CN108868863A - 一种冲击波触发碰触式瞬开阀的无源隔爆装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种冲击波触发碰触式瞬开阀的无源隔爆装置，冲击波接受盘与撞击导杆尾端螺栓连接，调整柱用来固定撞击导杆，撞击导杆前端连接有撞击顶针；储压桶套嵌在储粉桶内部；储压桶端口上、下穿过外部储粉桶在其外部分别设置有压力表和充气阀，储压桶末上有喷气孔；储压桶与触碰式触发器之间采用密封膜片进行密封，储压桶末端装有触碰活塞和弹簧，储粉桶前端装有封口膜片进行密封。本发明可实现20毫秒内对灭火介质快速喷洒，110g/m3高效浓度灭火，形成持续时间为1500毫秒以上的隔爆雾面，扑灭燃烧爆炸火焰；具有良好的密封性能；有效避免误报、误击发情况的发生，具有良好的稳定性、实用性、可靠性、先进性、安全性。
Description
技术领域
本发明涉及一种隔爆装置，具体涉及一种冲击波触发碰触式瞬开阀的无源隔爆装置。
背景技术
目前煤矿巷道隔爆装置大多选用被动式隔爆装置，其通过 被动式隔爆岩粉棚、隔爆水袋、隔爆水槽等进行隔爆，但被动式隔爆装置中，隔爆装置的触发和消焰剂的喷洒都是由瓦斯、煤尘爆炸所产生的前驱冲击波完成的，当瓦斯、煤尘爆炸时，在爆炸火焰到达隔爆棚区前，爆炸产生的前驱爆炸波掀翻盛放岩粉的木板、水槽或水袋破碎，形成弥漫飞扬状态的惰性岩粉或水雾，在巷道中形成扑灭火焰的抑制带，起到吸热、降温、阻燃的作用，使瓦斯煤尘爆炸火焰限制在爆源附近。
现有技术中隔爆岩粉棚悬挂于巷道顶部，属于半开放式结构，干粉、岩粉易受潮结块，失效；隔爆水袋、隔爆水槽同样悬挂于巷道顶部，属于半开放式结构，其隔爆水袋、隔爆水槽中水分易蒸发散失和煤尘积尘结块，导致失效；被动式隔爆棚、隔爆水袋、隔爆槽的隔爆条件难、效果差，详细为：
P≥P0 ；
td<（Tp-Tf）<td+ts 。
式中：P—前驱爆炸波压力；P0—隔爆棚动作所需压力；td—隔爆棚动作所需的时间；ts—水雾或岩粉持续的时间；Tp—前驱动爆炸到达隔爆棚的时刻；Tf—爆炸火焰到达隔爆棚的时刻。
当爆炸火焰形态比较小时，前驱动爆炸波压力P<P0 时，隔爆棚不能获得足够的动能被掀翻而失效，火焰就会随机蔓延，造成更大的N次爆炸，加大了人员和财产的伤亡损失；再者及时隔爆棚获得了足够的动能被掀翻，隔爆材料形成隔爆作用的时间比较短，隔爆范围窄，并不能完全的起作用，一旦让火焰突破隔离带，就会继续蔓延，造成重大人员财产损失；当前实际情况普遍为失效状态。
发明内容
针对上述情况，本发明的目的在于：利用爆炸冲击波比火焰传播速度快的特点，通过将冲击波动能转化为机械能，开启高压容器的密封膜片，推动干粉喷洒出灭火介质在，形成抑爆屏障，阻断火焰蔓延，扑灭燃烧火焰，保障人员与设备安全。
为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：提供一种冲击波触发碰触式瞬开阀的无源隔爆装置，其结构由冲击波接收盘、撞击导杆、撞击顶针、调整柱、触碰活塞、弹簧、喷气孔、密封膜片、触碰式触发器、充气阀、压力表、储压桶、储粉桶、封口膜片构成；其中，冲击波接受盘与撞击导杆尾端螺栓连接，调整柱用来固定撞击导杆，撞击导杆前端连接有撞击顶针；储压桶套嵌在储粉桶内部；储压桶端口上、下穿过外部储粉桶在其外部分别设置有压力表和充气阀，储压桶末上有喷气孔，4个喷气孔沿轴线360度排列；储压桶与触碰式触发器之间采用密封膜片进行密封，储压桶末端装有触碰活塞和弹簧，储粉桶前端装有封口膜片进行密封。
所述储压桶与触碰式触发器上开有同轴等距的4个排气孔。
工作原理：冲击波接收盘接受到爆炸冲击波后，推动撞击导杆向前移动，撞击顶针利用动能撞击触碰活塞，压缩弹簧，进而推动触碰式触发器向前移动，触发器瞬间释放能量，聚集定向冲击密封膜片，击穿密封膜片，储压桶内高压氮气通过触碰式触发器的排气孔及喷气孔流向储粉桶内，利用高压气体推动喷洒出灭火介质，进一步弥漫于防护空间，全淹没式扑灭火焰。
本发明中所提供的无源隔爆装置采用击发式分离式设计结构，由冲击波接收盘、撞击导杆、撞击顶针组成的撞击机构与触碰活塞、弹簧、喷气孔、密封膜片、触碰式触发器组成的触发机构相分离，有利于安全组立与运输防护，便于维护和保养；采用纯机械式设计，不带任何电子元器件，不会产生电火花，设备自身安全性高；采用由弹簧产生的伸张弹力抵消巷道风力设计，由触碰活塞和弹簧组成的机构起到平衡巷道风力的作用，避免装置误爆的发生。所提供的结构中，由撞击顶针撞击触碰活塞压缩弹簧产生的伸缩弹力和高压氮气的反冲力，推动触碰活塞向后移动与储粉桶壳体形成密封结构，避免喷洒时气压泄露，保证抑爆介质的喷洒有足够的动力；维持1000毫秒以上的持续喷洒动力。
本发明的有益效果是：可实现20毫秒内对灭火介质快速喷洒，110g/m3高效浓度灭火，形成持续时间为1500毫秒以上的隔爆雾面，扑灭燃烧爆炸火焰；具有良好的密封性能，消除了干粉结块、煤尘积尘等问题，革命性改进了巷道防护技术手段；在设计上采用击发式分离式设计和巷道风力平衡设计，避免误报、误击发情况的发生，具有良好的稳定性、实用性、可靠性、先进性、安全性。
附图说明
图1是无源隔爆装置的结构示意图；
图中：1、冲击波接受盘；2、调整柱；3、撞击导杆；4、撞击顶针；5、触碰活塞；6、弹簧；7、喷气孔；8、触碰式触发器；9、密封膜片；10、压力表；11、充气阀；12、储压桶；13、储粉桶；14、封口膜片。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供一种冲击波触发碰触式瞬开阀的无源隔爆装置，其结构由冲击波接收盘1、调整柱2、撞击导杆3、撞击顶针4、触碰活塞5、弹簧6、喷气孔7、触碰式触发器8、密封膜片9、压力表10、充气阀11、储压桶12、储粉桶13与封口膜片14构成；其中，冲击波接受盘1与撞击导杆3尾端螺栓连接，调整柱2用来固定撞击导杆3，撞击导杆3前端连接有撞击顶针4；储压桶12套嵌在储粉桶13内部；储压桶12端口上、下穿过外部储粉桶13在其外部分别设置有压力表10和充气阀11，储压桶12末上有喷气孔7，4个喷气孔7沿轴线360度排列；储压桶12与触碰式触发器8之间采用密封膜片9进行密封，储压桶12末端装有触碰活塞5和弹簧6，储粉桶13前端装有封口膜片14进行密封。
冲击波接受盘1接受到爆炸冲击波后，推动撞击导杆3向前移动，撞击顶针4利用动能撞击触碰活塞5，压缩弹簧6，进而推动触碰式触发器8向前移动，触发器瞬间释放能量，聚集定向冲击密封膜片9，击穿密封膜片9，储压桶12内高压氮气通过触碰式触发器8的排气孔及喷气孔7流向储粉桶13内，利用高压气体推动喷洒出灭火介质，进一步弥漫于防护空间，全淹没式扑灭火焰。
Claims (2)
1.一种冲击波触发碰触式瞬开阀的无源隔爆装置，其特征在于：结构由冲击波接收盘、撞击导杆、撞击顶针、调整柱、触碰活塞、弹簧、喷气孔、密封膜片、触碰式触发器、充气阀、压力表、储压桶、储粉桶及封口膜片构成；其中，冲击波接受盘与撞击导杆尾端螺栓连接，调整柱用来固定撞击导杆，撞击导杆前端连接有撞击顶针；储压桶套嵌在储粉桶内部；储压桶端口上、下穿过外部储粉桶在其外部分别设置有压力表和充气阀，储压桶末上有喷气孔，4个喷气孔沿轴线360度排列；储压桶与触碰式触发器之间采用密封膜片进行密封，储压桶末端装有触碰活塞和弹簧，储粉桶前端装有封口膜片进行密封。
2.根据权利要求1所述的一种冲击波触发碰撞式瞬开阀的无源隔爆装置，其特征在于：所述储压桶与触碰式触发器上开有同轴等距的4个排气孔。
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