一种高压电磁力爆破装置的膨胀密封套

技术领域

本发明涉及高压电磁力爆破技术领域，尤其涉及一种高压电磁力爆破装置的膨胀密封套。

背景技术

在铁路、公路、矿山、水库等大型工程中，爆破技术的作用很关键很重要。采矿修路的开山挖隧道，城市对旧建筑物的拆除，都会用到爆破技术。随着经济的发展、工程建设的增多，爆破引起了人们更多的关注。众所周知的，当前的爆破技术使用的炸药进行爆破，然而，炸药的品种较多成分效果不一，且难以精确控制，并且运输、储存、管理有着极大的安全隐患，因此十分危险。

高压电磁力爆破是指在封闭空间中瞬间高压放电，将爆破介质瞬间气化然后在密闭空间中产生爆炸以达到爆破目标的爆破方式。高压电磁力爆破具有运输、储存、管理安全可靠且控制放电即可精准控制爆炸当量等全方位的优点。因此，高压电磁力爆破可以完全替代传统的炸药爆破技术。

然而，高压电磁力爆破要求在封闭空间中引爆，而爆破孔打好电磁力爆破装置放入后的密封却成为一个难题，必须要有足够的密封效果，又要有抗爆破时冲击力的足够强度。因此，爆破孔的密封一直是一个限制电磁力爆破发展的瓶颈。

发明内容

本发明通过提供一种高压电磁力爆破装置的膨胀密封套，通过机械挤压弹性套密封高压电磁力爆破装置与爆破孔之间的间隙，满足需要的密封效果和密封强度，将高压电磁力爆破的冲击力完全释放在目标空间内，提高了高压电磁力爆破的效率。

本发明实施例提供了一种高压电磁力爆破装置的膨胀密封套，包括膨胀轴 1、膨胀套2、膨胀管3、膨胀体4，膨胀轴1为内部中空的圆柱体型，膨胀轴 1两端的外圆周上分别设有旋向相反的外螺纹11，膨胀套2呈圆筒型由弹性密封材料制成，膨胀管3为形状相同大小相等的瓦状的膨胀片31拼接而成的圆筒型，膨胀管3内筒的两端分别设有沿轴向向内递减的内锥面32，内锥面32 与膨胀管3同旋转轴，膨胀体4设有两个，膨胀体4呈圆锥台型且圆锥台轴向设有通孔，膨胀体4的圆锥台、通孔分别与膨胀体4同旋转轴，膨胀体4的通孔内设有内螺纹41，内螺纹41与外螺纹11匹配，膨胀体4圆锥台的外锥面 42与内锥面32锥度相同；膨胀体4的通孔螺纹连接膨胀轴1两端，膨胀管3 套设在膨胀轴1外，膨胀套2包裹在膨胀管3外，膨胀体4分别连接高压电磁力爆破装置的上筒5和下筒6；膨胀密封使用时旋转膨胀轴1带动膨胀体4沿轴向自两端向中间运动进而撑开膨胀管3挤压膨胀套2密封高压电磁力爆破装置与爆破孔7之间的间隙。

优选的，所述膨胀体4的锥底设有环形的挡片43，挡片43与膨胀体4同旋转轴，挡片43与膨胀套2的端面之间还设有轴向膨胀圈8，轴向膨胀圈8 由弹性材料制成；轴向膨胀圈8在膨胀体4向中间运动时保持膨胀套2的端面受到挡片43施加的轴向力的同步顶推，进而保证膨胀套2在收到膨胀管3挤压时不会向两端挤出，因而保证了膨胀套2延径向对高压电磁力爆破装置与爆破孔7之间的间隙的密封效果，因此，轴向膨胀圈8的弹性材料硬度大于膨胀套2的弹性材料硬度。

更优的，所述轴向膨胀圈8的内孔呈圆锥型且锥度与外锥面42相同；轴向膨胀圈8的内孔锥度使得轴向膨胀圈8与膨胀体4的外锥面42在共同挤压运动时保持自身不变形，因而轴向膨胀圈8的端面在顶推膨胀套2的端面时保持顶推平面平整，保障良好的顶推效果。

优选的，所述膨胀套2的圆筒两端的孔口设有圆锥状的喇叭口21，喇叭口21的锥度与外锥面42的锥度相同，喇叭口21与外锥面42之间还设有径向膨胀圈9，径向膨胀圈9由弹性材料制成；径向膨胀圈9在膨胀体4相对膨胀管 3做轴向运动的同时径向向外顶推膨胀套2的两端，使得膨胀套2的两端不会因为膨胀管3的边缘而密封效果减弱，因此，径向膨胀圈9的弹性材料硬度大于膨胀套2的弹性材料硬度。

更优的，所述径向膨胀圈9的内孔面与外圆周面均呈圆锥型且锥度与外锥面42相同；径向膨胀圈9的内孔面与外圆周面的锥度使得径向膨胀圈9在膨胀体4的外锥面42挤压时保持自身不变形，给与膨胀套2的两端更好的径向顶推效果。

优选的，所述膨胀管3外圆周设有环形槽33，环形槽33内设有环形箍34，环形箍34的内孔孔径大于膨胀管3最大膨胀程度时环形槽33的底径，环形箍 34的内孔孔径小于膨胀管3最小膨胀程度时的外径，环形箍34的外径小于爆破孔7的内径；环形槽33横截面为U型，环形箍34横截面为矩形，因此，环形箍34卡在环形槽33内保证了膨胀体4自两端向中间运动时膨胀管3的每一片膨胀片31能够保持与膨胀管3同步、整体运动，不会产生上下运动错位的情况，因此，膨胀效果更好，挤压膨胀套2产生更好地密封性。

更优的，所述膨胀套2分为上下两部分，环形箍34将膨胀套2的上下两部分完全分隔开；环形箍34伸出环形槽33的部分将膨胀套2分为上下两部分，保证了膨胀套2的上下部分能够均匀受力而不向一端挤压造成一端紧一段松的情况发生。

优选的，所述膨胀体4与上筒5、下筒6的连接方式为辊压焊接。

优选的，所述外锥面42与内锥面32均为精加工面；精加工面保证了外锥面42与内锥面32相对运动的平稳性与连续性，因而对膨胀管3与膨胀套2提供更好的径向受力。

优选的，所述膨胀管3为六块膨胀片31环圆周拼接而成。

本发明的有益效果是：

本发明通过带有旋向相反的螺纹的膨胀管带动膨胀体撑开膨胀套来密封高压电磁力爆破装置与爆破孔之间的间隙，并采用多片瓦状的膨胀片拼接而成的圆筒型的膨胀管挤压膨胀套，通过刚性材料与弹性材料的接合，对密封高压电磁力爆破装置与爆破孔之间的间隙提供密封强度以及密封效果均能够满足爆破需求的密封套，因此本发明密封性能好，密封强度高，足以适应电磁力爆破产生的瞬间爆破冲击力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种高压电磁力爆破装置的膨胀密封套的密封前的正视剖视图；

图2为本发明密封后的正视剖视图；

图3为本发明立体爆破示意图；

图4为图1的A局部放大示意图；

图5为图1的B局部放大示意图；

图6为图2的C局部放大示意图；

图7为图1的D局部放大示意图；

图8为膨胀管的立体示意图。

图中，1、膨胀轴；2、膨胀套；3、膨胀管；4、膨胀体；5、上筒；6、下筒；7、爆破孔；8、轴向膨胀圈；9、径向膨胀圈；11、外螺纹；21、喇叭口； 31、膨胀片；32、内锥面；33、环形槽；34、环形箍；41、内螺纹；42、外锥面；43、挡片。

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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

本发明实施例提供了一种高压电磁力爆破装置的膨胀密封套，包括膨胀轴 1、膨胀套2、膨胀管3、膨胀体4，膨胀轴1为内部中空的圆柱体型，膨胀轴 1两端的外圆周上分别设有旋向相反的外螺纹11，膨胀套2呈圆筒型由弹性密封材料制成，膨胀管3为形状相同大小相等的瓦状的膨胀片31拼接而成的圆筒型，膨胀管3内筒的两端分别设有沿轴向向内递减的内锥面32，内锥面32 与膨胀管3同旋转轴，膨胀体4设有两个，膨胀体4呈圆锥台型且圆锥台轴向设有通孔，膨胀体4的圆锥台、通孔分别与膨胀体4同旋转轴，膨胀体4的通孔内设有内螺纹41，内螺纹41与外螺纹11匹配，膨胀体4圆锥台的外锥面 42与内锥面32锥度相同；膨胀体4的通孔螺纹连接膨胀轴1两端，膨胀管3 套设在膨胀轴1外，膨胀套2包裹在膨胀管3外，膨胀体4分别连接高压电磁力爆破装置的上筒5和下筒6；膨胀密封使用时旋转膨胀轴1带动膨胀体4沿轴向自两端向中间运动进而撑开膨胀管3挤压膨胀套2密封高压电磁力爆破装置与爆破孔7之间的间隙。

进一步的，所述膨胀体4的锥底设有环形的挡片43，挡片43与膨胀体4 同旋转轴，挡片43与膨胀套2的端面之间还设有轴向膨胀圈8，轴向膨胀圈8 由弹性材料制成；轴向膨胀圈8在膨胀体4向中间运动时保持膨胀套2的端面受到挡片43施加的轴向力的同步顶推，进而保证膨胀套2在收到膨胀管3挤压时不会向两端挤出，因而保证了膨胀套2延径向对高压电磁力爆破装置与爆破孔7之间的间隙的密封效果，因此，轴向膨胀圈8的弹性材料硬度大于膨胀套2的弹性材料硬度。

更进一步的，所述轴向膨胀圈8的内孔呈圆锥型且锥度与外锥面42相同；轴向膨胀圈8的内孔锥度使得轴向膨胀圈8与膨胀体4的外锥面42在共同挤压运动时保持自身不变形，因而轴向膨胀圈8的端面在顶推膨胀套2的端面时保持顶推平面平整，保障良好的顶推效果。

进一步的，所述膨胀套2的圆筒两端的孔口设有圆锥状的喇叭口21，喇叭口21的锥度与外锥面42的锥度相同，喇叭口21与外锥面42之间还设有径向膨胀圈9，径向膨胀圈9由弹性材料制成；径向膨胀圈9在膨胀体4相对膨胀管3做轴向运动的同时径向向外顶推膨胀套2的两端，使得膨胀套2的两端不会因为膨胀管3的边缘而密封效果减弱，因此，径向膨胀圈9的弹性材料硬度大于膨胀套2的弹性材料硬度。

更进一步的，所述径向膨胀圈9的内孔面与外圆周面均呈圆锥型且锥度与外锥面42相同；径向膨胀圈9的内孔面与外圆周面的锥度使得径向膨胀圈9 在膨胀体4的外锥面42挤压时保持自身不变形，给与膨胀套2的两端更好的径向顶推效果。

进一步的，所述膨胀管3外圆周设有环形槽33，环形槽33内设有环形箍34，环形箍34的内孔孔径大于膨胀管3最大膨胀程度时环形槽33的底径，环形箍34的内孔孔径小于膨胀管3最小膨胀程度时的外径，环形箍34的外径小于爆破孔7的内径；环形槽33横截面为U型，环形箍34横截面为矩形，因此，环形箍34卡在环形槽33内保证了膨胀体4自两端向中间运动时膨胀管3的每一片膨胀片31能够保持与膨胀管3同步、整体运动，不会产生上下运动错位的情况，因此，膨胀效果更好，挤压膨胀套2产生更好地密封性。

更进一步的，所述膨胀套2分为上下两部分，环形箍34将膨胀套2的上下两部分完全分隔开；环形箍34伸出环形槽33的部分将膨胀套2分为上下两部分，保证了膨胀套2的上下部分能够均匀受力而不向一端挤压造成一端紧一段松的情况发生。

进一步的，所述膨胀体4与上筒5、下筒6的连接方式为辊压焊接。

进一步的，所述外锥面42与内锥面32均为精加工面；精加工面保证了外锥面42与内锥面32相对运动的平稳性与连续性，因而对膨胀管3与膨胀套2 提供更好的径向受力。

进一步的，所述膨胀管3为六块膨胀片31环圆周拼接而成。

实施例

在实际使用时,首先，将爆破装置放入打好的爆破孔7中，使得密封套2 下部的爆破部分抵达预设的爆破位置，然后将爆破介质通过膨胀轴1内部的中空孔放入爆破位置，或者提前在密封套2下部的爆破部分已经预设好了爆破介质，此时只需要将电源线通过膨胀轴1内部的中空孔接入爆破介质即可。然后，旋转膨胀轴1，由于膨胀轴1两端的外圆周上分别设有旋向相反的外螺纹11，外螺纹11分别带动两端的膨胀体4沿轴向自两端向中间运动进而撑开膨胀管 3；在撑开过程中，环形箍34卡在环形槽33内保证了膨胀体4自两端向中间运动时膨胀管3的每一片膨胀片31能够保持与膨胀管3同步、整体运动，不会产生上下运动错位的情况；轴向膨胀圈8与径向膨胀圈9在两端同时从轴向以及径向向膨胀套2的两端施加顶推力，而膨胀管3则在中间向膨胀套2施加径向的挤压；同时，环形箍34伸出环形槽33的部分将膨胀套2分为上下两部分，保证了膨胀套2的上下部分能够均匀受力而不向一端挤压造成一端紧一段松的情况发生。因此，膨胀套2均匀的收到整个长度方向的径向向外的推力以及两端收到轴向向内的推力，保证了膨胀套2在整个膨胀过程中受力均匀，进而保证良好的密封效果。同时，由于外螺纹11对内螺纹41的挤压与螺角摩擦、外锥面42与内锥面32挤压与锥度角的设置，保证了整个膨胀管3的每一片膨胀片31产生并保持着对膨胀套2的推力，进而保证了密封的强度。

综上所述，本发明一种高压电磁力爆破装置的膨胀密封套，通过带有旋向相反的螺纹的膨胀管带动膨胀体撑开膨胀套来密封高压电磁力爆破装置与爆破孔之间的间隙，并采用多片瓦状的膨胀片拼接而成的圆筒型的膨胀管挤压膨胀套，通过刚性材料与弹性材料的接合，对密封高压电磁力爆破装置与爆破孔之间的间隙提供密封强度以及密封效果均能够满足爆破需求的密封套，因此本发明拥有广泛的应用前景。

本说明书中的各个实施方式采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式的不同之处。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明技术方案的范围。