一种防飞头气体膨胀装置及膨胀管的制造方法和应用制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种防飞头气体膨胀装置及膨胀管的制造方法和应用，膨胀装置包括膨胀管和充气点火头，膨胀管一端缩口密封，另一端缩口设有充气点火头；缩口加工方法是先通过夹具固定住膨胀管，再通过夹具旋转膨胀管和加热膨胀管端部，将膨胀管端部加热至接近或达到塑性变形后，缩口模具前部接触到膨胀管端部后，膨胀管端部从缩口模具前部向尾部移动，缩口模具对膨胀管端部进行挤压增厚成型，然后用通孔刀对膨胀管端部进行通孔固定孔径；另一端部进行挤压增厚成型，通孔固定孔径，或进行封口增厚成型。将膨胀管通过缩口加工方法制成压力容器。具有结构简单，结构组成部件容易加工，制造成本低，不飞头，不漏气，运输安全，无哑炮隐患，膨胀力大。

Anti flying head gas expansion device and manufacturing method and application of expansion tube

The invention discloses a method for preventing flying head gas expansion device and manufacturing method and application of the expansion tube, the expansion device comprises an expansion pipe and a gas ignition head, expansion pipe end necking necking seal, the other end is equipped with an air ignition head; the necking process is the first fixed fixture through the expansion tube, and then through the fixture rotary expansion pipe and heating expansion pipe end of the expansion pipe end of the heating to close to or reach after plastic deformation, necking die front contact tube end expansion after expansion pipe end necking die move from front to rear, necking die of expansion pipe end thickening and extrusion molding. With the knife on the hole expansion pipe end fixed hole aperture; the other end of the extrusion molding thickening, hole fixed aperture, sealing or thickening molding. The expansion tube is made into a pressure vessel by necking processing. Has the advantages of simple structure, easy processing and structural components, low manufacturing cost, no fly head, no leakage, safe transportation, no squib risks, expansion of force.

【技术实现步骤摘要】
一种防飞头气体膨胀装置及膨胀管的制造方法和应用
本专利技术属于膨胀装置
，尤其涉及一种防飞头气体膨胀装置及膨胀管的制造方法和应用。
技术介绍
现有气体膨胀装置（致裂装置）以下简称膨胀装置如：CN201611099345.2、CN201520283079.3、CN201510489513.8、CN201510556527.7连接部通常采用螺纹方式（螺纹需机加工）或焊接方式或对焊方式进行连接，无论采用上述哪种方式进行生产制造，充气头、泄能头与膨胀管连接部均会存在薄弱点，导致膨胀装置在膨胀时连接部先致裂，出现飞头的情况。现有膨胀装置（致裂装置）还存在组成部件多，各部件加工和组装工艺复杂的技术问题。如公告号为CN205858345U的专利文献，公开了“堵头、膨胀管、活化器、充液孔和闭锁阀，堵头上开有活化器安装口，在堵头或膨胀管上开有充液孔”，虽比其他膨胀装置节省了不少部件和组装步骤，仍然存在膨胀管两头需要两次加工，即组装时一头需要焊接，另一头需要螺纹密封连接，或两头均采用焊接方式连接，焊接对焊接师傅的工艺水平要求极高，连接部一整圈焊接出厚度一直和无缝隙的情况不足20%，连接部有任何一处存在薄弱点，将无法使用，螺纹连接则需要在膨胀管两头进行螺纹加工，经过螺纹加工的膨胀管两端部比未进行加工的管身薄弱，使得堵头与膨胀管连接部存在一整圈薄弱点，由于连接部存在应力薄弱点，和采用堵头（充装头）螺纹连接时，堵头（充装头或泄能头）直径略小于膨胀管瓶身直径，导致堵头受力面大，体积大，重量重，膨胀装置在膨胀时连接部先致裂和出现飞头的情况。充液孔加工需要加工径向孔和轴向孔，径向孔端部需要加工成圆锥形，轴向孔需加工成四段不同直径大小的阶梯孔，同时径向孔和轴向孔需要连接在一起，需要精密加工，加工精度要求高，加工复杂，不利于工业化生产；堵头需要单独加工活化器固定开口、闭锁阀和引线孔，需要使用不同车床多次加工，膨胀装置的各个部件需要机加工造成整个产品生产耗时耗力；同时膨胀管外壁设有爆破线，而膨胀管两端设有内螺纹，需要采用较厚钢管制造，制造成本增加。因现有技术中膨胀装置在膨胀过程中均存在飞头的可能，故现有膨胀装置放置在钻好的膨胀孔中，需要在膨胀孔中放置止飞器或填充足够深的填充物，膨胀时由于止飞器或填充物的作用，解决飞头现象（充气头或泄能头飞出膨胀孔），实现安全开采。如下是描述止飞器的文献，CN201510487194.7、CN201620646686.6。尽管如此采用止飞器也并非100%有效，飞头的情况仍然会发生，膨胀头一旦飞出，给施工人员和周围生物带来危险；同时使用止飞器还会造成使用成本的增加，通常会增加几十元的使用成本。高压气瓶通常采用的是旋拧锁气阀锁气和充气，致裂装置充装过程要洗管（需要多道工序），需要人为旋拧螺杆进行锁气，即便采用公告号为CN205858345U公开的单向阀进行充入液态二氧化碳，由于需要灌装至10-150MPa的压强，充装时密封圈经常被冲掉或冲破；采用球阀芯密封处因工艺和光洁度要求极高，造成加工成本极高，导致生产次品率高达80%以上。高压气体充装密封一直是气体密封领域的技术瓶颈，尤其是能低成本解决充装密封。现有技术中的气体致裂装置无论是否采用活化器，均需要引线接入膨胀管内，需要对引线进行高压密封处理，直接导致充装头体积大，重量重的不足。现有缩口加工工艺是用滚轮进行缩口，不容易实现均匀增厚，如用于批量生产膨胀管会产生很高的次品率。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有结构简单、制造成本低、膨胀管连接部无薄弱点、充气点火头不漏气、不飞头和/或无哑炮的气体膨胀装置及膨胀管的缩口加工方法和应用。为实现上述专利技术目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种防飞头气体膨胀装置，包括膨胀管和充气点火头，其特征在于：所述膨胀管一端缩口密封，另一端缩口设有充气点火头，缩口密封端与充气点火头之间构成储能腔；所述充气点火头包括充气座体、通孔、阀腔、点火腔、充气嘴、导电阀、绝缘层、电热丝、挡环和第一密封圈，充气座体上端部中间位置设有充气嘴，充气嘴下方设有通孔，通孔下方设有阀腔，阀腔下方设有点火腔，阀腔内设有导电阀和第一密封圈，点火腔内设有挡环；导电阀的一端为充气导电顶针，另一端为导电阀芯；充气导电顶针上设有绝缘层，第一密封圈套在充气导电顶针上，充气孔从充气导电顶针的顶部贯穿到底部与阀腔连通；导电阀芯连接电热丝一端，电热丝另一端连接充气座体或挡环，连接挡环时充气座体与挡环电气连接；所述膨胀管包括瓶口、瓶颈、瓶身和缩口密封端，瓶口内壁上设有第一内螺纹，瓶口的厚度大于瓶颈的厚度，瓶颈的厚度大于瓶身的厚度，缩口密封端的厚度大于瓶身的厚度，瓶口向储能腔方向增厚成弧形，瓶口与充气点火头连接部长度大于等于6倍瓶身的厚度；所述导电阀芯的直径大于等于1.15倍充气导电顶针的直径；所述膨胀管的瓶口、瓶颈和缩口密封端通过缩口加工而成。优选，所述导电阀的一端为充气导电顶针，另一端为导电针，中部为导电阀芯时，导电针连接电热丝一端，电热丝另一端连接充气座体或挡环。优选，所述瓶口设有密封槽，密封槽上设有第二密封圈。优选，所述点火腔内壁上设有内螺纹，挡环外壁上设有与内螺纹匹配的外螺纹。优选，所述导电阀的材料强度大于等于储能腔的储气压力。优选，所述导电阀采用不锈钢材质。优选，所述瓶口的厚度大于等于6倍瓶身的厚度。优选，所述缩口密封端的厚度大于等于1.5倍瓶身的厚度。一种防飞头级联式膨胀装置，其特征是：在所述缩口密封端上设有缩口级联口，在缩口级联口上设置级联头。优选，所述级联头包括第三密封圈、级联螺丝、正极接头、负极接头、正极导线和第一绝缘层，第三密封圈设置在缩口级联口底部，第三密封圈下方设有级联螺丝，级联螺丝中心部设有正极接头和负极接头，正极接头和负极接头之间设有第一绝缘层，负极接头与级联螺丝电气连接，正极接头连接正极导线一端，正极导线另一端连接导电针。一种膨胀管的缩口加工方法，其特征是：先通过夹具固定住膨胀管，再通过夹具旋转膨胀管和加热膨胀管端部，将膨胀管端部加热至接近或达到塑性变形后，缩口模具前部接触到膨胀管端部后，膨胀管端部从缩口模具前部向尾部移动，缩口模具对膨胀管端部进行挤压增厚成型，缩口端轴向向内增厚，然后用通孔刀对膨胀管端部进行通孔固定孔径；重复上述步骤对膨胀管另一端部进行挤压增厚成型，通孔固定孔径，或进行封口增厚成型。优选，所述缩口模具上设有润滑剂。优选，所述润滑剂是碳粉、滑石粉、煤粉或石墨粉中的至少一种，或碳粉、滑石粉、煤粉、石墨粉中的至少一种和油脂混合。碳粉、滑石粉、煤粉、和/或石墨粉和高温油脂的作用是润滑和防止膨胀管与缩口模具黏连，或膨胀管与润滑剂产生化学反应，减小摩擦系数，增长模具使用寿命。缩口模具与膨胀管接触面阻力越大，耗电量越大，模具使用寿命越短，故在缩口模具上涂抹有石墨粉或高温油脂能增加缩口模具使用寿命，减小用电量。一种应用上述膨胀管的缩口加工方法制成的压力容器，其特征在于：将膨胀管通过缩口加工方法制成压力容器。优选，所述压力容器是钢瓶。旋转的目的是使膨胀管端部均匀挤压达到均匀增厚和实现锻造的效果。膨胀管端部加热至接近或达到塑性变形是便于缩口模具对膨胀管端部进行缩口加工。缩口模具是根据膨胀管端部需要加工成的形状而设计出的一种缩口加工模具。优本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防飞头气体膨胀装置，包括膨胀管（1）和充气点火头（2），其特征在于：所述膨胀管（1）一端缩口密封，另一端缩口设有充气点火头（2），缩口密封端与充气点火头（2）之间构成储能腔（13）；所述充气点火头（2）包括充气座体（201）、通孔（202）、阀腔（203）、点火腔（204）、充气嘴（4）、导电阀（5）、绝缘层（6）、电热丝（8）、挡环（10）和第一密封圈（11），充气座体（201）上端部中间位置设有充气嘴（4），充气嘴（4）下方设有通孔（202），通孔（202）下方设有阀腔（203），阀腔（203）下方设有点火腔（204），阀腔（203）内设有导电阀（5）和第一密封圈（11），点火腔（204）内设有挡环（10）；导电阀（5）的一端为充气导电顶针（501），另一端为导电阀芯（502）；充气导电顶针（501）上设有绝缘层（6），第一密封圈（11）套在充气导电顶针（501）上，充气孔（3）从充气导电顶针（501）的顶部贯穿到底部与阀腔（203）连通；导电阀芯（502）连接电热丝（8）一端，电热丝（8）另一端连接充气座体（201）或挡环（10），连接挡环（10）时充气座体（201）与挡环（10）电气连接；所述膨胀管（1）包括瓶口（101）、瓶颈（102）、瓶身（103）和缩口密封端（104），瓶口（101）内壁上设有第一内螺纹（106），瓶口（101）的厚度大于瓶颈（102）的厚度，瓶颈（102）的厚度大于瓶身（103）的厚度，缩口密封端（104）的厚度大于瓶身（103）的厚度，瓶口（101）向储能腔（13）方向增厚成弧形，瓶口（101）与充气点火头（2）连接部长度大于等于6倍瓶身（103）的厚度；所述导电阀芯（502）的直径大于等于1.15倍充气导电顶针（501）的直径；所述膨胀管（1）的瓶口（101）、瓶颈（102）和缩口密封端（104）通过缩口加工而成。...

【技术特征摘要】
1.一种防飞头气体膨胀装置，包括膨胀管（1）和充气点火头（2），其特征在于：所述膨胀管（1）一端缩口密封，另一端缩口设有充气点火头（2），缩口密封端与充气点火头（2）之间构成储能腔（13）；所述充气点火头（2）包括充气座体（201）、通孔（202）、阀腔（203）、点火腔（204）、充气嘴（4）、导电阀（5）、绝缘层（6）、电热丝（8）、挡环（10）和第一密封圈（11），充气座体（201）上端部中间位置设有充气嘴（4），充气嘴（4）下方设有通孔（202），通孔（202）下方设有阀腔（203），阀腔（203）下方设有点火腔（204），阀腔（203）内设有导电阀（5）和第一密封圈（11），点火腔（204）内设有挡环（10）；导电阀（5）的一端为充气导电顶针（501），另一端为导电阀芯（502）；充气导电顶针（501）上设有绝缘层（6），第一密封圈（11）套在充气导电顶针（501）上，充气孔（3）从充气导电顶针（501）的顶部贯穿到底部与阀腔（203）连通；导电阀芯（502）连接电热丝（8）一端，电热丝（8）另一端连接充气座体（201）或挡环（10），连接挡环（10）时充气座体（201）与挡环（10）电气连接；所述膨胀管（1）包括瓶口（101）、瓶颈（102）、瓶身（103）和缩口密封端（104），瓶口（101）内壁上设有第一内螺纹（106），瓶口（101）的厚度大于瓶颈（102）的厚度，瓶颈（102）的厚度大于瓶身（103）的厚度，缩口密封端（104）的厚度大于瓶身（103）的厚度，瓶口（101）向储能腔（13）方向增厚成弧形，瓶口（101）与充气点火头（2）连接部长度大于等于6倍瓶身（103）的厚度；所述导电阀芯（502）的直径大于等于1.15倍充气导电顶针（501）的直径；所述膨胀管（1）的瓶口（101）、瓶颈（102）和缩口密封端（104）通过缩口加工而成。2.如权利要求1所述的防飞头气体膨胀装置，其特征在于：所述导电阀（5）的一端为充气导电顶针（501），另一端为导电针（503），中部为导电阀芯（502）时，导电针（503）连接电热丝（8）一端，电热丝（8）另一端连接充气座...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭远军，
申请(专利权)人：郭远军，
类型：发明
国别省市：湖南,43