CN106050229A - 破岩机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种破岩机，包括车体和岩石臂，所述车体在与地面垂直的方向上设置有贯穿车体的破岩作业区域，所述岩石臂连接在车体上，且岩石臂的破岩部通过控制机构在破岩作业区域内可自由移动。本发明解决的技术问题是能够充分利用破岩机的重量增强岩石臂的破岩效果，有效地使岩石臂围绕破岩机的重心及其最近区域进行破岩作业，同时，在保证岩石臂下切力的情况下，不用举升较大重量的臂，能够把做无用功的能量损耗降到最低，从而降低破岩能耗。
Description
技术领域
本发明岩石破碎领域，尤其涉及一种破岩机，主要应用于矿山开采和基础施工中的较大方量的破岩作业。
背景技术
岩石破碎是采掘作业中使部分岩体脱离母体并破碎成岩块的工艺，现有技术中主要有爆炸破碎、机械破碎、水射流破碎和热力破碎等四种。其中，
爆炸破碎：利用炸药或其他爆炸物瞬间释放的巨大能量破碎岩石，目前应用最广也最有效。
机械破碎：分切削、冲凿、碾压、研磨四种方式。破岩时，破岩工具进入岩石，在工具移动前方的岩体内，出现密实核。在密实核周围产生较大块的崩碎体。机械破碎在硬岩中应用不广的主要原因是工具磨损严重。其磨损程度主要取决于岩石内硬矿物(主要是石英)的含量和颗粒大小。
水射流破碎：分低压大流量和高压小流量两种。前者压力不超过2×107Pa，多用于水力采矿或采煤（见水力采煤法，砂矿露天水力开采）；后者压力可达几亿帕(Pa)以上，用来切割岩石。此外还研制出脉冲式射流技术，可有效地破碎坚固岩石而无需很大功率。目前最高的瞬间压力，已达5.6GPa。高压水射流破碎岩石的能耗高，机械构造较复杂，多作为掘进机和露天牙轮钻机破碎岩石的辅助手段。
热力破碎：在岩体内形成高的温度梯度，并利用岩石各组分的热胀系数不同，形成热应力，使岩体剥落或酥碎。含石英较多的岩石使用此法效果较好。现代加热方法有铝热剂、火焰喷射、等离子焰、微波、红外线照射、高能电子束、强大的击穿电流、激光等。但除火焰喷射法（火钻）外，其他均处于试验阶段。
就上述四种工艺而言，机械破碎因具有安全性高、破碎效果好等优点而被为广泛使用。目前，机械破碎的主要是采用普通挖掘机搭载破岩机具（液压破碎锤、高频破碎锤、松土器、岩石臂等）、裂石器、推土机等进行破岩作业。如中国专利公告号为“CN204672317U”的现有技术在2015年9月30日公开了一种高效岩石破碎机，其技术方案为所述岩石破碎机包括安装于机臂的支架，在该支架安装了具有钎杆的岩石破碎机构，其特征是在所述支架安装了具有钻孔钻头的岩石钻孔机构。但在实际破岩过程中，该类破岩机因其自身特点，存在着一些严重不足之处，主要是能效比较差，虽然这些装备能够满足高、中、低硬度的岩层，但针对性不强，致使工程施工效率不高。且在破岩过程中不能有效利用机器自身重量来增大岩石臂的下切力，导致破岩的速度较慢。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提供一种破岩机。本发明解决的技术问题是能够充分利用破岩机的重量增强岩石臂的破岩效果，有效地使岩石臂围绕破岩机的重心及其最近区域进行破岩作业，同时，在保证岩石臂下切力的情况下，不用举升较大重量的臂，能够把做无用功的能量损耗降到最低，从而降低破岩能耗。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种破岩机，其特征在于：包括车体和岩石臂，所述车体在与地面垂直的方向上设置有贯穿车体的破岩作业区域，所述岩石臂连接在车体上，且岩石臂的破岩部通过控制机构在破岩作业区域内可自由移动。
所述车体包括行走机构、车架和连接块，所述车架对称设置在行走机构上，所述连接块固定在车架之间，所述岩石臂连接在连接块上。
所述破岩作业区域是指车体的车架和连接块在其内侧形成的空心区域。
所述连接块内设置有配重物。
所述破岩作业区域的面积为7—50平方米。
所述岩石臂通过转轴连接在连接块上。
所述破岩机还包括液压支撑机构和控制机构，所述控制机构固定在车体上部，所述液压支撑机构固定在车体下部，所述控制机构用于控制液压支撑机构、岩石臂和行走机构动作。
所述液压支撑机构包括四个支撑部，四个支撑部分别连接在车体下方。
所述连接块上设置有检修缺口。
所述连接块通过螺栓与车架固定连接。
所述行走机构包括两套履带行走机构，车架对称连接在两套履带行走机构上。
所述行走机构包括四套履带行走机构，车架对称连接在四套履带行走机构上。
采用本发明的优点在于：
一、本发明中，破岩作业区域贯穿车体且设置在与地面垂直的方向上，该结构使得岩石臂的工作区域也在车体范围之内，这是与现有破岩机的最大区别，采用该结构的破岩机，能够充分利用破岩机的重量增强岩石臂的破岩效果，有效地使岩石臂围绕破岩机的重心进行破岩，有利于提高施工效率。同时，在保证岩石臂下切力的情况下，不用举升较大重量的臂，能够把做无用功的能量损耗降到最低，从而降低破岩能耗。另外，本发明专用于岩石破碎，在中硬度及以下硬度的岩层破碎工作中有着比其他的施工机器更好的能效比与针对性，主要应用于矿山开采和基础施工中的较大方量的破岩作业。
二、本发明中，车体主要由行走机构、车架和连接块连接而成，该结构使得整个车体成为一个四方体，提升了车体在破岩时的稳定性和平衡性。其中，岩石臂连接在连接块上，能使岩石臂在破岩机的重心点及其最近区域进行破岩作业。
三、本发明中，在连接块内设置配重物，一是能够提高破岩机在破岩时的稳固性，二是有利于进一步增强岩石臂在破岩时的下切力，三是具有运输方便和拆装方便的优点。
四、本发明中，破岩作业区域的面积设置为7—50平方米，更有效地适用于大多数矿山，便于操作，能达到破岩效率和行走次数的最佳结合，即在减少行走次数的前提下，提高破岩效率。
五、本发明中，岩石臂通过转轴连接在连接块上，能够增大岩石臂的破岩范围。
六、本发明中，通过控制机构统一控制液压支撑机构、岩石臂和行走机构动作，实现了智能化破岩，操作更加方便。
七、本发明中，通过四个支撑部能够增强破岩机破岩时的稳定性，并提高破岩机在破岩时与地面的摩擦阻力，以使破岩机获得最大的水平方向的破岩力。
八、本发明中，通过检修缺口使得破岩机的检修更加方便，有利于提高破岩机发生故障时的检修速度。
九、本发明中，连接块通过螺栓与车架固定连接，使得连接块在车架上的稳固性更好。
十、本发明中，行走机构包括两套履带行走机构，车架对称连接在两套履带行走机构上的结构，使得破岩机能够在地形复杂的破岩施工区域内行走。
十一、本发明中，行走机构包括四套履带行走机构，车架对称连接在四套履带行走机构上，该结构使得破岩机能够在复杂地形及险恶地形的破岩施工区域内行走。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中控制机构与车架的连接结构示意图；
图3为本发明中岩石臂与连接块的连接结构示意图；
图4为本发明中液压支撑机构与车架的连接结构示意图；
图5为本发明中连接块的结构示意图；
图6为本发明采用四套履带行走机构的结构示意图；
图中的标记为：1、岩石臂，2、连接块，3、破岩作业区域，4、车架，5、控制室，6、支撑部，7、检修缺口，8、履带行走机构。
具体实施方式
实施例1
一种破岩机，包括车体和岩石臂1，所述车体在与地面垂直的方向上设置有贯穿车体的破岩作业区域3，所述岩石臂1连接在车体上，且岩石臂1的破岩部通过控制机构在破岩作业区域3内可自由移动并破岩。
本实施例中，所述车体包括行走机构、车架4和连接块2，其中，所述行走机构可采用现有常规的履带式行走机构，且优选为两套履带式行走机构，车架4优选为两根，连接块2优选为两个，两根车架4对称设置在两套履带式行走机构上，两个连接块2固定在两根车架4之间，所述岩石臂1连接在连接块2上，所述破岩作业区域3是指车体的车架4和连接块2在其内侧形成的空心区域，所述贯穿车体是指破岩作业区域3穿过车体，并在车体上形成中空区域。进一步的，所述连接块2的内部开设有腔体，腔体内设置有比重较大的物体作为配重物，例如重晶石等。
本实施例中，所述岩石臂1通过转轴连接在连接块2上，且优选岩石臂1设置在整个车体宽度方向的中部，岩石臂1可绕转轴转动，以便于扩大岩石臂1的破岩范围。
本实施例中，所述破岩机还包括液压支撑机构和控制机构，所述控制机构固定在车体上部，所述液压支撑机构固定在车体下部，所述控制机构包括控制室5、发动机、油箱、相应的管路及电控部分等，用于控制液压支撑机构、岩石臂1和行走机构动作。其中，所述液压支撑机构包括四个支撑部6，四个支撑部6分别固定连接在两根车架4的端部下方。破岩作业时，根据对摩擦力的需求大小来决定是否使用液压支撑。
本实施例中，所述连接块2上设置有用于对破岩机进行检修的检修缺口7。
本实施例中，所述连接块2的两端下部均设置有倒L形台阶，安装时，先通过倒L形台阶将连接块2的两端放置在两根车架4上，再通过螺栓将连接块2固定在车架4上。上述设置方式为优选，但在实际应用过程中，还可有多种其它固定结构，例如，连接块2的两端可滑动连接在两根车架4上，以便于调节破岩作业区域3的面积，当调节到合适的破岩面积后再固定即可。
本实施例中，破岩机的整机重量约在50—150吨之间，但随着材料技术的提升，该重量有可能降低。
实施例2
一种破岩机，包括车体和岩石臂1，所述车体在与地面垂直的方向上设置有贯穿车体的破岩作业区域3，所述岩石臂1连接在车体上，且岩石臂1的破岩部通过控制机构在破岩作业区域3内可自由移动。其中，所述破岩作业区域3的面积为7—50平方米，优选为30平方米左右。
实施例3
在实施例1的基础上，所述行走机构为四套履带行走机构8，每根车架4连接在两套履带行走机构8上，两根车架4分别对称连接在四套履带行走机构8上，且四套履带行走机构8均由控制机构控制。
实施例4
一种使用本发明所述破岩机的破岩方法，其具体过程为：
A、通过控制机构将设置有破岩作业区域3的破岩机，行使或移动至待破岩区域，使破岩作业区域3位于待破岩区域的正上方，所述的破岩机的破岩作业区域3是贯穿破岩机车体且与地面相垂直的空心区域；
B、通过控制机构操作岩石臂1，控制岩石臂1上的破岩部在破岩作业区域3向下动作；
C、岩石臂1的破岩部对破岩作业区域3内的岩石进行破岩。
Claims (10)
1.一种破岩机，其特征在于：包括车体和岩石臂（1），所述车体在与地面垂直的方向上设置有贯穿车体的破岩作业区域（3），所述岩石臂（1）连接在车体上，且岩石臂（1）的破岩部通过控制机构在破岩作业区域（3）内可自由移动。
2.如权利要求1所述的破岩机，其特征在于：所述车体包括行走机构、车架（4）和连接块（2），所述车架（4）对称设置在行走机构上，所述连接块（2）固定在车架（4）之间，所述岩石臂（1）连接在连接块（2）上。
3.如权利要求1或2所述的破岩机，其特征在于：所述破岩作业区域（3）是指车体的车架（4）和连接块（2）在其内侧形成的空心区域。
4.如权利要求2所述的破岩机，其特征在于：所述连接块（2）内设置有配重物。
5.如权利要求1或2所述的破岩机，其特征在于：所述破岩作业区域（3）的面积为7—50平方米。
6.如权利要求2所述的破岩机，其特征在于：所述岩石臂（1）通过转轴连接在连接块（2）上。
7.如权利要求2所述的破岩机，其特征在于：所述破岩机还包括液压支撑机构和控制机构，所述控制机构固定在车体上部，所述液压支撑机构固定在车体下部，所述控制机构用于控制液压支撑机构、岩石臂（1）和行走机构动作。
8.如权利要求2所述的破岩机，其特征在于：所述连接块（2）上设置有检修缺口（7）。
9.如权利要求2、4、6、7或8中任一项所述的破岩机，其特征在于：所述行走机构包括两套履带行走机构（8），车架（4）对称连接在两套履带行走机构（8）上。
10.如权利要求2、4、6、7或8中任一项所述的破岩机，其特征在于：所述行走机构包括四套履带行走机构（8），车架（4）对称连接在四套履带行走机构（8）上。
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |