CN104790452B - 一种应用于挖掘机的粒子冲击破碎系统及其破碎方法 - Google Patents

一种应用于挖掘机的粒子冲击破碎系统及其破碎方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种应用于挖掘机的粒子冲击破碎系统及其破碎方法，包括：破碎锤，该破碎锤具有轴向通道；混合注入系统，用于向所述轴向通道注入混合有粒子的冲击液体；粒子回收系统，用于回收由所述破碎锤喷射出的所述粒子；以及粒子存储系统，用于存储回收的所述粒子和向所述混合注入系统输送所述粒子；并且，所述轴向通道内设有增强粒子冲击速度的粒子加速器。粒子能够以极高的冲击速度将待破碎物体冲击成蜂窝状裂纹，在此基础上再利用破碎锤以较小的锤击力即可将待破碎物体击碎，使得在挖掘机的破碎作业中，不仅能够提高破碎作业的效率、还能避免因破碎锤锤击时的冲击振动缩短液压系统、电气系统和动力系统的使用寿命。

Description

一种应用于挖掘机的粒子冲击破碎系统及其破碎方法
技术领域
本发明涉及破碎装置，尤其涉及一种应用于挖掘机的粒子冲击破碎系统及其破碎方法。
背景技术
挖掘机是一种可进行挖掘、搬运、破碎、起重、打桩、夯土等作业的常用工程机械，当使用挖掘机进行破碎作业时，只需将安装挖掘机斗杆上铲斗替换成破碎锤即可。
如中国发明专利(CN103088862A)公开了一种挖掘机，包括车体，安装在车体上的驾驶室，与车体连接的加长臂架，该加长臂架包括相铰接的动臂和斗杆，安装至斗杆上的液压破碎锤，在加长臂架上设置有摄像装置，摄像装置与驾驶室内的显示装置电连接。采用本发明提供的挖掘机，可以用来破碎深坑中堵塞破碎机的大煤块，使破碎机继续正常运行，而不用人工进入深坑中疏导，降低了人工操作的安全隐患，并可在夜间实施破碎。
上述结构的挖掘机在进行破碎作业时，单纯依靠破碎锤管路中的液压冲击力驱动破碎锤持续锤击待破碎物体(地面、岩石、混凝土建筑等)，使待破碎物体产生裂纹，从而使得破碎锤逐步进入裂缝继续锤击直至待破碎物体破碎结束。因此，该挖掘机不仅存在破碎作业效率低的问题，同时还存在因冲击振动缩短了液压系统、电气系统和动力系统等部件寿命、增加结构件发生开裂等故障的问题。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种应用于挖掘机的粒子冲击破碎系统及其破碎方法。
为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：
本发明提供了一种应用于挖掘机的粒子冲击破碎系统，具有这样的特征，包括：破碎锤，安装在挖掘机的斗杆上用于破碎作业，该破碎锤具有轴向通道；混合注入系统，用于向轴向通道注入混合有粒子的冲击液体；粒子回收系统，用于回收由破碎锤喷射出的粒子；以及粒子存储系统，用于存储回收的粒子和向混合注入系统输送粒子；其中，混合注入系统、粒子回收系统、以及粒子存储系统均安装于挖掘机的回转平台上，并且，粒子存储系统与混合注入系统之间、粒子回收系统与粒子存储系统之间分别由管路连接；并且，轴向通道内设有增强粒子冲击速度的粒子加速器。
进一步地，在本发明提供的粒子冲击破碎系统中，还可以具有这样的特征：破碎锤包含锤体和一体形成于锤体前端的圆台形锤尖；其中，粒子加速器嵌设于破碎锤的前端。
进一步地，在本发明提供的粒子冲击破碎系统中，还可以具有这样的特征：粒子加速器在嵌设于圆台形锤尖内的部分设有若干个相互平行的粒子加速通道。
进一步地，在本发明提供的粒子冲击破碎系统中，还可以具有这样的特征：若干个粒子加速通道呈蜂窝状分布。
进一步地，在本发明提供的粒子冲击破碎系统中，还可以具有这样的特征：粒子为钢球粒子，并且，钢球粒子的球径小于粒子加速通道的直径。
另外，本发明还提供了一种破碎方法，包括上述任意一项中的粒子冲击破碎系统，并且，还具有这样的特征：包含以下步骤：步骤一：混合注入系统向破碎锤的轴向通道注入混合有粒子的冲击液体，同时，粒子存储系统向混合注入系统输送存储的粒子；步骤二：流经粒子加速器的粒子加速射向待破碎物体；步骤三：破碎锤对待破碎物体进行锤击破碎；步骤四：粒子回收系统回收由破碎锤喷射出的粒子，并进一步将粒子输送至粒子存储系统；步骤五：返回步骤一直至破碎作业结束。
本发明在上述基础上具有的有益效果是：
本发明提供的粒子冲击破碎系统及其破碎方法，采用混合注入系统向破碎锤内部的轴向通道中注入混合有粒子的冲击液体，并采用粒子加速器将粒子加速喷射向待破碎物体，粒子以极高的冲击速度将待破碎物体冲击成蜂窝状裂纹，在此基础上再利用破碎锤以较小的锤击力即可将待破碎物体击碎，使得在挖掘机的破碎作业中，不仅能够提高破碎作业的效率、还能避免因破碎锤锤击时的冲击振动缩短液压系统、电气系统和动力系统的使用寿命。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明涉及的实施例中粒子冲击破碎系统的结构框图。
图2为本发明涉及的实施例中破碎锤的半剖示意图。
图3为图2中沿A-A剖面线所示的剖示图。
其中，1为破碎锤﹑2为混合注入系统、3为粒子回收系统、4为粒子存储系统、11为轴向通道、12为锤体、13为圆台形锤尖、14为粒子加速器、141为粒子加速通道。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
<实施例>
本实施例中，如图1所示的粒子冲击破碎系统应用于挖掘机，该粒子冲击破碎系统包括：破碎锤1、混合注入系统2、粒子回收系统3、以及粒子存储系统4。
如图1至图3所示，具体的，破碎锤1安装在挖掘机的斗杆上用于破碎作业，该破碎锤1具有轴向通道11，并且，轴向通道11内设有增强粒子(图中未显示)冲击速度的粒子加速器14。混合注入系统2用于向轴向通道11注入混合有粒子的冲击液体(压力油)，粒子回收系统3用于回收由破碎锤1喷射出的粒子，粒子存储系统4用于存储回收的粒子和向混合注入系统2输送粒子。
其中，混合注入系统2、粒子回收系统3、以及粒子存储系统4均安装于挖掘机的回转平台上，并且，粒子存储系统4与混合注入系统2之间、粒子回收系统3与粒子存储系统4之间分别由管路连接。
在本实施例中，将破碎锤1撞击待破碎物体(路面、岩石、混凝土建筑等)的一端定义为破碎锤1的前端。破碎锤1包含锤体12和一体形成于锤体12前端的圆台形锤尖13；其中，粒子加速器14嵌设于破碎锤1的前端。作为优选的技术方案，粒子加速器14在嵌设于圆台形锤尖13内的部分设有若干个相互平行的粒子加速通道141。并且，若干个粒子加速通道141呈蜂窝状分布。
作为优选的技术方案，粒子优选为钢球粒子，并且，钢球粒子的球径小于粒子加速通道141的直径。
另外，本实施例还提供了一种基于该粒子冲击破碎系统的破碎方法，包含以下步骤：
步骤一：混合注入系统2向破碎锤1的轴向通道11注入混合有粒子的冲击液体，同时，粒子存储系统4向混合注入系统2输送存储的粒子；
步骤二：流经粒子加速器14的粒子加速射向待破碎物体；
步骤三：破碎锤1对待破碎物体进行锤击破碎；
步骤四：粒子回收系统3回收由破碎锤1喷射出的粒子，并进一步将粒子输送至粒子存储系统4；
步骤五：返回步骤一直至破碎作业结束。
本实施例提供的粒子冲击破碎系统及其破碎方法，采用混合注入系统向破碎锤内部的轴向通道中注入混合有粒子的冲击液体，并采用粒子加速器将粒子加速喷射向待破碎物体，粒子以极高的冲击速度将待破碎物体冲击成蜂窝状裂纹，在此基础上再利用破碎锤以较小的锤击力即可将待破碎物体击碎，使得在挖掘机的破碎作业中，不仅能够提高破碎作业的效率、还能避免因破碎锤锤击时的冲击振动缩短液压系统、电气系统和动力系统的使用寿命。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的等同变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。
在本实施例中，粒子的喷射由轴向通道内的粒子加速器完成。当然，在本发明提供的粒子冲击破碎系统中，粒子的喷射还可以是由专用的喷射装置完成。
在本实施例中，粒子冲击破碎系统的破碎作业先由粒子冲击破坏待破碎物体，再由破碎锤对待破碎物体进行机械撞击破碎。当然，在本发明提供的破碎方法中，粒子冲击破碎系统的破碎作业也可以是粒子冲击破碎和破碎锤的机械撞击破碎同时进行。

Claims (6)

1.一种应用于挖掘机的粒子冲击破碎系统，其特征在于，包括：
破碎锤(1)，安装在所述挖掘机的斗杆上用于破碎作业，该破碎锤(1)具有轴向通道(11)；
混合注入系统(2)，用于向所述轴向通道(11)注入混合有粒子的冲击液体；
粒子回收系统(3)，用于回收由所述破碎锤(1)喷射出的所述粒子；以及
粒子存储系统(4)，用于存储回收的所述粒子和向所述混合注入系统(2)输送所述粒子；
其中，所述混合注入系统(2)、所述粒子回收系统(3)、以及所述粒子存储系统(4)均安装于所述挖掘机的回转平台上，并且，所述粒子存储系统(4)与所述混合注入系统(2)之间、所述粒子回收系统(3)与所述粒子存储系统(4)之间分别由管路连接；
并且，所述轴向通道(11)内设有增强粒子冲击速度的粒子加速器(14)。
2.根据权利要求1所述的粒子冲击破碎系统，其特征在于：
所述破碎锤(1)包含锤体(12)和一体形成于所述锤体(12)前端的圆台形锤尖(13)；
其中，所述粒子加速器(14)嵌设于所述破碎锤(1)的前端。
3.根据权利要求2所述的粒子冲击破碎系统，其特征在于：
所述粒子加速器(14)在嵌设于所述圆台形锤尖(13)内的部分设有若干个相互平行的粒子加速通道(141)。
4.根据权利要求3所述的粒子冲击破碎系统，其特征在于：
若干个所述粒子加速通道(141)呈蜂窝状分布。
5.根据权利要求4所述的粒子冲击破碎系统，其特征在于：
所述粒子为钢球粒子，并且，所述钢球粒子的球径小于所述粒子加速通道(141)的直径。
6.一种破碎方法，包括权利要求1至5中任意一项所述的粒子冲击破碎系统，其特征在于，包含以下步骤：
步骤一：所述混合注入系统(2)向所述破碎锤(1)的轴向通道(11)注入混合有粒子的冲击液体，同时，所述粒子存储系统(4)向所述混合注入系统(2)输送存储的所述粒子；
步骤二：流经所述粒子加速器(14)的所述粒子加速射向待破碎物体；
步骤三：所述破碎锤(1)对所述待破碎物体进行锤击破碎；
步骤四：所述粒子回收系统(3)回收由所述破碎锤(1)喷射出的所述粒子，并进一步将所述粒子输送至所述粒子存储系统(4)；
步骤五：返回所述步骤一直至破碎作业结束。
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