本發(fā)明屬于膨脹裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種防飛頭氣體膨脹裝置及膨脹管的制造方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有氣體膨脹裝置（致裂裝置）以下簡(jiǎn)稱(chēng)膨脹裝置如：cn201611099345.2、cn201520283079.3、cn201510489513.8、cn201510556527.7連接部通常采用螺紋方式（螺紋需機(jī)加工）或焊接方式或?qū)阜绞竭M(jìn)行連接，無(wú)論采用上述哪種方式進(jìn)行生產(chǎn)制造，充氣頭、泄能頭與膨脹管連接部均會(huì)存在薄弱點(diǎn)，導(dǎo)致膨脹裝置在膨脹時(shí)連接部先致裂，出現(xiàn)飛頭的情況。

現(xiàn)有膨脹裝置（致裂裝置）還存在組成部件多，各部件加工和組裝工藝復(fù)雜的技術(shù)問(wèn)題。

如公告號(hào)為cn205858345u的專(zhuān)利文獻(xiàn)，公開(kāi)了“堵頭、膨脹管、活化器、充液孔和閉鎖閥，堵頭上開(kāi)有活化器安裝口，在堵頭或膨脹管上開(kāi)有充液孔”，雖比其他膨脹裝置節(jié)省了不少部件和組裝步驟，仍然存在膨脹管兩頭需要兩次加工，即組裝時(shí)一頭需要焊接，另一頭需要螺紋密封連接，或兩頭均采用焊接方式連接，焊接對(duì)焊接師傅的工藝水平要求極高，連接部一整圈焊接出厚度一直和無(wú)縫隙的情況不足20%，連接部有任何一處存在薄弱點(diǎn)，將無(wú)法使用，螺紋連接則需要在膨脹管兩頭進(jìn)行螺紋加工，經(jīng)過(guò)螺紋加工的膨脹管兩端部比未進(jìn)行加工的管身薄弱，使得堵頭與膨脹管連接部存在一整圈薄弱點(diǎn)，由于連接部存在應(yīng)力薄弱點(diǎn)，和采用堵頭（充裝頭）螺紋連接時(shí)，堵頭（充裝頭或泄能頭）直徑略小于膨脹管瓶身直徑，導(dǎo)致堵頭受力面大，體積大，重量重，膨脹裝置在膨脹時(shí)連接部先致裂和出現(xiàn)飛頭的情況。充液孔加工需要加工徑向孔和軸向孔，徑向孔端部需要加工成圓錐形，軸向孔需加工成四段不同直徑大小的階梯孔，同時(shí)徑向孔和軸向孔需要連接在一起，需要精密加工，加工精度要求高，加工復(fù)雜，不利于工業(yè)化生產(chǎn)；堵頭需要單獨(dú)加工活化器固定開(kāi)口、閉鎖閥和引線(xiàn)孔，需要使用不同車(chē)床多次加工，膨脹裝置的各個(gè)部件需要機(jī)加工造成整個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)耗時(shí)耗力；同時(shí)膨脹管外壁設(shè)有爆破線(xiàn)，而膨脹管兩端設(shè)有內(nèi)螺紋，需要采用較厚鋼管制造，制造成本增加。

因現(xiàn)有技術(shù)中膨脹裝置在膨脹過(guò)程中均存在飛頭的可能，故現(xiàn)有膨脹裝置放置在鉆好的膨脹孔中，需要在膨脹孔中放置止飛器或填充足夠深的填充物，膨脹時(shí)由于止飛器或填充物的作用，解決飛頭現(xiàn)象（充氣頭或泄能頭飛出膨脹孔），實(shí)現(xiàn)安全開(kāi)采。如下是描述止飛器的文獻(xiàn)，cn201510487194.7、cn201620646686.6。

盡管如此采用止飛器也并非100%有效，飛頭的情況仍然會(huì)發(fā)生，膨脹頭一旦飛出，給施工人員和周?chē)飵?lái)危險(xiǎn)；同時(shí)使用止飛器還會(huì)造成使用成本的增加，通常會(huì)增加幾十元的使用成本。

高壓氣瓶通常采用的是旋擰鎖氣閥鎖氣和充氣，致裂裝置充裝過(guò)程要洗管（需要多道工序），需要人為旋擰螺桿進(jìn)行鎖氣，即便采用公告號(hào)為cn205858345u公開(kāi)的單向閥進(jìn)行充入液態(tài)二氧化碳，由于需要灌裝至10-150mpa的壓強(qiáng)，充裝時(shí)密封圈經(jīng)常被沖掉或沖破；采用球閥芯密封處因工藝和光潔度要求極高，造成加工成本極高，導(dǎo)致生產(chǎn)次品率高達(dá)80%以上。高壓氣體充裝密封一直是氣體密封領(lǐng)域的技術(shù)瓶頸，尤其是能低成本解決充裝密封。

現(xiàn)有技術(shù)中的氣體致裂裝置無(wú)論是否采用活化器，均需要引線(xiàn)接入膨脹管內(nèi)，需要對(duì)引線(xiàn)進(jìn)行高壓密封處理，直接導(dǎo)致充裝頭體積大，重量重的不足。

現(xiàn)有縮口加工工藝是用滾輪進(jìn)行縮口，不容易實(shí)現(xiàn)均勻增厚，如用于批量生產(chǎn)膨脹管會(huì)產(chǎn)生很高的次品率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低、膨脹管連接部無(wú)薄弱點(diǎn)、充氣點(diǎn)火頭不漏氣、不飛頭和/或無(wú)啞炮的氣體膨脹裝置及膨脹管的縮口加工方法和應(yīng)用。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種防飛頭氣體膨脹裝置，包括膨脹管和充氣點(diǎn)火頭，其特征在于：所述膨脹管一端縮口密封，另一端縮口設(shè)有充氣點(diǎn)火頭，縮口密封端與充氣點(diǎn)火頭之間構(gòu)成儲(chǔ)能腔；所述充氣點(diǎn)火頭包括充氣座體、通孔、閥腔、點(diǎn)火腔、充氣嘴、導(dǎo)電閥、絕緣層、電熱絲、擋環(huán)和第一密封圈，充氣座體上端部中間位置設(shè)有充氣嘴，充氣嘴下方設(shè)有通孔，通孔下方設(shè)有閥腔，閥腔下方設(shè)有點(diǎn)火腔，閥腔內(nèi)設(shè)有導(dǎo)電閥和第一密封圈，點(diǎn)火腔內(nèi)設(shè)有擋環(huán)；導(dǎo)電閥的一端為充氣導(dǎo)電頂針，另一端為導(dǎo)電閥芯；充氣導(dǎo)電頂針上設(shè)有絕緣層，第一密封圈套在充氣導(dǎo)電頂針上，充氣孔從充氣導(dǎo)電頂針的頂部貫穿到底部與閥腔連通；導(dǎo)電閥芯連接電熱絲一端，電熱絲另一端連接充氣座體或擋環(huán)，連接擋環(huán)時(shí)充氣座體與擋環(huán)電氣連接；所述膨脹管包括瓶口、瓶頸、瓶身和縮口密封端，瓶口內(nèi)壁上設(shè)有第一內(nèi)螺紋，瓶口的厚度大于瓶頸的厚度，瓶頸的厚度大于瓶身的厚度，縮口密封端的厚度大于瓶身的厚度，瓶口向儲(chǔ)能腔方向增厚成弧形，瓶口與充氣點(diǎn)火頭連接部長(zhǎng)度大于等于6倍瓶身的厚度；所述導(dǎo)電閥芯的直徑大于等于1.15倍充氣導(dǎo)電頂針的直徑；所述膨脹管的瓶口、瓶頸和縮口密封端通過(guò)縮口加工而成。

優(yōu)選，所述導(dǎo)電閥的一端為充氣導(dǎo)電頂針，另一端為導(dǎo)電針，中部為導(dǎo)電閥芯時(shí)，導(dǎo)電針連接電熱絲一端，電熱絲另一端連接充氣座體或擋環(huán)。

優(yōu)選，所述瓶口設(shè)有密封槽，密封槽上設(shè)有第二密封圈。

優(yōu)選，所述點(diǎn)火腔內(nèi)壁上設(shè)有內(nèi)螺紋，擋環(huán)外壁上設(shè)有與內(nèi)螺紋匹配的外螺紋。優(yōu)選，所述導(dǎo)電閥的材料強(qiáng)度大于等于儲(chǔ)能腔的儲(chǔ)氣壓力。優(yōu)選，所述導(dǎo)電閥采用不銹鋼材質(zhì)。優(yōu)選，所述瓶口的厚度大于等于6倍瓶身的厚度。優(yōu)選，所述縮口密封端的厚度大于等于1.5倍瓶身的厚度。

一種防飛頭級(jí)聯(lián)式膨脹裝置，其特征是：在所述縮口密封端上設(shè)有縮口級(jí)聯(lián)口，在縮口級(jí)聯(lián)口上設(shè)置級(jí)聯(lián)頭。

優(yōu)選，所述級(jí)聯(lián)頭包括第三密封圈、級(jí)聯(lián)螺絲、正極接頭、負(fù)極接頭、正極導(dǎo)線(xiàn)和第一絕緣層，第三密封圈設(shè)置在縮口級(jí)聯(lián)口底部，第三密封圈下方設(shè)有級(jí)聯(lián)螺絲，級(jí)聯(lián)螺絲中心部設(shè)有正極接頭和負(fù)極接頭，正極接頭和負(fù)極接頭之間設(shè)有第一絕緣層，負(fù)極接頭與級(jí)聯(lián)螺絲電氣連接，正極接頭連接正極導(dǎo)線(xiàn)一端，正極導(dǎo)線(xiàn)另一端連接導(dǎo)電針。

一種膨脹管的縮口加工方法，其特征是：先通過(guò)夾具固定住膨脹管，再通過(guò)夾具旋轉(zhuǎn)膨脹管和加熱膨脹管端部，將膨脹管端部加熱至接近或達(dá)到塑性變形后，縮口模具前部接觸到膨脹管端部后，膨脹管端部從縮口模具前部向尾部移動(dòng)，縮口模具對(duì)膨脹管端部進(jìn)行擠壓增厚成型，縮口端軸向向內(nèi)增厚，然后用通孔刀對(duì)膨脹管端部進(jìn)行通孔固定孔徑；重復(fù)上述步驟對(duì)膨脹管另一端部進(jìn)行擠壓增厚成型，通孔固定孔徑，或進(jìn)行封口增厚成型。

優(yōu)選，所述縮口模具上設(shè)有潤(rùn)滑劑。優(yōu)選，所述潤(rùn)滑劑是碳粉、滑石粉、煤粉或石墨粉中的至少一種，或碳粉、滑石粉、煤粉、石墨粉中的至少一種和油脂混合。碳粉、滑石粉、煤粉、和/或石墨粉和高溫油脂的作用是潤(rùn)滑和防止膨脹管與縮口模具黏連，或膨脹管與潤(rùn)滑劑產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，減小摩擦系數(shù)，增長(zhǎng)模具使用壽命。縮口模具與膨脹管接觸面阻力越大，耗電量越大，模具使用壽命越短，故在縮口模具上涂抹有石墨粉或高溫油脂能增加縮口模具使用壽命，減小用電量。

一種應(yīng)用上述膨脹管的縮口加工方法制成的壓力容器，其特征在于：將膨脹管通過(guò)縮口加工方法制成壓力容器。優(yōu)選，所述壓力容器是鋼瓶。

旋轉(zhuǎn)的目的是使膨脹管端部均勻擠壓達(dá)到均勻增厚和實(shí)現(xiàn)鍛造的效果。膨脹管端部加熱至接近或達(dá)到塑性變形是便于縮口模具對(duì)膨脹管端部進(jìn)行縮口加工?？s口模具是根據(jù)膨脹管端部需要加工成的形狀而設(shè)計(jì)出的一種縮口加工模具。

優(yōu)選，所述膨脹管的制造方法還包括通孔后繼續(xù)旋轉(zhuǎn)膨脹管，絲錐朝膨脹管端部通孔方向運(yùn)動(dòng)攻絲，絲錐不旋轉(zhuǎn)，絲錐跟隨膨脹管旋轉(zhuǎn)速度自動(dòng)伸縮調(diào)整，攻絲完成后，反向旋轉(zhuǎn)膨脹管，絲錐背向膨脹管端部通孔方向運(yùn)動(dòng)退出絲錐。

優(yōu)選，所述制造方法還包括通孔后繼續(xù)旋轉(zhuǎn)膨脹管，絲錐朝膨脹管端部通孔方向運(yùn)動(dòng)攻絲，絲錐不旋轉(zhuǎn)，絲錐上的牙小于二分之一，攻絲完成后，絲錐向無(wú)牙方向前進(jìn)牙厚間距，絲錐背向膨脹管端部通孔運(yùn)動(dòng)退出絲錐。

絲錐為一半以上無(wú)牙的目的是縮小絲錐整體直徑，絲錐向無(wú)牙方向前進(jìn)牙厚間距，使絲錐分離螺紋后退出絲錐。

優(yōu)選，所述制造方法通過(guò)感應(yīng)加熱器或割槍或焊槍對(duì)膨脹管端部進(jìn)行加熱。采用40cr鋼管進(jìn)行縮口加工時(shí)，鋼管端部加熱至600-980℃溫度。

優(yōu)選，所述縮口模具是在基體上設(shè)有橫向部、圓弧部、支撐部和縱向部，橫向部與縱向部之間設(shè)有圓弧部，支撐部與圓弧部之間為橫向部，調(diào)整圓弧部的r角和橫向部的r角能對(duì)膨脹管端部縮口加工成型，縮口模具的長(zhǎng)度大于等于2.5倍膨脹管端部的直徑，橫向部的寬度l是膨脹管端部直徑三分之一以上。

優(yōu)選，所述圓弧部的r角從縮口模具前部向尾部變小，縮口加工成縮口端軸向向內(nèi)增厚。

更優(yōu)選，所述圓弧部的r角從縮口模具前部向尾部階梯或線(xiàn)性變小，縮口加工成縮口端軸向向內(nèi)均勻增厚。

優(yōu)選，所述圓弧部的r角不變，縮口加工成縮口端軸向向外增厚。

膨脹管直徑越大橫向部的r角越大，寬度l越長(zhǎng)?；蚺蛎浌苤睆皆酱髾M向部的r角不變，縮口模具的長(zhǎng)度越長(zhǎng)。

優(yōu)選，所述縮口模具采用工具鋼制成。更優(yōu)選，所述工具鋼是鎢鋼或不銹鋼或軋輥鋼。

圓弧部的r角影響膨脹管端部的外壁形狀和增厚，橫向部的r角和寬度l影響膨脹管端部的增厚量；圓弧部的r角從縮口模具前部向尾部變小量影響膨脹管瓶端部的增厚量。l的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，膨脹管端部增厚越后。

本發(fā)明所述的線(xiàn)速度是指膨脹管直徑越大轉(zhuǎn)速越慢。

膨脹管的線(xiàn)速度根據(jù)膨脹管的直徑、厚度以及端部加熱溫度進(jìn)行調(diào)整。

本發(fā)明所述的膨脹裝置，儲(chǔ)能腔內(nèi)充裝氧化劑和還原劑構(gòu)成膨脹器。

優(yōu)選，所述氧化劑和還原劑為二氧化碳和鎂或鋁或鈦或鉀任意一種混合。

更優(yōu)選，所述氧化劑超臨界氧和還原劑木屑、紙屑、棉絲廢紙、稻草、炭黑、草、碳粉或鋸木灰中的至少一種混合。

上述還原劑對(duì)超臨界氧有極強(qiáng)的吸附性，與超臨界氧反應(yīng)后，反應(yīng)物為二氧化碳、水汽和少量氧氣，具有無(wú)毒害氣體污染的效果，同時(shí)上述還原劑容易獲取，成本極低。

所述還原劑為纖維質(zhì)材料。纖維質(zhì)材料包括木屑、紙屑、棉絲。采用該類(lèi)還原劑，燃燒后，反應(yīng)物為二氧化碳和水汽，具有無(wú)毒害氣體污染的效果。優(yōu)選，所述還原劑為還原性單質(zhì)。還原性單質(zhì)包括碳粉、鋁粉、鎂粉、鐵粉或硅粉。優(yōu)選，所述還原劑為動(dòng)物毛質(zhì)。該種材料具有較強(qiáng)的吸附性。優(yōu)選，所述還原劑為糖類(lèi)物質(zhì)。所述糖類(lèi)物質(zhì)包括葡萄糖、蔗糖或淀粉。優(yōu)選，所述還原劑為醇類(lèi)物質(zhì)。所述醇類(lèi)物質(zhì)包括乙醇、丙醇或丁醇。優(yōu)選，所述還原劑為烴類(lèi)物質(zhì)。所述烴類(lèi)物質(zhì)包括甲烷、乙烷、丙烷、乙烯、丙烯、乙炔、或丙炔。優(yōu)選，所述儲(chǔ)能腔內(nèi)還填充有催化劑，所述催化劑為四氧化三鐵、三氧化二鐵、二氧化錳、氧化鉻、氧化銅、氧化鋅、氧化鎳、硫酸錳、硫酸鉻或活性碳的至少一種。優(yōu)選，所述儲(chǔ)能腔內(nèi)還填充有升溫劑，所述升溫劑為鋁粉或鎂粉中的一種或兩種混合。優(yōu)選，所述還原劑為粉末狀、顆粒狀、條絲狀或壓制成塊狀。

本發(fā)明所述膨脹裝置的生產(chǎn)和使用過(guò)程是：先將充氣點(diǎn)火頭通過(guò)流水線(xiàn)作業(yè)方式組裝好，然后將充氣點(diǎn)火頭旋進(jìn)瓶頸剛性密封或通過(guò)密封圈密封，儲(chǔ)能腔內(nèi)充裝還原劑（如碳粉或炭黑）；在開(kāi)采現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)充氣槍頂開(kāi)導(dǎo)電閥，氧化劑（如超臨界氧）通過(guò)充氣孔充入到儲(chǔ)能腔內(nèi)，儲(chǔ)能腔內(nèi)的氧化劑（如超臨界氧）均勻吸附在還原劑（如碳粉或炭黑）上，充裝過(guò)程中電熱絲被氧化劑（如超臨界氧）和還原劑（如碳粉或炭黑）均勻附集，充氣導(dǎo)電頂針接電源正極，充氣座體或膨脹管外壁接電源負(fù)極，給電熱絲通電使儲(chǔ)能腔內(nèi)的反應(yīng)料瞬間膨脹沖破膨脹管做功。

現(xiàn)有技術(shù)膨脹裝置的做功原理是液態(tài)二氧化碳吸收點(diǎn)火器（活化器）釋放出來(lái)的熱量，使液態(tài)二氧化碳變成高壓膨脹氣體沖破膨脹管的約束致裂做功。

本發(fā)明膨脹裝置的做功原理是：氧化劑與還原劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生高壓膨脹氣體沖破膨脹管的約束致裂做功。

本發(fā)明采用的還原劑是粉末狀、顆粒狀或條絲狀固態(tài)，或是乙醇、葡萄糖等液態(tài)，均存在巨大的表面積和吸附作用，通過(guò)充入10-150mpa高壓氧化劑（超臨界氧），氧化劑（超臨界氧）均勻吸附在還原劑（碳粉或炭黑）上，吸附后的氧化劑（超臨界氧）與還原劑（碳粉或炭黑）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生高壓膨脹氣體。較現(xiàn)有技術(shù)中液態(tài)二氧化碳吸熱產(chǎn)生高壓膨脹氣體，化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的高壓膨脹氣體比吸熱產(chǎn)生的高壓膨脹氣體膨脹力大至少一倍。

本發(fā)明膨脹管兩端通過(guò)縮口加工，使膨脹管瓶口的厚度大于等于6倍瓶身的厚度，經(jīng)縮口加工的膨脹管瓶口和瓶頸增厚，瓶口至瓶頸圓弧過(guò)渡，瓶頸至瓶身圓弧過(guò)渡，瓶口和瓶頸比瓶身耐壓更高，解決了充氣點(diǎn)火頭與膨脹管連接部的薄弱點(diǎn)，同時(shí)，充氣點(diǎn)火頭直徑小于等于二分之一膨脹管瓶身直徑；優(yōu)選充氣點(diǎn)火頭直徑是膨脹管瓶身直徑的三分之一，較膨脹管瓶身直徑縮小了三分之二，故本發(fā)明充氣點(diǎn)火頭直徑可以做到很小的直徑，實(shí)現(xiàn)充氣點(diǎn)火頭具有很小的受力面，體積小，重量輕，瓶口連接部長(zhǎng)度是瓶身厚度的6倍以上，故瓶口連接部和充氣點(diǎn)火頭均比瓶身耐壓高；由于瓶口向儲(chǔ)能腔方向增厚成弧形，致裂瞬間瓶口向充氣點(diǎn)火頭四周擠壓，充氣點(diǎn)火頭被瓶口擠壓住，有效解決了飛頭的技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明導(dǎo)電閥上有充氣導(dǎo)電頂針、導(dǎo)電閥芯和導(dǎo)電針，通過(guò)在導(dǎo)電閥上設(shè)置充氣孔，充氣導(dǎo)電頂針、充氣孔和密封圈的配合，實(shí)現(xiàn)了充氣、密封和導(dǎo)電的功能，實(shí)現(xiàn)充氣和點(diǎn)火的目的，導(dǎo)電閥采用壓鑄或金屬粉末注射成形工藝技術(shù)燒結(jié)，簡(jiǎn)化了充氣和點(diǎn)火兩種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)方式，故本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，直接降低了生產(chǎn)成本。同時(shí)采用超臨界氧和碳粉或炭黑比采用高氯酸鉀、高錳酸鉀和鋁粉的混合物成本低。

如導(dǎo)電閥上沒(méi)有充氣孔，在充裝氧化劑時(shí)，氧化劑從通孔縫隙處和導(dǎo)電閥與閥腔之間的縫隙處充入到儲(chǔ)能腔，充裝完成后儲(chǔ)能腔內(nèi)的高壓沖擊導(dǎo)電閥和密封圈，高壓氣體從導(dǎo)電閥與閥腔之間的縫隙通過(guò)后沖擊密封圈，致使密封圈被沖擊破損或者變形，導(dǎo)致密封圈與導(dǎo)電閥不能有效密；本申請(qǐng)通過(guò)在導(dǎo)電閥上設(shè)置充氣孔，充裝完成后儲(chǔ)能腔內(nèi)的高壓從導(dǎo)電閥與閥腔之間的縫隙沖擊到充氣孔位置，通過(guò)充氣孔的泄壓使密封圈的壓力減小，故密封圈不會(huì)被沖擊變形或沖破；因?qū)щ婇y芯的截面積大，儲(chǔ)能腔內(nèi)的高壓集中在導(dǎo)電閥芯上，加上充氣孔的泄壓作用，松開(kāi)充氣槍的瞬間密封圈被導(dǎo)電閥芯壓住，實(shí)現(xiàn)密封的目的，故充氣孔除了在充裝氧化劑過(guò)程中起到充裝孔的作用，在結(jié)束充裝時(shí)還起到給密封圈泄壓的作用。

本發(fā)明膨脹裝置的組成主要是膨脹管和充氣點(diǎn)火頭，充氣和點(diǎn)火合二為一的共用方式簡(jiǎn)化了充氣和點(diǎn)火結(jié)構(gòu)；點(diǎn)火由導(dǎo)電閥和充氣座體接入電源，無(wú)需將引線(xiàn)接入膨脹管內(nèi)，故省去了對(duì)引線(xiàn)進(jìn)行高壓密封處理的結(jié)構(gòu)，故充氣點(diǎn)火頭能做得很小，克服了現(xiàn)有技術(shù)體積大和重量重的不足。如現(xiàn)有技術(shù)充氣頭安裝復(fù)雜。

膨脹裝置在運(yùn)輸過(guò)程中，儲(chǔ)能腔內(nèi)只有還原劑，無(wú)氧化劑，因此運(yùn)輸過(guò)程中產(chǎn)生的靜電或高溫不會(huì)引發(fā)膨脹裝置燃燒或致裂。充裝氧化劑后在搬運(yùn)過(guò)程中產(chǎn)生的靜電會(huì)被電熱絲、導(dǎo)電閥和膨脹管吸收掉，避免發(fā)生自致裂情況。

現(xiàn)有技術(shù)的點(diǎn)火器（活化器）主要是采用固態(tài)氧化劑和固態(tài)還原劑混合（通常是高氯酸鉀等強(qiáng)氧化劑和鋁粉等強(qiáng)還原劑）后包裝而成的反應(yīng)料包，電熱絲包裹在混合物內(nèi)，運(yùn)輸過(guò)程中容易出現(xiàn)反應(yīng)料與電熱絲剝脫分離產(chǎn)生間隙的問(wèn)題等導(dǎo)致產(chǎn)生啞炮；本發(fā)明所述的膨脹裝置，其電熱絲被氧化劑（如超臨界氧）和還原劑（如碳粉或炭黑）均勻附集，運(yùn)輸和搬運(yùn)過(guò)程不存在反應(yīng)料與電熱絲剝脫分離存在間隙的問(wèn)題，在通電點(diǎn)火時(shí)電熱絲產(chǎn)生高溫高熱與超臨界氧發(fā)生反應(yīng)后瞬間起爆，實(shí)現(xiàn)100%的有效起爆，有效避免了啞炮的產(chǎn)生原因和排啞炮的危險(xiǎn)。

本發(fā)明所述的膨脹裝置，其反應(yīng)料還原劑碳粉和氧化劑超臨界氧反應(yīng)劇烈，實(shí)現(xiàn)氧化反應(yīng)，其反應(yīng)產(chǎn)物主要為無(wú)毒無(wú)害的二氧化碳?xì)怏w和少量氧氣，對(duì)膨脹現(xiàn)場(chǎng)無(wú)污染，能有效避免現(xiàn)場(chǎng)工作人員的中毒隱患，因膨脹后有少量氧氣未被反應(yīng)，故能在膨脹后較短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)施工作業(yè)，適合隧洞使用?，F(xiàn)有膨脹裝置膨脹后均不能在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)施工作業(yè)。

本發(fā)明所述的膨脹器結(jié)合了傳統(tǒng)的氣體膨脹技術(shù)和液氧致裂技術(shù)，相比于傳統(tǒng)的膨脹器，較大程度的提升了膨脹威力，相比于傳統(tǒng)的液氧致裂，解決了液氧致裂不能在常溫下儲(chǔ)存，常溫下存在的高危險(xiǎn)性和充氣后必須低溫冷凍的使用環(huán)境限制。

本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)組成部件容易加工，制造成本低，不飛頭，不漏氣，運(yùn)輸安全，無(wú)啞炮隱患，膨脹力大。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施方式1的剖視圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施方式2的剖視圖；圖3為本發(fā)明膨脹管的剖視圖；圖4為本發(fā)明充氣點(diǎn)火頭結(jié)構(gòu)1的剖視圖；圖5為本發(fā)明充氣座體的剖視圖；圖6為本發(fā)明導(dǎo)電閥的剖視圖；圖7為本發(fā)明級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)的剖視圖；圖8為本發(fā)明充氣點(diǎn)火頭結(jié)構(gòu)2的剖視圖；圖9為本發(fā)明縮口模具的立體圖；圖中：1為膨脹管，101為瓶口，102為瓶頸，103為瓶身，104為縮口密封端，105為密封槽，106為第一內(nèi)螺紋；2為充氣點(diǎn)火頭，201為充氣座體，202為通孔，203為閥腔，204為點(diǎn)火腔，205為內(nèi)螺紋，206為外螺紋；3為充氣孔；4為充氣嘴；5為導(dǎo)電閥，501為充氣導(dǎo)電頂針，502為導(dǎo)電閥芯，503為導(dǎo)電針；6為絕緣層，7為正極引線(xiàn)，8為電熱絲，9為負(fù)極引線(xiàn)，10為擋環(huán)，11為第一密封圈，12為第二密封圈，13為儲(chǔ)能腔，14為第三密封圈，15為級(jí)聯(lián)螺絲，16為正極接頭，17為負(fù)極接頭，18為正極導(dǎo)線(xiàn)，19為縮口級(jí)聯(lián)口，20為級(jí)聯(lián)頭，21為第一絕緣層；22為橫向部，23為圓弧部，24為支撐部，25為縱向部，26為基體；r為圓弧部r角，r為橫向部r角；l為橫向部長(zhǎng)度；箭頭表示縮口模具的運(yùn)動(dòng)方向。

具體實(shí)施方式

結(jié)合本發(fā)明附圖1-9，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述；顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，均屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1

一種防飛頭氣體膨脹裝置，包括膨脹管1和充氣點(diǎn)火頭2，所述膨脹管1一端縮口密封，另一端縮口設(shè)有充氣點(diǎn)火頭2，縮口密封端104與充氣點(diǎn)火頭2之間構(gòu)成儲(chǔ)能腔13；所述充氣點(diǎn)火頭2包括充氣座體201、通孔202、閥腔203、點(diǎn)火腔204、充氣嘴4、導(dǎo)電閥5、絕緣層6、電熱絲8、擋環(huán)10和第一密封圈11，充氣座體201上端部中間位置設(shè)有充氣嘴4，充氣嘴4下方設(shè)有通孔202，通孔202下方設(shè)有閥腔203，閥腔203下方設(shè)有點(diǎn)火腔204，閥腔203內(nèi)設(shè)有導(dǎo)電閥5和第一密封圈11，點(diǎn)火腔204內(nèi)設(shè)有擋環(huán)10；導(dǎo)電閥5的一端為充氣導(dǎo)電頂針501，另一端為導(dǎo)電閥芯502；充氣導(dǎo)電頂針501上設(shè)有絕緣層6，第一密封圈11套在充氣導(dǎo)電頂針501上，充氣孔3從充氣導(dǎo)電頂針501的頂部貫穿到底部與閥腔203連通；導(dǎo)電閥芯502連接電熱絲8一端，電熱絲8另一端連接充氣座體201或擋環(huán)10，連接擋環(huán)10時(shí)充氣座體201與擋環(huán)10電氣連接；所述膨脹管1包括瓶口101、瓶頸102、瓶身103和縮口密封端104，瓶頸102內(nèi)壁上設(shè)有第一內(nèi)螺紋106，瓶口102的厚度是18mm，縮口密封端104的厚度為6mm,瓶身103的厚度為3mm，瓶頸102與充氣點(diǎn)火頭2連接部長(zhǎng)度是18mm；所述導(dǎo)電閥芯502的直徑是5mm,充氣導(dǎo)電頂針501的直徑是2.5mm；通過(guò)擋環(huán)10限定導(dǎo)電閥5的活動(dòng)范圍；所述膨脹管1的瓶口101、瓶頸102和縮口密封端104通過(guò)縮口加工增厚而成，瓶口101至瓶頸102和瓶頸102至瓶身103均是圓弧過(guò)渡，膨脹管1長(zhǎng)1200mm的40cr或35號(hào)鋼；第一密封圈11采用o型圈；所述導(dǎo)電閥5采用不銹鋼材質(zhì)。

膨脹管的瓶身直徑小于300mm時(shí)，儲(chǔ)能腔內(nèi)能儲(chǔ)存的氣體量小，壓強(qiáng)小，導(dǎo)電閥芯502的直徑是充氣導(dǎo)電頂針501直徑的1.15倍，如導(dǎo)電閥芯502的直徑是2.3mm，充氣導(dǎo)電頂針501直徑2mm。

導(dǎo)電閥5的材料強(qiáng)度等于儲(chǔ)能腔13的儲(chǔ)氣壓力時(shí)，導(dǎo)電閥5呈錐形，實(shí)現(xiàn)剛性密封；導(dǎo)電閥5的材料強(qiáng)度大于儲(chǔ)能腔13的儲(chǔ)氣壓力時(shí)，需要依靠密封圈密封。導(dǎo)電閥5采用不銹鋼材質(zhì)鑄造而成，然后對(duì)充氣導(dǎo)電頂針501鉆孔。

實(shí)施例2

如實(shí)施例1所述防飛頭氣體膨脹裝置，為方便電熱絲8連接，所述導(dǎo)電閥5一端為充氣導(dǎo)電頂針501，另一端為導(dǎo)電針503，中部為導(dǎo)電閥芯502時(shí)，導(dǎo)電針503連接電熱絲8一端，電熱絲8另一端連接充氣座體201；膨脹管使用有色金屬材質(zhì)或金屬合金或abs或鋼或銅合金或鋁合金制成；制造導(dǎo)電閥5的材料強(qiáng)度跟儲(chǔ)能腔13瓶?jī)?nèi)儲(chǔ)能壓力成正比；導(dǎo)電閥5材料強(qiáng)度略大于儲(chǔ)能腔13瓶?jī)?nèi)儲(chǔ)能壓力即可。

實(shí)施例3

如實(shí)施例1或2所述防飛頭氣體膨脹裝置，所述瓶口101設(shè)有密封槽105，密封槽105上設(shè)有第二密封圈12；所述點(diǎn)火腔204內(nèi)壁上設(shè)有內(nèi)螺紋205，擋環(huán)10外壁上設(shè)有與內(nèi)螺紋205匹配的外螺紋206；所述瓶口101的厚度是20mm，縮口密封端104的厚度是6mm，瓶身103的厚度是3mm；所述膨脹管1的瓶頸102和縮口密封端104通過(guò)縮口加工增厚而成；第二密封圈12采用o型圈。

實(shí)施例4

如實(shí)施例1或2或3所述防飛頭氣體膨脹裝置，在所述縮口密封端104上設(shè)有縮口級(jí)聯(lián)口19，級(jí)聯(lián)頭20設(shè)置在縮口級(jí)聯(lián)口19上構(gòu)成防飛頭級(jí)聯(lián)式膨脹裝置；所述級(jí)聯(lián)頭20包括第三密封圈14、級(jí)聯(lián)螺絲15、正極接頭16、負(fù)極接頭17、正極導(dǎo)線(xiàn)18和第一絕緣層21，第三密封圈14設(shè)置在縮口級(jí)聯(lián)口19底部，第三密封圈14下方設(shè)有級(jí)聯(lián)螺絲15，級(jí)聯(lián)螺絲15中心部設(shè)有正極接頭16和負(fù)極接頭17，正極接頭16和負(fù)極接頭17之間設(shè)有第一絕緣層21，負(fù)極接頭17與級(jí)聯(lián)螺絲15電氣連接，正極接頭16連接正極導(dǎo)線(xiàn)18一端，正極導(dǎo)線(xiàn)18另一端連接導(dǎo)電針503；所述瓶口101的厚度是20mm，縮口級(jí)聯(lián)口19的厚度是20mm，瓶身103的厚度是3mm。

上述實(shí)施例中膨脹管采用瓶身壁厚3mm的40cr鋼管的制造方法是：一種膨脹管的縮口加工方法，先通過(guò)夾具固定住膨脹管，再通過(guò)50-200線(xiàn)速度旋轉(zhuǎn)膨脹管和加熱膨脹管端部，將膨脹管端部加熱至接近或達(dá)到塑性變形后，以400-2000線(xiàn)速度旋轉(zhuǎn)膨脹管，縮口模具端部接觸到膨脹管端部后，膨脹管端部從縮口模具端部向尾部移動(dòng)，縮口模具對(duì)膨脹管端部進(jìn)行擠壓增厚成型，縮口端軸向向內(nèi)增厚，保持膨脹管400-2000線(xiàn)速度不變，然后用通孔刀對(duì)膨脹管端部進(jìn)行通孔固定孔徑；重復(fù)上述步驟對(duì)膨脹管另一端部進(jìn)行擠壓增厚成型，通孔固定孔徑，或進(jìn)行封口增厚成型。整個(gè)過(guò)程10秒鐘內(nèi)完成。

上述實(shí)施例，所述膨脹管為35鉻鉬鋼或40鉻鋼。選用3mm厚度的膨脹管1，即瓶身103的厚度3mm，膨脹管1端部增厚到18mm以上，即瓶口101的厚度增厚到18mm以上。通?？s口級(jí)聯(lián)口19的厚度與瓶口101的厚度一致，即縮口級(jí)聯(lián)口19的厚度增厚到18mm以上。

最優(yōu)方案是：選用瓶身103厚度3mm，瓶口101和縮口級(jí)聯(lián)口19的厚度增厚到20mm。根據(jù)膨脹力的需要，所述膨脹管采用碳鋼時(shí)，管壁厚度為1mm至10mm；所述膨脹管采用鉻鋼時(shí)，管壁厚度為1mm至10mm。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。