CN109610472A - 一种破碎混凝土的高压脉冲设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种破碎混凝土的高压脉冲设备，包括外部框架、旋转机构和高压脉冲发生器，外部框架包括顶部固定环、中部导向环、底部支撑环和支撑柱，顶部固定环、中部导向环和底部支撑环沿同一轴线竖直分布，支撑柱沿中部导向环周向分布，旋转机构设置在外部框架内部，高压脉冲发生器包括两根高压脉冲棒、T形杆、联动电机和电源盒，T形杆一端连接两根高压脉冲棒，电源盒设置在移动装置上。本发明的有益效果是设置有高压脉冲发生器，电源盒产生高压电流通过高压脉冲发生器传入需要拆除的混凝土内，对混凝土进行破碎，破碎过程中产生的噪声小、扬尘轻，解决了传统施工过程中噪声及扬尘大的问题，使得破碎过程更加清洁减轻了对于周围环境的污染。

Description

一种破碎混凝土的高压脉冲设备

技术领域

本发明涉及建筑物混凝土结构拆除领域，具体是一种破碎混凝土的高压脉冲设备。

背景技术

随着中国城镇化进程的加快,城市地下空间被大量开发,使得基坑工程越来越深、越来越大,周围环境也日益复杂，带来的基坑支撑拆除问题也越来越多，对工程周边的环境有较大的影响，在城市施工建设中,基坑钢筋混凝土临时支撑的拆除作业最为常用的传统方法有机械破碎拆除法、爆破拆除法、化学静力破碎法和切割拆除法等方法，但现有的钢筋混凝土支撑拆除方法存在大量的问题，如施工要求严格,且噪音大，扬尘多对周围的环境造成严重破坏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种破碎混凝土的高压脉冲设备，以解决上述背景技术中提出的施工要求严格,且噪音大，扬尘多对周围的环境造成严重破坏等问题。

本发明的技术方案是：一种破碎混凝土的高压脉冲设备，包括外部框架、旋转机构、钻孔机构、移动装置和高压脉冲发生器，所述外部框架包括顶部固定环、中部导向环、底部支撑环和四根支撑柱，所述顶部固定环、中部导向环和底部支撑环沿同一轴线竖直分布，四根所述支撑柱穿过中部导向环分别连接在顶部固定环和底部支撑环上，四根所述支撑柱沿中部导向环周向均匀分布，所述旋转机构设置在外部框架内部，通过齿轮与中部导向环连接，所述钻孔机构设置在旋转机构上可随旋转机构转动，所述移动装置焊接在外部框架上，所述高压脉冲发生器包括两根高压脉冲棒、T 形杆、联动电机和电源盒，两根所述高压脉冲棒通过T形杆连接在一起，所述T形杆一端连接两根高压脉冲棒，所述T形杆的竖杆上设有齿条，所述联动电机通过齿轮与T形杆连接，所述电源盒设置在移动装置上。

在本发明一较佳实施例中，所述顶部固定环上设有一个导向槽，导向槽沿顶部固定环周向设置，所述中部导向环上开设有环形槽，环形槽设置在中部导向环内侧，所述底部支撑环上开设有移动槽，所述移动槽设置在底部支撑环内侧。

在本发明一较佳实施例中，所述旋转机构包括两根钻孔立柱、两根脉冲立柱、外径齿轮、主动齿轮、三个定位齿轮和旋转电机，两根所述钻孔立柱和两根所述脉冲立柱底部分别设置有滑台，所述滑台设置在移动槽内，两根钻孔立柱和两根脉冲立柱设置在所述外径齿轮内侧，所述外径齿轮设置在两根钻孔立柱和两根脉冲立柱中部，所述外径齿轮连接两根钻孔立柱和两根脉冲立柱，所述主动齿轮设置在旋转电机上，所述旋转电机设置在底部支撑环上，三个所述定位齿轮和主动齿轮沿外径齿轮周向均分布。

在本发明一较佳实施例中，两根所述钻孔立柱下部还分别开设有一个排於口。

在本发明一较佳实施例中，所述钻孔机构包括两根钻杆、连接架、钻孔电机、皮带轮和升降装置，两根所述钻杆分别设置在两根钻孔立柱内部，所述连接架卡合在两根钻杆顶部，所述钻孔电机设置在连接架上部，所述钻孔电机通过皮带轮连接两根钻杆，所述升降装置设置在顶部固定环上，所述升降装置与所述连接架一侧连接。

在本发明一较佳实施例中，所述连接架包括连接板和两个卡套，所述卡套分别设置在连接板两边，所述卡套与所述连接板通过螺丝连接且分别固定在两根钻杆顶部。

在本发明一较佳实施例中，所述升降装置包括升降电机和丝杆滑台，所述丝杆滑台设置在所述顶部固定环上，所述丝杆滑台的一侧卡合在顶部固定环上的导向槽内，所述丝杆滑台的另一侧安装有升降电机。

在本发明一较佳实施例中，所述移动装置包括两个三角架、连接杆和两个移动轮，所述连接杆设置在两个三角架之间将两个三角架连接在一起，每个移动轮分别设有两个滚轮，两个滚轮分别设置在一个三角架两侧。

本发明通过改进在此提供一种破碎混凝土的高压脉冲设备，与现有技术相比，具有如下改进及优点：

其一，设置有高压脉冲发生器，包括有电源盒和两根高压脉冲棒，通过电源盒为高压脉冲棒提供高压电流，电源盒产生的高压电流通过两根高压脉冲棒传入需要拆除的混凝土内部，在瞬间产生的高压电流的作用下，对混凝土进行破碎，破碎过程中产生的噪声小、扬尘轻，从而解决了传统施工过程中噪声较大，且会产生较大扬尘的问题，使得破碎过程更加清洁，大大减轻了对于周围环境的污染，同时也减小了对于操作人员的健康的损害。

其二，设置有旋转机构，所述旋转机构包括两根钻孔立柱、两根脉冲立柱、外径齿轮、主动齿轮、三个定位齿轮和旋转电机，旋转电机动作，通过主动齿轮带动外径齿轮动作，从而带动两根钻孔立柱和两根脉冲立柱动作使钻孔立柱与脉冲立柱的位置互换，同时三个定位齿轮可以定位外径齿轮的位置，防止外径齿轮在转动过程中偏移，造成钻孔歪斜，通过旋转机构的作用可以使高压脉冲发生器产生的高压电流直接作用在混凝土内部，使混凝土可以迅速破碎成较小的混凝土块，增加了高压脉冲发生器破碎混凝土的工作效率，同时由于高压电流作用在混凝土内部，进一步降低了高压电流在对混凝土破碎时的噪声和扬尘，从而降低了破碎混凝土过程中对周围环境的污染。

其三，设置有移动装置，包括两个三角架、连接杆和两个移动轮，两个三角架通过连接杆连接的设置，使得移动装置的结构更为稳固，可以承受较大力，当设备在颠簸路面移动时，三角机构可以保护设备不易产生结构损坏的问题，保证了设备即使长期在不平整路面移动的可靠性，同时设置有两个移动轮，两个移动轮分别设置在一个三角架上，两个移动轮的设置，使设备在移动时不会产生左右倾斜，但是在前后方向可以倾斜较大角度,便于移动装置的前进和后退。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的第一视角整体结构示意图；

图2是图1中A处的放大图；

图3是图1中B处的放大图；

图4是本发明的第二视角整体结构示意图；

图5是图4中C处的放大图；

图6是图4中D处的放大图。

附图标记说明：

移动装置1，高压脉冲发生器2，顶部固定环3，中部导向环4，底部支撑环5，支撑柱6，钻孔立柱7，脉冲立柱8，外径齿轮9，主动齿轮10，定位齿轮11，旋转电机12，钻杆13，连接架14，钻孔电机15，皮带轮16，升降装置17，高压脉冲棒2a，T形杆2b，联动电机2c，电源盒2d，导向槽3a，环形槽4a，移动槽5a，排於口7a，连接板14a，卡套14b，升降电机17a，丝杆滑台17b，三角架1a，连接杆1b，移动轮1c。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

本发明通过改进在此提供一种破碎混凝土的高压脉冲设备，如图1- 图6所示，包括外部框架、旋转机构、钻孔机构、移动装置1和高压脉冲发生器2，所述外部框架包括顶部固定环3、中部导向环4、底部支撑环5 和四根支撑柱6，所述顶部固定环3、中部导向环4和底部支撑环5沿同一轴线竖直分布，四根所述支撑柱6穿过中部导向环4分别连接在顶部固定环3和底部支撑环5上，四根所述支撑柱6沿中部导向环4周向均匀分布，所述旋转机构设置在外部框架内部，通过齿轮与中部导向环4连接，所述钻孔机构设置在旋转机构上可随旋转机构转动，所述移动装置1焊接在外部框架上，所述高压脉冲发生器2包括两根高压脉冲棒2a、T形杆2b、联动电机2c和电源盒2d，两根所述高压脉冲棒2a通过T形杆2b连接在一起，所述T形杆2b一端连接两根高压脉冲棒2a，所述T形杆2b的竖杆上设有齿条，所述联动电机2c通过齿轮与T形杆2b连接，所述电源盒2d 设置在移动装置1上。

本发明的工作原理是：在需要对混凝土进行破碎时，首先通过移动装置1将破碎混凝土的高压脉冲设备移动到需要进行破碎的混凝土的位置，之后通过外部框架对破碎混凝土的高压脉冲设备进行初步定位，底部支撑环5放置在需要破碎的混凝土表面，在确定位置以后，钻孔机构动作，对需要破碎的混凝土进行钻孔，以便于破碎混凝土的高压脉冲设备更为迅速的对混凝土进行破碎，在钻孔完成后，钻孔机构复位，旋转机构动作，将两根高压脉冲棒2a旋转至已钻好的孔的上方，然后联动电机2c动作，带动T形杆2b下降，将两根高压脉冲棒2a下降至已钻好的孔洞内，之后电源盒2d对高压脉冲棒2a供电，提供高压电流对需要破碎的混凝土进行破碎，在混凝土破碎完成后，联动电机2c动作，带动T形杆2b上升，将两根高压脉冲棒2a拔出混凝土，完成对混凝土的破碎工作。

本发明的顶部固定环3上设有一个导向槽3a，导向槽3a沿顶部固定环3 周向设置，所述中部导向环4上开设有环形槽4a，环形槽4a设置在中部导向环4内侧，所述底部支撑环5上开设有移动槽5a，所述移动槽5a设置在底部支撑环5内侧。当旋转机构旋转时，顶部固定环3上开设的导向槽3a辅助钻孔机构转动，使钻孔机构可以随旋转机构旋转，从而调整钻孔机构的位置，使钻孔机构可以顺利完成钻孔且钻孔完成后不会阻碍高压脉冲棒2a插入已钻好的孔洞中，中部导向环4上开设的环形槽4a可以辅助旋转机构进行旋转，防止旋转机构在旋转过程中发生偏移，使钻孔位置发生偏移或者旋转机构发生倾斜导致钻杆13断裂，同时中部导向环4上开设的环形槽4a 还可以使钻孔机构和高压脉冲棒2a沿同一轴线旋转，使高压脉冲棒2a顺利插入已钻好的孔洞中，底部支撑环5上开设的移动槽5a，旋转机构沿底部支撑环5上的移动槽5a进行移动，可以使底部支撑环5上的移动槽5a对旋转机构起到支撑和定位的作用，防止旋转机构在旋转过程中产生偏移。

本发明的所述旋转机构包括两根钻孔立柱7、两根脉冲立柱8、外径齿轮9、主动齿轮10、三个定位齿轮11和旋转电机12，两根所述钻孔立柱7和两根所述脉冲立柱8底部分别设置有滑台，所述滑台设置在移动槽5a内，两根钻孔立柱7和两根脉冲立柱8设置在所述外径齿轮9内侧，所述外径齿轮9设置在两根钻孔立柱7和两根脉冲立柱8中部，所述外径齿轮9连接两根钻孔立柱7和两根脉冲立柱8，所述主动齿轮10设置在旋转电机12上，所述旋转电机12设置在底部支撑环5上，三个所述定位齿轮11和主动齿轮10沿外径齿轮9周向均分布。当需要改变钻孔机构位置时，旋转电机12通电动作，带动主动齿轮10旋转，主动齿轮10与外径齿轮9外啮合从而带动外径齿轮9旋转，外径齿轮9转动带动三个定位齿轮11旋转，辅助外径齿轮9进行定位，防止外径齿轮9旋转过程中发生偏移，外径齿轮9转动带动了与外径齿轮9连接的两根钻孔立柱7和两根脉冲立柱8转动，钻孔机构与两根钻孔立柱7连接，使钻孔机构可以随两根钻孔立柱7的转动而转动，从而实现钻孔机构位置的改变。

本发明的两根所述钻孔立柱7下部还分别开设有一个排於口7a。在钻孔机构对混凝土进行钻孔时，钻孔机构内部会产生大量混凝土碎屑，通过在两根钻孔立柱7下部开设排於口7a，使得钻孔机构在钻孔时产生的碎屑可以顺利从排於口7a排出，防止碎屑堆积过多，磨损钻孔机构或将钻孔机构卡死，使钻孔机构发生故障，降低破碎混凝土的高压脉冲设备的工作效率。除本实施例外，所述排於口7a还可以设置在钻孔立柱7的上部，同样可以使钻孔机构钻孔时产生的碎屑从排於口7a排出，防止混凝土碎屑在两根钻孔立柱7内部堆积，但是开设在钻孔立柱7上方的排於口7a会将混凝土碎屑排放到旋转机构上，污染旋转机构，容易造成旋转机构故障，本实施例中排於口7a设置在钻孔立柱7下部，从排於口7a排出的混凝土碎屑会直接排放至需要破碎的混凝土表面，防止混凝土碎屑污染或卡死设备，造成设备故障，故本实施例应为最优实施方案。

本发明的钻孔机构包括两根钻杆13、连接架14、钻孔电机15、皮带轮 16和升降装置17，两根所述钻杆13分别设置在两根钻孔立柱7内部，所述连接架14卡合在两根钻杆13顶部，所述钻孔电机15设置在连接架14上部，所述钻孔电机15通过皮带轮16连接两根钻杆13，所述升降装置17设置在顶部固定环3上，所述升降装置17与所述连接架14一侧连接。在对混凝土进行钻孔时，首先钻孔电机15动作，带动皮带轮16转动，通过皮带轮16的转动，将钻孔电机15的动力传输至两根钻杆13上带动两根钻杆13旋转，同时两根钻杆13与连接架14可转动的连接在一起，通过连接架14可以使两根钻杆13的位置相对固定，便于对钻杆13进行定位，连接架14与升降装置17连接，当两根钻杆13开始旋转后，升降装置17动作，带动连接架14上升或者下降，连接架14的上升或者下降可以带动两根钻杆13上升或者下降，实现对混凝土的钻孔工作以及在钻孔完成后将两根钻杆13拔出，完成钻孔作业。

本发明的连接架14包括连接板14a和两个卡套14b，所述卡套14b分别设置在连接板14a两边，所述卡套14b与所述连接板14a通过螺丝连接且分别固定在两根钻杆13顶部。两根钻杆13分别穿过一个卡套14b，钻杆13的一端卡合在卡套14b内，然后通过螺丝将卡套14b与连接板14a锁紧，从而使钻杆13的一端压在连接板14a上，通过连接板14a将两根钻杆13连接。除本实施例外，还可以采用一体式卡套，一体式卡套两端开设有两个孔，两根钻杆13可以分别穿过一个孔卡合在卡套14b内，但采用一体式卡套，在卡套14b一侧磨损另一侧未磨损时，需要将整个一体式卡套全部替换，增加了维修成本，本实施例中采用两个卡套14b的设计，在其中任意一个卡套14b磨损时，仅需对磨损卡套14b进行更换，未磨损的卡套14b无需进行更换，节省了维修成本，所以本实施例应为最优实施方案。

本发明的升降装置17包括升降电机17a和丝杆滑台17b，所述丝杆滑台 17b设置在所述顶部固定环3上，所述丝杆滑台17b的一侧卡合在顶部固定环3上的导向槽3a内，所述丝杆滑台17b的另一侧安装有升降电机17a。在钻孔机构需要进行钻孔时，旋转机构动作，带动钻孔机构动作使升降装置 17随着旋转机构沿顶部固定环3上的导向槽3a移动，随后钻孔电机15通过皮带轮16带动两根钻杆13旋转，之后升降装置17动作，使旋转中的钻杆13 向下移动进行钻孔，在钻杆13完成钻孔后，升降装置17动作，将钻杆13拔出混凝土，升降装置17设置在顶部固定环3的导向槽3a内，使得升降装置17可以随旋转机构旋转，同时升降装置17的重量由外部框架支撑，减少了旋转机构的受力，减轻了对旋转机构的磨损，使设备运行更稳定，不易损坏。

本发明的移动装置1包括两个三角架1a、连接杆1b和两个移动轮1c，所述连接杆1b设置在两个三角架1a之间将两个三角架1a连接在一起，每个移动轮1c分别设有两个滚轮，两个滚轮分别设置在一个三角架1a两侧。除本实施例外所述移动装置1还可以采用四轮小车作为破碎混凝土的高压脉冲设备的移动装置1，可以防止移动过程中发生侧翻，但是四轮小车相较与两轮的结构较为笨重，不利于设备在复杂地形移动，本实施例采用两个移动轮1c的设计，一方面可以防止设备发生侧翻，另一方面使设备在前进或后退时，转弯半径小于四轮小车，使得转向更为灵活，有利于设备在复杂地形的移动，故本实施例应为最优实施方案。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种破碎混凝土的高压脉冲设备，其特征在于：包括外部框架、旋转机构、钻孔机构、移动装置(1)和高压脉冲发生器(2)，所述外部框架包括顶部固定环(3)、中部导向环(4)、底部支撑环(5)和四根支撑柱(6)，所述顶部固定环(3)、中部导向环(4)和底部支撑环(5)沿同一轴线竖直分布，四根所述支撑柱(6)穿过中部导向环(4)分别连接在顶部固定环(3)和底部支撑环(5)上，四根所述支撑柱(6)沿中部导向环(4)周向均匀分布，所述旋转机构设置在外部框架内部，通过齿轮与中部导向环(4)连接，所述钻孔机构设置在旋转机构上可随旋转机构转动，所述移动装置(1)焊接在外部框架上，所述高压脉冲发生器(2)包括两根高压脉冲棒(2a)、T形杆(2b)、联动电机(2c)和电源盒(2d)，两根所述高压脉冲棒(2a)通过T形杆(2b)连接在一起，所述T形杆(2b)一端连接两根高压脉冲棒(2a)，所述T形杆(2b)的竖杆上设有齿条，所述联动电机(2c)通过齿轮与T形杆(2b)连接，所述电源盒(2d)设置在移动装置(1)上。

2.根据权利要求1所述的一种破碎混凝土的高压脉冲设备，其特征在于：所述顶部固定环(3)上设有一个导向槽(3a)，导向槽(3a)沿顶部固定环(3)周向设置，所述中部导向环(4)上开设有环形槽(4a)，环形槽(4a)设置在中部导向环(4)内侧，所述底部支撑环(5)上开设有移动槽(5a)，所述移动槽(5a)设置在底部支撑环(5)内侧。

3.根据权利要求2所述的一种破碎混凝土的高压脉冲设备，其特征在于：所述旋转机构包括两根钻孔立柱(7)、两根脉冲立柱(8)、外径齿轮(9)、主动齿轮(10)、三个定位齿轮(11)和旋转电机(12)，两根所述钻孔立柱(7)和两根所述脉冲立柱(8)底部分别设置有滑台，所述滑台设置在移动槽(5a)内，两根钻孔立柱(7)和两根脉冲立柱(8)设置在所述外径齿轮(9)内侧，所述外径齿轮(9)设置在两根钻孔立柱(7)和两根脉冲立柱(8)中部，所述外径齿轮(9)连接两根钻孔立柱(7)和两根脉冲立柱(8)，所述主动齿轮(10)设置在旋转电机(12)上，所述旋转电机(12)设置在底部支撑环(5)上，三个所述定位齿轮(11)和主动齿轮(10)沿外径齿轮(9)周向均分布。

4.根据权利要求3所述的一种破碎混凝土的高压脉冲设备，其特征在于：两根所述钻孔立柱(7)下部还分别开设有一个排於口(7a)。

5.根据权利要求3所述的一种破碎混凝土的高压脉冲设备，其特征在于：所述钻孔机构包括两根钻杆(13)、连接架(14)、钻孔电机(15)、皮带轮(16)和升降装置(17)，两根所述钻杆(13)分别设置在两根钻孔立柱(7)内部，所述连接架(14)卡合在两根钻杆(13)顶部，所述钻孔电机(15)设置在连接架(14)上部，所述钻孔电机(15)通过皮带轮(16)连接两根钻杆(13)，所述升降装置(17)设置在顶部固定环(3)上，所述升降装置(17)与所述连接架(14)一侧连接。

6.根据权利要求5所述的一种破碎混凝土的高压脉冲设备，其特征在于：所述连接架(14)包括连接板(14a)和两个卡套(14b)，所述卡套(14b)分别设置在连接板(14a)两边，所述卡套(14b)与所述连接板(14a)通过螺丝连接且分别固定在两根钻杆(13)顶部。

7.根据权利要求5所述的一种破碎混凝土的高压脉冲设备，其特征在于：所述升降装置(17)包括升降电机(17a)和丝杆滑台(17b)，所述丝杆滑台(17b)设置在所述顶部固定环(3)上，所述丝杆滑台(17b)的一侧卡合在顶部固定环(3)上的导向槽(3a)内，所述丝杆滑台(17b)的另一侧安装有升降电机(17a)。

8.根据权利要求1所述的一种破碎混凝土的高压脉冲设备，其特征在于：所述移动装置(1)包括两个三角架(1a)、连接杆(1b)和两个移动轮(1c)，所述连接杆(1b)设置在两个三角架(1a)之间将两个三角架(1a)连接在一起，每个移动轮(1c)分别设有两个滚轮，两个滚轮分别设置在一个三角架(1a)两侧。