安装过程中需要进行除锈和划
    痕处理,然后进行密封处理,然后进行活化器安装,爆破片安装,爆破片引线两头通断检查,
    爆破片引线两头与外壳通断检查,整体安装完成后,进行连接头与外壳通断检查,充气时需
    扭松螺丝,充气结束后需扭紧螺丝,充气步骤需要洗管降温,其充气过程较为费时,检查过
    程较为繁琐。

    目前气体爆破技术采用的引爆方式是电热丝加热引爆,其电热丝与钢管管体需绝
    缘层;

    目前气体爆破技术采用的密封结构是密封圈或密封胶,采用密封圈或密封胶的密封方
    式,其密封稳定性较差,注入液态气体后存在30%的储能装置瓶口漏气。

    目前气体爆破技术制造工艺是通过对钢材进行铸造、高温火吹气、切割、焊接、打
    孔、挤压缩口、热处理、车螺纹、密封处理等等工艺形成密封的钢瓶或钢管,制造过程繁琐,
    耗时,人力成本和耗材成本较大。

    此外,现有的一次性气体爆破器,存在各密封部位容易漏气;而能重复利用的气体
    爆破器存在瓶口厚度大,出气口容易变形,出气口容易损坏,出气口容易划伤;以上两种气
    体爆破器共同存在:瓶体厚度大,瓶体整体重量大,充气后重量更大,不便于搬运和运输,充
    气量小,制造过程繁琐,耗时,人力成本和耗材成本较大问题。

    二氧化碳爆破技术作为气体爆破技术中的典型,也是发展的较为成熟的技术;二
    氧化碳爆破技术是一种低电压起爆的物理膨胀技术,在实施过程中无火花外露、预裂威力
    大、无需验炮,由于二氧化碳爆破的安全性非常高,其用途非??砉?,可应用于高煤含量、高
    瓦斯含量的煤矿区开采;现有二氧化碳爆破技术所采用的设备主要是二氧化碳爆破管,其
    中,发展较好、应用较为广泛的是专利文献中所记载的二氧化碳爆破开采器(公开号:
    CN204609883U,公告日:2015.09.02),该二氧化碳爆破开采器包括泄能头、泄能孔、爆破片、
    筒体、自动加热器和引线,筒体用于储存干冰,泄能头与筒体之间设置有爆破片,自动加热
    器安装在筒体内部,自动加热器连接引线;该二氧化碳爆破开采器通过在引线上通电,自动
    加热器对筒体内干冰加热,使干冰气化高压膨胀,并通过爆破片和泄能孔泄能,使周围介质
    受压裂开;该种二氧化碳爆破开采器具有可循环利用的优点,但该二氧化碳爆破开采器仍
    然存在如下技术问题:

    1.爆破筒的厚度在8-60mm,且其钢材的密度大,其气体爆破器普遍存在重量大,运输、
    安装过程费时、费力的问题;2.筒体的制造工艺(十多个步骤,每一个步骤费时、费力)繁琐,
    耗时,人力成本和耗材成本较大;3.充气过程较为费时;4.管体易变形,密封稳定性差;5.故
    障率高,成品率低;6.维修成本高或维修难度大;7.能重复利用的钢瓶瓶口容易划伤和腐
    蚀,导致漏气,密封性差;8.储能后爆破器的稳定性差;9.储气量小。

    发明内容

    本发明所要实现的目的是:减小现有气体爆破器的重量,降低生产成本,同现有技
    术先比同大小的钢瓶储能量更大,简化充气过程,克服密封问题;以解决上述背景技术中现
    有气体爆破器所存在的:1.爆破筒的厚度在8-60mm,且其钢材的密度大,其气体爆破器普遍
    存在重量大,运输、安装过程费时、费力的问题;2.筒体的制造工艺繁琐,耗时,人力成本和
    耗材成本较大;3.充气过程较为费时;4.管体易变形,密封稳定性差;5.故障率高,成品率
    低;6.维修成本高或维修难度大;7.能重复利用的钢瓶瓶口容易划伤和腐蚀,导致漏气,密
    封性差;8.储能后爆破器的稳定性差;9.储气量小。

    为解决其技术问题本发明所采用的技术方案为:一种能重复利用的复合结构气体
    爆破器,包括储能装置和充气引爆装置,充气引爆装置包括充气机构和引爆机构,充气机
    构、引爆机构安装在储能装置中;

    其特征在于:所述储能装置采用抗压强度大于345Mpa的材料制成;所述储能装置的底
    部内层设置有泄能内罩,所述泄能内罩上开设泄能窗,泄能窗密封安装定压爆破片,所述泄
    能内罩采用金属材质,所述储能装置呈至少两层结构,储能装置为圆柱型结构。

    进一步,所述储能装置采用两层结构,所述储能装置包括由内向外依次分布的网
    状层和硬化层。

    进一步,所述储能装置呈三层结构,由内到外为基体层、网状层和硬化层,所述网
    状层为碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、聚酯纤维或其复合材料中的任意一种或至少两种材料

    碳纤维或芳纶纤维具有较强的抗拉性和弹性,具有较长的寿命,可循环使用,玻璃纤维
    或聚酯纤维最便宜,最适合制造一次性的爆破器。

    进一步,所述基体层采用有机玻璃(PMMA)或聚酯纤维(PET)或聚乙烯(PE)或聚丙
    烯(PP)或软质硅胶材料中的一种或至少两种合成。

    因碳纤维的抗拉强度达3500MPa以上,芳纶纤维的抗拉强度达5000-6000MPa,玻璃
    纤维的抗拉强度在2500MPa左右,聚酯纤维的抗拉强度达500MPa以上,故完全可以替代现有
    钢材345MPa进行高压液态易气化介质的约束。

    进一步,所述硬化层采用UV硬化胶或环氧树脂胶或瞬间胶或厌氧胶或石膏或水
    泥。

    进一步,所述水泥采用高铝酸盐水泥。

    进一步,所述储能装置厚度是1-30mm。

    进一步,最优选所述储能装置厚度是1-3mm。

    进一步,次选所述储能装置厚度是3-10mm。

    进一步,优选所述储能装置厚度是10-15mm。

    进一步,所述储能装置的球半径为5-20cm。

    进一步,所述基体层的厚度为0.2-10mm。

    进一步,所述网状层的厚度为1-10mm。

    进一步,所述硬化层的厚度为1-10mm。

    进一步,所述基体层的厚度为0.2mm。

    进一步,所述网状层的厚度为1mm。

    进一步,所述硬化层的厚度为1mm。

    进一步,所述基体层的厚度为1mm。

    进一步,所述网状层的厚度为5mm。

    进一步,所述硬化层的厚度为5mm。

    进一步,所述基体层的厚度为2mm。

    进一步,所述网状层的厚度为10mm。

    进一步,所述硬化层的厚度为10mm。

    进一步,所述充气机构采用单向阀充气结构。

    进一步,所述充气机构采用螺扭开关式充气结构。

    进一步,所述充气机构采用按压开关式充气结构。

    进一步,所述引爆机构采用物理加热方式引爆。

    进一步,所述引爆机构采用化学反应放热方式引爆。

    进一步,所述引爆机构采用电热丝引爆结构。

    进一步,所述引爆机构包括活化剂和电热丝,电热丝输入极引出外部,电热丝的发
    热部位镶嵌在活化剂内。

    进一步,所述引爆机构采用导热丝引爆结构。

    进一步,所述引爆机构采用化学剂引爆结构。

    进一步,所述储能装置与充气引爆装置的连接方式为螺纹连接。

    进一步,所述储能装置与充气引爆装置的连接方式为套接整体硬化。

    进一步,所述储能装置与充气引爆装置的连接方式为缠绕连接并硬化成型。

    进一步,所述储能装置与充气引爆装置的连接方式为纤维布包裹并硬化成型。

    进一步,所述充气机构和引爆机构分别直接安装在储能装置中。

    进一步,所述充气机构和引爆机构共同通过密封基体安装在储能装置中。

    进一步,所述充气引爆装置的的密封基体下部延伸出突环,储能装置的缩口延伸
    到突环内侧,其突环与储能装置缩口配合,用于防止与储能装置发生脱落。

    进一步,所述充气机构采用单向阀结构时,其充气机构结构是:包括阀座、止挡环
    和锁合弹簧,止挡环安装在阀座中上部,止挡环中心为气孔,止挡环下方为气压球阀,气压
    球阀下部为锁合弹簧,锁合弹簧安装在阀座中部,当气压球阀下方的压强大于上方压强时,
    气压球阀受到压强差力和锁合弹簧的弹力,与阀座下部闭合,当气压片下方的压强小于上
    方压强时,且气压片受到压强差力大于锁合弹簧的弹力时,气压片向下移动,与阀座下部张
    开。

    进一步,所述阀座上方还设置有密封螺帽。

    进一步,所述充气引爆装置的引爆机构采用电热丝引爆结构时,引爆机构包括电
    阻丝和接电导线。

    进一步,所述充气引爆装置的引爆机构采用化学剂引爆结构时,引爆机构包括碱
    金属区和蓄水区,碱金属区与蓄水区通过油区隔离,油区设置有抽液管;抽液管对油区内的
    隔离油进行抽吸时,蓄水区内的水进入油区,与碱金属区的碱金属发生放热反应。

    进一步,所述突环上设置有密封槽。

    进一步,所述密封基体外侧安装设置有密封压盖,密封压盖通过螺纹结构与密封
    基体连接;密封压盖通过旋转可向上或向下移动,用于与突环配合压紧储能装置缩口。

    进一步,所述储能装置制成一次性利用结构。

    进一步,所述储能装置制成重复利用结构,所述储能装置还连接有硬质法兰,硬质
    法兰安装有泄能窗,泄能窗采用相对较薄合金片制成。

    进一步,所述硬质法兰采用钛合金材料制成。

    上述能重复利用的复合结构气体爆破器的制造工艺方式如下:

    制造工艺1:先(如塑料瓶、硬纸壳)做一个基体,然后对基体进行充气后成固定形状,在
    基体外层缠绕或套接一层玻璃纤维材质的网状层,网状层通过硬化材料进行硬化,此方法
    适合制作一次性圆柱型复合结构气体爆破器和能重复利用的复合结构气体爆破器。

    制造工艺2:先(如塑料瓶、硬纸壳)做一个固定形状的基体,在基体外层缠绕或套
    接一层玻璃纤维材质的网状层,网状层通过硬化材料进行硬化(如涂胶,涂树脂),然后取出
    基体,此方法适合制作一次性圆柱型复合结构气体爆破器和能重复利用的复合结构气体爆
    破器。

    制造工艺3:先(如塑料瓶、硬纸壳)做一个基体,然后对基体进行充气后成固定形
    状,在基体外层缠绕或套接一层玻璃纤维材质的网状层,网状层通过硬化材料进行硬化,然
    后外层又在外层缠绕或套接一层玻璃纤维材质的网状层,然后又对网状层进行硬化,此方
    法适合制作一次性圆柱型复合结构气体爆破器和能重复利用的复合结构气体爆破器。

    制造工艺4:将密封性胶质浇筑在爆破管管体模型外层,干化后形成具有一定弹性
    的袋体,并将其密封弹性袋体取出,用作基体层;使用纤维质材料编制出与管体模型外表面
    形状、大小一致的纤维质袋体,用作网状层;将上述密封弹性袋装入纤维质袋体,并同时将
    密封弹性袋和纤维质袋的开口套接套接在充气引爆装置上;使用充气设备将其密封弹性袋
    体和纤维质袋体膨胀成爆破管管体模型;在上述膨胀成管体模型形状的纤维质袋体上蘸浸
    或喷涂可硬化材质,使其硬化材质渗入到纤维质袋体内,并覆盖纤维质袋体表面,形成硬化
    层;待硬化材质硬化后,其密封弹性袋与纤维质袋均被粘结和固化。

    制造工艺5: 用橡胶质通过塑料模具经过吹塑、挤吹、或者注塑成储能装置的内
    腔;从储能装置内腔内引出多跟纤维质线条,并安装充气引爆装置;将引出多跟纤维质线条
    均匀的缠绕在储能装置内腔外层和充气引爆装置外层,露出充气引爆装置的充气口和引爆
    线。

    制造工艺6:使用纤维材料和固化剂塑形成储能装置;在储能装置上安装在用于连
    接充气引爆装置的硬质接头,并在储能装置与硬质接头连接处使用纤维材料缠绕并固化;
    将充气引爆装置安装在硬质接头上。

    制造工艺7:用橡胶质通过塑料模具经过吹塑、挤吹、或者注塑形成储能装置的内
    腔,即基体层;在储能装置的内腔口放置充气引爆装置,反复使用纤维和硬化剂包裹储能装
    置的内腔外层,形成纤维层与硬化层的多层反复叠合腔壳。

    制造工艺8:用橡胶质通过塑料模具经过吹塑、挤吹、或者注塑形成储能装置的内
    腔,即基体层;在储能装置的内腔口放置充气引爆装置,并在充气引爆装置上放置纤维纱
    网,充气引爆装置的引线和充气嘴露出纱网,并固化定型;在储能装置的内腔外层缠裹纤维
    质网布料,然后再次使用硬化剂进行固化成型。

    制造工艺9:用橡胶质通过塑料模具经过吹塑、挤吹、或者注塑形成储能装置的内
    腔,储能装置的内腔包含两个缩口;在储能装置的内腔的两个缩口中分别放置充气引爆装
    置和泄能窗,并在充气引爆装置和泄能窗上放置纱网,充气引爆装置的引线和充气嘴露出
    纱网,泄能窗中部露出纱网,并固化定型;在储能装置的内腔外层缠裹纤维质网布料,然后
    再次使用硬化剂进行固化成型。

    制造工艺10: 使用钢材制造钢瓶,并通过中频电磁加热方式,挤压出缩口,形成密
    封性能较好的储能装置;对上述钢瓶进行淬火热处理,增强钢材的抗拉强度;钢瓶缩口与充
    气引爆装置的连接方式采取螺纹结构连接,螺纹连接口设置有密封胶圈。

    进一步对上述制做工艺的优化说明,上述橡胶质采用有机玻璃、PET材料、聚乙烯
    或软质硅胶的任意一种材料制成。

    进一步对上述制做工艺的优化说明,上述硬化剂采用UV硬化胶、环氧树脂胶、瞬间
    胶、厌氧胶、石膏或水泥中的任意一种;

    进一步对上述制做工艺的优化说明,所述硬化剂采用高铝酸盐水泥。

    技术效果分析如下:

    通过芳纶纤维制造的储能装置1,其缩口有弹性,所以缩口不容易损坏。

    碳纤维制造的的储能装置1,缩口硬度极大,所以瓶口不容易损坏。

    通过纤维材质及复合材料制造的储能装置1,因材料密度低,所以同体积能存储更
    多液态气体;因同体积存储的液态气体量多,所以爆炸威力更大;同时也减轻了储能装置1
    的重量,可使储能装置整体重量下降80%。

    通过纤维材质及复合材料制造的储能装置1,由于其整体化制造,密封性非常好,
    且非常稳定。

    通过纤维材质及复合材料制造的储能装置1,由于其纤维质的抗拉强度可达
    3500MPa以上,是钢材抗拉强度的十倍,因此在厚度方面可以非常小,可较大程度减少重量,
    非常便于运输和安装。

    同时,由于本发明所述的能重复利用的复合结构气体爆破器在制造方工艺上,较
    为简单,制造过程耗时短,其生产成本非常小,仅为现有钢材爆破管成本的十分之一左右。

    因碳纤维的抗拉强度达3500MPa以上,钢材抗拉强度345MPa,

    碳纤维按3500Mpa进行计算,则碳纤维抗拉强度是钢材抗拉强度的至少10.1(3500/
    345)倍,故用碳纤维制造储能装置较用钢材制造储能装置厚度至少能缩小90%;例如现有技
    术用钢材制造8mm厚度的储能装置,现在改用碳纤维只需制造成0.8mm厚度的储能装置就能
    满足要求,圆柱体容积计算公式为:容积=底面积*高,即V圆柱体=πr2*h。这样,假如原来用钢材
    制造腔体外壁厚度直径为106mm, 腔壁厚度8mm,则内圆半径是45mm,高600mm的钢瓶,其容
    积是3815100mm3;改用碳纤维制造腔体外壁厚度直径为106mm,腔壁厚度0.8mm(满足钢材的
    抗拉强度), 则内圆半径是52.2mm,高600mm的储能装置,其容积是5133598.5 mm3;由上分
    析可知,采用碳纤维材料制造同样腔体外壁大小的储能装置,容积增大了1.34倍(内壁变
    薄,容积增大),同时,容积增大后,储存的能量就大了1.34倍,爆破威力成倍增大。

    芳纶纤维的抗拉强度达5000-6000MPa,钢材抗拉强度345MPa,

    芳纶纤维按5000Mpa进行计算,则芳纶纤维抗拉强度是钢材抗拉强度的至少14.5
    (5000/345)倍,故用芳纶纤维制造储能装置较用钢材制造储能装置厚度至少能缩小93.1%;
    例如现有技术用钢材制造8mm厚度的储能装置,现在改用芳纶纤维只需制造成0.55mm厚度
    的储能装置就能满足要求,圆柱体容积计算公式为:容积=底面积*高,即V圆柱体=πr2*h。这样,
    假如原来用钢材制造腔体外壁厚度直径为106mm, 腔壁厚度8mm,则内圆半径是45mm,高
    600mm的钢瓶,其容积是3815100mm3;改用芳纶纤维制造腔体外壁厚度直径为106mm,腔壁厚
    度0.55mm(满足钢材的抗拉强度), 则内圆半径是52.45mm,高600mm的储能装置,其容积是
    5182888.7 mm3;由上分析可知,采用芳纶纤维材料制造同样腔体外壁大小的储能装置,容
    积增大了1.36倍(内壁变薄,容积增大),同时,容积增大后,储存的能量就大了1.36倍,爆破
    威力成倍增大。

    玻璃纤维的抗拉强度约2500MPa,钢材抗拉强度345MPa,

    玻璃纤维按2500Mpa进行计算,则玻璃纤维抗拉强度是钢材抗拉强度约7.2(2500/345)
    倍,故用玻璃纤维制造储能装置较用钢材制造储能装置厚度能缩小86%;例如现有技术用钢
    材制造8mm厚度的储能装置,现在改用玻璃纤维只需制造成1.1mm厚度的储能装置就能满足
    要求,圆柱体容积计算公式为:容积=底面积*高,即V圆柱体=πr2*h。这样,假如原来用钢材制造
    腔体外壁厚度直径为106mm, 腔壁厚度8mm,则内圆半径是45mm,高600mm的钢瓶,其容积是
    3815100mm3;改用玻璃纤维制造腔体外壁厚度直径为106mm,腔壁厚度1.1mm(满足钢材的抗
    拉强度), 则内圆半径是52.2mm,高600mm的储能装置,其容积是5074761.2 mm3;由上分析
    可知,采用玻璃纤维材料制造同样腔体外壁大小的储能装置,容积增大了1.33倍(内壁变
    薄,容积增大),同时,容积增大后,储存的能量就大了1.33倍,爆破威力成倍增大。

    聚酯纤维(涤纶)的抗拉强度达大于等于500MPa,钢材抗拉强度345MPa,

    聚酯纤维按3500Mpa进行计算,则聚酯纤维抗拉强度是钢材抗拉强度的至少10.1
    (3500/345)倍,故用聚酯纤维制造储能装置较用钢材制造储能装置厚度至少能缩小90%;例
    如现有技术用钢材制造8mm厚度的储能装置,现在改用聚酯纤维只需制造成0.8mm厚度的储
    能装置就能满足要求,圆柱体容积计算公式为:容积=底面积*高,即V圆柱体=πr2*h。这样,假如
    原来用钢材制造腔体外壁厚度直径为106mm, 腔壁厚度8mm,则内圆半径是45mm,高600mm的
    钢瓶,其容积是3815100mm3;改用聚酯纤维制造腔体外壁厚度直径为106mm,腔壁厚度0.8mm
    (满足钢材的抗拉强度), 则内圆半径是52.2mm,高600mm的储能装置,其容积是5133598.5;
    由上分析可知,采用聚酯纤维材料制造同样腔体外壁大小的储能装置,容积增大了1.34倍
    (内壁变薄,容积增大),同时,容积增大后,储存的能量就大了1.34倍,爆破威力成倍增大。

    故完全可以替代现有钢材345MPa进行高压液态易气化介质的约束。



    由上所述,同样体积或体积的情况下,碳纤维比钢材轻4.36倍,芳纶纤维比钢材轻5.68
    倍,、玻璃纤维比钢材轻5.72倍,、聚酯纤维比钢材轻6.5倍。

    本发明的优点是:1.厚度薄,重量轻,便于运输、安装;2.制造简单,耗材成本低,生
    产成本低;3.充气快;4.密封性好,使用寿命长,循环寿命长;5.爆破变形后容易修复,维修
    成本极低,能现场修复;5.储能后爆破器的稳定性好;6.成品率高;7.制造工艺简单。

    附图说明

    图1为本发明方案一的整体结构示意图;

    图2为本发明方案二的整体结构示意图;

    图3为本发明方案三的整体结构示意图;

    图4为本发明方案四的整体结构示意图;

    图5为本发明方案五的整体结构示意图;

    图6为本发明方案六的充气机构结构示意图;

    图中:1为储能装置、11为基体层、12为网状层、13为硬化层、2为充气引爆装置、21为密
    封基体、211为突环、22为充气机构、23为引爆机构、231为活化剂、232为电热丝。

    具体实施方式

    下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
    整地描述;显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例?;?br />本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
    实施例,都属于本发明?;さ姆段?。

    实施例1(如图1所示),一种能重复利用的复合结构气体爆破器,包括储能装置1和
    充气引爆装置2,储能装置1安装充气引爆装置2;所述储能装置1采用抗压强度大于345Mpa
    的材料制成;所述储能装置1的底部内层设置有泄能内罩3,所述泄能内罩3上开设泄能窗
    31,泄能窗31密封安装定压爆破片32,所述泄能内罩3采用金属材质,所述充气机构22采用
    单向阀充气结构。

    作为上述实施的进一步具体说明,所述储能装置1采用碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤
    维、聚酯纤维或其复合材料中的任意一种或至少两种固化而成。

    作为上述实施的进一步具体说明,所述储能装置1呈两层结构,储能装置1包括网
    状层12和硬化层13内向外分布。

    作为上述实施的进一步具体说明,所述充气引爆装置2包括充气机构22和引爆机
    构23,充气机构22和引爆机构23通过密封基体21安装在储能装置1。

    作为上述实施的进一步具体说明,所述充气引爆装置2的密封基体21下部延伸出
    突环211;其突环211与储能装置1缩口配合,用于防止与储能装置1发生脱落。

    作为上述实施的进一步具体说明,所述引爆机构23包括活化剂231和电热丝232,
    电热丝232输入极引出外部,电热丝232的发热部位镶嵌在活化剂231内

    作为上述实施的进一步具体说明,所述密封基体21的中部螺纹结构向外凸出,用于扩
    展储能装置1内的体积。

    作为上述实施方式的进一步具有说明,所述储能装置1与充气引爆装置2的连接方
    式为套接整体硬化。

    作为上述实施方式的进一步具有说明,所述网状层12的厚度为1mm,所述硬化层13
    的厚度为1mm。

    作为上述实施方式的进一步具有说明,所述储能装置1内采用液态或固态二氧化
    碳作为膨胀介质。

    作为对上述实施方式的制造工艺说明,所述能重复利用的复合结构气体爆破器的
    制造工艺如下:

    1. 先通过塑胶质塑形做出一个固定形状的基体;

    2.在基体外层缠绕或套接一层纤维材质的网状层;

    3.网状层通过硬化材料进行硬化(如涂胶,涂树脂);

    4.待网状层与硬化层硬化后,取出基体。

    作为上述实施方式的进一步具有说明,所述硬化层13采用UV硬化胶。

    通过上述实施例一实施方式所得能重复利用的复合结构气体爆破器,相对现有技
    术中的能重复利用的复合结构气体爆破器,由于本发明中网状层12的抗拉强度可达
    2500MPa以上,而钢材抗拉强度仅约为355MPa,且其网状层12和硬化层13的综合密度仅为
    2.6×103kg/m3,而钢材密度为7.9×103kg/m3;本发明的材质综合密度为爆破管钢材的0.33
    倍;本实施例的管体厚度可达现有钢材爆破管的0.25倍左右;在抗拉强度上,本实施例的管
    体抗拉强度与现有8mm厚度的钢材爆破管强度近同;因此,本实施例所述的能重复利用的复
    合结构气体爆破器仅为现有技术中的气体爆破管的0.085倍左右的质量,本发明具有非常
    轻质的重量,非常便于运输和安装。

    实施例二:与实施例一不同之处在于:(如图2所示)所述储能装置(1)呈三层结构,
    由内到外为基体层(11)、网状层(12)和硬化层(13);所述网状层(12)为碳纤维、玻璃纤维、
    芳纶纤维、聚酯纤维或其复合材料中的任意一种,所述硬化层(13)采用环氧树脂胶材料,所
    述基体层(11)采用聚乙烯材料。

    实施例三:与实施例二不同之处在于:(如图3所示)所述密封基体21的中部螺纹结
    构向内凹入;该结构便于运输和节约整体体积,同时便于?;こ淦爸?,避免受撞。

    实施例四:与实施例二不同之处在于:(如图4所示)所述电热丝232的输入极预先
    固化在储能装置1中,通过储能装置1的壁壳通过引出外部;采用该结构,其输入极无需使用
    陶瓷管隔离,且密封性较好,其密封基体21可以省去电极输入孔的加工过程。

    实施例五:与实施例二不同之处在于:(如图5所示)所述密封基体21的外露面采用
    光滑曲面;采用该结构,可较好的减少碰撞损坏。

    实施例六:与实施例二不同之处在于:(如图6所示)所述充气机构22包括阀座221、
    止挡环222和锁合弹簧223,止挡环222安装在阀座221中上部,止挡环222中心为气孔224,止
    挡环222下方为气压球阀225,气压球阀225下部为锁合弹簧223,锁合弹簧223安装在阀座
    221中部,当气压球阀225下方的压强大于上方压强时,气压球阀225受到压强差力和锁合弹
    簧223的弹力,与阀座221下部闭合,当气压片222下方的压强小于上方压强时,且气压片222
    受到压强差力大于锁合弹簧223的弹力时,气压片222向下移动,与阀座221下部张开;所述
    阀座221上方还设置有密封螺帽226。

    实施例七:与实施例一不同之处在于:所述网状层12的厚度为5mm,所述基体层11
    的厚度为1mm,所述硬化层13的厚度为5mm。

    实施例八:与实施例一不同之处在于:所述网状层12的厚度为10mm,所述基体层11
    的厚度为2mm,所述硬化层13的厚度为10mm。

    最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,
    尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可
    以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,
    凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的
    ?;し段е?。

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    本文标题:一种能重复利用的复合结构气体爆破器及其制造方法.pdf
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