一種高壓大口徑礦用消防電爆閥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種適用于煤礦消防、瓦斯抑爆系統(tǒng)以及其它各類消防系統(tǒng)的高壓大口徑消防電爆閥，是消防、抑爆系統(tǒng)設(shè)備上關(guān)鍵的組合件，要求能夠快速、可靠的打開，確保消防抑爆系統(tǒng)在關(guān)鍵時刻起作用。
【背景技術(shù)】
[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(shù)是瓦斯事故，在瓦斯防治工作中關(guān)鍵是技術(shù)裝備水平和由此產(chǎn)生的防災(zāi)、抗災(zāi)能力。目前，瓦斯主動阻燃抑爆防火系統(tǒng)已成為防治瓦斯災(zāi)害的一種先進(jìn)手段，并將逐漸代替目前國內(nèi)各煤礦上普遍使用的被動隔爆系統(tǒng)。
[0003]礦用消防電爆閥就是為該礦井消防、抑爆系統(tǒng)所研制的產(chǎn)品，可用于煤礦消防、瓦斯抑爆系統(tǒng)以及其它各類消防系統(tǒng)設(shè)備。該電爆閥是消防設(shè)備上關(guān)鍵的組合件，要求能夠快速、可靠的打開，確保消防抑爆系統(tǒng)在關(guān)鍵時刻起作用。當(dāng)?shù)V井發(fā)生瓦斯爆炸燃燒時，消防系統(tǒng)迅速探測到瓦斯燃燒火苗，啟動電爆閥瞬間打開，將氣瓶內(nèi)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(jìn)一步擴(kuò)大，保障井下工作人員的人身安全和煤礦財產(chǎn)安全。
[0004]目前的煤礦瓦斯主動阻燃抑爆防火系統(tǒng)所采用的高速開關(guān)閥門一般為電動驅(qū)動方式，口徑相對較小，密封性可靠性不高，響應(yīng)時間慢，響應(yīng)時間約為10ms左右。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了滿足礦井消防抑爆系統(tǒng)的快速啟動、響應(yīng)需求，本發(fā)明根據(jù)快響應(yīng)、高可靠性啟動閥門特點的設(shè)計要求，采用了雙電爆管的電爆驅(qū)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(fā)明的技術(shù)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(zhì)出口及介質(zhì)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(shè)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(nèi)設(shè)置有介質(zhì)腔26，所述介質(zhì)腔26的腔壁靠近閥芯二段處設(shè)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(nèi)且與殼體1之間密封，閥芯二段22位于閥芯二段安裝孔內(nèi)，閥芯三段23位于閥芯三段安裝孔內(nèi)，閥芯四段24位于閥芯四段安裝孔內(nèi)，閥芯五段25位于閥芯五段安裝孔內(nèi)；
[0012]所述介質(zhì)入口沿鎖緊螺母的軸向開設(shè)且與介質(zhì)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(shù)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(zhì)出口為多個，圓周設(shè)置在閥芯二段安裝孔29所對應(yīng)的殼體壁處；
[0017]以上為本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，基于該基本結(jié)構(gòu)，本發(fā)明還做處以下優(yōu)化限定:
[0018]本發(fā)明的缺口 27為圓周設(shè)置的齒形缺口。齒形缺口拉斷方式具有結(jié)構(gòu)整齊、無結(jié)構(gòu)變形、無切肩等特點；同時在電爆閥帶壓貯存狀態(tài)下，受力均勻，不存在應(yīng)力集中現(xiàn)象，確保電爆閥的長期帶壓貯存的安全、可靠性。
[0019]進(jìn)一步的，本發(fā)明的述活塞4靠近閥芯三段23的一端的端面設(shè)置有倒角41。
[0020]再進(jìn)一步的，本發(fā)明的閥芯三段23靠近閥芯二段22的一端所對應(yīng)的殼體1處設(shè)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(xiàn)閥芯二段22定位的殼體圓錐面8。
[0021]再進(jìn)一步的，本發(fā)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(jìn)一步的，本發(fā)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(yīng)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(jìn)一步的，本發(fā)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(jìn)一步的，本發(fā)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(jié)構(gòu)能夠確保電爆閥電爆啟動后，內(nèi)腔流道的流通面積足夠大，以至不會節(jié)流產(chǎn)生損失，滿足滅火氣體快速噴射需求。
[0025]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，優(yōu)點是:
[0026]1)本發(fā)明采用兩個大藥量的雙電爆管驅(qū)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?qū)ΨQ布置，能夠有效減小電爆容腔體積，且能夠與電爆安全系數(shù)匹配，同時，能夠保證電爆時爆壓容腔內(nèi)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(jié)構(gòu)設(shè)計形式，具有薄壁拉斷處結(jié)構(gòu)整齊、無結(jié)構(gòu)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(zhì)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(jié)構(gòu)設(shè)計。
[0027]2)本發(fā)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(shè)計結(jié)構(gòu)，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(hù)設(shè)計措施，在電爆閥的活塞運動末端增加了一個保護(hù)螺帽，并增設(shè)一道密封圈，以防電爆時活塞上0形橡膠圈密封不嚴(yán)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(fā)明爆閥市場前景廣闊，需求量大，不僅可以應(yīng)用于煤礦消防、抑爆系統(tǒng)，也可以廣泛應(yīng)用于各類具有要求響應(yīng)快的消防設(shè)備系統(tǒng)。
【附圖說明】
[0031]圖1是本發(fā)明的電爆閥結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖2是本發(fā)明的閥芯斷口型面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖3是本發(fā)明的電爆管與電爆容腔結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖4是本發(fā)明的電爆管連接防護(hù)措施示意圖。
[0035]其中附圖標(biāo)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(zhì)腔、27-缺口、28-圓錐面、29-閥芯二段安裝孔、30-阻燃密封膠、