CN104929645A - 用于裂石设备的方向校准装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及石料开采，具体提供一种用于裂石设备的方向校准装置。本发明旨在解决膨胀装置方向难以对齐的问题。为此目的，本发明的裂石设备包括液压源、膨胀装置和液压管。膨胀装置包括膨胀管及第一和第二膨胀壳体，两者彼此对称设置且大小相等，在两者之间形成空腔，膨胀管设置在该空腔中并连接到液压管。方向校准装置包括滑轨和设置在滑轨上的定位器，膨胀装置与定位器数量相等并且每个定位器都相应地套在一个膨胀装置上，从而使第一和第二膨胀壳体的接缝沿预期的石料开裂线对齐。由于采用了上述结构，所述方向校准装置能够使膨胀装置沿预期开裂线对齐，从而使膨胀壳体都沿开裂方向挤压石料，因此提高了裂石效率并大幅度节省了能量。

Description

用于裂石设备的方向校准装置

技术领域

本发明涉及石料开采，具体提供一种用于裂石设备的方向校准装置。

背景技术

现有的液压裂石设备包括至少一个膨胀装置，膨胀装置总体上包括两个对合的膨胀壳体和设置在膨胀壳体中的膨胀管－即弹性胶管。在操作过程中，通过手动或电动液压泵将加压液体输送到该弹性胶管中，弹性胶管在液压力的作用下膨胀并挤压两个膨胀壳体，从而向石料施加定向力并因此使其裂开。

然而，现有的液压裂石设备存在一些问题。具体而言，当将多个膨胀装置放置到相应的钻孔中时，膨胀装置可能并没有沿石料开裂的方向对齐，这导致在裂石过程中各个膨胀装置挤压石料的方向不一致，因此导致严重的能量浪费，并且裂石效率低下。因此，本领域需要一种方向校准装置来解决此问题。

发明内容

本发明旨在解决现有裂石设备的膨胀装置的方向难以对齐的问题。为此目的，本发明提供一种用于裂石设备的方向校准装置。该裂石设备包括液压源、至少一个膨胀装置以及将所述液压源与所述膨胀装置相连的液压管。所述膨胀装置包括第一膨胀壳体、第二膨胀壳体和膨胀管。在组装好的状态下所述第一膨胀壳体与所述第二膨胀壳体彼此对称设置并且在它们之间形成空腔，所述膨胀管设置在所述空腔中并连接到所述液压管。所述方向校准装置包括滑轨和设置在所述滑轨上的至少一个定位器，所述膨胀装置与所述定位器数量相等并且在操作过程中每个所述定位器都相应地套在一个所述膨胀装置上，从而使所述膨胀装置中的每个的第一膨胀壳体和第二膨胀壳体的接缝沿预期石料开裂线对齐。

本领域技术人员能够理解的是，由于设置有滑轨和定位器，本发明的方向校准装置能够使每个膨胀装置的两个膨胀壳体之间的接缝沿预期石料开裂线对齐，从而使每个膨胀装置的膨胀壳体都沿石料开裂的方向挤压石料，而不会发生偏斜，不但提高了裂石效率，同时还大幅度地节省了能量。

在上述用于裂石设备的方向校准装置的优选实施方式中，每个所述定位器包括第一定位壳体和第二定位壳体以及设置在所述第一定位壳体与所述第二定位壳体之间的第一弹簧和第二弹簧。

本领域技术人员能够理解的是，在挤压裂石的过程中，每个膨胀装置的两个膨胀壳体都会沿着垂直于预期石料开裂线的方向向外移动。在这种情况下，本发明将每个定位器设置成包括两个定位壳体，并且两个定位壳体之间设置两个弹簧，当膨胀壳体沿着垂直于预期石料开裂线的方向向外移动时，其会在抵抗所述弹簧的弹力的情况下挤压所述定位壳体，从而不但保证了膨胀壳体的接缝与石料开裂线对齐，同时定位器还能适应膨胀壳体的向外挤压移动。

在上述用于裂石设备的方向校准装置的优选实施方式中，所述第一定位壳体包括第一突片和第二突片，所述第二定位壳体包括第三突片和第四突片，在组装好的状态下，所述第一弹簧连接在所述第一突片与所述第三突片之间，所述第二弹簧连接在所述第二突片与所述第四突片之间。

在上述用于裂石设备的方向校准装置的优选实施方式中，所述第一膨胀壳体包括第五突片和第六突片，所述第二膨胀壳体包括第七突片和第八突片，在操作过程中，所述第五突片与所述第七突片贴合在一起并容纳在所述第一突片与所述第三突片之间，所述第六突片与所述第八突片贴合在一起并容纳在所述第二突片与所述第四突片之间。

如下文中结合附图描述的，由于每个定位器的两个定位壳体的两侧设置有突片，当两个定位壳体对合到一起时，能够在其两个内侧形成两个接纳空间，在操作过程中，膨胀壳体的两个侧面上的突片容纳在所述接纳空间中。由于每个定位器的定位壳体的接纳空间在石料开裂线的方向上是对齐的，因此，当膨胀壳体的两个侧面上的突片容纳在所述接纳空间时，所述膨胀壳体的接缝也将沿石料开裂线的方向对齐，从而使每个膨胀装置都沿着垂直于石料开裂线的方向挤压石料。

在上述用于裂石设备的方向校准装置的优选实施方式中，所述方向校准装置还包括与所述定位器数量相等的滑块，每个所述定位器都通过一个所述滑块连接到所述滑轨，所述滑块能够在所述滑轨上滑动。

本领域技术人员能够理解的是，在实际裂石操作中，每个钻孔之间的距离可能根据具体情形而有所不同。相应地，套在每个膨胀装置上的定位器之间的距离也会有所不同。为此，本发明的方向校准装置设置了连接到每个定位器并且能够沿所述滑轨滑动的滑块，以便适应钻孔位置的变化。

在上述用于裂石设备的方向校准装置的优选实施方式中，所述裂石设备还包括通过所述液压管连接在所述液压源与所述膨胀装置之间的能量分配器，所述能量分配器用于调节来自所述液压源的流体的流量或压力。

在上述用于裂石设备的方向校准装置的优选实施方式中，在裂石操作过程中，所述滑轨与所述预期石料开裂线平行。

如下文中结合附图描述的，当将所述定位器设置成垂直于所述滑轨延伸时(具体是滑块与定位器之间的连接杆垂直于所述滑轨)，在将每个定位器套到每个膨胀装置上之后，所述滑轨将平行于所述预期石料开裂线。这不仅有助于调节各定位器之间的间距以及每个定位器与相应膨胀装置的对准，而且也保证了视觉美观。

在上述用于裂石设备的方向校准装置的优选实施方式中，所述液压源是手动液压泵或电动液压泵。

在上述用于裂石设备的方向校准装置的优选实施方式中，所述第一膨胀壳体和所述第二膨胀壳体的外轮廓都是半圆形的，并且/或者所述第一定位壳体和所述第二定位壳体的外轮廓也都是半圆形的。

附图说明

图1是根据本发明的裂石设备的示意图。

图2是显示了现有技术中的膨胀装置的设置方向没有对准的示意图。

图3是根据本发明的方向校准装置的示意图。

图4是根据本发明的方向校准装置的局部放大图。

图5是与图4所示的方向校准装置匹配的膨胀装置的示意图。

具体实施方式

图1是根据本发明的裂石设备的示意图。如图1所示，该裂石设备包括液压源1、液压管2和膨胀装置5，液压管2连接在液压源1与膨胀装置5之间。应当指出的是，为了清楚地显示设置在待开裂石料中的膨胀装置，图1中示出为石料沿其预制孔6被剖开，并且为了便于标示附图标记，没有画出石料的剖线，但是膨胀装置5并未沿该剖线相应地剖开。如图1所示，在进行裂石工作时，首先在石料上预制至少一个孔6，孔6的数量与膨胀装置5的数量相等，在每个孔6中都相应地设置一个膨胀装置5。预制孔6的大小和形状设置成与膨胀装置5相似并且在膨胀装置5稍微膨胀之后就能挤压预制孔6的壁。虽然图1中示出的裂石设备具有4个膨胀装置5，但是应当理解的是，本发明也可以设置除4个之外的其他数量的膨胀装置来进行裂石工作。液压源1用于为膨胀装置5提供加压液体；并且优选地，液压源1是手动液压泵或电动液压泵，液压管2是高压油管。图1所示的液压源为手动液压泵并且包括手动操作杆11、压力传感器(在具体实施方式中是压力表)12、泵出油口13和泵本体14。裂石设备还优选地包括用于调节来自液压源1的流体的流量或压力的能量分配器3，所述能量分配器3通过液压管2连接在液压源1与膨胀装置5之间。在图1所示的优选实施方式中，能量分配器3包括分配器本体31、分配器进油口32、分配器第一出油口33、分配器第二出油口34、分配器第三出油口35和分配器第四出油口36。在未设置能量分配器3的情况下，操纵手动操作杆11将泵本体14中的液体加压，加压液体从泵出油口13经由液压管2进入膨胀装置5。在设置有能量分配器3的情况下，加压液体从泵出油口13经由液压管2的上游管21通过分配器进油口32进入分配器本体31，分配器本体31将从分配器进油口32获取的加压液体分配到分配器第一出油口33、分配器第二出油口34、分配器第三出油口35和分配器第四出油口36。加压液体分别通过这些分配器出油口经由液压管2的第一支管22、第二支管23、第三支管24和第四支管25进入相应的膨胀装置5。应当指出的是，图1中的各个部件并不是按比例绘制的。为了能够更好地显示细节，将膨胀装置5的图示尺寸进行了放大。因此，附图中各个部件之间的图示尺寸并不旨在对部件的大小和相对大小进行暗示或者限定。

图2是显示了现有技术中的膨胀装置的设置方向没有对准的示意图。图2中示出了待开裂石料和设置在该石料中的4个膨胀装置。为了简洁起见，图中并未示出裂石设备的其他部件。石料上预制有沿着预期开裂线100排列的4个预制孔(一般为钻孔)，具体地，预期开裂线100穿过4个预制孔的圆心。膨胀装置包括第一膨胀壳体51、第二膨胀壳体55和膨胀管53，在组装好的状态下第一膨胀壳体51与第二膨胀壳55彼此对置并且在它们之间形成空腔，膨胀管53设置在所述空腔中。液压管与膨胀装置的连接具体是通过液压管与膨胀管53的连接来实现的。就一个膨胀装置来说，在裂石设备工作时加压液体进入膨胀管53来挤压第一膨胀壳体51和第二膨胀壳体55并因此通过这两个壳体分别沿着图示2个箭头的方向挤压石料。在理想状态下，一个膨胀装置对石料的2个挤压力的方向都垂直于预期开裂线，因此挤压力完全用于将石料开裂而没有浪费。然而，现有的裂石设备通过肉眼来观察各个膨胀装置的对准情况，因此将膨胀装置设置在待开裂石料的预制孔中时很可能出现如图2所示的情形，即膨胀装置并没有沿石料开裂的方向对齐的情况。也就是说，一个膨胀装置对石料的2个挤压力的方向并未垂直于预期开裂线来使该挤压力完全用于将石料开裂。进一步，这将使得在裂石过程中各个膨胀装置对石料挤压的方向相互之间也不一致。这些因素都将会导致严重的能量浪费和裂石效率低下，甚至导致裂石失败。虽然图2中示出了使用4个膨胀装置来开裂石料时膨胀装置对石料的挤压力不垂直于预期开裂线的具体实施方式，但是应当理解的是，在使用除4个之外的其他数量-例如包括但不限于1个、2个、3个、5个和6个的膨胀装置来开裂石料时也可能出现膨胀装置对石料的挤压力不垂直于预期开裂线的情况。因此，本领域需要一种方向校准装置来解决此问题。

图3是根据本发明的方向校准装置的示意图。图3中示出了待开裂石料、设置在该石料中的4个膨胀装置5以及根据本发明的方向校准装置。为了简洁起见，图中并未示出裂石设备的其他部件。如前面参阅图2所描述的，在图3中石料上同样预制有沿着预期开裂线100排列的4个预制孔(一般为钻孔)。具体地，预期开裂线100穿过4个预制孔的圆心。所述方向校准装置包括滑轨101以及用于将膨胀装置5定位的4个定位器103，所述定位器103设置在滑轨101上并能够在滑轨101上滑动。优选地，所述方向校准装置还包括4个滑块102，每个定位器103都通过一个滑块102连接到滑轨101，滑块102能够在滑轨101上滑动，从而实现定位器103在滑轨101上的滑动。虽然在图3中示出了4个滑块102和4个定位器103，但是应当理解的是，本发明的方向校准装置还可以设置其他数量-例如包括但不限于1个、2个、3个、5个和6个的滑块102和定位器103来帮助将裂石设备的膨胀装置5定位。还应当指出的是，滑块102和定位器103需要一对一的配合使用，两者数量相等。将膨胀装置5设置在预制孔6中之后，膨胀装置5的上部露出石料表面。通过移动滑轨101的位置以及使定位器103在滑轨101上滑动并且通过使膨胀装置5在预制孔6中进行必要的转动，将定位器103套到膨胀装置5的露出部分上并且因此使膨胀装置5沿预期开裂线100对准。本发明的方向校准装置就这样实现了对膨胀装置的定位。类似于参阅图2所描述的，图3中膨胀装置5包括第一膨胀壳体51'、第二膨胀壳体55'和膨胀管53'，在组装好的状态下第一膨胀壳体51'与第二膨胀壳55'彼此对置并且在它们之间形成空腔，膨胀管53'设置在所述空腔中。液压管2与膨胀装置5的连接具体是通过液压管2与膨胀管53'的连接来实现的。更进一步，第一膨胀壳体51'与第二膨胀壳体55'对称设置并且优选地大小相等，定位器103与膨胀装置5的数量相等并且在进行裂石操作时每个定位器103都相应地套在一个膨胀装置5上来使该膨胀装置5的第一膨胀壳体51'和第二膨胀壳体55'的接缝沿石料的预期开裂线100对齐。这样就实现了本发明所期望的膨胀装置5的方向校准，此时每个膨胀装置5对石料的2个挤压力的方向都将垂直于预期开裂线100-即挤压力完全用于将石料开裂而没有浪费。

图4是根据本发明的方向校准装置的局部放大图。定位器103包括第一定位壳体1031、第二定位壳体1032以及设置在第一与第二定位壳体之间的第一弹簧1033A和第二弹簧1033B。优选地，第一和第二弹簧都是拉簧。第一定位壳体1031包括第一突片1031A和第二突片1031B。第二定位壳体1032包括第三突片1032A和第四突片1032B。在组装好的状态下，第一弹簧1033A连接在第一突片1031A与第三突片1032A之间，第二弹簧1033B连接在第二突片1031B与第四突片1032B之间。这样一来，在未操作状态下，在每个环状定位器103的两个内侧形成两个接纳空间。如上文结合图3以及下文结合图5描述的，在组装好的状态下，膨胀装置5的外表面上的突片将容纳在所述接纳空间中。

图5是与图4所示的方向校准装置匹配的膨胀装置5的示意图。第一膨胀壳体51'包括第五突片511'和第六突片512'，第二膨胀壳体55'包括第七突片551'和第八突片552'。应当指出的是，图5示出的是膨胀管53’没有膨胀的状态，此时第一膨胀壳体51'与第二膨胀壳体55'贴合在一起。相应地，第五突片511'与第七突片551'以及第六突片512'与第八突片552'也贴合在一起。在进行定位操作时，首先，移动滑轨101的位置、使定位器103在滑轨101上滑动并且使膨胀装置5在预制孔6中进行必要的转动，然后，轻微拉动第一定位壳体1031和第二定位壳体1032使两者之间的距离增大，最后，将这两个定位壳体套在膨胀装置5的露出石料的部分上。在第一弹簧1033A和第二弹簧1033B的弹力作用下，第一定位壳体1031和第二定位壳体1032夹紧膨胀装置5的露出部分。具体地，第一突片1031A和第三突片1032A夹持第五突片511'和第七突片551'，使得第五突片511'与第七突片551'贴合在一起并容纳在第一突片1031A与第三突片1032A之间，第二突片1031B和第四突片1032B夹持第六突片512'和第八突片552'，使得第六突片512'与第八突片552'贴合在一起并容纳在第二突片1031B与第四突片1032B之间，从而实现了膨胀装置5的方向校准。应当指出的是，定位器103设置成在夹持膨胀装置5时，第一定位壳体1031和第二定位壳体1032的内表面不接触第一膨胀壳体51'和第二膨胀壳体55'的外表面，这样就能最大程度地保证每个膨胀装置的两个膨胀壳体之间的接缝始终沿开裂线100的方向对齐。通过上述结构，本发明使第五突片511'与第七突片551'的接缝以及第六突片512'与第八突片552'的接缝与石料的预期开裂线100重合，这样就实现了本发明所期望的膨胀装置5的方向校准，此时膨胀装置5对石料的2个挤压力的方向都将垂直于预期开裂线100-即挤压力完全用于将石料开裂而没有浪费。作为备选实施方式，可以设置第一弹簧1033A和第二弹簧1033B的规格，使得在未操作状态下，每个环状定位器103的两个内侧的接纳空间的尺寸略大于第五突片511'与第七突片551'贴合到一起的尺寸以及第六突片512'与第八突片552'贴合到一起的尺寸。这样一来，膨胀装置5的突片与定位器103的突片之间形成间隙配合，从而在组装好的状态下定位器103的突片不会夹持或挤压膨胀装置5的突片。

优选地，第一膨胀壳体51'和第二膨胀壳体55'的外轮廓都是半圆形的，并且/或者第一定位壳体1031和第二定位壳体1032的外轮廓都也是半圆形的。

此外，尽管本申请描述的第一膨胀壳体51'与第二膨胀壳体55'的形状是相同的并且第一定位壳体1031与第二定位壳体1032的形状也是相同的，本领域技术人员容易理解的是，在能够保证定位器103套设到膨胀装置5上并限定其转动方向的前提下，可以根据具体应用场合将第一膨胀壳体51'与第二膨胀壳体55'以及第一定位壳体1031与第二定位壳体1032的形状设置成彼此不同的，这并不偏离本发明的保护范围。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于裂石设备的方向校准装置，该裂石设备包括液压源、至少一个膨胀装置以及将所述液压源与所述膨胀装置相连的液压管，

所述膨胀装置包括：第一膨胀壳体；第二膨胀壳体，在组装好的状态下所述第一膨胀壳体与所述第二膨胀壳体彼此对称设置并且在它们之间形成空腔；以及膨胀管，其设置在所述空腔中并连接到所述液压管，

其特征在于，所述方向校准装置包括滑轨和设置在所述滑轨上的至少一个定位器，所述膨胀装置与所述定位器数量相等并且在操作过程中每个所述定位器都相应地套在一个所述膨胀装置上，从而使所述膨胀装置中的每个的第一膨胀壳体和第二膨胀壳体的接缝沿预期石料开裂线对齐。

2.根据权利要求1所述的方向校准装置，其特征在于，每个所述定位器包括第一定位壳体和第二定位壳体以及设置在所述第一定位壳体与所述第二定位壳体之间的第一弹簧和第二弹簧。

3.根据权利要求2所述的方向校准装置，其特征在于，所述第一定位壳体包括第一突片和第二突片，所述第二定位壳体包括第三突片和第四突片，在组装好的状态下，所述第一弹簧连接在所述第一突片与所述第三突片之间，所述第二弹簧连接在所述第二突片与所述第四突片之间。

4.根据权利要求3所述的方向校准装置，其特征在于，所述第一膨胀壳体包括第五突片和第六突片，所述第二膨胀壳体包括第七突片和第八突片，在操作过程中，所述第五突片与所述第七突片贴合在一起并容纳在所述第一突片与所述第三突片之间，所述第六突片与所述第八突片贴合在一起并容纳在所述第二突片与所述第四突片之间。

5.根据权利要求4所述的方向校准装置，其特征在于，所述方向校准装置还包括与所述定位器数量相等的滑块，每个所述定位器都通过一个所述滑块连接到所述滑轨，所述滑块能够在所述滑轨上滑动。

6.根据权利要求5所述的方向校准装置，其特征在于，所述裂石设备还包括通过所述液压管连接在所述液压源与所述膨胀装置之间的能量分配器，所述能量分配器用于调节来自所述液压源的流体的流量或压力。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方向校准装置，其特征在于，在裂石操作过程中，所述滑轨与所述预期石料开裂线平行。

8.根据权利要求7所述的方向校准装置，其特征在于，所述液压源是手动液压泵或电动液压泵。

9.根据权利要求8所述的方向校准装置，其特征在于，所述第一膨胀壳体和所述第二膨胀壳体的外轮廓都是半圆形的，并且/或者所述第一定位壳体和所述第二定位壳体的外轮廓也都是半圆形的。