一种可重复使用的高压电磁力爆破装置

技术领域

本发明涉及高压电磁力爆破技术领域，尤其涉及一种可重复使用的高压电磁力爆破装置。

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。然而，使用保险丝作为介质瞬间气化往往是一次性的爆破，爆破完成后保险丝气化消失，要想进行新的爆破或者下一轮爆破需要重新打孔、填入高压电瓷爆破装置，费时费力效率低下。因此，没有一种可行的重复使用的高压电磁力爆破装置来克服这一难题。

发明内容

本发明实施例提供了一种可重复使用的高压电磁力爆破装置，包括爆破筒1、膨胀密封筒2、传动筒3、爆破杆4，爆破筒1为厚壁圆筒型，爆破筒1侧壁上设有多个引导孔101连通爆破筒1的内外，爆破筒1内设有导电的上钨针102、下钨棒103，上钨针102、下钨棒103互相绝缘，膨胀密封筒2为外层设有柔性膨胀密封材料201、内层设有膨胀骨架202的圆筒，传动筒3呈长圆筒型，传动筒3内部设有同轴的中空的传动杆301，爆破杆4为内壁敷设有导线5的长直圆管；爆破筒1、膨胀密封筒2、传动筒3自爆破孔6内沿轴向由内向外依序排列，爆破杆4沿轴向穿过膨胀密封筒2与传动筒3，爆破筒1、膨胀密封筒2、传动筒3、爆破杆4、传动杆301同轴，爆破杆4的下端伸入爆破筒1内、上端伸出爆破孔6外，导线5一端的正负极分别连接上钨针102、下钨棒103，导线5另一端的正负极连接至外部电源7；爆破筒1用于爆破爆破孔6内的目标，膨胀密封筒2用于径向膨胀密封爆破孔6，传动筒3用于向膨胀密封筒2提供膨胀密封的扭矩，爆破时外部电源7释放高压电流在上钨针102、下钨棒103之间启发电弧瞬间气化填充在爆破筒1内的爆破介质8引发爆破力自引导孔101中冲出并爆破爆破孔6；爆破时外部电源7通过高压电容器瞬间释放5000-30000伏的高压电流将爆破介质8在爆破筒1的狭小空间内瞬间气化引爆，强大的冲击力行成比等体积烈性炸药更加强烈的爆炸效果，而且不同方向、不同大小、不同角度的引导孔101能够形成不同的爆炸效果，上钨针102、下钨棒103能够在爆破后完好无损，满足多次重复使用的需要。

优选的，所述爆破介质8包括水；即在爆破瞬间将水瞬间气化行成高温高压产生爆炸，即仅采用水即可产生不亚于原先烈性炸药的爆炸效果。

优选的，所述上钨针102和下钨棒103均由金属钨制成，金属钨质地坚硬能够满足多次重复使用而不会损坏的要求。

优选的，所述上钨针102、下钨棒103均呈柱状且与爆破筒1同轴；保证了上钨针102与下钨棒103位于爆破筒1的轴线上，起爆时爆破力均匀的自引导孔101中冲出，达到最佳的爆破效果。

更优的，所述上钨针102、下钨棒103相互头部正对且上钨针102位于下钨棒103上方，上钨针102的尾部连接至外部电源7的正极，下钨棒103的尾部连接至外部电源7的负极。

优选的，所述膨胀密封筒2还包括膨胀轴203、膨胀套204，膨胀轴203呈沿轴向内部中空的圆筒型，膨胀轴203外圆周的两端分别螺纹连接膨胀套204，膨胀轴203旋转时螺纹驱动膨胀套204轴向运动进而撑开所述膨胀骨架202，膨胀骨架202径向向外挤压柔性膨胀密封材料201沿径向密封爆破孔6。

更优的，所述膨胀骨架202为形状相同大小相等的瓦状的膨胀片205拼接而成的圆筒型，膨胀骨架202套设在膨胀套204外，膨胀套204外侧设有外锥度206，膨胀片205内侧设有内锥度207，膨胀套204受力沿轴向运动时外锥度206排挤内锥度207进而径向撑开膨胀片205。

优选的，所述传动筒3还包括传动法兰302，传动法兰302分为上法兰盘303与下法兰盘304，上法兰盘303的底面设有下凸的凸台305，下法兰盘304的顶面设有下凹的凹槽306，上法兰盘303紧固连接在传动杆301的下端，下法兰盘304紧固连接至膨胀密封筒2，凸台305沉入所述凹槽306内后传动杆301能够将扭矩传递至膨胀密封筒2。

优选的，所述下钨棒103底部连接有与下钨棒103同轴的金属波纹管104，金属波纹管104的波纹状的管壁沿轴向能够向下吸收压力向上释放弹力；爆破时金属波纹管104的波纹状的管壁沿轴向呈螺纹状展开，受爆破力挤压沿轴向向下收缩吸收压力，拉开上钨针102、下钨棒103之间的距离，待爆破结束后金属波纹管104释放弹力向上归位，恢复到爆破前的位置，补充爆破介质8后随时能够进行下一次爆破，真正实现了能够随时重复使用。

优选的，所述金属波纹管104导电连接爆破筒1，上钨针102与爆破筒1之间设有绝缘套105，导线5的正极导电连接上钨针102，导线5的负极通过爆破筒1、金属波纹管104导电连接至下钨棒103。

本发明的有益效果是：

本发明通过高压电磁力爆破装置将上钨针和下钨棒相互头部正对在设有引导孔的厚壁圆筒型的爆破筒中，并在爆破筒中注入爆破介质，爆破时爆破筒中的爆破介质瞬间气化，产生巨大的高温高压爆破力自引导孔中向外爆发引爆爆破孔，代替了传统爆破，实现了新一代的无炸药爆破技术，同时能够不需要再次打孔不需要再次填入高压电瓷爆破装置，只需要简单快速的补充爆破介质(例如水)即可快速进行下一轮的爆破，解决了以往爆破时每爆破一次需要重新打孔并填入高压电瓷爆破装置，费时费力效率低下的问题。

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为本发明一种可重复使用的高压电磁力爆破装置的正视剖视图；

图2为本发明的整体分解示意图；

图3为本发明爆破筒局部放大示意图；

图4为传动筒的局部分解立体示意图；

图5为膨胀密封筒的局部分解立体示意图；

图6为爆破筒的局部分解立体示意图。

图中，1、爆破筒；2、膨胀密封筒；3、传动筒；4、爆破杆；5、导线；6、爆破孔；7、外部电源；8、爆破介质；101、引导孔，102、上钨针，103、下钨棒；104、金属波纹管；105、绝缘套；201、柔性膨胀密封材料；202、膨胀骨架；203、膨胀轴；204、膨胀套；205、膨胀片；206、外锥度；207、内锥度；301、传动杆；302、传动法兰；303、上法兰盘；304、下法兰盘；305、凸台；306、凹槽。

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可重复使用的高压电磁力爆破装置，包括爆破筒1、膨胀密封筒2、传动筒3、爆破杆4，爆破筒1为厚壁圆筒型，爆破筒1侧壁上设有多个引导孔101连通爆破筒1的内外，爆破筒1内设有导电的上钨针102、下钨棒103，上钨针102、下钨棒103互相绝缘，膨胀密封筒2为外层设有柔性膨胀密封材料201、内层设有膨胀骨架202的圆筒，传动筒3呈长圆筒型，传动筒3内部设有同轴的中空的传动杆301，爆破杆4为内壁敷设有导线5的长直圆管；爆破筒1、膨胀密封筒2、传动筒3自爆破孔6内沿轴向由内向外依序排列，爆破杆4沿轴向穿过膨胀密封筒2与传动筒3，爆破筒1、膨胀密封筒2、传动筒3、爆破杆4、传动杆301同轴，爆破杆4的下端伸入爆破筒1内、上端伸出爆破孔6外，导线5一端的正负极分别连接上钨针102、下钨棒103，导线5另一端的正负极连接至外部电源7；爆破筒1用于爆破爆破孔6内的目标，膨胀密封筒2用于径向膨胀密封爆破孔6，传动筒3用于向膨胀密封筒2提供膨胀密封的扭矩，爆破时外部电源7释放高压电流在上钨针102、下钨棒103之间启发电弧瞬间气化填充在爆破筒1内的爆破介质8引发爆破力自引导孔101中冲出并爆破爆破孔6；爆破时外部电源7通过高压电容器瞬间释放5000-30000伏的高压电流将爆破介质8在爆破筒1的狭小空间内瞬间气化引爆，强大的冲击力行成比等体积烈性炸药更加强烈的爆炸效果，而且不同方向、不同大小、不同角度的引导孔101能够形成不同的爆炸效果，上钨针102、下钨棒103能够在爆破后完好无损，满足多次重复使用的需要。

进一步的，所述爆破介质8包括水；即在爆破瞬间将水瞬间气化行成高温高压产生爆炸，即仅采用水即可产生不亚于原先烈性炸药的爆炸效果。

进一步的，所述上钨针102和下钨棒103均由金属钨制成，金属钨质地坚硬能够满足多次重复使用而不会损坏的要求。

进一步的，所述上钨针102、下钨棒103均呈柱状且与爆破筒1同轴；保证了上钨针102与下钨棒103位于爆破筒1的轴线上，起爆时爆破力均匀的自引导孔101中冲出，达到最佳的爆破效果。

更进一步的，所述上钨针102、下钨棒103相互头部正对且上钨针102位于下钨棒103上方，上钨针102的尾部连接至外部电源7的正极，下钨棒103的尾部连接至外部电源7的负极。

进一步的，所述膨胀密封筒2还包括膨胀轴203、膨胀套204，膨胀轴203呈沿轴向内部中空的圆筒型，膨胀轴203外圆周的两端分别螺纹连接膨胀套204，膨胀轴203旋转时螺纹驱动膨胀套204轴向运动进而撑开所述膨胀骨架202，膨胀骨架202径向向外挤压柔性膨胀密封材料201沿径向密封爆破孔6。

更进一步的，所述膨胀骨架202为形状相同大小相等的瓦状的膨胀片205拼接而成的圆筒型，膨胀骨架202套设在膨胀套204外，膨胀套204外侧设有外锥度206，膨胀片205内侧设有内锥度207，膨胀套204受力沿轴向运动时外锥度206排挤内锥度207进而径向撑开膨胀片205。

进一步的，所述传动筒3还包括传动法兰302，传动法兰302分为上法兰盘303与下法兰盘304，上法兰盘303的底面设有下凸的凸台305，下法兰盘304的顶面设有下凹的凹槽306，上法兰盘303紧固连接在传动杆301的下端，下法兰盘304紧固连接至膨胀密封筒2，凸台305沉入所述凹槽306内后传动杆301能够将扭矩传递至膨胀密封筒2。

进一步的，所述下钨棒103底部连接有与下钨棒103同轴的金属波纹管104，金属波纹管104的波纹状的管壁沿轴向能够向下吸收压力向上释放弹力；爆破时金属波纹管104的波纹状的管壁沿轴向呈螺纹状展开，受爆破力挤压沿轴向向下收缩吸收压力，拉开上钨针102、下钨棒103之间的距离，待爆破结束后金属波纹管104释放弹力向上归位，恢复到爆破前的位置，补充爆破介质8后随时能够进行下一次爆破，真正实现了能够随时重复使用。

进一步的，所述金属波纹管104导电连接爆破筒1，上钨针102与爆破筒1之间设有绝缘套105，导线5的正极导电连接上钨针102，导线5的负极通过爆破筒1、金属波纹管104导电连接至下钨棒103。

实施例

在实际使用时,首先，将爆破装置放入打好的爆破孔6中，使得爆破筒1抵达预设的爆破位置；其次，将爆破介质8通过爆破杆4内部的中空孔放入爆破筒1内部空间。然后，旋转传动杆301，由传动杆301通过传动法兰302带动膨胀轴203同步转动，膨胀轴203带动旋向相反的膨胀套205相向运动进而撑开膨胀骨架202径向撑开柔性膨胀密封材料201完成膨胀密封筒2的径向密封；第三，通过爆破杆4向爆破筒1内注入爆破介质8,第四，接通外部电源7至导线5；最后，打开外部电源7，高压电流在上钨针102、下钨棒103之间启发电弧瞬间气化爆破介质8，在密闭空间中引发爆破，爆破冲击力经过引导孔101冲出并爆破爆破孔6，同时金属波纹管104受爆破力挤压向下收缩吸收压力，待爆破结束后金属波纹管104释放弹力向上归位，恢复到爆破前的位置。至此，一轮爆破结束。需要再次进行爆破时，仅需补充爆破介质8后随时能够进行下一次爆破，真正实现了能够随时多次重复使用而无需再次打孔不需要再次填入高压电瓷爆破装置。

综上所述，本发明一种可重复使用的高压电磁力爆破装置，通过高压电磁力爆破装置将爆破介质在封闭的爆破孔中瞬间气化，产生巨大的高温高压冲击力进行爆破，代替了传统爆破的同时实现了新一代的无炸药爆破技术，同时上钨针下钨棒之间能够多次启发电弧因而实现了简单快捷的多次重复进行爆破，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。