[实用新型]一种基于磁流变液的井下自动隔爆触发装置

说明书

本实用新型公开一种基于磁流变液的井下自动隔爆触发装置，包括触发部、储气腔及导流保护部；所述触发部包括装入箍、堵板、固定套筒、喷气管、隔磁套、永磁铁、隔磁板、活塞、密封膜等。所述储气腔包括与喷气管焊接的泄气腔、储气腔、尾座、以及安装在触发装置尾部的导流保护罩、压力表及磁流变液等。该实用新型中利用磁流变液的磁流变效应，改善煤矿井下隔爆触发装置的灵敏度和精确度；装置结构简单，易于加工，可自动触发，实现井下危险工作面设备的无人值守，降低人工成本；装置触发后可实现复位再利用；整体装置不含电子元器件，安全性高，适用于煤矿井下等较差工况的场合。

技术领域

本实用新型属于煤矿安全技术领域，具体涉及一种基于磁流变液的井下自动隔爆触发装置。

背景技术

智能材料—磁流变液是一种主要由软磁性颗粒、基载液和包裹在软磁性颗粒表面的添加剂组成的颗粒悬浮液，其具有独特的流变性能。在外加磁场作用下，磁流变液粘度会以毫秒级的响应速度由非牛顿流体状态转变为半固态，且这种改变是可逆的。由于磁流变液具有反应迅速、易于控制、过程可逆等诸多优点，将其作为自动隔爆装置的触发机构。

煤矿井下自动隔爆装置是一种用来抑制、解决煤矿井下爆燃状况的较好方法。目前，国内外已经存在一些自动隔爆装置的专利，2019年4月5日授权的中国专利“高压储气触发装置”（授权号：CN208702455 U），该装置采用钢球制动，利用冲击波带动滑动套筒移动，将钢球解放后借助高压气腔内压力的反向推动活塞使高压气体从喷气管内流出带动灭火粉尘在火焰进行隔爆、抑爆的效果，但装置机械触发所需的时间较长，结构较为臃肿，钢球作为制动力，触发时易出现各类突发情况，降低装置的使用效果。2020年1月24日授权的中国专利“一种冲击波触发碰触式瞬开阀的无源隔爆装置”（授权号：CN209990497 U），该装置同样利用冲击波作为动力源，利用撞击顶针触发喷洒装置，同时利用复位弹簧对装置进行复位但装置整体设计为分段式结构，触发机构裸露在外侧，不适用于煤矿井下的恶劣工况环境中。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型提供一种基于磁流变液的井下自动隔爆触发装置，利用爆炸冲击波传递速度大于火焰传播速度的特点，通过将冲击波动能转换为机械能，推动装入箍和隔磁套移动，隔磁套两侧的尖端刺破密封薄膜的同时，永磁铁被隔磁装置包覆，整个装置中不存在外加磁场存在，固态磁流变液在毫秒级时间内转化为类固体状态从密闭空间内流出，高压气体从高压气腔内冲出推动活塞向冲击波反向移动，进而使气体从喷气口喷出，带动干粉喷洒，在巷道内形成抑爆屏障，阻断火焰蔓延，扑灭燃烧火焰，保障人员与设备安全。

本实用新型采用如下技术方案：该种基于磁流变液触发的井下自动隔爆触发装置包括触发部、储气腔及导流保护部；所述触发部包括装入箍、堵板、固定套筒、喷气管、隔磁套、永磁铁、隔磁板、活塞、密封膜、O型密封圈、磁流变液等；所述储气腔包括与喷气管焊接的泄气腔、储气腔、尾座，各部件之间通过焊接的方式连接；所述导流保护部包括三通、导流保护罩及压力表。

进一步的，所述装入箍与隔磁套之间通过螺纹连接固定，装入箍与固定套筒之前存在间隙，可将冲击波动能转换为机械动能，实现装入箍的轴向移动，从而完成装置的磁路隔绝。

进一步的，所述固定套筒与喷气管嵌合处上方设置有磁流变液注液口。

进一步的，所述固定套筒、活塞及密封膜组成磁流变液工作空间。

进一步的，所述活塞设计为凹槽型结构，凹槽底部装有隔磁板与永磁铁。

进一步的，所述隔磁套两侧设计有尖端结构，且隔磁套在冲击波推动下可实现轴向移动与隔磁板将永磁铁整体包覆住。

进一步的，所述堵板、固定套筒上开有通孔。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

（1）本实用新型中装入箍与固定套筒之间存在间隙，装入箍和隔磁套使用螺纹连接，结构简单、可靠，保证装置在冲击波作用下可精确、快速实现轴向移动；