CN102901413B - 一种增压引爆的爆炸装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种增压引爆的爆炸装置，包括一个耐高压容器，其一端设置有至少一处爆破片或压力释放阀，另一端设置有高压液压液体或高压压缩气体增压端；耐高压容器内部设有大、小变径活塞缸体腔，在两段缸体腔内，各自设有与缸体腔尺寸相配的活塞体，所述活塞体在各自的缸体腔内移动，位于所述大活塞的耐高压容器的第一端一侧腔体内，充填有可加压的固态、液态、气态或超临界流体物质；在外力推动小活塞时，进而通过大小活塞的不同面积放大外力，推动大活塞给第一端一侧腔体内的物质增压达到释放第一端一侧腔体内的物质并迅速膨胀完成爆破。本发明可以解决高压气体爆炸，无明火，不释放污染气体和化学物质，环保，安全，使用方便等技术问题。

Description

一种增压引爆的爆炸装置

技术领域

本发明属于爆破装置领域，涉及一种增压引爆高压气体或/和液体或超临界流体的爆炸装置。

背景技术

目前爆破主要采用一、各种由火药和燃料引起爆炸，爆炸同时产生明火，高温和高压气体，在许多工作应用场合明火会造成火灾危害的危险，高温会对许多材料造成破坏，同时爆炸压力是不可准确控制的。二、也有采用加热塑料或可以膨胀容器使容器内物质加热膨胀至容器破裂释放高压气体的，但可以膨胀的容器很难承受高压，释放气体的位置也无法控制，安装可以膨胀的容器时，打炮眼时的尺寸大小也无法掌握，不具有实际应用的价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种增压引爆的爆炸装置，以解决高压气体爆炸，无明火，不释放污染气体和化学物质，环保，安全，使用方便等技术问题。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

一种增压引爆的爆炸装置，由耐高压容器组成，该耐高压容器的一端设置有至少一处爆破片或压力释放阀，称第一端；另一端为高压液压液体或高压压缩气体增压端，称第二端；耐高压容器内部位于上述两端之间设有活塞缸体腔，所述活塞缸体腔是由靠近第二端的一段较小直径的缸体腔和靠近第一端较大直径的缸体腔连通构成，所述大、小直径的缸体腔内，分别设有与缸体腔尺寸相匹配的大、小活塞体；位于所述大活塞的耐高压容器的第一端一侧腔体内，充填有可加压的固态、液态、气态或超临界流体物质；在大、小活塞之间的缸体腔内填充有高压液压液体或高压压缩气体。

所述的一种增压引爆的爆炸装置，所述活塞缸体腔结构是由两个或两个以上由所述小直径的缸体腔和大直径的缸体腔连通构成的单元，相互串联接在耐高压容器的第一、二端之间构成。

所述的一种增压引爆的爆炸装置，充填的可加压的固态、液态、气态或超临界流体物质是其中的任何一相态或两相态或三相态的有机物或无机纯净物或混合物的组成结构。

所述的一种增压引爆的爆炸装置，高压液压液体或高压压缩气体增压端与人工外力或压缩气体外力或压缩液体外力或机械外力装置连接。

所述的一种增压引爆的爆炸装置，所述活塞缸体的横截面和活塞的横截面是圆、椭圆、多边形中的一种。

本发明所具有的积极有益效果：

1、采用变径的缸体腔结构，使高压液压液体或高压压缩气体端的高压被放大，在爆破片或压力释放阀处，产生相当于变径的缸体腔面积比的放大倍数的增压引爆力，提高爆破效率；

2、耐高压容器任一侧壁或/和下部内置或/和外置有加压体，采用自身携带或外部增压装置，对耐高压容器内的气体或液体或超临界流体进行加压，使其在达到所选用爆破片或压力释放阀的控制压力时，爆破片破裂，耐高压容器内的高压气体或液体或超临界流体迅速冲出，实现高压气体爆炸，替代传统引爆炸药的方法，无明火，无火灾危害；

3、耐高压容器为不变形刚性材质，可承受高压，高温，不被破坏，可以重复使用，降低成本；

4、释放后的高压气体是低温气体，不释放任何污染气体和化学物质，环保，安全；

5、通过爆破片或压力释放阀控制爆炸压力，应用于各种应用爆炸物的场合，对于瓦斯突出的煤矿或矿井使用尤其方便。

附图说明

图1为本发明立体结构示意图。

图2为本发明结构示意图的剖视图。

图3为本发明另一实施例的结构示意图的剖视图。

具体实施方式

本发明的结构参照图1、2所示，图中仅给出了关于本发明技术方案的具体实施例，该实施例不是限定保护范围的。

一种增压引爆的爆炸装置，由耐高压容器3组成，该耐高压容器3的一端9设置有至少一处爆破片或压力释放阀2，称第一端；另一端为高压液压液体或高压压缩气体增压端8，称第二端；耐高压容器3内部位于上述两端之间是活塞缸体腔，所述活塞缸体腔是由靠近第二端的一段小直径的缸体腔6和靠近第一端大直径的缸体腔5连通构成；在上述两段缸体腔6、5内，各自设有与缸体腔尺寸相配的大、小活塞体4、7，位于所述大活塞的耐高压容器的第一端一侧腔体(以下称腔体5-1)内，充填有可加压的固态、液态、气态或超临界流体物质；在大、小活塞之间的缸体腔内填充有高压液压液体或高压压缩气体。

通过人工外力或压缩气体外力或压缩液体外力或机械外力向前推动较小面积活塞7进而带动较大面积活塞4向前推动，对位于所述大活塞的耐高压容器的第一端一侧腔体内，充填有可加压的固态、液态、气态或超临界流体物质增压，当增压压力达到爆破片设定压力时，爆破片破裂，其内侧腔体内高压气体或液体或超临界流体释放并膨胀形成爆炸。

所述的爆破片2为一种根据实际需要制作的在达到一定压力下破裂或打开的压力控制产品，例如100兆帕爆破片就是当耐高压容器3的爆破片内侧腔体5-1内部压力达到100兆帕时破裂，使耐高压容器3的爆破片内侧腔体5-1内部的100兆帕压力的气体或液体或超临界流体释放，爆破片2的横截面可以是圆形、椭圆形、正方形、矩形、多边形等多种形状，与耐高压容器3的固定爆破片2处的内腔横截面形状相吻合。

耐高压容器3第一端处一体成型或焊接有圆周凸台301或按圆周分布的凸爪，其上设置有爆破片2，通过空心螺丝1压紧。

所述的耐高压容器3为不变形刚性材质，如金属、陶瓷、玻璃等，可以是圆柱形、球形、半球形、椭圆形、正方形、矩形或多边形立体形状。

下面给出一个示例，在爆破片内侧腔体中充填二氧化碳，爆破片选用100兆帕耐压爆破片，用空心螺丝1压紧在耐压容器3的顶端，腔体5和腔体6中充填高压液压油，通过外力加压口10以压缩空气作为外力加压，压力推动活塞7向前运动，腔体5和6的液压油被挤压推动活塞4向前运动，对爆破片内侧腔体中的二氧化碳加压，当腔体5-1中的二氧化碳压力达到100兆帕时，爆破片2破裂，二氧化碳释放，并迅速膨胀，形成爆炸。

本发明的另一个实施例参见图3所示，为了进一步增加压力，采用多级如图3，所示的活塞缸体结构。图3中示出的是两级活塞缸体结构。所述多级活塞缸体结构是由两个或两个以上由所述较小直径的缸体腔和较大直径的缸体腔连通构成的单元，相互串联接在耐高压容器3第一、二端之间构成。

所述爆破片内侧腔体内充填有可加压的固态、液态、气态或超临界流体是任何一相态或两相态或三相态的有机物或无机纯净物或混合物，包括但不仅限于以下示例，气态包括氧气、空气、二氧化碳、氮气、水、氦气、氨气、氩气等无机物、甲烷等有机物中的一种或多种，固态可以是固态二氧化碳即干冰，液态包括液态二氧化碳，水等，超临界流体包括超临界二氧化碳。

耐高压容器3的第二端是通过内置或/和外置加压体的结构形式，对耐高压容器内产生高压液压油或高压压缩空气。在图2和图3中示出了第二端(高压液压油或高压压缩空气产生端)8为外接加压体的接口结构。(加热源体或)加压体还可以内置在耐高压容器3的第二端内，形成一体的增压引爆的爆炸装置。

耐高压容器3的第二端通过人工外力或压缩气体外力或压缩液体外力或机械外力向前推动较小面积活塞7进而带动较大面积活塞4向前推动，对爆破片内侧腔体内充填的可加压的固态、液态、气态或超临界流体10增压，当增压压力达到爆破片设定压力时，爆破片破裂第一端腔体5-1内高压气体或液体或超临界流体释放并膨胀形成爆炸。

所述活塞缸体的横截面和活塞的横截面是圆、椭圆、多边形中的一种。

所述的加压体的结构不是本发明的保护内容，在此不需详述。

Claims (5)

1.一种增压引爆的爆炸装置，由耐高压容器组成，该耐高压容器的一端设置有至少一处爆破片或压力释放阀，称第一端；另一端为高压液压液体或高压压缩气体增压端，称第二端；耐高压容器内部位于上述两端之间设有活塞缸体腔，所述活塞缸体腔是由靠近第二端的一段较小直径的缸体腔和靠近第一端较大直径的缸体腔连通构成，所述大、小直径的缸体腔内，分别设有与缸体腔尺寸相匹配的大、小活塞体；位于所述大活塞的耐高压容器的第一端一侧腔体内，充填有可加压的固态、液态、气态或超临界流体物质；在大、小活塞之间的缸体腔内填充有高压液压液体或高压压缩气体。

2.根据权利要求1所述的一种增压引爆的爆炸装置，其特征在于，所述活塞缸体腔结构是由两个或两个以上由所述小直径的缸体腔和大直径的缸体腔连通构成的单元，相互串联接在耐高压容器的第一、二端之间构成。

3.根据权利要求1所述的一种增压引爆的爆炸装置，其特征在于，充填的可加压的固态、液态、气态或超临界流体物质是其中的任何一相态或两相态或三相态的有机物或无机纯净物或混合物的组成结构。

4.根据权利要求1所述的一种增压引爆的爆炸装置，其特征在于，高压液压液体或高压压缩气体增压端与人工外力或压缩气体外力或压缩液体外力或机械外力装置连接。

5.根据权利要求1或2所述的一种增压引爆的爆炸装置，其特征在于，所述活塞缸体的横截面和活塞的横截面是圆、椭圆、多边形中的一种。