CN105804757A - 二氧化碳致裂器集成移动工作站及充装、检修方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种二氧化碳致裂器集成移动工作站及充装、检修方法，属二氧化碳致裂器的维护及循环补给装置及补给方法领域，包括储液装置、充装机构、可转位拆装台、拆装器、机箱体及控制系统；所述储液装置包括由储液罐、进出液管；所述充装机构包括依次连接的空压机、输气管、气动增压泵、输液管、快速接头，气动增压泵通过进出液管与储液罐连接；所述可转位拆装台包括旋转液压马达和设于其输出轴上的固定夹具，还包括由推进油缸驱动的活动夹具；所述拆装器包括气动马达、扳手套筒，气动马达通过输气管与空压机连接，扳手套筒可拆卸地固连在气动马达的输出轴上。本发明能够实现施工现场的快速充装、检修、循环补给，且便于贮存、运输。
Description
技术领域
本发明技术涉及一种二氧化碳致裂器的维护及循环补给装置及补给方法，特别涉及一种集运输、保温、检测、维护、循环补给于一体的二氧化碳致裂器集成移动工作站及充装、检修方法。
背景技术
目前，随着国家对矿山和采石工场的安全和环保要求越来越高，对爆炸物品监管越来越严。由于二氧化碳致裂器在使用中的灌装只需要1-3分钟，而且从起爆至结束整个过程只需0.4秒，其涨力破碎可达2500T，可有效涨裂中，距凌空面1.2m范围内，岩石硬度＞普氏12度的岩层，涨裂缝隙可达50mm，而且其中的爆破筒可安全重复使用，所以其技术推广使用提至日前议程。由于其技术专业化水平较高，对现场使用时的安全、人员配置有一定的要求，故以往的使用过程中存在致裂器的元部件补给不及时，回收维护不到位，充装检测困难等缺点，严重影响工作效率，从而制约了二氧化碳开采技术的推广使用、造成安全隐患。如何将二氧化碳开采技术及时极大的推广使用，最大限度地满足矿山和采石工场及各种需要爆破工程，如隧道沟壕的掘进、钢筋混凝土破拆、钢铁和水泥行业中回转窑、料仓及管道的清堵等使用要求，提高开采过程的工作效率，这是气爆行业的难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种二氧化碳致裂器集成移动工作站及充装、检修方法，实现施工现场的快速充装、检修、循环补给，且便于贮存、运输。
本发明提出一种二氧化碳致裂器集成移动工作站，包括储液装置、充装机构、可转位拆装台、拆装器、机箱体及控制系统；
所述储液装置包括由储液罐、进出液管；
所述充装机构包括依次连接的空压机、输气管、气动增压泵、输液管、快速接头，气动增压泵通过进出液管与储液罐连接；
所述可转位拆装台包括旋转液压马达和设于其输出轴上的固定夹具，还包括由推进油缸驱动的活动夹具；
所述拆装器包括气动马达、扳手套筒，气动马达通过输气管与空压机连接，扳手套筒可拆卸地固连在气动马达的输出轴上。
优选地，所述可转位拆装台还包括液压站、油管，液压站连接着油管，第一根油管连接着推进油缸，推进油缸的活塞杆与活动夹具固连，第二根油管连接着旋转液压马达，旋转液压马达上设有减速机构，减速机构的输出轴上固连着固定夹具，推进油缸及活动夹具设置在固定夹具上。
所述机箱体是包括钢管主架、封面板，钢管主架上设有支撑其内部各部件的支架，钢管主架上配置有吊钩；所述拆装器通过伸缩弹簧或伸缩带吊装在钢管主架上；本工作站配置两套可转位拆装台及拆装器。
所述控制系统包括控制柜、控制面板、压力继电器、控制电路，压力继电器与装在输液管上的压力表电连接；气动增压泵上设有控制其启停的气动阀，气动阀的通断由压力继电器控制。
输液管上并联有多根输液支管，输液管上设有流量传感器，流量传感器与电子称相连，每根输液支管连接一个可拆卸的快速接头。
储液罐上装有减压阀、压力表，气动增压泵上装有液压表、气压表；工作站内设有空调装置、万用表、检测水箱；空压机上连接着高压气枪。
所述快速接头包括U型支撑架、把手轮、截止阀，U型支撑架开有二对称的螺纹孔，把手轮装在左边的螺纹孔内，截止阀装在右边的螺纹孔，把手轮外端为旋拧把手，内端设有卡装接头，截止阀外端连接着输液管，内端设有充液接头。
本发明还提出一种二氧化碳致裂器集成移动工作站的充装方法，包括以下步骤：
A、检查致裂器中活化器的通导性；
B、开动空压机，当空压机的压缩空气达到一定压力时，打开控制柜上充装开关，气动增压泵工作，将储液罐内的低压0.3～0.4MPa液态二氧化碳增压到预定压力10～12MPa；
C、打开高压充装开关，将快速接头与致裂器的充能头接好后，打开该接头上的截止阀，把高压液态二氧化碳送入致裂器的储液筒内，通过电子称计重，当储液筒内的二氧化碳压力达到一定数值时，压力继电器断开，从而使气动增压泵上气动阀自动关闭，气动增压泵停转，关阀截止阀，完成一次充气工作；
D、检测致裂器的通导性、气密性。
优选地，致裂器使用一次后进行回收，用可转位拆装台和拆卸器拆除泄能头，取下活化器，用从空压机接出的高压气枪将致裂器的储液筒内冲干净，在泄头端将泄能片装入并用泄能头压紧；在充头端装入活化器后用充能头压紧，再按照所述A-D的步骤进行充装；所述D步骤中，用万用电表检查通导性，将致裂器的充能接头及泄能头两端浸入检测水箱检查其气密性。
本发明还提出一种二氧化碳致裂器集成移动工作站的检修方法，包括以下步骤：
A1、当充装过程中出现不接通或漏气时，打开控制柜上直通开关，进出液管上的压力回流阀开启，致裂器内的高压二氧化碳回收到低压的储液罐内；
B1、将致裂器置于可转位拆装台上，活动夹具推向固定夹具，将致裂器夹紧，并将致裂器旋转到合适位置，用拆装器的扳手套筒对准充能头并套入后旋拧，将充能头拆出；
C1、检查充能头的内部结构，拆出活化器，排除故障后，再装上活化器，用拆装器将充能头装在致裂器上，用万用电表检查致裂器的通导性，用检测水箱检查其气密性，二者均检验合格后，即可投入使用。
本发明的有益效果是：它集运输、贮存、充装、检测、保温、维护、循环补给于一体，实现了作业集约化，减小了对接的中间环接，提高了工效。具体说来：(1)钢管主架上四个吊钩用来起吊整个工作站，便于其移动，随时跟进工程。用户可以根据实际情况将工作站转至需要的场合，转场运输方便，缩短了使用过程中的运输距离，从而降低运输成本。(2)大容量的储液罐可保证一次性二百五十根以上致裂器使用，无需另外搭建工棚，从而降低生产成本。(3)在充装同时进行检测二氧化碳致裂器的充入质量及充装压力，确保致裂器实际开采时使用效果。(4)可同时对两个致裂器进行充接，提高工作效率；采用液压可转位拆装台及夹具，降低了人员的劳动强度。(5)对致裂器的充液、装配、检测、维护等工作都在工作站内部完成，并由空调机保证其内部温度，保证了液态二氧化碳性能稳定，改善了工作人员的工作环境。(6)所述拆装器通过伸缩弹簧吊装在钢管主架上，不用时可垂直吊挂放置。使用时可取下可调整位置、角度，以便与可转位拆装台上旋转到一定位置的二氧化碳致裂器配合，将充能头和泄能头拆下或装上，减轻操作人员的劳动强度。(7)整个工作站的结构紧凑简洁，便于生产制造和安全使用；采用的机电液一体化控制系统，自动化程度高。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为本发明的拆装状态示意图；
图4为本发明的充能状态示意图；
图5为本发明的快速接头部件结构示意图。
附图标记：储液罐1、进出液管2、空压机3、输气管4、气动增压泵5、输液管6、快速接头7、气动马达的输出轴8、可转位拆装台9、旋转液压马达10、固定夹具11、推进油缸12、活动夹具13、拆装器14、气动马达15、扳手套筒16，液压站17、第一根油管18a、第二根油管18b、减速机构19、钢管主架20、封面板21、伸缩弹簧22、控制柜23、控制面板24、输液管上的压力表25、输液支管26、流量传感器27、电子称28、减压阀29、压力表30、液压表31、气压表32、U型支撑架33、把手轮34、截止阀35、螺纹孔36、卡装接头37、输液管38、充液接头39、致裂器40。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
实施例一
参照图1、图2，本实施例包括储液装置、充装机构、可转位拆装台、拆装器、机箱体及控制系统；所述储液装置包括由储液罐1、进出液管2；所述充装机构包括依次连接的空压机3、输气管4、气动增压泵5、输液管6、快速接头7，气动增压泵5通过进出液管2与储液罐1连接；所述可转位拆装台9包括旋转液压马达10和设于其输出轴上的固定夹具11，还包括由推进油缸12驱动的活动夹具13；所述拆装器14包括气动马达15、扳手套筒16，气动马达15通过输气管4与空压机3连接，扳手套筒16可拆卸地固连在气动马达的输出轴8上。
所述可转位拆装台14还包括液压站17、油管，液压站17连接着油管，第一根油管18a连接着推进油缸12，推进油缸12的活塞杆与活动夹具13固连，第二根油管18b连接着旋转液压马达10，旋转液压马达10上设有减速机构19，减速机构的输出轴上固连着固定夹具11，推进油缸12及活动夹具13设置在固定夹具11上。
所述机箱体是包括钢管主架20、封面板21，钢管主架20上设有支撑其内部各部件的支架，钢管主架上配置有吊钩；所述拆装器14通过伸缩弹簧22吊装在钢管主架20上；本工作站配置两套可转位拆装台及拆装器。
所述控制系统包括控制柜23、控制面板24、压力继电器、控制电路，压力继电器与装在输液管上的压力表25电连接；气动增压泵5上设有控制其启停的气动阀，气动阀的通断由压力继电器控制。
输液管6上并联有多根输液支管26，每根输液支管26上设有流量传感器27，流量传感器与电子称28相连，每根输液支管连接一个可拆卸的快速接头7。
储液罐1上装有减压阀29、压力表30，气动增压泵上装有液压表31、气压表32；工作站内设有空调装置、万用表、检测水箱；空压机3上连接着高压气枪。
所述快速接头7包括U型支撑架33、把手轮34、截止阀35，U型支撑架33开有二对称的螺纹孔36，把手轮34装在左边的螺纹孔内，截止阀35装在右边的螺纹孔，把手轮34外端为旋拧把手36，内端设有卡装接头37，截止阀外端连接着输液管38，内端设有充液接头39。
本实施例还提出一种二氧化碳致裂器集成移动工作站的充装方法，包括以下步骤：
A、检查致裂器40中活化器的通导性；
B、开动空压机3，当空压机的压缩空气达到一定压力时，打开控制柜上充装开关，气动增压泵5工作，将储液罐1内的低压0.3～0.4MPa液态二氧化碳增压到预定压力10～12MPa；
C、打开高压充装开关，将快速接头7与致裂器的充能头接好后，打开该接头上的截止阀，把高压液态二氧化碳送入致裂器的储液筒内，通过电子称计重，当储液筒内的二氧化碳压力达到一定数值时，压力继电器断开，从而使气动增压泵上气动阀自动关闭，气动增压泵停转，关阀截止阀，完成一次充气工作；
D、检测致裂器的通导性、气密性。
致裂器40使用一次后进行回收，用可转位拆装台9和拆卸器14拆除泄能头，取下活化器，用从空压机3接出的高压气枪将致裂器的储液筒内冲干净，在泄头端将泄能片装入并用泄能头压紧；在充头端装入活化器后用充能头压紧，再按照所述A-D的步骤进行充装；所述D步骤中，用万用电表检查通导性，将致裂器的充能接头及泄能头两端浸入检测水箱检查其气密性。
本实施例还提出一种二氧化碳致裂器集成移动工作站的检修方法，包括以下步骤：
A1、当充装过程中出现不接通或漏气时，打开控制柜上直通开关，进出液管2上的压力回流阀开启，致裂器40内的高压二氧化碳回收到低压的储液罐1内；
B1、将致裂器置于可转位拆装台9上，活动夹具13推向固定夹具11，将致裂器夹紧，并将致裂器旋转到合适位置，用拆装器的扳手套筒对准充能头并套入后旋拧，将充能头拆出；
C1、检查充能头的内部结构，拆出活化器，排除故障后，再装上活化器，用拆装器将充能头装在致裂器上，用万用电表检查致裂器的通导性，用检测水箱检查其气密性，二者均检验合格后，即可投入使用。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种二氧化碳致裂器集成移动工作站，其特征在于，包括储液装置、充装机构、可转位拆装台、拆装器、机箱体及控制系统；
所述储液装置包括由储液罐、进出液管；
所述充装机构包括依次连接的空压机、输气管、气动增压泵、输液管、快速接头，气动增压泵通过进出液管与储液罐连接；
所述可转位拆装台包括旋转液压马达和设于其输出轴上的固定夹具，还包括由推进油缸驱动的活动夹具；
所述拆装器包括气动马达、扳手套筒，气动马达通过输气管与空压机连接，扳手套筒可拆卸地固连在气动马达的输出轴上。
2.根据权利要求1所述的二氧化碳致裂器集成移动工作站，其特征在于，所述可转位拆装台还包括液压站、油管，液压站连接着油管，第一根油管连接着推进油缸，推进油缸的活塞杆与活动夹具固连，第二根油管连接着旋转液压马达，旋转液压马达上设有减速机构，减速机构的输出轴上固连着固定夹具，推进油缸及活动夹具设置在固定夹具上。
3.根据权利要求1所述的二氧化碳致裂器集成移动工作站，其特征在于，所述机箱体是包括钢管主架、封面板，钢管主架上设有支撑其内部各部件的支架，钢管主架上配置有吊钩；所述拆装器通过伸缩弹簧或伸缩带吊装在钢管主架上；本工作站配置两套可转位拆装台及拆装器。
4.根据权利要求1所述的二氧化碳致裂器集成移动工作站，其特征在于，所述控制系统包括控制柜、控制面板、压力继电器、控制电路，压力继电器与装在输液管上的压力表电连接；气动增压泵上设有控制其启停的气动阀，气动阀的通断由压力继电器控制。
5.根据权利要求1所述的二氧化碳致裂器集成移动工作站，其特征在于，输液管上并联有多根输液支管，输液管上设有流量传感器，流量传感器与电子称相连，每根输液支管连接一个可拆卸的快速接头。
6.根据权利要求1所述的二氧化碳致裂器集成移动工作站，其特征在于，储液罐上装有减压阀、压力表，气动增压泵上装有液压表、气压表；工作站内设有空调装置、万用表、检测水箱；空压机上连接着高压气枪。
7.根据权利要求1所述的二氧化碳致裂器集成移动工作站，其特征在于，所述快速接头包括U型支撑架、把手轮、截止阀，U型支撑架开有二对称的螺纹孔，把手轮装在左边的螺纹孔内，截止阀装在右边的螺纹孔，把手轮外端为旋拧把手，内端设有卡装接头，截止阀外端连接着输液管，内端设有充液接头。
8.一种二氧化碳致裂器集成移动工作站的充装方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、检查致裂器中活化器的通导性；
B、开动空压机，当空压机的压缩空气达到一定压力时，打开控制柜上充装开关，气动增压泵工作，将储液罐内的低压0.3～0.4MPa液态二氧化碳增压到预定压力10～12MPa；
C、打开高压充装开关，将快速接头与致裂器的充能头接好后，打开该接头上的截止阀，把高压液态二氧化碳送入致裂器的储液筒内，通过电子称计重，当储液筒内的二氧化碳压力达到一定数值时，压力继电器断开，从而使气动增压泵上气动阀自动关闭，气动增压泵停转，关阀截止阀，完成一次充气工作；
D、检测致裂器的通导性、气密性。
9.根据权利要求8所述的二氧化碳致裂器集成移动工作站的充装方法，其特征在于，致裂器使用一次后进行回收，用可转位拆装台和拆卸器拆除泄能头，取下活化器，用从空压机接出的高压气枪将致裂器的储液筒内冲干净，在泄头端将泄能片装入并用泄能头压紧；在充头端装入活化器后用充能头压紧，再按照所述A-D的步骤进行充装；所述D步骤中，用万用电表检查通导性，将致裂器的充能接头及泄能头两端浸入检测水箱检查其气密性。
10.一种二氧化碳致裂器集成移动工作站的检修方法，其特征在于，包括以下步骤：
A1、当充装过程中出现不接通或漏气时，打开控制柜上直通开关，进出液管上的压力回流阀开启，致裂器内的高压二氧化碳回收到低压的储液罐内；
B1、将致裂器置于可转位拆装台上，活动夹具推向固定夹具，将致裂器夹紧，并将致裂器旋转到合适位置，用拆装器的扳手套筒对准充能头并套入后旋拧，将充能头拆出；
C1、检查充能头的内部结构，拆出活化器，排除故障后，再装上活化器，用拆装器将充能头装在致裂器上，用万用电表检查致裂器的通导性，用检测水箱检查其气密性，二者均检验合格后，即可投入使用。
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