一種螺紋扭接式氣體爆破器的制作方法

本發明屬于爆破器技術領域，尤其涉及螺紋扭接式氣體爆破器。

背景技術：

氣體爆破技術，是利用易氣化的液態或固體物質氣化膨脹產生高壓氣體，使周圍介質膨脹做功，并導致破碎，具有無明火、安全、高效的特點。

二氧化碳氣體爆破器是氣體爆破技術中的典型爆破器材，被廣泛應用在采礦業、地質勘探、水泥、鋼鐵、電力等行業、地鐵與隧道及市政工程、水下工程、以及應急救援搶險中。

現有的氣體爆破器主要包括汽化儲液管和安裝在汽化儲液管內的發熱引爆器；發熱引爆器點火發熱后將汽化儲液管內的易氣化物氣化，并導致膨脹爆炸。

現有氣體爆破器中的引爆器結構主要是將產熱的化學反應物通過裝料帶裝在金屬網管內，并將電熱絲封裝在化學反應物中；(參考專利文獻：低溫氣體爆破器，公告號：CN2514304，公開日：2002.10.02)；該種引爆器結構需預先填裝能發生產熱反應的氧化劑和還原劑，普遍采用的是粉末狀氧化劑和還原劑，常用的氧化劑有硫磺、硝酸鉀、高氯酸鉀和高錳酸鉀，常用的還原劑有鋁粉、碳粉，其中常用的反應料組合為硫磺、硝酸鉀和碳粉，其反應方程式為：S+2KNO3+3C=K2S+N2↑+3CO2↑，俗稱黑火藥反應，該種反應料的成本較低。

采用上述引爆器結構的氣體爆破器，存在的問題是：1、引爆器內所需填裝的熱反應料是需進行混料、拌勻、卷料或裝袋等過程的加工，填裝過程耗時耗工，制造成本較大；2、引爆器在填裝藥劑過程，氧化劑和還原劑容易出現混合不均的問題，導致放熱效率較低；3、熱反應料需預先混合填充，運輸過程中溫度偏高易引發燃燒或爆炸，具有較大的安全隱患；4、由于引爆材料的受潮、變質或形變等原因容易出現啞炮的情況，無法判斷啞炮是何種原因造成的，故不能通過排啞炮方式消除安全隱患；5、現有氣體爆破器引爆方式采用固態活化劑燃燒產生高溫，直接導熱到液態二氧化碳，使液態二氧化碳氣化膨脹，其液態二氧化碳的吸熱效率較低；6、引爆器的放熱速度較慢，藥劑反應不充分，熱釋效率低，液態物氣化后的壓強偏小，爆破威力較小；7、爆破后，引爆器內的反應物產生大量的含量有毒有害氣體，如硫化氫、二氧化硫、一氧化氮和二氧化氮等氣體，給爆破場所帶來較大的毒害污染。

液氧炸藥是礦山炸藥的一類,1895年由德國人Ｃ．林德發明。它是由液態氧和固態可燃性吸收劑組成的爆炸混合物。液氧炸藥的裝藥方式分外浸法和內浸法（參考期刊文獻：液氧炸藥的研究.北京鋼鐵學院學報.1960年01期），外浸法是把能吸取液氧的可燃物（如炭黑、紙粕、木屑等）包裹成圓柱體，僅在使用前浸入液氧里，使可燃物的孔隙中吸滿液氧，然后填裝到炮眼中，并進行堵塞，用雷管起爆；內浸法是把能吸取液氧的可燃物（如炭黑、紙粕、木屑等）包裹成圓柱體，填充在炮眼中，并進行堵塞，然后通過預留的充注口向炮眼灌入液氧，再用雷管起爆（參考期刊文獻：液氧炸藥的研究.北京鋼鐵學院學報.1960年01期；以及參考專利文獻：一種液氧炸藥組合物及液氧炸藥，專利號：CN201310134136.7，公開日：2013.07.10）。液氧炸藥具有：溫度升高速率快和體積迅速膨脹時間短的特點, 其爆炸力高于TNT 等姓硝的炸藥的爆炸力。

然而，液氧炸藥存在的不足之處是：1、它只能應用于露天作業和筑路造橋、爆破建筑等, 而不能用于坑道和礦井等作業爆破, 因為液氧炸藥爆破時氧氣四溢, 會引起礦井中坑氣、煤塵爆炸從而引起事故；2、液氧炸藥必須隨裝隨用, 一般制成后一小時內就要用掉, 不然液氧揮發就會失去效力；3、液氧炸藥裝藥操作復雜，安全性差；4、液氧炸藥的爆破溫度過高，容易引發燃燒。

由于液氧炸藥技術存在上述不足，液氧炸藥技術的研究和發展受到局限，目前，液氧炸藥技術幾乎很少被應用。

另外，由于常規的引爆器引線含兩個外露的接線頭，接線時需要分別連接，接線過程耗時較長；且外露的接線頭易存在靜電接觸風險，存在靜電引爆隱患；另外，常規接線頭的接線處，受力能力較小，易斷開。

技術實現要素：

本發明所要實現的目的是：設計出一種具有加工簡單、制造成本低、反應料混合均勻度高、放熱效率高、運輸安全性好、無啞炮隱患、膨脹吸熱效率高、爆破威力大、無毒害氣體釋放的氣體爆破器，且能較好地避免靜電導爆隱患；以解決背景技術中存在的技術問題。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案為：一種螺紋扭接式氣體爆破器，其特征在于：包括內管、內管填充腔、點火機構、內管充氣機構和外管，所述內管內為內管填充腔，內管兩端分別密封連接有第一密封內蓋和第二密封內蓋，內管的外層為外管，內管與外管之間密封連接有第一密封外蓋和第二密封外蓋，第一密封外蓋和第二密封外蓋位于外管的兩端，

所述點火機構和內管充氣機構安裝在第一密封內蓋或第二密封內蓋；

所述第一密封外蓋或第二密封外蓋上安裝有外管充氣機構；

所述內管與外管之間密封腔為外管填充腔，所述內管填充腔填充有燃燒劑和氧化劑，所述氧化劑為超臨界氧、高壓氣體氧或液態氧，所述燃燒劑為含碳有機物或還原性單質粉末，所述外管填充腔內填充液態二氧化碳或液態氮氣等液態易氣化物；

所述點火機構包括電熱絲、導線、導線穿孔、密封基體和螺孔槽，電熱絲連接導線，密封基體軸心部為導線穿孔，螺孔槽位于導線穿孔的上部，螺孔槽內軸心處安裝有正極插針，正極插針與密封基體絕緣，螺孔槽圍邊為負極連接螺紋，負極連接螺紋與密封基體為同一整體，所述導線穿孔的一端為內螺紋孔，內螺紋孔底部安裝內密封膠圈，內螺紋孔配合有穿孔螺絲，穿孔螺絲的軸心開設有穿孔，導線穿過內密封膠圈和穿孔螺絲，穿孔螺絲配合內螺紋孔壓緊內密封膠圈，使導線孔密封，密封基體密封連接第一密封內蓋或第二密封內蓋；

所述內管充氣機構和外管充氣機構為高壓充氣閥或高壓氣體單向閥。

進一步，所述內管兩端分別與第一密封內蓋和第二密封內蓋通過螺紋密封結構、無縫焊接、密封膠接或整體鑄造連接；所述內管與第一密封外蓋和第二密封外蓋通過螺紋密封結構、無縫焊接、密封膠接或整體鑄造連接；所述外管與第一密封外蓋和第二密封外蓋通過螺紋密封結構、無縫焊接、密封膠接或整體鑄造連接。

進一步，所述內管兩端分別與第一密封內蓋和第二密封內蓋通過螺紋密封結構連接，內管的兩端端口設置有密封圈；所述內管與第一密封外蓋和第二密封外蓋通過過渡配合連接；所述外管與第一密封外蓋和第二密封外蓋通過螺紋密封結構連接；第一密封外蓋和第二密封外蓋的內壁分別與內管兩端的密封圈密封接觸，用于實現第一密封外蓋和第二密封外蓋與內管的密封連接。

進一步，所述還原劑為纖維質材料。纖維質材料包括木屑、紙屑、棉絲。采用該類還原劑，燃燒后，反應物為二氧化碳和水汽，具有無毒害氣體污染的效果。

進一步，所述還原劑為還原性單質。還原性單質包括碳粉、鋁粉、鎂粉、鐵粉或硅粉。

進一步，所述還原劑為煤粉或碳黑。該種材料成本極低，且對超臨界氧有較強的吸附性，其反應熱量釋放大。

進一步，所述還原劑為動物毛質。該種材料具有較強的吸附性。

進一步，所述還原劑為石油化工產品。所述石油化工產品包括煤油、柴油、汽油或石蠟。

進一步，所述還原劑為油脂類產品。所述油脂類產品包括動物油、植物油或合成油脂。

進一步，所述還原劑為糖類物質。所述糖類物質包括葡萄糖、蔗糖或淀粉。

進一步，所述還原劑為醇類物質。所述醇類物質包括乙醇、丙醇或丁醇。

進一步，所述還原劑為烴類物質。所述烴類物質包括甲烷、乙烷、丙烷、乙烯、丙烯、乙炔、或丙炔。

進一步，所述內管填充腔內還填充有催化劑，所述催化劑為四氧化三鐵（Fe3O4）、三氧化二鐵（Fe2O3）、二氧化錳（MnO2）、氧化鉻（Cr2O3）、氧化銅（CuO）、氧化鋅（ZeO）、氧化鎳（NiO）、硫酸錳（MnSO4）、硫酸鉻（CrSO4）或活性碳的至少一種。

進一步，所述內管填充腔內還填充有升溫劑，所述升溫劑為鋁粉或鎂粉中的一種或兩種混合。

進一步，所述還原劑為粉末狀、顆粒狀、條絲狀或壓制成塊狀。

進一步，所述內管的抗壓強度大于5.045Mpa。

進一步，所述內管為碳鋼筒或不銹鋼筒，內管的一端通過無縫焊接、密封膠接或螺紋密封連接結構連接第一密封內蓋，內管的另一端通過無縫焊接、密封膠接或螺紋密封連接結構連接第二密封內蓋。

進一步，所述內管包含至少兩個分節體，相鄰的分節體之間通過螺紋結構進行連接，并配合有螺紋密封圈進行密封。

進一步，所述內管為纖維質筒或包含纖維材質的復合層筒，所述內管的一端密封包纏有第一金屬接頭，內管的另一端密封包纏有第二金屬接頭，第一金屬接頭連接第一密封內蓋，第二金屬接頭連接第二密封內蓋。

進一步，所述內管采用玻璃纖維、芳綸纖維或碳纖維中的至少一種材質制成。

進一步，所述內管采用包含有玻璃纖維、芳綸纖維或碳纖維的復合材料制成。進一步，所述內管采用纖維和樹脂的復合材料制成。

進一步，所述內管為包含纖維材質的復合層筒，所述內管包括纖維層和硬化層，硬化層位于纖維層的外層，或者內管包括基體層、纖維層和硬化層，硬化層位于纖維層的外層，基體層位于纖維層的內層。

進一步，所述基體層采用有機玻璃或聚酯纖維或聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)或軟質硅膠材料中的至少一種制成。

進一步，所述纖維層采用碳纖維或芳綸纖維或玻璃纖維或石墨烯材料中的至少一種制成。

進一步，所述硬化層采用UV硬化膠或環氧樹脂膠或瞬間膠或厭氧膠或石膏或水泥。

進一步，所述內管采用玻璃鋼材料制成，所述內管與第一密封內蓋和第二密封內蓋通過密封膠接。

進一步，所述內管采用碳鋼筒時，其內管的筒壁厚度為1mm至10mm。

進一步，所述內管采用復合纖維材質時，內管的筒壁厚度為0.5mm至10mm。

進一步，密封基體通過無縫焊接、密封膠接或螺紋密封連接安裝在第一密封內蓋或第二密封內蓋。

進一步，所述密封基體外壁與第一密封內蓋或第二密封內蓋通過螺紋密封結構方式連接，所述密封基體的外壁設置有基體外螺紋，第一密封內蓋或第二密封內蓋設置有與基體外螺紋相配對的內螺紋通口，密封基體通過基體外螺紋與內螺紋通口的配合，安裝在密封基體與第一密封內蓋或第二密封內蓋，密封基體與第一密封內蓋或第二密封內蓋之間還配合有外密封圈，使密封基體與第一密封內蓋或第二密封內蓋實現密封連接。

進一步，所述內管充氣機構包括充氣孔、閥桿和充氣閥座，充氣孔貫通充氣閥座的底部與頂部，充氣孔中部為鎖氣腔，閥桿通過螺紋結構活動安裝在鎖氣腔內，鎖氣腔內設有密封球，且密封球位于閥桿的底部，充氣閥座密封連接第一密封內蓋或第二密封內蓋。

進一步，充氣閥座通過無縫焊接、密封膠接或螺紋密封連接安裝在第一密封內蓋或第二密封內蓋。

進一步，所述充氣閥座螺紋密封連接在第一密封內蓋或第二密封內蓋，充氣閥座底部外壁設置有閥座外螺紋，第一密封內蓋或第二密封內蓋開設有與閥座外螺紋相配合的閥座內螺口，閥座外螺紋與閥座內螺口之間設有密封圈。

進一步，所述充氣孔的充氣口位于充氣閥座的頂部側邊，閥桿位于充氣閥座的頂部頂面。

進一步，所述充氣孔的充氣口位于充氣閥座的頂部頂面，閥桿位于充氣閥座的頂部側邊。

進一步，所述充氣孔的充氣口和閥桿均位于充氣閥座的頂部頂面。

進一步，所述內管充氣機構采用單向閥結構，包括，包括第二座體、第二閥腔、第二閥體和第二氣孔，第二氣孔位于第二座體軸心上部，第二閥腔位于第二座體軸心下部，第二氣孔聯通第二閥腔，第二閥腔內設有第二閥體，第二閥體的上端面密封貼合第二閥腔上壁，第二閥腔下部設置有第二鎖緊螺絲，第二鎖緊螺絲中部空心；所述第二閥體的下端與第二鎖緊螺絲之間設有第二彈簧；所述第二座體的外壁無縫焊接、密封膠接或螺紋密封連接在第一密封內蓋或第二密封內蓋。

進一步，所述第二氣孔上部設置有內螺紋口，內螺紋口螺紋連接有密封螺帽，用于實現雙層鎖氣。

進一步，所述第二閥體包括閥帽和頂桿，閥帽連接頂桿的下端，閥帽上端面密封貼合第二閥腔上壁，頂桿軸心處設置有進氣道，頂桿外壁過渡配合第二氣孔。

進一步，所述第二閥體包括閥帽、頂桿和閥帽密封圈，閥帽連接頂桿的下端，閥帽上端面通過閥帽密封圈密封貼合第二閥腔上壁，頂桿間隙配合第二氣孔。

進一步，所述外管為含纖維材質的復合管，所述外管包括外管密封基層和外管纖維層，外管纖維層位于外管密封基層的外層，外管的一端連接有第一纏繞接頭，外管的另一端連接有第二纏繞接頭。

進一步，所述第一纏繞接頭的外層壁頂部設置有用于纏繞纖維的第一掛齒，第二纏繞接頭的外層壁頂部設置有用于纏繞纖維的第二掛齒，第一纏繞接頭的外層壁底部設置有用于連接外管密封基層的第一凸臺，第二纏繞接頭的外層壁底部設置有用于連接外管密封基層的第二凸臺。

進一步，所述第一密封外蓋的上部和第二密封外蓋的下部分別設置有正向螺紋孔和反向螺紋孔。

進一步，所述第一密封內蓋的上部外環壁設置有正向外螺紋，第二密封內蓋的下部外環壁設置有反向外螺紋。

進一步，所述點火機構和內管充氣機構共同安裝在第一密封內蓋，所述第二密封內蓋安裝有導電連接頭；所述導電連接頭包括導電芯和絕緣層，絕緣層位于導電芯外層，所述第二密封內蓋中部有用于穿過導電連接頭的導電引出孔，導電引出孔與導電連接頭密封連接；所述導電連接頭的導電芯與點火機構的導線導通。

進一步，所述導電引出孔與導電連接頭間隙配合，導電引出孔的內壁與導電連接頭的外壁之間通過密封膠密封。

進一步，所述導電引出孔與導電連接頭間隙配合，導電引出孔的內壁與導電連接頭的外壁之間通過密封圈密封，導電引出孔設置內螺紋口，密封圈安裝在內螺紋口的底部，內螺紋口配合有穿孔縮緊螺絲，密封圈通過穿孔縮緊螺絲壓緊。

進一步，所述導電芯為包含相互絕緣的正極插針和負極插針。

進一步，所述導電引出孔的外側孔口為負極接觸面，導電芯為正極插針。

超臨界氧是指氧處于臨界溫度（-118.57℃)和臨界壓力（5.043MPa）以上，介于氣體和液體之間的流體氧，兼有氣體液體的雙重性質和優點；超臨界氧與碳有機物發生燃燒反應時，具有高溫高熱的效果。

本發明所述的爆破器，其內管填充腔內預先放置還原劑，還原劑為固態或液態，固態還原劑可以是粉末狀、顆粒狀或條絲狀；運輸過程中，內管填充腔內無氧化劑，因此運輸過程中的靜電或溫度偏高不會引發燃燒爆炸；在爆破現場使用時，通過使用其內管充氣機構充入超臨界氧、高壓氣態氧或液態氧，氧分子可均勻的吸附在還原劑表面，填充后通過對其點火機構進行通電，加熱電熱絲，點燃內管填充腔內的反應料。

另外，上述優化結構中，內管采用兩個分節體進行組裝的方式，其還原劑可以從中部放入，具有便于裝藥的優點。內管采用纖維質筒或包含纖維材質的復合層筒，由于纖維材質的抗拉強度較大，其中，碳纖維的抗拉強度達3500MPa以上，芳綸纖維的抗拉強度達5000-6000MPa，玻璃纖維的抗拉強度在2500MPa左右，聚酯纖維的抗拉強度達500MPa以上，而碳鋼鋼材的抗拉強度普遍在345MPa左右，故完全可以替代現有碳鋼對高壓氣、高壓液或液化氣進行約束；采用纖維材質，能減小殼體的壁厚，同時，纖維材質密度小，能較大程度的減小殼體的重量，并減小殼體的制造成本。

現有的爆破器，其引爆器的氧化劑和還原劑均為固態物，需在生產過程中混合，并制成塊狀，或用帶體裝填；本發明所述爆破器內的引爆器，其填充腔內預先填裝還原劑，并在現場通過內管充氣機構充壓入超臨界氧、高壓氣態氧或液態氧、高壓氣體氧或液態氧（氧化劑）；本發明所述的爆破器，其引爆器無需在生產過程預先填充混合料（反應料），能避免混合料在生產、儲存和運輸過程因摩擦、高溫、靜電引發燃燒或爆炸，本發明的結構方式避免了運輸過程帶來的安全隱患。

現有的爆破器，其引爆器主要是采用固態反應物進行混料后包裝而成的反應料包，未進行有效的密封和防潮、防震動、防高溫、防摩擦處理，容易出現反應料受潮、反應料與電熱絲剝脫分離存在間隙的問題，導致產生啞炮；本發明所述的爆破器，其填充腔內的超臨界氧均勻吸附在還原劑中，超臨界氧與還原劑均勻混合，電熱絲被超臨界氧和還原劑均勻附集，在引爆時能實現100%起爆，能有效避免啞炮的產生。

現有的爆破器，其引爆器中反應料需低溫環境下混合，且為固態顆粒混合，其混合均勻度存在較大的限制，起爆后，其反應速度較慢，反應的充分性較差，存在大量的殘留，熱能釋放效率在40%以下；本發明所述的爆破器，由于超臨界氧兼有氣體和液體的雙重性質，填充腔內的還原劑吸附超臨界氧后，能以溶解的分子狀態隨超臨界氧共同流動，超臨界氧與還原劑高度均勻混合，在通電引爆后能短時間內實現充分反應，熱能釋放效率達到95%以上。

現有采用活化劑引爆的方式，需要在生產過程中，預先配制活化劑組分，通常是高氯酸鉀等強氧化劑和鋁粉等強還原劑，需要稱重、混料、攪拌、制型；本發明的結構方式，通過向填充腔充入超臨界氧，使超臨界氧吸附在還原劑上，節省了傳統引爆器（活化劑）生產過程中所需的混料、拌料、制型的生產工藝；同時，采用超臨界氧比采用高氯酸鉀、高錳酸鉀和鋁粉混合物成本更低。

現有的爆破器，其引爆器引燃后，在反應過程中，其反應熱持續向周邊傳導，傳導到周邊的液態二氧化碳中，并由周邊液態二氧化碳向外擴散熱量，該種導熱過程，二氧化碳的溫度分布不均，吸熱效率較低，二氧化碳氣化膨脹壓強較低；本發明所述的爆破器，其引爆器內反應料存在密封殼體約束，其反應料可在密封殼體的約束下發生充分的放熱反應，反應產生的高溫高壓氣體物致使殼體瞬間炸裂，并瞬時混合到液態二氧化碳中，高溫高壓氣體與二氧化碳瞬間混合，實現二氧化碳瞬間吸熱氣化，該種引爆方式，相對于現有的，其液態二氧化碳的吸熱速度快，吸熱效率達到98%以上，其引爆器產生的熱量能充分的被液態二氧化碳吸收，能較大程度的提升氣體爆破器的爆破威力。

本發明所述的爆破器，其反應料能充分反應，反應產物能實現充分氧化，其反應產物主要為無毒無害的氣體，對爆破現場無污染，能有效減小現場工作人員的中毒隱患，實現安全爆破，無污染，無有毒有害氣體產生，爆破后馬上能施工作業。

本發明所述的氣體爆破器結合了傳統的氣體爆破技術和液氧炸藥技術，相比于傳統的氣體爆破器，較大程度的提升了爆破威力，相比于傳統的液氧炸藥，解決了液氧炸藥存在的高危險性和使用環境限制。

本發明所述的氣體爆破器可通過調節填充腔內超臨界氧的含量，實現調控爆破尾氣中的含氧量，可用于封閉環境（礦井、巷道）的爆破、以及瓦斯區的爆破，比常規二氧化碳爆破器具有威力大、無污染、以及安全性好的優點，并避免封閉爆破環境的窒息隱患。

另外，本發明所述的引爆器，其引線接線處采用螺紋扭接，相比于常規的接線方式，其導線接線處不易發生脫落，連接更穩定，且接線過程簡單方便。

有益效果：本發明所述的螺紋扭接式氣體爆破器具有加工簡單、制造成本低、反應料混合均勻度高、放熱效率高、運輸安全性好、無啞炮隱患、膨脹吸熱效率高、爆破威力大、無毒害氣體釋放的優點，同時又具有導線連接穩定的優點。

附圖說明

圖1為本發明實施例1的整體結構示意圖；

圖2為本發明實施例1中點火機構3的結構示意圖；

圖3為本發明實施例1中內管充氣機構4a的結構示意圖；

圖4為本發明實施例2的內管結構示意圖；

圖5為本發明實施例3的內管結構示意圖；

圖6為本發明實施例4中內管充氣機構4a的結構示意圖；

圖7為本發明實施例5中內管充氣機構4a的結構示意圖；

圖8為本發明實施例6中內管充氣機構4a的結構示意圖；

圖9為本發明實施例10中內管充氣機構4a的結構示意圖；

圖10為本發明實施例11中內管充氣機構4a的結構示意圖；

圖11為本發明實施例12中整體結構示意圖；

圖12為本發明實施例13中導電連接頭連接結構示意圖；

圖13為本發明實施例13中導電連接頭的結構示意圖；

圖14為本發明實施例14的安裝連接結構示意圖；

圖15為本發明實施例15的安裝連接結構示意圖；

圖16為本發明實施例16中第一掛齒的立體結構示意圖；

圖中：1為內管、11為第一分節體、12為第二分節體、13為螺紋密封圈、111為第一金屬接頭、112為第一金屬接頭、101為基體層、102為纖維層、103為硬化層；

2為內管填充腔；

3為點火機構、311為電熱絲、312為導線、313為導線穿孔、314為密封基體、3131為內螺紋孔、3132為內密封膠圈、3133為穿孔螺絲、3141為基體外螺紋、3142為內螺紋通口、3143為外密封圈、3121為正極線、3122為負極線、315為螺孔槽、3151為正極插針、3152為負極連接螺紋；

4a為內管充氣機構、41為充氣孔、42為閥桿、43為充氣閥座、411為鎖氣腔、421為密封球、44為閥座外螺紋、45為閥座內螺口、46為密封圈、401為第二座體、402為第二閥腔、403為第二閥體、404為第二氣孔、4031為第二彈簧、4032為第二鎖緊螺絲、4041為內螺紋口、4042為為密封螺帽、4033為閥帽、4034為頂桿、4035為進氣道、4036為閥帽密封圈；

4b為外管充氣機構；

5為外管、501為外管密封基層、502為外管纖維層、511為第一纏繞接頭、512為第二纏繞接頭、5111為第一掛齒、5121為第一掛齒、5112為第一凸臺、5122為第二凸臺；

6a為第一密封內蓋、61a為正向外螺紋、62為導電連接頭、621為導電芯、622為絕緣層、63為導電引出孔、64為密封圈、631為內螺紋口、632為穿孔縮緊螺絲；

6b為第二密封內蓋、61b為反向外螺紋、611為內螺紋管；

7a為第一密封外蓋、71a為正向螺紋孔；

7b為第二密封外蓋、71b為反向螺紋孔、711為螺桿；

8為外管填充腔。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述；顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

實施例1

一種螺紋扭接式氣體爆破器，如圖1所示，包括內管1、內管填充腔2、點火機構3、內管充氣機構4a和外管5，所述內管1內為內管填充腔2，內管1兩端分別密封連接有第一密封內蓋6a和第二密封內蓋6b，內管1的外層為外管5，內管1與外管5之間密封連接有第一密封外蓋7a和第二密封外蓋7b，第一密封外蓋7a和第二密封外蓋7b位于外管5的兩端，

所述內管1與外管5之間密封腔為外管填充腔8，所述內管填充腔2填充有燃燒劑和氧化劑，所述氧化劑為超臨界氧、高壓氣體氧或液態氧，所述燃燒劑為含碳有機物或還原性單質粉末，所述外管填充腔8內填充液態二氧化碳或液態氮氣等液態易氣化物；

所述點火機構3為電點火器；所述內管充氣機構4a和外管充氣機構4b為高壓充氣閥或高壓氣體單向閥；

所述內管1兩端分別與第一密封內蓋6a和第二密封內蓋6b通過螺紋密封結構連接，內管1的兩端端口設置有密封圈；所述內管1與第一密封外蓋7a和第二密封外蓋7b通過過渡配合連接；所述外管5與第一密封外蓋7a和第二密封外蓋7b通過螺紋密封結構連接；第一密封外蓋7a和第二密封外蓋7b的內壁分別與內管1兩端的密封圈密封接觸，用于實現第一密封外蓋7a和第二密封外蓋7b與內管1的密封連接。

如圖2所示，所述點火機構3包括電熱絲311、導線312、導線穿孔313、密封基體314和螺孔槽315，電熱絲311連接導線312，密封基體314軸心部為導線穿孔313，螺孔槽315位于導線穿孔313的上部，螺孔槽315內軸心處安裝有正極插針3151，正極插針3151與密封基體314絕緣，螺孔槽315圍邊為負極連接螺紋3152，負極連接螺紋3152與密封基體314為同一整體；

所述導線穿孔313的一端為內螺紋孔3131，內螺紋孔3131底部安裝內密封膠圈3132，內螺紋孔3131配合有穿孔螺絲3133，穿孔螺絲3133的軸心開設有穿孔，導線312穿過內密封膠圈3132和穿孔螺絲3133，穿孔螺絲3133配合內螺紋孔3131壓緊內密封膠圈3132，使導線孔313密封；所述密封基體314的外壁設置有基體外螺紋3141，第一密封內蓋6a或第二密封內蓋6b設置有與基體外螺紋3141相配對的內螺紋通口3142，密封基體314通過基體外螺紋3141與內螺紋通口3142的配合，安裝在密封基體314與第一密封內蓋6a或第二密封內蓋6b，密封基體314與第一密封內蓋6a或第二密封內蓋6b之間還配合有外密封圈3143，使密封基體314與第一密封內蓋6a或第二密封內蓋6b實現密封連接；

如圖3所示，所述內管充氣機構4a包括充氣孔41、閥桿42和充氣閥座43，充氣孔41貫通充氣閥座43的底部與頂部，充氣孔41中部為鎖氣腔411，閥桿42通過螺紋結構活動安裝在鎖氣腔411內，鎖氣腔411內設有密封球421，且密封球421位于閥桿42的底部，用于實現充氣孔41的密封鎖氣，閥桿42通過螺旋旋進或旋出控制充氣孔41的打開和關閉；所述充氣閥座43螺紋密封連接在第一密封內蓋6a或第二密封內蓋6b，充氣閥座43底部外壁設置有閥座外螺紋44，第一密封內蓋6a或第二密封內蓋6b開設有與閥座外螺紋44相配合的閥座內螺口45，閥座外螺紋44與閥座內螺口45之間設有密封圈46；所述充氣孔41的充氣口位于充氣閥座43的頂部頂面，閥桿42位于充氣閥座43的頂部側邊。

作為上述實施方式的進一步具有說明，所述外管充氣機構4b與上述內管充氣機構4a的結構相同。

作為上述實施方式的進一步具有說明，所述點火機構3和內管充氣機構4a分別安裝在第一密封內蓋6a和第二密封內蓋6b；所述外管充氣機構4b安裝在第一密封外蓋7a。

作為上述實施方式的進一步具有說明，所述內管1的實施尺寸為：筒壁厚度為1mm、內直徑為10mm、內管1的長度為200mm；或者，筒壁厚度為2mm、內直徑為20mm、內管1的長度為1000mm；或者，筒壁厚度為4mm、內直徑為40mm、內管1的長度為2000mm；或者，筒壁厚度為10mm、內直徑為80mm、內管1的長度為5000mm。

作為上述實施方式的進一步具有說明，實施過程中，所述內管填充腔2先預先放置固態還原劑，其固態還原劑為粉末狀，然后，在爆破現場通過充氣機構充入液態氧、超臨界氧或高壓氣態氧。

作為上述實施方式的進一步具有說明，所述還原劑為木屑、紙屑、棉花、煤粉、碳黑或碳粉中的至少一種。

作為上述實施方式的進一步具有說明，所述還原劑為粉末狀，灌裝入內管填充腔2內。

作為上述實施方式的進一步具有說明，所述內管填充腔2內還填充有催化劑，所述催化劑為四氧化三鐵（Fe₃O₄）、三氧化二鐵（Fe₂O₃）、二氧化錳（MnO₂）中的至少一種。

作為上述實施方式的進一步具有說明，所述內管填充腔2內還填充有升溫劑，所述升溫劑為鋁粉或鎂粉中的一種或兩種混合。

本實施例所述的爆破器，能有效避免在引爆器生產過程需預先填充反應劑混合料，從而消除運輸過程中存在的安全隱患；同時，能省去反應料的混料、拌料過程，且其反應料混合更為均勻；此外，具有較高的反應溫度和產熱，能較大程度的增強氣體爆破器的爆破威力。

實施例2

與實施例1不同之處在于：如圖4所示，所述內管1包括第一分節體11和第二分節體12，第一分節體11與第二分節體12通過螺紋結構進行連接，并配合有螺紋密封圈13進行密封；所述第一密封內蓋6a和第二密封內蓋6b3分別連接在第一分節體11和第二分節體11的兩側端；該種結構便于裝藥。

實施例3

與實施例1不同之處在于：如圖5所示，所述內管1為包含纖維材質的復合層筒，所述內管1包括由內向外依次為：基體層101、纖維層102和硬化層103；所述內管1的一端密封包纏有第一金屬接頭111，內管1的另一端密封包纏有第二金屬接頭112，第一金屬接頭111連接第一密封內蓋6a，第二金屬接頭112連接第二密封內蓋6b3；第一金屬接頭111和第二金屬接頭112的底部向外凸出，避免與內管1脫落。

作為上述實施方式的進一步具有說明，所述基體層101采用聚乙烯(PE)材料；所述纖維層102采用玻璃纖維材料；所述硬化層103采環氧樹脂膠材料。

作為上述實施方式的進一步具有說明，所述內管1的實施尺寸為：筒壁厚度為0.5mm、內直徑為10mm、內管1的長度為200mm；或者，筒壁厚度為1mm、內直徑為20mm、內管1的長度為1000mm；或者，筒壁厚度為2mm、內直徑為40mm、內管1的長度為2000mm；或者，筒壁厚度為10mm、內直徑為80mm、內管1的長度為5000mm。

由于玻璃纖維的抗拉強度在2500MPa左右，而碳鋼鋼材的抗拉強度普遍在345MPa左右，故完全可以替代現有碳鋼對高壓氣、高壓液或液化氣進行約束，同時，在相同的抗壓設計下，纖維材質殼體的厚度小于碳鋼材質殼體厚度。

采用上述實施例實施方式，能較大程度的減小殼體重量，同時減小制造成本。

實施例4

與實施例1不同之處在于：如圖6所示，所述內管充氣機構4a包括充氣孔41、閥桿42和充氣閥座43，充氣孔41貫通充氣閥座43的底部與頂部，充氣孔41中部為鎖氣腔411，閥桿42通過螺紋結構活動安裝在鎖氣腔411內，鎖氣腔411內設有密封球421，且密封球421位于閥桿42的底部，用于實現充氣孔41的密封鎖氣，閥桿42通過螺旋旋進或旋出控制充氣孔41的打開和關閉；所述充氣閥座43螺紋密封連接在第一密封內蓋6a或第二密封內蓋6b，充氣閥座43底部外壁設置有閥座外螺紋44，第一密封內蓋6a或第二密封內蓋6b開設有與閥座外螺紋44相配合的閥座內螺口45，閥座外螺紋44與閥座內螺口45之間設有密封圈46；所述充氣孔41的充氣口位于充氣閥座43的頂部側邊，閥桿42位于充氣閥座43的頂部頂面。

實施例5

與實施例1不同之處在于：如圖7所示，所述內管充氣機構4a采用單向閥結構，包括第二座體401、第二閥腔402、第二閥體403和第二氣孔404，第二氣孔404位于第二座體401軸心上部，第二閥腔402位于第二座體401軸心下部，第二氣孔404聯通第二閥腔402，第二閥腔402內設有第二閥體403，第二閥體403的上端面密封貼合第二閥腔402上壁，第二閥腔402下部設置有第二鎖緊螺絲4032，第二鎖緊螺絲4032中部空心；所述第二閥體403的下端與第二鎖緊螺絲4032之間設有第二彈簧4031；所述第二座體401的外壁無縫焊接、密封膠接或螺紋密封連接在第一密封內蓋6a或第二密封內蓋6b；所述第二氣孔404上部設置有內螺紋口4041，內螺紋口4041螺紋連接有密封螺帽4042，用于實現雙層鎖氣。

實施例6

與實施例1不同之處在于：如圖8所示，所述內管充氣機構4a包括充氣孔41、閥桿42和充氣閥座43，充氣孔41貫通充氣閥座43的底部與頂部，充氣孔41中部為鎖氣腔411，閥桿42通過螺紋結構活動安裝在鎖氣腔411內，鎖氣腔411內設有密封球421，且密封球421位于閥桿42的底部，用于實現充氣孔41的密封鎖氣，閥桿42通過螺旋旋進或旋出控制充氣孔41的打開和關閉；所述充氣閥座43螺紋密封連接在第一密封內蓋6a或第二密封內蓋6b，充氣閥座43底部外壁設置有閥座外螺紋44，第一密封內蓋6a或第二密封內蓋6b開設有與閥座外螺紋44相配合的閥座內螺口45，閥座外螺紋44與閥座內螺口45之間設有密封圈46；所述充氣孔41的充氣口和閥桿42均位于充氣閥座43的頂部頂面。

采用上述實施例結構，其充氣與鎖氣的操作點均位于頂部，便于操作。

實施例7

與實施例3不同之處在于：所述內管1為包含纖維和樹脂材料的復合殼體，制造過程中，先使用纖維制成網狀殼體骨架，再使用樹脂膠噴涂在網狀殼體中，待硬化后形成包含纖維和樹脂的復合殼體。

作為上述實施方式的進一步具有說明，所述纖維材料為玻璃纖維，所述樹脂材料為環氧樹脂膠。

由于玻璃纖維的抗拉強度在2500MPa左右，較碳鋼抗拉強度高，能用于替代碳鋼進行約束，在相同的抗壓設計下，玻璃纖維復合材質殼體的厚度小于碳鋼材質殼體厚度，同時，玻璃纖維成本低，能較大程度減小生產成本。

實施例8

與實施例3不同之處在于：所述內管1為包含碳纖維和環氧樹脂膠材料的復合殼體，制造過程中，先使用碳纖維制成網狀殼體骨架，再使用環氧樹脂膠噴涂在網狀殼體中，待硬化后形成包含纖維和樹脂的復合殼體。

由于碳纖維的抗拉強度達3500MPa以上，較玻璃纖維的抗拉強度高，在相同的抗壓設計下，碳纖維材質殼體的厚度小于玻璃纖維材質殼體厚度。

實施例9

與實施例3不同之處在于：所述內管1為包含芳綸纖維和環氧樹脂膠材料的復合殼體，制造過程中，先使用芳綸纖維制成網狀殼體骨架，再使用環氧樹脂膠噴涂在網狀殼體中，待硬化后形成包含纖維和樹脂的復合殼體。

由于芳綸纖維的抗拉強度達6000MPa以上，是玻璃纖維的抗拉強度的2.5倍左右，在相同的抗壓設計下，芳綸維材質殼體的厚度僅為玻璃纖維材質殼體厚度的一半，同時，芳綸纖維的密度小，可較大程度的減小殼體重量。

實施例10

與實施例1不同之處在于：如圖9所示，所述內管充氣機構4a采用單向閥結構，包括，包括第二座體401、第二閥腔402、第二閥體403和第二氣孔404，第二氣孔404位于第二座體401軸心上部，第二閥腔402位于第二座體401軸心下部，第二氣孔404聯通第二閥腔402，第二閥腔402內設有第二閥體403，第二閥體403的上端面密封貼合第二閥腔402上壁，第二閥腔402下部設置有第二鎖緊螺絲4032，第二鎖緊螺絲4032中部空心；所述第二閥體403的下端與第二鎖緊螺絲4032之間設有第二彈簧4031；

所述第二閥體403包括閥帽4033和頂桿4034，閥帽4033連接頂桿4034的下端，閥帽4033上端面密封貼合第二閥腔402上壁，頂桿4034軸心處設置有進氣道4035，頂桿4034外壁過渡配合第二氣孔404；

所述第二座體401的外壁無縫焊接、密封膠接或螺紋密封連接在第一密封內蓋6a或第二密封內蓋6b。

實施例11

與實施例1不同之處在于：如圖10所示，所述內管充氣機構4a采用單向閥結構，包括，包括第二座體401、第二閥腔402、第二閥體403和第二氣孔404，第二氣孔404位于第二座體401軸心上部，第二閥腔402位于第二座體401軸心下部，第二氣孔404聯通第二閥腔402，第二閥腔402內設有第二閥體403，第二閥體403的上端面密封貼合第二閥腔402上壁，第二閥腔402下部設置有第二鎖緊螺絲4032，第二鎖緊螺絲4032中部空心；所述第二閥體403的下端與第二鎖緊螺絲4032之間設有第二彈簧4031；

所述第二閥體403包括閥帽4033、頂桿4034和閥帽密封圈4036，閥帽4033連接頂桿4034的下端，閥帽4033上端面通過閥帽密封圈4036密封貼合第二閥腔402上壁，頂桿4034間隙配合第二氣孔404；

所述第二座體401的外壁無縫焊接、密封膠接或螺紋密封連接在第一密封內蓋6a或第二密封內蓋6b。

實施例12

與實施例1不同之處在于：如圖11所示，所述外管5為含纖維材質的復合管，所述外管5包括外管密封基層501和外管纖維層502，外管纖維層502位于外管密封基層501的外層，外管5的一端連接有第一纏繞接頭511，外管5的另一端連接有第二纏繞接頭512；

所述第一纏繞接頭511的外層壁頂部設置有用于纏繞纖維的第一掛齒5111，第二纏繞接頭512的外層壁頂部設置有用于纏繞纖維的第二掛齒5121，第一纏繞接頭511的外層壁底部設置有用于連接外管密封基層501的第一凸臺5112，第二纏繞接頭512的外層壁底部設置有用于連接外管密封基層501的第二凸臺5122。

實施例13

與實施例1不同之處在于：如圖12和圖13所示，所述點火機構3和內管充氣機構4a共同安裝在第一密封內蓋6a，所述第二密封內蓋6b安裝有導電連接頭62；所述導電連接頭62包括導電芯621和絕緣層622，絕緣層622位于導電芯外層，所述第二密封內蓋6b中部有用于穿過導電連接頭62的導電引出孔63，導電引出孔63與導電連接頭62密封連接，所述導電連接頭62的導電芯621與點火機構3的導線312導通。

作為上述實施方式的進一步說明，所述導電引出孔63與導電連接頭62間隙配合，導電引出孔63的內壁與導電連接頭62的外壁之間通過密封圈64密封，導電引出孔63設置內螺紋口631，密封圈64安裝在內螺紋口631的底部，內螺紋口631配合有穿孔縮緊螺絲632，密封圈64通過穿孔縮緊螺絲632壓緊。

作為上述實施方式的進一步說明，所述導電芯621為正極插針，所述導電引出孔63的外側孔口為負極接觸面。

實施例14

與實施例1不同之處在于：如圖14所示，所述第一密封外蓋7a的上部和第二密封外蓋7b的下部分別設置有正向螺紋孔71a和反向螺紋孔71b；其正向螺紋孔71a和反向螺紋孔71b用于實現相鄰兩個爆破器的連接安裝，連接安裝過程，通過使用螺桿711，將其兩端分別旋進正向螺紋孔71a和另一相鄰爆破器的反向螺紋孔71b，從而實現相鄰爆破器的貼合。

實施例15

與實施例1不同之處在于：如圖15所示，所述第一密封內蓋6a的上部外環壁設置有正向外螺紋61a，第二密封內蓋6b的下部外環壁設置有反向外螺紋61b；其正向外螺紋61a和反向外螺紋61b用于實現相鄰兩個爆破器的連接安裝，連接安裝過程，通過使用內螺紋管611，將其兩端分別旋進正向外螺紋61a和另一相鄰爆破器的反向外螺紋61b，從而實現相鄰爆破器的貼合。

實施例16

與實施例12不同之處在于：如圖16所示，所述第一掛齒5111和第二掛齒5121呈環套狀，所述第一掛齒5111通過螺紋連接方式環繞在第一纏繞接頭511的外層壁頂部，第二掛齒5121通過螺紋連接方式環繞在第二纏繞接頭512的外層壁頂部。

最后應說明的是：以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換,凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。