CN114506789A - 一种便携式气体驱动扩张器及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便携式气体驱动扩张器及方法，包括底座、支撑体、外壳、击发机构、气体发生器、活塞杆和安全销；底座的一侧设置有安装凸起，安装凸起上开设有发生器安装孔，气体发生器安装在发生器安装孔内，底座上开有击发机构安装孔，击发机构安装在击发机构安装孔内，底座上开有安全销安装孔，安全销设置在安全销安装孔内，击发机构在拔出安全销后击发气体发生器产生高压气体；外壳上开设有中心孔，外壳的一端套设于安装凸起上，活塞杆的一端伸入中心孔内并且可在中心孔内移动；支撑体与活塞杆远离底座的一端连接，支撑体随活塞杆的伸缩而移动。本发明实现在短时间内的局部空间快速扩张支撑以达到狭小空间快速扩张的目的。

Description

一种便携式气体驱动扩张器及方法

技术领域

本发明涉及一种便携式气体驱动扩张器及方法，属于应急抢险救灾领域。

背景技术

随着人类经济和社会活动的日趋频繁，人类需要越来越频繁地面对地震、地质及洪涝等自然灾害与人为导致的各种应急抢险救援情况。有效便捷的救援工具能够大幅度提高应急抢险救援成功率，保障施救人员和被困人员的生命安全。

在地震、泥石流、滑坡等重特大自然灾害引发的堰塞湖、建筑物和隧道坍塌等情况下，因现场地势复杂、气象恶劣、道路损毁以及各类次生灾害频发等复杂原因，导致大型装备无法抵达、现场环境难以勘测、救援人员生命安全受到严重威胁。目前在世界范围内，存在重特大自然灾害时面临“难抵达、难操控、难处置、难协同”的问题，造成救援效率难以提高、救援现场最后一公里难以到达的问题。

目前在地震抢险和消防救援过程中常用的救援破拆工具主要是液压式扩张器，采用液压动力泵通过高压油管与顶杆、剪切器、扩张器等连接，利用液压原理工作。可用于紧急剪切金属、扩张变形空间等应急救援。但是液压式扩张器整体系统结构复杂，需要高压油管连接，操作过程繁琐，液压动力泵体积重，移动性差，需要多人配合操作，不利于地震泥石流等自然灾害抢险救援的场合。平时勤务保障和检测检修费用高，经济性差。由于液压扩张是一个通过液压油缓慢施力的过程，扩张承重能力有限，无法应用于较重的大型钢梁或混凝土结构的扩张支撑，扩张作业过程时间长，不利于地震或建筑物、隧道等坍塌后在第一时间快速打开生命通道并有效营救被困人员。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种便携式气体驱动扩张器，解决现有技术中难以实现在短时间内的局部空间快速扩张支撑以达到狭小空间快速扩张的技术缺陷。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：一种便携式气体驱动扩张器，包括底座、支撑体、外壳、击发机构、气体发生器、活塞杆和安全销；底座的一侧设置有安装凸起，安装凸起上开设有发生器安装孔，气体发生器安装在发生器安装孔内，底座上位于发生器安装孔底部处开设有与发生器安装孔相通的击发机构安装孔，击发机构安装在击发机构安装孔内，底座上开设有与击发机构安装孔垂直并且相通的安全销安装孔，安全销设置在安全销安装孔内并隔开击发机构与气体发生器，击发机构在拔出安全销后击发气体发生器产生高压气体；外壳上开设有贯穿其两端的中心孔，外壳的一端套设于安装凸起上并与安装凸起连接，活塞杆的一端伸入中心孔内并且可在中心孔内移动，活塞杆的另一端伸出外壳，气体发生器产生高压气体用于推动活塞杆在中心孔内朝向远离底座的方向移动；支撑体与活塞杆远离底座的一端连接，支撑体随活塞杆的伸缩而移动。本发明采用高压气体驱动技术获得瞬时的冲量和推力，快速推动活塞杆达到预定位置，从而实现狭小空间内的局部空间快速扩张，为坍塌场合的快速救援提供高效便捷的生命通道，本发明设备结构和现场实施操作简单，体积灵巧便携；成本低廉，经济环保，使用范围广，可广泛适用于各种需要快速扩张空间的场合。

作为本发明的进一步改进，击发机构包括击针体和击针弹簧，击针弹簧设置于击发机构安装孔内，击针体的一端与击针弹簧相抵接，击针体上开设有限位孔，限位孔的中心线与安全销安装孔的中心线共线，安全销的一端穿过安全销安装孔后伸入限位孔内，安全销插入限位孔内时向击发机构安装孔内压缩击针弹簧使击针弹簧处于压缩状态，拔出安全销，击针弹簧伸长推动击针体移动并击发气体发生器。本发明中的安全销阻挡击针体，可有效的辟避免在不使用本发明中击针体被击针弹簧推动而击发气体发生器，本发明在使用前由击针弹簧被压缩而储存能量，由击针弹簧的伸长释放能量推动击针体而击发气体发生器，整体上方便本发明的使用，且确保本发明使用的安全性。

作为本发明的进一步改进，气体发生器包括壳体、底火和固定装药，壳体上远离击发机构的一侧开设有装药腔，固定装药装设于装药腔内，壳体上靠近击发机构的一侧开设有与装药腔相通的底火安装孔，底火安装于底火安装孔内，安全销拔出后，击针体移动撞击底火燃烧并引燃固体装药产生高压气体用于推动活塞杆移动。本发明通过击针体击发底火燃烧而引燃固定装药，由固定装药燃烧产生高压气体，便于气体发生器的击发以及推动活塞杆伸长。

作为本发明的进一步改进，还包括闭气塞和底火螺塞，底火安装孔包括中心线共线的安装孔单元A、安装孔单元B和安装孔单元C，安装孔单元B的两端分别与安装孔单元A和安装孔单元C连通，并且安装孔单元B的孔径小于安装孔单元A和安装孔单元C的孔径，安装孔单元A位于击发机构的一侧，底火设置于安装孔单元A内，闭气塞的形状为直径介于安装孔单元B的孔径和安装孔单元C的孔径之间的球形，闭气塞设置在安装孔单元C内，底火螺塞与安装孔单元C远离安装孔单元B的一端螺纹配合，并且在底火螺塞上开设有贯穿其两端的通气孔，底火燃烧产生的高温燃气经底火安装孔进入装药腔并引燃固体装药，固体装药燃烧产生高压气体推动活塞杆伸长的同时，还推动闭气塞朝安装孔单元A的方向移动并封闭底火安装孔。本发明设置闭气塞，在气体发生器产生高压气体后，气体将闭气塞朝着击发机构的方向移动产堵塞底火安装孔，避免高压气体朝向击发机构处流动而产生漏气危险影响推动活塞杆移动的压力。

作为本发明的进一步改进，外壳上的中心孔由底座向支撑体依次包括孔体单元A、孔体单元B和孔体单元C，孔体单元A的孔径大于孔体单元B的孔径，孔体单元B的孔径大于孔体单元C的孔径，孔体单元A与安装凸起螺纹配合，在孔体单元A和孔体单元B连接处形成的台阶处设置有密封圈，密封圈与安装凸起的端部相贴合。本发明在安装凸起的端部处设置密封圈，由安装凸起将密封圈压紧在外壳内，增强底座与外壳连接处的密封效果。

作为本发明的进一步改进，活塞杆的截面形状为矩形，孔体单元C的截面形状与活塞杆的截面形状相同，活塞杆从孔体单元C中穿过并且与孔体单元C相配合，伸出外壳的一端与支撑体可拆卸连接，活塞杆位于外壳内的一端设置圆柱状的活塞头，活塞头的圆柱面与孔体单元B的内表面相配合，活塞杆上套设有缓冲密封垫，缓冲密封垫与活塞头相贴合，用于提高密封头与外壳的密封性能以及在活塞杆到达最大伸缩量时缓冲活塞头对外壳的瞬态冲击。活塞杆的截面形状为矩形，可有效的避免活塞杆相对外壳转动，使活塞杆仅可相对外壳轴向移动，本发明设置缓冲密封垫不仅可以提高活塞杆与外壳的密封性，而且对活塞头与外壳的瞬态冲击产生缓冲，提高本发明的使用寿命。

作为本发明的进一步改进，还包括活塞杆定位机构，活塞杆定位机构包括定位销、定位销弹簧、定位销螺堵、开设在外壳上与孔体单元C相通的定位销孔和开设在活塞杆上靠近活塞头一端的定位孔，定位销设置于定位销孔内，定位销螺堵与定位销孔远离孔体单元C的一端螺纹配合，定位销弹簧设置于定位销孔内并且其两端分别与定位销和定位销螺堵相抵接，定位销靠近活塞杆的一端与活塞杆相抵接并压缩定位销弹簧，活塞杆的定位孔移动至定位销处时，定位销弹簧推动定位销移动至定位孔内锁止活塞杆移动。本发明设置活塞杆定位机构，在活塞杆伸长支撑起岩板时，对活塞杆进行定位，防止活塞杆由于受到向下的压力而收缩，提高其扩张岩板下方缝隙的可靠性。

作为本发明的进一步改进，底座和支撑体均为六棱柱状，在底座和支撑体的六个侧面上均开设有组合安装孔，组合安装孔内用于设置组合配件以连接两个底座或支撑体；底座上远离支撑体的一侧开设有连接凹槽，在支撑体上远离底座的一侧设置有连接凸起，连接凹槽与连接凸起的截面形状相同，连接凹槽的槽底部位与连接凸起的端部均开设有固定槽，固定槽内设置有磁铁。本发明通过在底座和支撑体上开设组合安装孔，便于将两个本发明左右并列使用，以提高支撑岩板的支撑力；本发明通过在底座和支撑体上分别设置连接凹槽和连接凸起，方便将两个本发明竖直连接以提高可将岩板向上撑起的距离，增大岩板撑起后下方的缝隙高度，本发明通过连接凹槽和连接凸起上的磁铁的相互吸引，使两个本发明更易于连接。

本发明的另一个目的是提供一种便携式气体驱动扩张器的扩张方法，可获得瞬时的冲量和推力，快速推动活塞杆达到预定位置，从而实现狭小空间内的局部空间快速扩张。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：便携式气体驱动扩张器的扩张方法，将便携式气体驱动扩张器放置在岩板下方的缝隙中，使便携式气体驱动扩张器的底座由岩板下方的地面或者岩板下方的另一块岩板支撑，便携式气体驱动扩张器的支撑体向上设置，再拔掉安全销，击发机构击发气体发生器产生高压气体推动活塞杆伸长，推动支撑体向上移动，由支撑体推动岩板向上移动，增大岩板下方缝隙的高度。本发明使用方便，拔出安全销即可获得瞬时的冲量和推力，以快速推动活塞杆达到预定位置，从而实现在狭小空间内的局部空间快速扩张，能够为坍塌场合的快速救援提供高效便捷的生命通道。

作为本发明的更进一步改进，在岩板较重时，将两个以上的便携式气体驱动扩张器的底座采用插入组合安装孔内的组合配件连接，由两个以上的便携式气体驱动扩张器的支撑体共同向上推动岩板；在需要更大的岩板缝隙时，将两个以上的便携式气体驱动扩张器沿活塞杆的长度方向连接，使下方一个便携式气体驱动扩张器的支撑体上的连接凸起与上方一个便携式气体驱动扩张器的支撑体上的连接凹槽相配合，由两个以上的便携式气体驱动扩张器的支撑体共同向上推动岩板。本发明可采用多个便携式气体驱动扩张器左右并列支撑岩板，以提供足够大的支撑力，也可以上下并列使用，以增大岩板撑起的高度，以获得更大的空间。

综上所述，本发明的有益效果是：本发明利用气体发生器内固体装药燃烧所产生的瞬时高压气体来驱动活塞杆快速运动，完成预定空间的快速扩张和固定，本发明可通过选择扩张器串并联（即左右并列使用或上下并列使用）组合数量，可有效调节和获得不同作用距离和面积的空间快速扩张效果。本发明采用高压气体膨胀做功原理提供瞬时扩张力，装置结构简单，体积小巧，操作简便，可大大提高应急救援过程中的空间扩张作业的便捷性和安全性，节省了常规液压扩张器的布置操作时间和人力，本发明储运勤务方便，经济性好，本发明工作时，通过气体发生器的固体装药燃烧生成高压气体，能量密度高，受环境影响较小，具有较宽的使用温度和压力范围，可用于各种需要快速扩张空间的场合。

附图说明

图1是本发明的半剖视图。

图2是本发明中外壳的半剖视图。

图3是本发明中气体发生器的剖视图。

图4是本发明中击发机构未击发气体发生器时的结构示意图。

图5是本发明中击发机构击发气体发生器时的结构示意图。

图6是本发明在活塞伸长状态下的半剖视图。

图7是本发明中活塞杆定位机构的示意图。

图8是本发明中活塞未伸长的使用状态图。

图9是本发明中活塞处于伸长时的使用状态图。

图10是两个本发明左右并列使用的示意图。

图11是两个本发明上下并列使用的示意图。

其中：1、底座；101、安装凸起；102、发生器安装孔；103、击发机构安装孔；104、安全销安装孔；105、连接凹槽；2、外壳；21、定位销；22、定位销弹簧；23、定位销螺堵；24、定位槽；26、密封圈；28、中心孔；281、孔体单元A；282、孔体单元B；283、孔体单元C；3、缓冲密封垫；4、活塞杆；41、活塞头；42、螺纹孔；5、支撑体；51、连接凸起；52、螺杆；6、磁铁；7、组合安装孔；8、击发机构；81、击针体；82、击针弹簧；83、限位孔；9、气体发生器；91、壳体；92、固定装药；94、底火；95、闭气塞；96、底火螺塞；961、通气孔；97、装药腔；98、底火安装孔；981、安装孔单元A；982、安装孔单元B；983、安装孔单元C；10、柔性绳；1001、安全销；1002、安全销拉环。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。

实施例1

如图1至图9所示的便携式气体驱动扩张器，包括底座1、支撑体5、外壳2、击发机构8、气体发生器9、活塞杆4和安全销1001，底座1用于在使用状态下与待支撑起岩板下方的岩板或地面接触以支撑起本实施例的全部结构，外壳2的底端与底座1采用可拆卸的螺纹连接，活塞杆4的底端伸入外壳2中并可在外壳2中上下伸缩，支撑体5与活塞杆4的顶端采用可拆卸的螺纹连接，支撑体5用于在使用状态下与待支撑起的岩板底部抵接，活塞杆4伸出外壳2推动支撑体5以及岩板5向上移动，增大岩板下方的缝隙。

本实施例在底座1的顶部设置有安装凸起101，安装凸起101上开设有发生器安装孔102，整个安装凸起101的横截面为圆环形，气体发生器9安装在发生器安装孔102内，底座1上位于发生器安装孔102底部处开设有与发生器安装孔102相通的击发机构安装孔103，击发机构安装孔103为圆形盲孔，击发机构8安装在击发机构安装孔103内，底座1上开设有与击发机构安装孔103垂直并且相通的安全销安装孔104，即安全销安装孔104沿水平方向开设，安全销1001设置在安全销安装孔104内并隔开击发机构8与气体发生器9，击发机构8在拔出安全销1001后击发气体发生器9产生高压气体，为了方便在使用时拔出安全销1001，本实施例在安全销1001位于安全销安装孔104外部的一端上连接有柔性绳10，在柔性绳10远离安全销1001的一端设置有安全销拉环1002，在使用时拉动安全销拉环1002即可将安全销1001从安全销安装孔104中拉出；本实施例中的底座1与安装凸起101系一体式结构以确保两者的连接强度。

本实施例中的外壳2的外表面为圆柱面，在外壳2上开设有贯穿其两端的中心孔28，外壳2的一端套设于安装凸起101上并与安装凸起101连接，活塞杆4的一端伸入中心孔28内并且可在中心孔28内移动，活塞杆4的另一端伸出外壳2，气体发生器9产生高压气体用于推动活塞杆4在中心孔28内朝向远离底座1的方向移动，为使用状态下向上撑起岩板提供动力；本实施例中由于支撑体5与活塞杆4远离底座1的一端连接，因此支撑体5随活塞杆4的伸缩而移动。

本实施例中的击发机构8包括击针体81和击针弹簧82，击针体81为圆柱状结构，击针体81靠近气体发生器9的一端设有针尖，并且击针体81的直径小于或等于击发机构安装孔103的孔径，本实施例优选的将击针体81的直径设置为略小于击发机构安装孔103的孔径以使击针体81与安全销1001脱离后可在击发机构安装孔103中顺利的移动，击针弹簧82设置于击发机构安装孔103内远离气体发生器9的一端，击针体81的一端与击针弹簧82的顶端相抵接，击针弹簧82的底端与击发机构安装孔103的底部相抵接，击针体81上靠近气体发生器9的一端处沿其径向开设有限位孔83，限位孔83为圆孔并且贯穿击针体81的两侧，限位孔83的中心线与安全销安装孔104的中心线共线，安全销安装孔104也系圆孔，安全销安装孔104与限位孔83的孔径相等并且均略大于安全销1001的直径，安全销1001的一端穿过安全销安装孔104后伸入限位孔83内，安全销1001插入限位孔83内时向击发机构安装孔103内压缩击针弹簧82使击针弹簧82处于压缩状态并存储弹性势能，拔出安全销1001时，击针弹簧82伸长并释放其所存储的弹性势能以推动击针体81移动并击发气体发生器9。

本实施例中的气体发生器9包括壳体91、底火94和固定装药92，壳体91的外表面为圆柱面，壳体91上远离击发机构8的一侧开设有截面形状为圆形的装药腔97，壳体91的外径与发生器安装孔102的内径相等，以使壳体91可装入发生器安装孔102内，本实施例中壳体91的高度与发生器安装孔102的深度相等，固定装药92装设于装药腔97内，壳体91上靠近击发机构8的一侧开设有与装药腔97相通的底火安装孔98，底火94安装于底火安装孔98内，安全销1001拔出后，击针体81移动，击针体81端部的针尖撞击底火94燃烧并引燃固定装药92产生高压气体用于推动活塞杆4伸长，本发明中的固定装药92系现有技术，如叠氮化钠或硝酸胍等物质，具体如汽车安全气囊中低温气体发生剂相同，本发明中的底火94也系现有技术，本发明均不予详述。

为了避免在使用时高压气体顺着底火安装孔98流动至击发机构8处而影响本实施例的扩张效果，本实施例设置有闭气塞95和底火螺塞96，底火安装孔98包括中心线共线的安装孔单元A981、安装孔单元B982和安装孔单元C983，安装孔单元B982的两端分别与安装孔单元A981和安装孔单元C983连通，并且安装孔单元B982的孔径小于安装孔单元A981和安装孔单元C983的孔径，安装孔单元A981位于击发机构8的一侧，底火94固定设置于安装孔单元A981内，具体的底火94固定在安装孔单元A981靠近击发机构8的一端以便于击针体81击中底火94，本实施例中安装孔单元B982与安装孔单元C983连接处直径渐变呈喇叭状，闭气塞95的形状为直径介于安装孔单元B982的孔径和安装孔单元C983的孔径之间的球形，闭气塞95设置在安装孔单元C983内，底火螺塞96与安装孔单元C983远离安装孔单元B982的一端螺纹配合用于将闭气塞95限位于安装孔单元C983内，使闭气塞95仅可在安装孔单元C983内移动，在底火螺塞96上开设有贯穿其两端的通气孔961，避免底火螺塞96对底火94燃烧产生的高温燃气产生阻挡，底火94燃烧产生的高温燃气经底火安装孔98进入装药腔97并引燃固定装药92，固定装药92燃烧产生高压气体推动活塞杆4伸长的同时，还推动闭气塞95朝安装孔单元A981的方向移动并封闭底火安装孔98，避免高压气体朝向击发机构8的一侧流动而产生漏气危险和影响活塞杆4的伸长。

本实施例中外壳2上的中心孔28由底座1向支撑体5依次包括孔体单元A281、孔体单元B282和孔体单元C283，孔体单元A281的孔径大于孔体单元B282的孔径，孔体单元B282的孔径大于孔体单元C283的孔径，孔体单元A281与安装凸起101螺纹配合以实现外壳2与底座1的可拆卸连接，同时确保外壳2与底座1连接的密封性，在孔体单元A281和孔体单元B282连接处形成的台阶处设置有密封圈26，密封圈26与安装凸起101的端部相贴合，在将外壳2安装在底座1上时，安装凸起101将密封圈26压紧在其顶端与孔体单元A281和孔体单元B282连接处形成的台阶之间，以进一步的提高外壳2与底座1连接的密封性，闭免高压气体经外壳2与底座1的连接处溢出。

本实施例中活塞杆4的截面形状为矩形，孔体单元C283的截面形状与活塞杆4的截面形状相同，也系矩形，活塞杆4从孔体单元C283中穿过并且与孔体单元C283相配合，伸出外壳2的一端与支撑体5可拆卸连接，本实施例在活塞杆4伸出外壳2的一端的端部开设有螺纹孔42，在支撑体5用于与活塞杆4连接的一侧设置有螺杆52，螺杆52优选的与支撑体5为一体式结构以确保两者整体的强度，螺杆52伸入螺纹孔42内并且与螺纹孔42螺纹配合，以实现支撑体5与活塞杆4的可拆卸安装，活塞杆4位于外壳2内的一端设置圆柱状的活塞头41，本实施例中的活塞头41与活塞杆4为一体式的结构，活塞头41的圆柱面与孔体单元B282的内表面相配合，活塞杆4上套设有缓冲密封垫3，缓冲密封垫3上开设有与活塞杆4相配合的矩形连接孔，活塞杆4穿过矩形连接孔以实现缓冲密封垫3的安装，缓冲密封垫3与活塞头41相贴合，本实施例可将缓冲密封垫3与活塞头41粘贴固定，用于提高活塞头41与外壳2的密封性能以及在活塞杆4到达最大伸缩量时缓冲活塞头41对外壳2的瞬态冲击，本实施例中的缓冲密封垫3的直径设置为略大于孔体单元B282的孔径，以确保活塞头41与外壳2的连接密封性。

为了避免在使用时活塞杆由于承受压力而收缩，本实施例设置有活塞杆定位机构，活塞杆定位机构包括定位销21、定位销弹簧22、定位销螺堵23、开设在外壳2上与孔体单元C283相通的定位销孔和开设在活塞杆4上靠近活塞头41一端的定位孔，其中定位销孔沿外壳2的径向方向开设，定位孔与活塞杆4用于开设该定位孔的表面垂直，定位销21设置于定位销孔内，定位销螺堵23与定位销孔远离孔体单元C283的一端螺纹配合，其中定位销21的直径略小于定位销孔的孔径，定位销弹簧22设置于定位销孔内并且其两端分别与定位销21和定位销螺堵23相抵接，定位销21靠近活塞杆4的一端与活塞杆4相抵接并压缩定位销弹簧22使定位销弹簧22储存弹性势能，待活塞杆4伸长至定位孔移动至定位销21处时，定位销弹簧22释放弹性势能并推动定位销21移动至定位孔内阻止活塞杆4移动，避免活塞杆4向外壳2内收缩而使岩板下方的缝隙减小。本实施例中的孔体单元B282的下部为圆柱孔，上部具备一锥度，即孔体单元B282上部的内径略小于下部的内径，活塞头41的直径与孔体单元B282下部的内径相等，在孔体单元B282的顶部设置有环形的定位槽24，定位槽24的内径与孔体单元B282下部的内径相等，在高压气体推动活塞4伸出过程中，活塞头41在孔体单元B282中移动时，与孔体单元B282内壁产生相互挤压弹性变形（外壳2向外膨胀变形或者活塞头41被挤压收缩变形），在活塞头41移动至定位槽24内时，与定位槽24相配合实现活塞杆4的定位；本实施例由活塞头41与定位槽24配合以及定位销21与定位孔相配合实现对活塞杆4的双重限位，有效的避免了活塞杆41在使用中受岩板的压力而收缩影响扩张效果。

本实施例中底座1和支撑体5均为六棱柱状，本实施例优选的底座1和支撑体5均为正六棱柱状，在底座1和支撑体5的六个侧面上均开设有组合安装孔7，组合安装孔7内用于设置组合配件600以连接两个底座1或支撑体5，本实施例中的组合配件600可以是十字形的连杆，在使用时将组合配件600的共线的两端分别插入相邻两个底座1相向一侧的组合安装孔7内即可，如图10所示，将两个本实施例并列组合使用，可由两个本实施例共同向上撑起岩板以对岩板提供更大的支撑力。

本实施例在底座1上远离支撑体5的一侧开设有连接凹槽105，在支撑体5上远离底座1的一侧设置有连接凸起51，连接凹槽105与连接凸起51的截面形状相同，连接凹槽105的槽底部位与连接凸起51的端部均开设有固定槽，固定槽内设置有磁铁6，本实施例优选的将磁铁6嵌入固定槽内。在将两个本实施例的便携式气体驱动扩张器上下连接使用时，将下方一个支撑体5顶部的连接凸起51伸入上方一个底座1上的连接凹槽105内，如图11所示，连接凸起51上的磁铁6与连接凹槽105内的磁铁6相互吸引使两个便携式气体驱动扩张器连接在一起，以增大本实施例可以将岩板向上撑起的距离。

实施例2

本实施例系一种实施例1中便携式气体驱动扩张器的扩张方法，将便携式气体驱动扩张器放置在岩板下方的缝隙中，使便携式气体驱动扩张器的底座1由岩板下方的地面或者岩板下方的另一块岩板支撑，便携式气体驱动扩张器的支撑体5向上设置，再拔掉安全销1001，击发机构8击发气体发生器9产生高压气体推动活塞杆4伸长，推动支撑体5向上移动，由支撑体5推动岩板向上移动，增大岩板下方缝隙的高度。

在岩板较重时，将两个以上（如两个）的便携式气体驱动扩张器的底座1采用插入组合安装孔7内的组合配件600连接，由两个以上的便携式气体驱动扩张器的支撑体5共同向上推动岩板；在需要更大的岩板缝隙时，将两个以上的便携式气体驱动扩张器沿活塞杆4的长度方向连接，使下方一个便携式气体驱动扩张器的支撑体5上的连接凸起51与上方一个便携式气体驱动扩张器的支撑体5上的连接凹槽105相配合，由两个以上的便携式气体驱动扩张器的支撑体5共同向上推动岩板。

以上说明书中未做特别说明的部分均为现有技术，或者通过现有技术即能实现。而且本发明中所述具体实施案例仅为本发明的较佳实施案例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应作为本发明的技术范畴。

Claims (10)

1.一种便携式气体驱动扩张器，其特征在于：包括底座（1）、支撑体（5）、外壳（2）、击发机构（8）、气体发生器（9）、活塞杆（4）和安全销（1001）；底座（1）的一侧设置有安装凸起（101），安装凸起（101）上开设有发生器安装孔（102），气体发生器（9）安装在发生器安装孔（102）内，底座（1）上位于发生器安装孔（102）底部处开设有与发生器安装孔（102）相通的击发机构安装孔（103），击发机构（8）安装在击发机构安装孔（103）内，底座（1）上开设有与击发机构安装孔（103）垂直并且相通的安全销安装孔（104），安全销（1001）设置在安全销安装孔（104）内并隔开击发机构（8）与气体发生器（9），击发机构（8）在拔出安全销（1001）后击发气体发生器（9）产生高压气体；外壳（2）上开设有贯穿其两端的中心孔（28），外壳（2）的一端套设于安装凸起（101）上并与安装凸起（101）连接，活塞杆（4）的一端伸入中心孔（28）内并且可在中心孔（28）内移动，活塞杆（4）的另一端伸出外壳（2），气体发生器（9）产生高压气体用于推动活塞杆（4）在中心孔（28）内朝向远离底座（1）的方向移动；支撑体（5）与活塞杆（4）远离底座（1）的一端连接，支撑体（5）随活塞杆（4）的伸缩而移动。

2.根据权利要求1所述的便携式气体驱动扩张器，其特征在于：击发机构（8）包括击针体（81）和击针弹簧（82），击针弹簧（82）设置于击发机构安装孔（103）内，击针体（81）的一端与击针弹簧（82）相抵接，击针体（81）上开设有限位孔（83），限位孔（83）的中心线与安全销安装孔（104）的中心线共线，安全销（1001）的一端穿过安全销安装孔（104）后伸入限位孔（83）内，安全销（1001）插入限位孔（83）内时向击发机构安装孔（103）内压缩击针弹簧（82）使击针弹簧（82）处于压缩状态，拔出安全销（1001），击针弹簧（82）伸长推动击针体（81）移动并击发气体发生器（9）。

3.根据权利要求2所述的便携式气体驱动扩张器，其特征在于：气体发生器（9）包括壳体（91）、底火（94）和固定装药（92），壳体（91）上远离击发机构（8）的一侧开设有装药腔（97），固定装药（92）装设于装药腔（97）内，壳体（91）上靠近击发机构（8）的一侧开设有与装药腔（97）相通的底火安装孔（98），底火（94）安装于底火安装孔（98）内，安全销（1001）拔出后，击针体（81）移动撞击底火（94）燃烧并引燃固定装药（92）产生高压气体用于推动活塞杆（4）移动。

4.根据要利要求3所述的便携式气体驱动扩张器，其特征在于：还包括闭气塞（95）和底火螺塞（96），底火安装孔（98）包括中心线共线的安装孔单元A（981）、安装孔单元B（982）和安装孔单元C（983），安装孔单元B（982）的两端分别与安装孔单元A（981）和安装孔单元C（983）连通，并且安装孔单元B（982）的孔径小于安装孔单元A（981）和安装孔单元C（983）的孔径，安装孔单元A（981）位于击发机构（8）的一侧，底火（94）设置于安装孔单元A（981）内，闭气塞（95）的形状为直径介于安装孔单元B（982）的孔径和安装孔单元C（983）的孔径之间的球形，闭气塞（95）设置在安装孔单元C（983）内，底火螺塞（96）与安装孔单元C（983）远离安装孔单元B（982）的一端螺纹配合，并且在底火螺塞（96）上开设有贯穿其两端的通气孔（961），底火（94）燃烧产生的高温燃气经底火安装孔（98）进入装药腔（97）并引燃固定装药（92），固定装药（92）燃烧产生高压气体推动活塞杆（4）移动的同时，还推动闭气塞（95）朝安装孔单元A（981）的方向移动并封闭底火安装孔（98）。

5.根据权利要求1所述的便携式气体驱动扩张器，其特征在于：外壳（2）上的中心孔（28）由底座（1）向支撑体（5）依次包括孔体单元A（281）、孔体单元B（282）和孔体单元C（283），孔体单元A（281）的孔径大于孔体单元B（282）的孔径，孔体单元B（282）的孔径大于孔体单元C（283）的孔径，孔体单元A（281）与安装凸起（101）螺纹配合，在孔体单元A（281）和孔体单元B（282）连接处形成的台阶处设置有密封圈（26），密封圈（26）与安装凸起（101）的端部相贴合。

6.根据权利要求5所述的便携式气体驱动扩张器，其特征在于：活塞杆（4）的截面形状为矩形，孔体单元C（283）的截面形状与活塞杆（4）的截面形状相同，活塞杆（4）从孔体单元C（283）中穿过并且与孔体单元C（283）相配合，伸出外壳（2）的一端与支撑体（5）可拆卸连接，活塞杆（4）位于外壳（2）内的一端设置圆柱状的活塞头（41），活塞头（41）的圆柱面与孔体单元B（282）的内表面相配合，活塞杆（4）上套设有缓冲密封垫（3），缓冲密封垫（3）与活塞头（41）相贴合，用于提高活塞头（41）与外壳（2）的密封性能以及在活塞杆（4）到达最大伸缩量时缓冲活塞头（41）对外壳（2）的瞬态冲击。

7.根据权利要求6所述的便携式气体驱动扩张器，其特征在于：还包括活塞杆定位机构，活塞杆定位机构包括定位销（21）、定位销弹簧（22）、定位销螺堵（23）、开设在外壳（2）上与孔体单元C（283）相通的定位销孔和开设在活塞杆（4）上靠近活塞头（41）一端的定位孔，定位销（21）设置于定位销孔内，定位销螺堵（23）与定位销孔远离孔体单元C（283）的一端螺纹配合，定位销弹簧（22）设置于定位销孔内并且其两端分别与定位销（21）和定位销螺堵（23）相抵接，定位销（21）靠近活塞杆（4）的一端与活塞杆（4）相抵接并压缩定位销弹簧（22），活塞杆（4）的定位孔移动至定位销（21）处时，定位销弹簧（22）推动定位销（21）移动至定位孔内锁止活塞杆（4）移动。

8.根据权利要求1所述的便携式气体驱动扩张器，其特征在于：底座（1）和支撑体（5）均为六棱柱状，在底座（1）和支撑体（5）的六个侧面上均开设有组合安装孔（7），组合安装孔（7）内用于设置组合配件（600）以连接两个底座（1）或支撑体（5）；底座（1）上远离支撑体（5）的一侧开设有连接凹槽（105），在支撑体（5）上远离底座（1）的一侧设置有连接凸起（51），连接凹槽（105）与连接凸起（51）的截面形状相同，连接凹槽（105）的槽底部位与连接凸起（51）的端部均开设有固定槽，固定槽内设置有磁铁（6）。

9.便携式气体驱动扩张器的扩张方法，其特征在于：将便携式气体驱动扩张器放置在岩板下方的缝隙中，使便携式气体驱动扩张器的底座（1）由岩板下方的地面或者岩板下方的另一块岩板支撑，便携式气体驱动扩张器的支撑体（5）向上设置，再拔掉安全销（1001），击发机构（8）击发气体发生器（9）产生高压气体推动活塞杆（4）伸长，推动支撑体（5）向上移动，由支撑体（5）推动岩板向上移动，增大岩板下方缝隙的高度。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：在岩板较重时，将两个以上的便携式气体驱动扩张器的底座（1）采用插入组合安装孔（7）内的组合配件（600）连接，由两个以上的便携式气体驱动扩张器的支撑体（5）共同向上推动岩板；在需要更大的岩板缝隙时，将两个以上的便携式气体驱动扩张器沿活塞杆（4）的长度方向连接，使下方一个便携式气体驱动扩张器的支撑体（5）上的连接凸起（51）与上方一个便携式气体驱动扩张器的支撑体（5）上的连接凹槽（105）相配合，由两个以上的便携式气体驱动扩张器的支撑体（5）共同向上推动岩板。

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