CN108167244A - 超高压液压岩石破裂系统 - Google Patents

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胡仕才
曾建
彭海彬
张学兵
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Luzhou Boli Machinery Equipment Co Ltd
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Abstract

本发明涉及岩石破裂机领域，尤其涉及超高压液压岩石破裂系统。本发明包括液压站，液压站通过液压油管连接有管道系统，管道系统连接有破裂装置；液压站的控制阀组通过管道连接有连续增压器，连续增压器通过液压油管与管道系统连接；管道系统包括分配器，分配器内设置有两组输油腔，输油腔连通若干连接腔，连接腔内设置有超高压单向阀；破裂装置包括缸体和钢板，缸体内设置有若干液压腔，液压腔内套设有活塞杆，若干活塞杆均与钢板连接。本发明提供了一种液压站能双向增压、分配器可自由连接或取下胶管接头、破裂装置的各活塞杆同时出力以提高破裂效率的超高压液压岩石破裂系统。

Description

超高压液压岩石破裂系统
技术领域
本发明涉及岩石破裂机领域，尤其涉及超高压液压岩石破裂系统。
背景技术
岩石破裂机运用液压机械方式对岩石进行破裂，是针对坚硬岩石能高效裂碎的创新设备，在矿山开采及建筑土石方工程中不能使用炸药的情况下破碎岩石具有很大的技术优势，淘汰了膨胀破碎剂。重庆静爆机械化工程有限公司在国内率先从事岩石破裂机的施工及技术推广，引领行业发展。
岩石破裂机应用于不能爆破作业并要求产量高、工期紧等技术难度大的土石方工程。通常被破碎的岩石抗压强度很高，但抗拉强度低，静爆岩石破裂机以超高压油为能量源，由液压动力站输出的超高压油又经增压器的机械放大后驱动分裂棒内的油缸产生巨大推动力，使破裂机推动破裂棒中的液压顶向外伸出胀裂岩石，液压力瞬间超高压，达到几千吨的分裂力，轻而易举的从岩石内部将坚硬岩石破裂，并使物体按预定方向分裂，达到胀裂破碎开挖的目的。
液压站是由液压泵、驱动用电动机、油箱、方向阀、节流阀、溢流阀等构成的液压源装置或包括控制阀在内的液压装置。按驱动装置要求的流向、压力和流量供油，适用于驱动装置与液压站分离的各种机械上，将液压站与驱动装置(油缸或马达)用油管相连，液压系统即可实现各种规定的动作。
在岩石破碎领域，普通的液压站的压力无法达到使用要求。现有的岩石破碎中使用的液压站采用单向的增压器，单向增压器具有空闲行程，无法使液压油连续大量的供应，工作效率较低。众所周知超高压状态下的密封相当困难，稍微有点泄漏压力下降很快，特别是在小流量的状态下影响尤为明显，如果增压器为单作用，则需要有一段回程时间，显然这段回程时间内不提供高压油，这就要求系统各密封部件滴油不漏，这是不易做到的。
一个液压站根据需要可配置若干个岩石破裂总成，故从液压站输出的高压介质需要通过管道输送，并通过分配器把高压介质分别送到各岩石破裂总成。现有的岩石破裂用油路分配器无高压单向阀，当胶管接头体拧下时油口会出现漏油，此时，必须用堵头进行封堵，操作复杂。并且，液压油泄漏使得油路的压力骤降，不利用破裂机的正常使用。
市场上的现存的岩石劈裂棒是各个小油缸单动的，当某油缸推点为岩石空隙或软点时此油缸的作用力无法有效破裂岩石，导致油缸的推力得不到有效利用，使得裂岩效率较低。单个油缸对局部岩石的破裂作用有限，现有的岩石破裂机的使用效果较差。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供液压站能双向增压、分配器可自由连接或取下胶管接头、破裂装置的各活塞杆同时出力以提高破裂效率的超高压液压岩石破裂系统
为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：
超高压液压岩石破裂系统，包括液压站，液压站通过液压油管连接有管道系统，管道系统连接有破裂装置；所述液压站包括防护箱体，防护箱体内设置有油箱，油箱上连接有油泵，油泵的出口通过管道连接有控制阀组，所述控制阀组通过管道连接有连续增压器，连续增压器通过液压油管与管道系统连接；所述管道系统包括分配器，分配器内设置有两组输油腔，两组输油腔均通过管道与液压站连接，输油腔连通若干连接腔，连接腔设置于分配器内，连接腔上连接有胶管接头，胶管接头通过管道与破裂装置连通，连接腔内设置有超高压单向阀；破裂装置包括缸体和钢板，缸体内设置有若干液压腔，液压腔内套设有活塞杆，若干活塞杆均与钢板连接，缸体内分别设置有进油通道和出油通道，进油通道和出油通道均与各液压腔连通，进油通道和出油通道均通过管道与胶管接头连通。
连续增压器包括缸筒，缸筒的两侧均连接有缸帽，缸帽远离缸筒的一侧连接有增压缸体，缸筒内套设有增压活塞杆，缸筒上设置有两个控制接头，两个控制接头分别通过管道与控制阀组连接，增压缸体上设置有高压接头。
作为本发明的优选方案，所述油箱内连接有取油管，取油管的一端与油泵的进口连接，取油管的另一端连接有波纹软管，波纹软管的另一端连接有取油组件，取油组件上连接有浮头；取油组件包括固定头，浮头连接于固定头上，固定头上连接有取油管，取油管水平设置。
作为本发明的优选方案，所述油箱内设置有用于防止取油组件倾斜的防斜网，浮头和取油组件均套设于防斜网内。
作为本发明的优选方案，所述油箱内设置有隔离板，隔离板上设置有若干沉渣口，沉渣口的形状为漏斗形。
作为本发明的优选方案，所述分配器的输油腔与液压站连接的管道上连接有过滤接头，过滤接头内设置有过滤板，过滤接头上设置有排渣口，过滤接头上连接有集渣机构，集渣机构通过排渣口与过滤接头连通。
作为本发明的优选方案，所述集渣机构包括排渣管，排渣管上连接有蝶阀，排渣管的另一端连接有集渣盒。
作为本发明的优选方案，所述集渣盒靠近排渣管的一侧设置有集渣斗，集渣斗远离排渣管的一端设有开口，沿远离排渣管的方向上集渣斗的内径逐渐减小。
作为本发明的优选方案，所述破裂装置的液压腔内设置有孔用组合封，孔用组合封连接于活塞杆远离钢板的一侧，进油通道和出油通道分别位于孔用组合封的两侧。
作为本发明的优选方案，所述液压腔内设置有导向套，导向套套设在活塞杆上。
作为本发明的优选方案，所述缸体的形状为圆柱形，钢板的的外表面为曲面。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、液压站的控制阀组通过管道连接有连续增压器，当液压油通过任意一个控制接头流进缸筒内时，液压油流出方向的高压接头内的液压油可得到有效增压，从而这个油路得到增压。因此，无论哪个行程，液压油均能被有效增压，避免空行程而降低效率的问题。使用连续增压器后，避免了压力骤变而导致液压油容易泄露的问题，从而，避免了液压油压力大幅下降的情况，保证了破裂机的正常使用。
分配器的连接腔内设置有超高压单向阀，当将胶管接头从连接腔上取下时，超高压单向阀将连接腔封闭，从而不必用堵头封堵连接腔，胶管接头的连接或取下更加方便。在使用超高压单向阀后，液压油不会发生泄漏，有效避免了取下胶管接头时油路产生较大压降的情况，保证了岩石破裂机的正常使用。
破裂装置的若干活塞杆均与钢板通过螺栓连接，工作时各液压腔内的活塞杆同时出力，有效提高岩石破裂效果。即使岩石具有空隙、软点或者岩石整体硬度不高，各活塞杆也能同时将作用力传递给钢板，再由钢板整体将岩石的较大区域进行破裂，大大提高裂岩效率。
2、油泵启动后，油箱内的液压油通过取油组件进行抽油。由于取油组件上连接有浮头，则取油组件会始终浮于液压油的上层，波纹软管会根据液位高度而自行调整伸缩长度。油箱中的液压油中的杂质会逐渐沉降到油箱底部，取油组件使用取用上层液压油，避免了杂质进入液压油路中。液压油路中杂质的减少，使得油路中各零件的受损率减少，避免了油路堵塞的问题，保证了岩石破裂机的正常使用。取油管水平设置，减少了取油管竖直设置时液压油的上下对流的情况，进一步减少了杂质进入油路中。
3、防斜网可避免取油组件产生倾斜，保证取油组件能正常取油。
4、杂质沉淀到油箱底部后，隔离板能有效阻挡杂质流动到液压油上层。由于沉渣口的形状为漏斗形，杂质从隔离板上方流动到隔离板下方的几率远大于杂质从隔离板下方流动到隔离板上方的几率，减少了液压油紊流过程中，杂质进入液压油上层而被取油组件抽取的情况。
5、当液压油通过过滤接头时，液压油中的杂质会被过滤板阻挡。杂质从排渣口流向集渣机构，从而杂质能被收集起来，避免了杂质封堵过滤板的情况。当液压油中的杂质被过滤并收集后，液压油在油路中保持洁净，避免了杂质对油路压力的影响。
6、当杂质流向排渣口后，杂质从排渣管流进集渣盒内，从而杂质被储存起来，减少杂质流回油路的情况。当需要将集渣盒内杂质进行清理时，只需要将蝶阀关闭，即可避免液压油泄露。本发明可在不停止液压油输送的情况下进行排渣，节约了排渣时间。
7、由于沿远离排渣管的方向上集渣斗的内径逐渐减小，则杂质进入集渣盒的几率要远大于杂质逃离集渣盒的几率，减少了杂质重流回油路的情况，进一步提高了滤渣、排渣效果。
8、孔用组合封能隔绝进油通道和出油通道，从而液压油能准确将活塞杆推出或收回，保证钢板具有足够的推力。
9、导向套能使活塞杆在液压腔内准确移动，提高活塞杆移动的灵活性，保证各活塞杆能同步移动，避免部分活塞杆不起作用的情况。
10、缸体为圆柱形，方便将缸体放置到岩石孔隙内，方便安装和使用。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是液压站的俯视图；
图3是液压站的主视图；
图4是连续增压器的结构示意图；
图5是图4中A-A处的向视图；
图6是单向增压器的结构示意图；
图7是油箱的剖视图；
图8是分配器的剖视图；
图9是图8中B处的局部放大图；
图10是分配器的俯视图；
图11是管道系统的结构示意图；
图12是管道系统的局部结构图；
图13是破裂装置的主视图；
图14是破裂装置的横截面图；
图15是破裂装置的使用状态图。
图中，1-液压站，11-防护箱体，12-油箱，13-油泵，14-控制阀组，15-连续增压器，121-取油管，122-波纹软管，123-取油组件，124-浮头，125-防斜网，126-隔离板，151-缸筒，152-缸帽，153-缸体，154-控制接头，155-高压接头，1231-固定头，1232-取油管，2-管道系统，21-分配器，22-胶管接头，23-超高压单向阀，24-过滤接头，25-过滤板，26-集渣机构，211-输油腔，212-连接腔，241-排渣口，261-排渣管，262-蝶阀，263-集渣盒，264-集渣斗，3-破裂装置，31-缸体，32-钢板，33-活塞杆，34-孔用组合封，35-导向套，311-液压腔，312-进油通道，313-出油通道。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一
超高压液压岩石破裂系统，包括液压站1，液压站1通过液压油管连接有管道系统2，管道系统2连接有破裂装置3；所述液压站1包括防护箱体11，防护箱体11内设置有油箱12，油箱12上连接有油泵13，油泵13的出口通过管道连接有控制阀组14，所述控制阀组14通过管道连接有连续增压器15，连续增压器15通过液压油管与管道系统2连接；所述管道系统2包括分配器21，分配器21内设置有两组输油腔211，两组输油腔211均通过管道与液压站1连接，输油腔211连通若干连接腔212，连接腔212设置于分配器21内，连接腔212上连接有胶管接头22，胶管接头22通过管道与破裂装置3连通，连接腔212内设置有超高压单向阀23；破裂装置3包括缸体31和钢板32，缸体31内设置有若干液压腔311，液压腔311内套设有活塞杆33，若干活塞杆33均与钢板32连接，缸体31内分别设置有进油通道312和出油通道313，进油通道312和出油通道313均与各液压腔311连通，进油通道312和出油通道313均通过管道与胶管接头22连通。
连续增压器15包括缸筒151，缸筒151的两侧均连接有缸帽152，缸帽152远离缸筒151的一侧连接有增压缸体153，缸筒151内套设有增压活塞杆，缸筒151上设置有两个控制接头154，两个控制接头154分别通过管道与控制阀组14连接，增压缸体153上设置有高压接头155。
液压站1的控制阀组14通过管道连接有连续增压器15，当液压油通过任意一个控制接头154流进缸筒151内时，液压油流出方向的高压接头155内的液压油可得到有效增压，从而这个油路得到增压。因此，无论哪个行程，液压油均能被有效增压，避免空行程而降低效率的问题。使用连续增压器15后，避免了压力骤变而导致液压油容易泄露的问题，从而，避免了液压油压力大幅下降的情况，保证了破裂机的正常使用。
分配器21的连接腔212内设置有超高压单向阀23，当将胶管接头22从连接腔212上取下时，超高压单向阀23将连接腔212封闭，从而不必用堵头封堵连接腔212，胶管接头22的连接或取下更加方便。在使用超高压单向阀23后，液压油不会发生泄漏，有效避免了取下胶管接头22时油路产生较大压降的情况，保证了岩石破裂机的正常使用。
破裂装置3的若干活塞杆33均与钢板32通过螺栓连接，工作时各液压腔311内的活塞杆33同时出力，有效提高岩石破裂效果。即使岩石具有空隙、软点或者岩石整体硬度不高，各活塞杆33也能同时将作用力传递给钢板32，再由钢板32整体将岩石的较大区域进行破裂，大大提高裂岩效率。
实施例二
在实施例一的基础上，所述油箱12内连接有取油管121，取油管121的一端与油泵13的进口连接，取油管121的另一端连接有波纹软管122，波纹软管122的另一端连接有取油组件123，取油组件123上连接有浮头124；取油组件123包括固定头1231，浮头124连接于固定头1231上，固定头1231上连接有取油管1232，取油管1232水平设置。
油泵13启动后，油箱12内的液压油通过取油组件123进行抽油。由于取油组件123上连接有浮头124，则取油组件123会始终浮于液压油的上层，波纹软管122会根据液位高度而自行调整伸缩长度。油箱12中的液压油中的杂质会逐渐沉降到油箱12底部，取油组件123使用取用上层液压油，避免了杂质进入液压油路中。液压油路中杂质的减少，使得油路中各零件的受损率减少，避免了油路堵塞的问题，保证了岩石破裂机的正常使用。
实施例三
在实施例一或实施例二的基础上，所述油箱12内设置有用于防止取油组件123倾斜的防斜网125，浮头124和取油组件123均套设于防斜网125内。
防斜网125可避免取油组件123产生倾斜，保证取油组件123能正常取油。
实施例四
在上述任意一项实施例的基础上，所述油箱12内设置有隔离板126，隔离板126上设置有若干沉渣口，沉渣口的形状为漏斗形。
杂质沉淀到油箱12底部后，隔离板126能有效阻挡杂质流动到液压油上层。由于沉渣口的形状为漏斗形，杂质从隔离板126上方流动到隔离板126下方的几率远大于杂质从隔离板126下方流动到隔离板126上方的几率，减少了液压油紊流过程中，杂质进入液压油上层而被取油组件123抽取的情况。
实施例五
在上述任意一项实施例的基础上，所述分配器21的输油腔211与液压站1连接的管道上连接有过滤接头24，过滤接头24内设置有过滤板25，过滤接头24上设置有排渣口241，过滤接头24上连接有集渣机构26，集渣机构26通过排渣口241与过滤接头24连通。
当液压油通过过滤接头24时，液压油中的杂质会被过滤板25阻挡。杂质从排渣口241流向集渣机构26，从而杂质能被收集起来，避免了杂质封堵过滤板25的情况。当液压油中的杂质被过滤并收集后，液压油在油路中保持洁净，避免了杂质对油路压力的影响。
实施例六
在上述任意一项实施例的基础上，所述集渣机构26包括排渣管261，排渣管261上连接有蝶阀262，排渣管261的另一端连接有集渣盒263。
当杂质流向排渣口241后，杂质从排渣管261流进集渣盒263内，从而杂质被储存起来，减少杂质流回油路的情况。当需要将集渣盒263内杂质进行清理时，只需要将蝶阀262关闭，即可避免液压油泄露。本发明可在不停止液压油输送的情况下进行排渣，节约了排渣时间。
实施例七
在上述任意一项实施例的基础上，所述集渣盒263靠近排渣管261的一侧设置有集渣斗264，集渣斗264远离排渣管261的一端设有开口，沿远离排渣管261的方向上集渣斗264的内径逐渐减小。
由于沿远离排渣管261的方向上集渣斗264的内径逐渐减小，则杂质进入集渣盒263的几率要远大于杂质逃离集渣盒263的几率，减少了杂质重流回油路的情况，进一步提高了滤渣、排渣效果。
实施例八
在上述任意一项实施例的基础上，所述破裂装置3的液压腔311内设置有孔用组合封34，孔用组合封34连接于活塞杆33远离钢板32的一侧，进油通道312和出油通道313分别位于孔用组合封34的两侧。
孔用组合封34能隔绝进油通道312和出油通道313，从而液压油能准确将活塞杆33推出或收回，保证钢板32具有足够的推力。
实施例九
在上述任意一项实施例的基础上，所述液压腔311内设置有导向套35，导向套35套设在活塞杆33上。
导向套35能使活塞杆33在液压腔311内准确移动，提高活塞杆33移动的灵活性，保证各活塞杆33能同步移动，避免部分活塞杆33不起作用的情况。
实施例十
在上述任意一项实施例的基础上，所述缸体31的形状为圆柱形，钢板32的的外表面为曲面。缸体31为圆柱形，方便将缸体31放置到岩石孔隙内，方便安装和使用。

Claims (10)

1.超高压液压岩石破裂系统，包括液压站(1)，液压站(1)通过液压油管连接有管道系统(2)，管道系统(2)连接有破裂装置(3)；其特征在于，所述液压站(1)包括防护箱体(11)，防护箱体(11)内设置有油箱(12)，油箱(12)上连接有油泵(13)，油泵(13)的出口通过管道连接有控制阀组(14)，所述控制阀组(14)通过管道连接有连续增压器(15)，连续增压器(15)通过液压油管与管道系统(2)连接；所述管道系统(2)包括分配器(21)，分配器(21)内设置有两组输油腔(211)，两组输油腔(211)均通过管道与液压站(1)连接，输油腔(211)连通若干连接腔(212)，连接腔(212)设置于分配器(21)内，连接腔(212)上连接有胶管接头(22)，胶管接头(22)通过管道与破裂装置(3)连通，连接腔(212)内设置有超高压单向阀(23)；破裂装置(3)包括缸体(31)和钢板(32)，缸体(31)内设置有若干液压腔(311)，液压腔(311)内套设有活塞杆(33)，若干活塞杆(33)均与钢板(32)连接，缸体(31)内分别设置有进油通道(312)和出油通道(313)，进油通道(312)和出油通道(313)均与各液压腔(311)连通，进油通道(312)和出油通道(313)均通过管道与胶管接头(22)连通。
2.根据权利要求1所述的超高压液压岩石破裂系统，其特征在于，所述油箱(12)内连接有取油管(121)，取油管(121)的一端与油泵(13)的进口连接，取油管(121)的另一端连接有波纹软管(122)，波纹软管(122)的另一端连接有取油组件(123)，取油组件(123)上连接有浮头(124)；取油组件(123)包括固定头(1231)，浮头(124)连接于固定头(1231)上，固定头(1231)上连接有取油管(1232)，取油管(1232)水平设置。
3.根据权利要求2所述的超高压液压岩石破裂系统，其特征在于，所述油箱(12)内设置有用于防止取油组件(123)倾斜的防斜网(125)，浮头(124)和取油组件(123)均套设于防斜网(125)内。
4.根据权利要求2所述的超高压液压岩石破裂系统，其特征在于，所述油箱(12)内设置有隔离板(126)，隔离板(126)上设置有若干沉渣口，沉渣口的形状为漏斗形。
5.根据权利要求1所述的超高压液压岩石破裂系统，其特征在于，所述分配器(21)的输油腔(211)与液压站(1)连接的管道上连接有过滤接头(24)，过滤接头(24)内设置有过滤板(25)，过滤接头(24)上设置有排渣口(241)，过滤接头(24)上连接有集渣机构(26)，集渣机构(26)通过排渣口(241)与过滤接头(24)连通。
6.根据权利要求5所述的超高压液压岩石破裂系统，其特征在于，所述集渣机构(26)包括排渣管(261)，排渣管(261)上连接有蝶阀(262)，排渣管(261)的另一端连接有集渣盒(263)。
7.根据权利要求5所述的超高压液压岩石破裂系统，其特征在于，所述集渣盒(263)靠近排渣管(261)的一侧设置有集渣斗(264)，集渣斗(264)远离排渣管(261)的一端设有开口，沿远离排渣管(261)的方向上集渣斗(264)的内径逐渐减小。
8.根据权利要求1所述的超高压液压岩石破裂系统，其特征在于，所述破裂装置(3)的液压腔(311)内设置有孔用组合封(34)，孔用组合封(34)连接于活塞杆(33)远离钢板(32)的一侧，进油通道(312)和出油通道(313)分别位于孔用组合封(34)的两侧。
9.根据权利要求1所述的超高压液压岩石破裂系统，其特征在于，所述液压腔(311)内设置有导向套(35)，导向套(35)套设在活塞杆(33)上。
10.根据权利要求1～9任意一项所述的超高压液压岩石破裂系统，其特征在于，所述缸体(31)的形状为圆柱形，钢板(32)的的外表面为曲面。
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