一種高壓大口徑礦用消防電爆閥的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種適用于煤礦消防、瓦斯抑爆系統以及其它各類消防系統的高壓大口徑消防電爆閥，是消防、抑爆系統設備上關鍵的組合件，要求能夠快速、可靠的打開，確保消防抑爆系統在關鍵時刻起作用。
【背景技術】
[0002]瓦斯已成為威脅煤礦安全的第一殺手，煤礦重特大事故絕大多數是瓦斯事故，在瓦斯防治工作中關鍵是技術裝備水平和由此產生的防災、抗災能力。目前，瓦斯主動阻燃抑爆防火系統已成為防治瓦斯災害的一種先進手段，并將逐漸代替目前國內各煤礦上普遍使用的被動隔爆系統。
[0003]礦用消防電爆閥就是為該礦井消防、抑爆系統所研制的產品，可用于煤礦消防、瓦斯抑爆系統以及其它各類消防系統設備。該電爆閥是消防設備上關鍵的組合件，要求能夠快速、可靠的打開，確保消防抑爆系統在關鍵時刻起作用。當礦井發生瓦斯爆炸燃燒時，消防系統迅速探測到瓦斯燃燒火苗，啟動電爆閥瞬間打開，將氣瓶內高壓氮氣與滅火粉混合氣體噴出，形成物理屏障，阻斷瓦斯爆炸傳播鏈，避免瓦斯爆炸事故或阻隔事故進一步擴大，保障井下工作人員的人身安全和煤礦財產安全。
[0004]目前的煤礦瓦斯主動阻燃抑爆防火系統所采用的高速開關閥門一般為電動驅動方式，口徑相對較小，密封性可靠性不高，響應時間慢，響應時間約為10ms左右。
【發明內容】
[0005]為了滿足礦井消防抑爆系統的快速啟動、響應需求，本發明根據快響應、高可靠性啟動閥門特點的設計要求，采用了雙電爆管的電爆驅動方案，既能夠滿足快速啟動要求，又確保閥門電爆啟動的可靠性。
[0006]本發明的技術解決方案是:
[0007]—種高壓大口徑礦用消防電爆閥，包括殼體1、閥芯2、電爆管7、介質出口及介質入口，其特殊之處在于:
[0008]所述礦用消防電爆閥還包括壓緊螺母3、活塞4及鎖緊螺母5，
[0009]所述殼體1沿長度方向依次設置有相連接的壓緊螺母安裝孔、閥芯一段安裝孔、閥芯二段安裝孔、閥芯三段安裝孔、閥芯四段安裝孔和閥芯五段安裝孔，
[0010]所述閥芯沿長度方向包括閥芯一段21、閥芯二段22、閥芯三段23、閥芯四段24和閥芯五段25，所述閥芯一段21由端面向內設置有介質腔26，所述介質腔26的腔壁靠近閥芯二段處設置有缺口 27，所述閥芯一段21、閥芯二段22、閥芯三段23、閥芯四段24和閥芯五段25的直徑依次變小且相鄰兩段之間通過圓錐面28過渡，
[0011]所述閥芯2從壓緊螺母安裝孔處放入殼體1，其中閥芯一段21位于閥芯一段安裝孔內且與殼體1之間密封，閥芯二段22位于閥芯二段安裝孔內，閥芯三段23位于閥芯三段安裝孔內，閥芯四段24位于閥芯四段安裝孔內，閥芯五段25位于閥芯五段安裝孔內；
[0012]所述介質入口沿鎖緊螺母的軸向開設且與介質腔26相通，在閥芯2裝入殼體后，所述壓緊螺母3位于壓緊螺母安裝孔處與殼體螺紋連接，用于將閥芯2安裝到位；
[0013]在壓緊螺母3裝入后，所述活塞4套裝在閥芯四段24上且與殼體1之間密封；所述閥芯四段安裝孔的直徑大于閥芯三段安裝孔，所述活塞與閥芯三段的端面之間形成了電爆容腔71，
[0014]在活塞裝入后，鎖緊螺母5與閥芯五段25螺紋連接用于鎖緊活塞4，
[0015]所述電爆管7的數量為2個，2個電爆管對稱分布在閥芯四段24與閥芯三段23之間的殼體壁上，電爆管7的出口與電爆容腔71相通；
[0016]所述介質出口為多個，圓周設置在閥芯二段安裝孔29所對應的殼體壁處；
[0017]以上為本發明的基本結構，基于該基本結構，本發明還做處以下優化限定:
[0018]本發明的缺口 27為圓周設置的齒形缺口。齒形缺口拉斷方式具有結構整齊、無結構變形、無切肩等特點；同時在電爆閥帶壓貯存狀態下，受力均勻，不存在應力集中現象，確保電爆閥的長期帶壓貯存的安全、可靠性。
[0019]進一步的，本發明的述活塞4靠近閥芯三段23的一端的端面設置有倒角41。
[0020]再進一步的，本發明的閥芯三段23靠近閥芯二段22的一端所對應的殼體1處設置有與閥芯三段23和閥芯二段22之間的圓錐面28相適配實現閥芯二段22定位的殼體圓錐面8。
[0021]再進一步的，本發明的閥芯三段23和閥芯二段22之間的圓錐面的錐角α不大于45度，且比殼體圓錐面8的錐面角度小約5度。
[0022]再進一步的，本發明的礦用消防電爆閥還包括螺帽6，所述螺帽6與閥芯五段25所對應的殼體1外壁螺紋連接，所述螺帽6與殼體五段25之間留有活塞4運動距離。
[0023]再進一步的，本發明的電爆管7與殼體1之間采用墊片密封，所述電爆管與殼體接縫處涂有阻燃密封膠30，在電爆管電纜插頭插座連接部位纏繞有多層阻燃滌絲帶31。
[0024]再進一步的，本發明的閥芯二段安裝孔29的直徑大于閥芯二段22的直徑。該結構能夠確保電爆閥電爆啟動后，內腔流道的流通面積足夠大，以至不會節流產生損失，滿足滅火氣體快速噴射需求。
[0025]本發明與現有技術相比，優點是:
[0026]1)本發明采用兩個大藥量的雙電爆管驅動方案，能夠保證大口徑電爆閥拉斷缺口所需求的拉斷作用力，既起到冗余作用，又提高閥芯電爆拉斷的可靠性。電爆管采用徑向對稱布置，能夠有效減小電爆容腔體積，且能夠與電爆安全系數匹配，同時，能夠保證電爆時爆壓容腔內壓力分別的均勻性，確保電爆閥能夠可靠起爆、閥芯運動靈活工作；閥芯切斷部位采用襯套拉斷式結構設計形式，具有薄壁拉斷處結構整齊、無結構變形、無切肩的特點，入口壓力與閥芯為正向作用形式，在電爆切破襯套薄壁后，可以充分利用工作介質壓力將活塞推到最大限位行程位置，適用于大通徑、大行程的電爆閥結構設計。
[0027]2)本發明安裝簡單，組裝方便。
[0028]3)閥芯與殼體之間采用錐面楔緊設計結構，閥芯在電爆拉斷后，運動撞擊至殼體楔緊錐面，防止閥芯撞擊反彈，保證閥芯開啟的可靠性。
[0029]4)電爆管安全防護設計措施，在電爆閥的活塞運動末端增加了一個保護螺帽，并增設一道密封圈，以防電爆時活塞上0形橡膠圈密封不嚴而起到冗余密封作用；在擰緊電爆管時，電爆管與閥體螺紋接縫處再抹上多層阻燃型單組分室溫硫化硅橡膠密封劑，電爆管電纜插頭與插座接上后，在其連接部位纏繞上多層阻燃滌絲帶，保證電爆管電爆時的密封、安全性。
[0030]5)本發明爆閥市場前景廣闊，需求量大，不僅可以應用于煤礦消防、抑爆系統，也可以廣泛應用于各類具有要求響應快的消防設備系統。
【附圖說明】
[0031]圖1是本發明的電爆閥結構示意圖；
[0032]圖2是本發明的閥芯斷口型面結構示意圖；
[0033]圖3是本發明的電爆管與電爆容腔結構示意圖；
[0034]圖4是本發明的電爆管連接防護措施示意圖。
[0035]其中附圖標記為:1-殼體、2-閥芯、3-壓緊螺母、4-活塞、5-鎖緊螺母、6-螺帽、7-電爆管、21-閥芯一段、22-閥芯二段、23-閥芯三段、24-閥芯四段、25-閥芯五段、26-介質腔、27-缺口、28-圓錐面、29-閥芯二段安裝孔、30-阻燃密封膠、