本發(fā)明屬于膨脹裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種氣體膨脹裝置及膨脹管的縮口加工方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有氣體膨脹裝置（致裂裝置）以下簡稱膨脹裝置如：cn201611099345.2、cn201520283079.3、cn201510489513.8、cn201510556527.7連接部通常采用螺紋方式（螺紋需機加工）或焊接方式或?qū)阜绞竭M行連接，無論采用上述哪種方式進行生產(chǎn)制造，充氣頭、泄能頭與膨脹管連接部均會存在薄弱點，導(dǎo)致膨脹裝置在膨脹時連接部先致裂，出現(xiàn)飛頭的情況。

現(xiàn)有膨脹裝置（致裂裝置）還存在組成部件多，各部件加工和組裝工藝復(fù)雜的技術(shù)問題。

如公告號為cn205858345u的專利文獻，公開了“堵頭、膨脹管、活化器、充液孔和閉鎖閥，堵頭上開有活化器安裝口，在堵頭或膨脹管上開有充液孔”，雖比其他膨脹裝置節(jié)省了不少部件和組裝步驟，仍然存在膨脹管兩頭需要兩次加工，即組裝時一頭需要焊接，另一頭需要螺紋密封連接，或兩頭均采用焊接方式連接，焊接對焊接師傅的工藝水平要求極高，連接部一整圈焊接出厚度一直和無縫隙的情況不足20%，連接部有任何一處存在薄弱點，將無法使用，螺紋連接則需要在膨脹管兩頭進行螺紋加工，經(jīng)過螺紋加工的膨脹管兩端部比未進行加工的管身薄弱，使得堵頭與膨脹管連接部存在一整圈薄弱點，由于連接部存在應(yīng)力薄弱點，和采用堵頭（充裝頭）螺紋連接時，堵頭（充裝頭或泄能頭）直徑略小于膨脹管瓶身直徑，導(dǎo)致堵頭受力面大，體積大，重量重，膨脹裝置在膨脹時連接部先致裂和出現(xiàn)飛頭的情況。充液孔加工需要加工徑向孔和軸向孔，徑向孔端部需要加工成圓錐形，軸向孔需加工成四段不同直徑大小的階梯孔，同時徑向孔和軸向孔需要連接在一起，需要精密加工，加工精度要求高，加工復(fù)雜，不利于工業(yè)化生產(chǎn)；堵頭需要單獨加工活化器固定開口、閉鎖閥和引線孔，需要使用不同車床多次加工，膨脹裝置的各個部件需要機加工造成整個產(chǎn)品生產(chǎn)耗時耗力；同時膨脹管外壁設(shè)有爆破線，而膨脹管兩端設(shè)有內(nèi)螺紋，需要采用較厚鋼管制造，制造成本增加。

因現(xiàn)有技術(shù)中膨脹裝置在膨脹過程中均存在飛頭的可能，故現(xiàn)有膨脹裝置放置在鉆好的膨脹孔中，需要在膨脹孔中放置止飛器或填充足夠深的填充物，膨脹時由于止飛器或填充物的作用，解決飛頭現(xiàn)象（充氣頭或泄能頭飛出膨脹孔），實現(xiàn)安全開采。如下是描述止飛器的文獻，cn201510487194.7、cn201620646686.6。

盡管如此采用止飛器也并非100%有效，飛頭的情況仍然會發(fā)生，膨脹頭一旦飛出，給施工人員和周圍生物帶來危險；同時使用止飛器還會造成使用成本的增加，通常會增加幾十元的使用成本。

高壓氣瓶通常采用的是旋擰鎖氣閥鎖氣和充氣，致裂裝置充裝過程要洗管（需要多道工序），需要人為旋擰螺桿進行鎖氣，即便采用公告號為cn205858345u公開的單向閥進行充入液態(tài)二氧化碳，由于需要灌裝至10-150mpa的壓強，充裝時密封圈經(jīng)常被沖掉或沖破；采用球閥芯密封處因工藝和光潔度要求極高，造成加工成本極高，導(dǎo)致生產(chǎn)次品率高達80%以上。高壓氣體充裝密封一直是氣體密封領(lǐng)域的技術(shù)瓶頸，尤其是能低成本解決充裝密封。

現(xiàn)有技術(shù)中的氣體致裂裝置無論是否采用活化器，均需要引線接入膨脹管內(nèi)，需要對引線進行高壓密封處理，直接導(dǎo)致充裝頭體積大，重量重的不足。

現(xiàn)有縮口加工工藝是用滾輪進行縮口，不容易實現(xiàn)均勻增厚，如用于批量生產(chǎn)膨脹管會產(chǎn)生很高的次品率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種具有結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、膨脹管連接部無薄弱點、充氣點火頭不漏氣、不飛頭和/或無啞炮的氣體膨脹裝置及膨脹管的縮口加工方法和應(yīng)用。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種氣體膨脹裝置，包括膨脹管和充氣點火頭，其特征在于：所述膨脹管一端縮口密封，另一端縮口設(shè)有充氣點火頭，縮口密封端與充氣點火頭之間構(gòu)成儲能腔；所述充氣點火頭包括充氣座體、通孔、閥腔、點火腔、充氣嘴、導(dǎo)電閥、絕緣層、電熱絲、擋環(huán)和第一密封圈，充氣座體上端部中間位置設(shè)有充氣嘴，充氣嘴下方設(shè)有通孔，通孔下方設(shè)有閥腔，閥腔下方設(shè)有點火腔，閥腔內(nèi)設(shè)有導(dǎo)電閥和第一密封圈，點火腔內(nèi)設(shè)有擋環(huán)；導(dǎo)電閥的一端為充氣導(dǎo)電頂針，另一端為導(dǎo)電閥芯；充氣導(dǎo)電頂針上設(shè)有絕緣層，第一密封圈套在充氣導(dǎo)電頂針上，充氣孔從充氣導(dǎo)電頂針的頂部貫穿到底部與閥腔連通；導(dǎo)電閥芯連接電熱絲一端，電熱絲另一端連接充氣座體或擋環(huán)，連接擋環(huán)時充氣座體與擋環(huán)電氣連接；所述膨脹管包括瓶口、瓶頸、瓶身和縮口密封端，瓶頸內(nèi)壁上設(shè)有第一內(nèi)螺紋，瓶頸的厚度大于瓶身的厚度，縮口密封端的厚度大于瓶身的厚度，瓶頸與充氣點火頭連接部長度大于等于2.5倍瓶身的厚度；所述導(dǎo)電閥芯的直徑大于等于1.15倍充氣導(dǎo)電頂針的直徑；所述膨脹管的瓶頸和縮口密封端通過縮口加工而成。

優(yōu)選，所述導(dǎo)電閥的一端為充氣導(dǎo)電頂針，另一端為導(dǎo)電針，中部為導(dǎo)電閥芯時，導(dǎo)電針連接電熱絲一端，電熱絲另一端連接充氣座體或擋環(huán)。

優(yōu)選，所述瓶口設(shè)有密封槽，密封槽上設(shè)有第二密封圈。

優(yōu)選，所述點火腔內(nèi)壁上設(shè)有內(nèi)螺紋，擋環(huán)外壁上設(shè)有與內(nèi)螺紋匹配的外螺紋。優(yōu)選，所述導(dǎo)電閥的材料強度大于等于儲能腔的儲氣壓力。優(yōu)選，所述導(dǎo)電閥采用不銹鋼材質(zhì)。優(yōu)選，所述瓶頸的厚度大于等于1.5倍瓶身的厚度。優(yōu)選，所述縮口密封端的厚度大于等于1.5倍瓶身的厚度。

一種級聯(lián)式膨脹裝置，其特征是：在所述縮口密封端上設(shè)有縮口級聯(lián)口，在縮口級聯(lián)口上設(shè)置級聯(lián)頭。

優(yōu)選，所述級聯(lián)頭包括第三密封圈、級聯(lián)螺絲、正極接頭、負極接頭、正極導(dǎo)線和第一絕緣層，第三密封圈設(shè)置在縮口級聯(lián)口底部，第三密封圈下方設(shè)有級聯(lián)螺絲，級聯(lián)螺絲中心部設(shè)有正極接頭和負極接頭，正極接頭和負極接頭之間設(shè)有第一絕緣層，負極接頭與級聯(lián)螺絲電氣連接，正極接頭連接正極導(dǎo)線一端，正極導(dǎo)線另一端連接導(dǎo)電針。

一種膨脹管的縮口加工方法，其特征是：先通過夾具固定住膨脹管，再通過夾具旋轉(zhuǎn)膨脹管和加熱膨脹管端部，將膨脹管端部加熱至接近或達到塑性變形后，縮口模具前部接觸到膨脹管端部后，膨脹管端部從縮口模具前部向尾部移動，縮口模具對膨脹管端部進行擠壓增厚成型，然后用通孔刀對膨脹管端部進行通孔固定孔徑；重復(fù)上述步驟對膨脹管另一端部進行擠壓增厚成型，通孔固定孔徑，或進行封口增厚成型。

優(yōu)選，所述縮口模具上設(shè)有潤滑劑。優(yōu)選，所述潤滑劑是碳粉、滑石粉、煤粉或石墨粉中的至少一種，或碳粉、滑石粉、煤粉、石墨粉中的至少一種和油脂混合。碳粉、滑石粉、煤粉、和/或石墨粉和高溫油脂的作用是潤滑和防止膨脹管與縮口模具黏連，或膨脹管與潤滑劑產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，減小摩擦系數(shù)，增長模具使用壽命。縮口模具與膨脹管接觸面阻力越大，耗電量越大，模具使用壽命越短，故在縮口模具上涂抹有石墨粉或高溫油脂能增加縮口模具使用壽命，減小用電量。

一種應(yīng)用上述膨脹管的縮口加工方法制成的壓力容器，其特征在于：將所述膨脹管通過縮口加工方法制成壓力容器。優(yōu)選，所述壓力容器是鋼瓶。

旋轉(zhuǎn)的目的是使膨脹管端部均勻擠壓達到均勻增厚和實現(xiàn)鍛造的效果。膨脹管端部加熱至接近或達到塑性變形是便于縮口模具對膨脹管端部進行縮口加工?？s口模具是根據(jù)膨脹管端部需要加工成的形狀而設(shè)計出的一種縮口加工模具。

優(yōu)選，所述膨脹管的制造方法還包括通孔后繼續(xù)旋轉(zhuǎn)膨脹管，絲錐朝膨脹管端部通孔方向運動攻絲，絲錐不旋轉(zhuǎn)，絲錐跟隨膨脹管旋轉(zhuǎn)速度自動伸縮調(diào)整，攻絲完成后，反向旋轉(zhuǎn)膨脹管，絲錐背向膨脹管端部通孔方向運動退出絲錐。

優(yōu)選，所述制造方法還包括通孔后繼續(xù)旋轉(zhuǎn)膨脹管，絲錐朝膨脹管端部通孔方向運動攻絲，絲錐不旋轉(zhuǎn)，絲錐上的牙小于二分之一，攻絲完成后，絲錐向無牙方向前進牙厚間距，絲錐背向膨脹管端部通孔運動退出絲錐。

絲錐為一半以上無牙的目的是縮小絲錐整體直徑，絲錐向無牙方向前進牙厚間距，使絲錐分離螺紋后退出絲錐。

優(yōu)選，所述制造方法通過感應(yīng)加熱器或割槍或焊槍對膨脹管端部進行加熱。采用40cr鋼管進行縮口加工時，鋼管端部加熱至600-980℃溫度。

優(yōu)選，所述縮口模具是在基體上設(shè)有橫向部、圓弧部、支撐部和縱向部，橫向部與縱向部之間設(shè)有圓弧部，支撐部與圓弧部之間為橫向部，調(diào)整圓弧部的r角和橫向部的r角能對膨脹管端部縮口加工成型，縮口模具的長度大于等于2.5倍膨脹管端部的直徑，橫向部的寬度l是膨脹管端部直徑三分之一以上。

優(yōu)選，所述圓弧部的r角從縮口模具前部向尾部變小，縮口加工成縮口端軸向向內(nèi)增厚。

更優(yōu)選，所述圓弧部的r角從縮口模具前部向尾部階梯或線性變小，縮口加工成縮口端軸向向內(nèi)均勻增厚。

優(yōu)選，所述圓弧部的r角不變，縮口加工成縮口端軸向向外增厚。

膨脹管直徑越大橫向部的r角越大，寬度l越長。或膨脹管直徑越大橫向部的r角不變，縮口模具的長度越長。

優(yōu)選，所述縮口模具采用工具鋼制成。更優(yōu)選，所述工具鋼是鎢鋼或不銹鋼或軋輥鋼。

圓弧部的r角影響膨脹管端部的外壁形狀和增厚，橫向部的r角和寬度l影響膨脹管端部的增厚量；圓弧部的r角從縮口模具前部向尾部變小量影響膨脹管瓶端部的增厚量。l的長度越長，膨脹管端部增厚越后。

本發(fā)明所述的線速度是指膨脹管直徑越大轉(zhuǎn)速越慢。

膨脹管的線速度根據(jù)膨脹管的直徑、厚度以及端部加熱溫度進行調(diào)整。

本發(fā)明所述的膨脹裝置，儲能腔內(nèi)充裝氧化劑和還原劑構(gòu)成膨脹器。

優(yōu)選，所述氧化劑和還原劑為二氧化碳和鎂或鋁或鈦或鉀任意一種混合。

更優(yōu)選，所述氧化劑超臨界氧和還原劑木屑、紙屑、棉絲廢紙、稻草、炭黑、草、碳粉或鋸木灰中的至少一種混合。

上述還原劑對超臨界氧有極強的吸附性，與超臨界氧反應(yīng)后，反應(yīng)物為二氧化碳、水汽和少量氧氣，具有無毒害氣體污染的效果，同時上述還原劑容易獲取，成本極低。

所述還原劑為纖維質(zhì)材料。纖維質(zhì)材料包括木屑、紙屑、棉絲。采用該類還原劑，燃燒后，反應(yīng)物為二氧化碳和水汽，具有無毒害氣體污染的效果。優(yōu)選，所述還原劑為還原性單質(zhì)。還原性單質(zhì)包括碳粉、鋁粉、鎂粉、鐵粉或硅粉。優(yōu)選，所述還原劑為動物毛質(zhì)。該種材料具有較強的吸附性。優(yōu)選，所述還原劑為糖類物質(zhì)。所述糖類物質(zhì)包括葡萄糖、蔗糖或淀粉。優(yōu)選，所述還原劑為醇類物質(zhì)。所述醇類物質(zhì)包括乙醇、丙醇或丁醇。優(yōu)選，所述還原劑為烴類物質(zhì)。所述烴類物質(zhì)包括甲烷、乙烷、丙烷、乙烯、丙烯、乙炔、或丙炔。優(yōu)選，所述儲能腔內(nèi)還填充有催化劑，所述催化劑為四氧化三鐵、三氧化二鐵、二氧化錳、氧化鉻、氧化銅、氧化鋅、氧化鎳、硫酸錳、硫酸鉻或活性碳的至少一種。優(yōu)選，所述儲能腔內(nèi)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。優(yōu)選，所述還原劑為粉末狀、顆粒狀、條絲狀或壓制成塊狀。

本發(fā)明所述膨脹裝置的生產(chǎn)和使用過程是：先將充氣點火頭通過流水線作業(yè)方式組裝好，然后將充氣點火頭旋進瓶頸剛性密封或通過密封圈密封，儲能腔內(nèi)充裝還原劑（如碳粉或炭黑）；在開采現(xiàn)場通過充氣槍頂開導(dǎo)電閥，氧化劑（如超臨界氧）通過充氣孔充入到儲能腔內(nèi)，儲能腔內(nèi)的氧化劑（如超臨界氧）均勻吸附在還原劑（如碳粉或炭黑）上，充裝過程中電熱絲被氧化劑（如超臨界氧）和還原劑（如碳粉或炭黑）均勻附集，充氣導(dǎo)電頂針接電源正極，充氣座體或膨脹管外壁接電源負極，給電熱絲通電使儲能腔內(nèi)的反應(yīng)料瞬間膨脹沖破膨脹管做功。

現(xiàn)有技術(shù)膨脹裝置的做功原理是液態(tài)二氧化碳吸收點火器（活化器）釋放出來的熱量，使液態(tài)二氧化碳變成高壓膨脹氣體沖破膨脹管的約束致裂做功。

本發(fā)明膨脹裝置的做功原理是：氧化劑與還原劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生高壓膨脹氣體沖破膨脹管的約束致裂做功。

本發(fā)明采用的還原劑是粉末狀、顆粒狀或條絲狀固態(tài)，或是乙醇、葡萄糖等液態(tài)，均存在巨大的表面積和吸附作用，通過充入10-150mpa高壓氧化劑（超臨界氧），氧化劑（超臨界氧）均勻吸附在還原劑（碳粉或炭黑）上，吸附后的氧化劑（超臨界氧）與還原劑（碳粉或炭黑）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生高壓膨脹氣體。較現(xiàn)有技術(shù)中液態(tài)二氧化碳吸熱產(chǎn)生高壓膨脹氣體，化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的高壓膨脹氣體比吸熱產(chǎn)生的高壓膨脹氣體膨脹力大至少一倍。

本發(fā)明膨脹管兩端通過縮口加工，使膨脹管瓶頸的厚度大于等于1.5倍瓶身的厚度，經(jīng)縮口加工的膨脹管瓶頸增厚，瓶頸至瓶身圓弧過渡，瓶頸比瓶身耐壓更高，解決了充氣點火頭與膨脹管連接部的薄弱點，同時，充氣點火頭直徑小于等于二分之一膨脹管瓶身直徑；優(yōu)選充氣點火頭直徑是膨脹管瓶身直徑的三分之一，較膨脹管瓶身直徑縮小了三分之二，故本發(fā)明充氣點火頭直徑可以做到很小的直徑，實現(xiàn)充氣點火頭具有很小的受力面，體積小，重量輕，瓶頸連接部長度是瓶身厚度的2.5倍以上，故瓶頸連接部和充氣點火頭均比瓶身耐壓高，有效解決了飛頭的技術(shù)問題。

本發(fā)明導(dǎo)電閥上有充氣導(dǎo)電頂針、導(dǎo)電閥芯和導(dǎo)電針，通過在導(dǎo)電閥上設(shè)置充氣孔，充氣導(dǎo)電頂針、充氣孔和密封圈的配合，實現(xiàn)了充氣、密封和導(dǎo)電的功能，實現(xiàn)充氣和點火的目的，導(dǎo)電閥采用壓鑄或金屬粉末注射成形工藝技術(shù)燒結(jié)，簡化了充氣和點火兩種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)方式，故本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單，直接降低了生產(chǎn)成本。同時采用超臨界氧和碳粉或炭黑比采用高氯酸鉀、高錳酸鉀和鋁粉的混合物成本低。

如導(dǎo)電閥上沒有充氣孔，在充裝氧化劑時，氧化劑從通孔縫隙處和導(dǎo)電閥與閥腔之間的縫隙處充入到儲能腔，充裝完成后儲能腔內(nèi)的高壓沖擊導(dǎo)電閥和密封圈，高壓氣體從導(dǎo)電閥與閥腔之間的縫隙通過后沖擊密封圈，致使密封圈被沖擊破損或者變形，導(dǎo)致密封圈與導(dǎo)電閥不能有效密；本申請通過在導(dǎo)電閥上設(shè)置充氣孔，充裝完成后儲能腔內(nèi)的高壓從導(dǎo)電閥與閥腔之間的縫隙沖擊到充氣孔位置，通過充氣孔的泄壓使密封圈的壓力減小，故密封圈不會被沖擊變形或沖破；因?qū)щ婇y芯的截面積大，儲能腔內(nèi)的高壓集中在導(dǎo)電閥芯上，加上充氣孔的泄壓作用，松開充氣槍的瞬間密封圈被導(dǎo)電閥芯壓住，實現(xiàn)密封的目的，故充氣孔除了在充裝氧化劑過程中起到充裝孔的作用，在結(jié)束充裝時還起到給密封圈泄壓的作用。

本發(fā)明膨脹裝置的組成主要是膨脹管和充氣點火頭，充氣和點火合二為一的共用方式簡化了充氣和點火結(jié)構(gòu)；點火由導(dǎo)電閥和充氣座體接入電源，無需將引線接入膨脹管內(nèi)，故省去了對引線進行高壓密封處理的結(jié)構(gòu)，故充氣點火頭能做得很小，克服了現(xiàn)有技術(shù)體積大和重量重的不足。

膨脹裝置在運輸過程中，儲能腔內(nèi)只有還原劑，無氧化劑，因此運輸過程中產(chǎn)生的靜電或高溫不會引發(fā)膨脹裝置燃燒或致裂。充裝氧化劑后在搬運過程中產(chǎn)生的靜電會被電熱絲、導(dǎo)電閥和膨脹管吸收掉，避免發(fā)生自致裂情況。

現(xiàn)有技術(shù)的點火器（活化器）主要是采用固態(tài)氧化劑和固態(tài)還原劑混合（通常是高氯酸鉀等強氧化劑和鋁粉等強還原劑）后包裝而成的反應(yīng)料包，電熱絲包裹在混合物內(nèi)，運輸過程中容易出現(xiàn)反應(yīng)料與電熱絲剝脫分離產(chǎn)生間隙的問題等導(dǎo)致產(chǎn)生啞炮；本發(fā)明所述的膨脹裝置，其電熱絲被氧化劑（如超臨界氧）和還原劑（如碳粉或炭黑）均勻附集，運輸和搬運過程不存在反應(yīng)料與電熱絲剝脫分離存在間隙的問題，在通電點火時電熱絲產(chǎn)生高溫高熱與超臨界氧發(fā)生反應(yīng)后瞬間起爆，實現(xiàn)100%的有效起爆，有效避免了啞炮的產(chǎn)生原因和排啞炮的危險。

本發(fā)明所述的膨脹裝置，其反應(yīng)料還原劑碳粉和氧化劑超臨界氧反應(yīng)劇烈，實現(xiàn)氧化反應(yīng)，其反應(yīng)產(chǎn)物主要為無毒無害的二氧化碳氣體和少量氧氣，對膨脹現(xiàn)場無污染，能有效避免現(xiàn)場工作人員的中毒隱患，因膨脹后有少量氧氣未被反應(yīng)，故能在膨脹后較短時間內(nèi)恢復(fù)施工作業(yè)，適合隧洞使用。現(xiàn)有膨脹裝置膨脹后均不能在短時間內(nèi)恢復(fù)施工作業(yè)。

本發(fā)明所述的膨脹器結(jié)合了傳統(tǒng)的氣體膨脹技術(shù)和液氧致裂技術(shù)，相比于傳統(tǒng)的膨脹器，較大程度的提升了膨脹威力，相比于傳統(tǒng)的液氧致裂，解決了液氧致裂不能在常溫下儲存，常溫下存在的高危險性和充氣后必須低溫冷凍的使用環(huán)境限制。

本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單，結(jié)構(gòu)組成部件容易加工，制造成本低，不飛頭，不漏氣，運輸安全，無啞炮隱患，膨脹力大。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施方式1的剖視圖；圖2為本發(fā)明實施方式2的剖視圖；圖3為本發(fā)明膨脹管的剖視圖；圖4為本發(fā)明充氣點火頭結(jié)構(gòu)1的剖視圖；圖5為本發(fā)明充氣座體的剖視圖；圖6為本發(fā)明導(dǎo)電閥的剖視圖；圖7為本發(fā)明級聯(lián)結(jié)構(gòu)的剖視圖；圖8為本發(fā)明充氣點火頭結(jié)構(gòu)2的剖視圖；圖9為本發(fā)明縮口模具的立體圖；圖中：1為膨脹管，101為瓶口，102為瓶頸，103為瓶身，104為縮口密封端，105為密封槽，106為第一內(nèi)螺紋；2為充氣點火頭，201為充氣座體，202為通孔，203為閥腔，204為點火腔，205為內(nèi)螺紋，206為外螺紋；3為充氣孔；4為充氣嘴；5為導(dǎo)電閥，501為充氣導(dǎo)電頂針，502為導(dǎo)電閥芯，503為導(dǎo)電針；6為絕緣層，7為正極引線，8為電熱絲，9為負極引線，10為擋環(huán)，11為第一密封圈，12為第二密封圈，13為儲能腔，14為第三密封圈，15為級聯(lián)螺絲，16為正極接頭，17為負極接頭，18為正極導(dǎo)線，19為縮口級聯(lián)口，20為級聯(lián)頭，21為第一絕緣層；22為橫向部，23為圓弧部，24為支撐部，25為縱向部，26為基體；r為圓弧部r角，r為橫向部r角；l為橫向部長度；箭頭表示縮口模具的運動方向。

具體實施方式

結(jié)合本發(fā)明附圖1-9，對本發(fā)明的技術(shù)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(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，均屬于本發(fā)明保護的范圍。

實施例1

一種膨脹裝置，包括膨脹管1和充氣點火頭2，所述膨脹管1一端縮口密封，另一端縮口設(shè)有充氣點火頭2，縮口密封端104與充氣點火頭2之間構(gòu)成儲能腔13；所述充氣點火頭2包括充氣座體201、通孔202、閥腔203、點火腔204、充氣嘴4、導(dǎo)電閥5、絕緣層6、電熱絲8、擋環(huán)10和第一密封圈11，充氣座體201上端部中間位置設(shè)有充氣嘴4，充氣嘴4下方設(shè)有通孔202，通孔202下方設(shè)有閥腔203，閥腔203下方設(shè)有點火腔204，閥腔203內(nèi)設(shè)有導(dǎo)電閥5和第一密封圈11，點火腔204內(nèi)設(shè)有擋環(huán)10；導(dǎo)電閥5的一端為充氣導(dǎo)電頂針501，另一端為導(dǎo)電閥芯502；充氣導(dǎo)電頂針501上設(shè)有絕緣層6，第一密封圈11套在充氣導(dǎo)電頂針501上，充氣孔3從充氣導(dǎo)電頂針501的頂部貫穿到底部與閥腔203連通；導(dǎo)電閥芯502連接電熱絲8一端，電熱絲8另一端連接充氣座體201或擋環(huán)10，連接擋環(huán)10時充氣座體201與擋環(huán)10電氣連接；所述膨脹管1包括瓶口101、瓶頸102、瓶身103和縮口密封端104，瓶頸102內(nèi)壁上設(shè)有第一內(nèi)螺紋106，瓶頸102的厚度是6mm，縮口密封端104的厚度為6mm,瓶身103的厚度為3mm，瓶頸102與充氣點火頭2連接部長度是8mm；所述導(dǎo)電閥芯502的直徑是5mm,充氣導(dǎo)電頂針501的直徑是2.5mm；通過擋環(huán)10限定導(dǎo)電閥5的活動范圍；所述膨脹管1的瓶頸102和縮口密封端104通過縮口加工增厚而成，膨脹管1長1200mm的40cr或35號鋼；第一密封圈11采用o型圈；所述導(dǎo)電閥5采用不銹鋼材質(zhì)。

膨脹管的瓶身直徑小于300mm時，儲能腔內(nèi)能儲存的氣體量小，壓強小，導(dǎo)電閥芯502的直徑是充氣導(dǎo)電頂針501直徑的1.15倍，如導(dǎo)電閥芯502的直徑是2.3mm，充氣導(dǎo)電頂針501直徑2mm。

導(dǎo)電閥5的材料強度等于儲能腔13的儲氣壓力時，導(dǎo)電閥5呈錐形，實現(xiàn)剛性密封；導(dǎo)電閥5的材料強度大于儲能腔13的儲氣壓力時，需要依靠密封圈密封。導(dǎo)電閥5采用不銹鋼材質(zhì)鑄造而成，然后對充氣導(dǎo)電頂針501鉆孔。

實施例2

如實施例1所述膨脹裝置，為方便電熱絲8連接，所述導(dǎo)電閥5一端為充氣導(dǎo)電頂針501，另一端為導(dǎo)電針503，中部為導(dǎo)電閥芯502時，導(dǎo)電針503連接電熱絲8一端，電熱絲8另一端連接充氣座體201；膨脹管使用有色金屬材質(zhì)或金屬合金或abs或鋼或銅合金或鋁合金制成；制造導(dǎo)電閥5的材料強度跟儲能腔13瓶內(nèi)儲能壓力成正比；導(dǎo)電閥5材料強度略大于儲能腔13瓶內(nèi)儲能壓力即可。

實施例3

如實施例1或2所述膨脹裝置，所述瓶口101設(shè)有密封槽105，密封槽105上設(shè)有第二密封圈12；所述點火腔204內(nèi)壁上設(shè)有內(nèi)螺紋205，擋環(huán)10外壁上設(shè)有與內(nèi)螺紋205匹配的外螺紋206；所述瓶頸102的厚度是20mm，縮口密封端104的厚度是20mm，瓶身103的厚度是2mm；所述膨脹管1的瓶頸102和縮口密封端104通過縮口加工增厚而成；第二密封圈12采用o型圈。

實施例4

如實施例1或2或3所述膨脹裝置，在所述縮口密封端104上設(shè)有縮口級聯(lián)口19，級聯(lián)頭20設(shè)置在縮口級聯(lián)口19上構(gòu)成級聯(lián)式膨脹裝置；所述級聯(lián)頭20包括第三密封圈14、級聯(lián)螺絲15、正極接頭16、負極接頭17、正極導(dǎo)線18和第一絕緣層21，第三密封圈14設(shè)置在縮口級聯(lián)口19底部，第三密封圈14下方設(shè)有級聯(lián)螺絲15，級聯(lián)螺絲15中心部設(shè)有正極接頭16和負極接頭17，正極接頭16和負極接頭17之間設(shè)有第一絕緣層21，負極接頭17與級聯(lián)螺絲15電氣連接，正極接頭16連接正極導(dǎo)線18一端，正極導(dǎo)線18另一端連接導(dǎo)電針503。

上述實施例中膨脹管采用瓶身壁厚3mm的40cr鋼管的制造方法是：一種膨脹管的縮口加工方法，先通過夾具固定住膨脹管，再通過50-200線速度旋轉(zhuǎn)膨脹管和加熱膨脹管端部，將膨脹管端部加熱至接近或達到塑性變形后，以400-2000線速度旋轉(zhuǎn)膨脹管，縮口模具端部接觸到膨脹管端部后，膨脹管端部從縮口模具端部向尾部移動，縮口模具對膨脹管端部進行擠壓增厚成型，保持膨脹管400-2000線速度不變，然后用通孔刀對膨脹管端部進行通孔固定孔徑；重復(fù)上述步驟對膨脹管另一端部進行擠壓增厚成型，通孔固定孔徑，或進行封口增厚成型。整個過程10秒鐘內(nèi)完成。

上述實施例，所述膨脹管為35鉻鉬鋼或40鉻鋼。選用3mm厚度的膨脹管1，即瓶身103的厚度3mm，膨脹管1端部增厚到4.5mm以上，即瓶頸102的厚度增厚到4.5mm以上。通?？s口密封端104的厚度與瓶頸102的厚度一致，即縮口密封端104的厚度增厚到4.5mm以上。

最優(yōu)方案是：選用瓶身103厚度3mm，瓶頸102和縮口密封端104的厚度增厚到6mm。根據(jù)膨脹力的需要，所述膨脹管采用碳鋼時，管壁厚度為1mm至10mm；所述膨脹管采用鉻鋼時，管壁厚度為1mm至10mm。

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