CN109839044A - 一种用于隧道爆破的钻孔填药装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及隧道施工技术领域，具体为一种用于隧道爆破的钻孔填药装置，包括底座，底座的上方固定安装有支撑座，且支撑座的上方通过螺栓串联安装有导向连接柱，导向连接柱上套接安装有固定座。有益效果为：本发明设计的隧道爆破用钻孔填药装置能够有效的取代传统的手动打孔和装药，从而提高装药的效率并降低对人力的使用，并且该装置还具有强大的连续作业能力，能够针对隧道切面进行均匀的连续装药，同时装药的高度可以自由的调整，从而适用于不同高度的隧道平面，而且由于转轴可以旋转，因此该装置不仅能够对垂直面或者水平面进行装药，该能根据需要对特定斜面部位进行装药，从而提高了装药的灵活性，具有很高的实用价值。

Description

一种用于隧道爆破的钻孔填药装置

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，具体为一种用于隧道爆破的钻孔填药装置。

背景技术

隧道施工时需要将隧道挖掘截面的泥土和石块清除，为了提高清除的作业效率需要采用炸药进行爆破。为了避免炸药对不需要清理的区域产生破坏，因此爆破时主要采用在隧道截面上合理的布置多组小当量炸药，传统的布置手段主要是采用手工打孔和装药，缺乏相应的专业机器，从而导致打孔和装药过程需要占用大量的时间和劳动力，进而影响了工程进度，并且在隧道高度较大时，上层手动装药困难，因此增加了施工难度。

如果发明一种能够有效的对隧道内进行均匀和连续打孔装药的新型设备就能够有效的解决此类问题，为此我们提供了一种用于隧道爆破的钻孔填药装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于隧道爆破的钻孔填药装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于隧道爆破的钻孔填药装置，包括底座，所述底座的上方固定安装有支撑座，且支撑座的上方通过螺栓串联安装有导向连接柱，所述导向连接柱上套接安装有固定座，且位于同侧的固定座之间通过连接梁固定，所述连接梁上通过螺栓固定安装有主电机，且连接梁的下方通过螺栓固定安装有与主电机通过齿形带连接的蜗轮蜗杆减速机，所述蜗轮蜗杆减速机的输出端通过联轴器固定安装有转轴，且转轴上一体成型有横向齿条，所述固定座上固定安装有蜗轮蜗杆升降机，且导向连接柱上开设有与蜗轮蜗杆升降机的输出端啮合的竖向齿条；

所述转轴上滑动安装有滑动套，且滑动套上固定安装有位置调整电机，所述位置调整的输出端与横向齿条啮合，且滑动套的上端固定安装有主推杆，且主推杆的末端通过螺栓固定安装有滑动座，所述滑动座上固定安装有导轨，且导轨上滑动安装有第一移动座和第二移动座，所述第一移动座和第二移动座的侧面一体成型有导向杆，且滑动座的左右两端分别一体成型有导向筒，所述导向杆上阵列设置有至少三个定位孔，且导向筒上螺接安装有与导向杆上的定位孔匹配的定位螺钮；

所述第一移动座上固定安装有钻杆驱动推杆，且钻杆驱动推杆的输出端固定安装有钻杆安装座，所述钻杆安装座上通过轴承安装有钻杆，且钻杆安装座上通过螺栓固定安装有钻杆驱动电机，所述钻杆驱动电机的输出端采用齿形带驱动钻杆旋转；

所述第二移动座上固定安装有装药推进推杆，且装药推进推杆的输出端驱动有第三移动座，所述第三移动座上通过轴承安装有转动板，且转动板的末端固定安装有装药导入筒，所述第三移动座的末端在对应装药导入筒同心处通过螺栓固定安装有装药卸除推杆，且装药卸除推杆的末端插入装药导入筒内，所述第三移动座上固定安装有钻杆驱动电机，且钻杆驱动电机的输出端通过齿形带驱动转动板旋转；

所述支撑座之间固定安装有侧支架，且侧支架之间通过螺栓固定安装有储能装置，所述储能装置分别电性连接蜗轮蜗杆升降机、主电机、钻杆驱动电机、钻杆驱动推杆，装药卸除推杆、角度调整电机、装药推进推杆、位置调整电机和主推杆，且蜗轮蜗杆升降机、主电机、钻杆驱动电机、钻杆驱动推杆，装药卸除推杆、角度调整电机、装药推进推杆、位置调整电机和主推杆分别采用独立的旋钮开关进行独立控制。

优选的，所述支撑座的侧面固定安装有连接杆，且连接杆的末端插接安装有升降杆，且连接杆上通过螺栓固定安装有用于驱动升降杆的升降推杆，所述升降推杆为单杆双作用液压推杆，且升降杆的底部固定安装有万向轮。

优选的，所述滑动套的前端固定安装有由多个同心管套接形成的导向套管，且导向套管的最外层管与滑动套通过螺栓或者焊接安装，且导向套管的最内层管末端通过螺栓固定安装有配重块，所述配重块上通过轴承安装有调整螺杆，且调整螺杆与导向套管的最外层螺接安装。

优选的，所述钻杆驱动电机、钻杆驱动推杆，装药卸除推杆、装药推进推杆和主推杆均为单杆双作用电动推杆，且储能装置为锂电池组。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明设计的隧道爆破用钻孔填药装置能够有效的取代传统的手动打孔和装药，从而提高装药的效率并降低对人力的使用，并且该装置还具有强大的连续作业能力，能够针对隧道切面进行均匀的连续装药，同时装药的高度可以自由的调整，从而适用于不同高度的隧道平面，而且由于转轴可以旋转，因此该装置不仅能够对垂直面或者水平面进行装药，该能根据需要对特定斜面部位进行装药，从而提高了装药的灵活性，具有很高的实用价值。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明结构的侧视图；

图3为本发明转轴和钻杆的装配示意图；

图4为本发明支撑座和转轴的装配示意图。

图中：1底座、2支撑座、3万向轮、4升降杆、5连接杆、6升降推杆、7配重块、8储能装置、9侧支架、10固定座、11蜗轮蜗杆升降机、12蜗轮蜗杆减速机、13主电机、14滑动座、15钻杆、16钻杆驱动电机、17钻杆驱动电机、18装药卸除推杆、19装药导入筒、20角度调整电机、21装药推进推杆、22定位螺钮、23导向杆、24横向齿条、25转轴、26导向连接柱、27调整螺杆、28导向筒、29位置调整电机、30导向套管、31滑动套、32主推杆、33第一移动座、34导轨、35第二移动座、36转动板、37钻杆安装座、38第三移动座。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的技术方案，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。

请参阅图1至图4，本发明提供一种技术方案：一种用于隧道爆破的钻孔填药装置，其特征在于：包括底座1，底座1的上方固定安装有支撑座2，且支撑座2的上方通过螺栓串联安装有导向连接柱26，导向连接柱26上套接安装有固定座10，且位于同侧的固定座10之间通过连接梁39固定，连接梁39上通过螺栓固定安装有主电机13，且连接梁39的下方通过螺栓固定安装有与主电机13通过齿形带连接的蜗轮蜗杆减速机12，蜗轮蜗杆减速机12的输出端通过联轴器固定安装有转轴25，且转轴25上一体成型有横向齿条24，固定座10上固定安装有蜗轮蜗杆升降机11，且导向连接柱26上开设有与蜗轮蜗杆升降机11的输出端啮合的竖向齿条；

转轴25上滑动安装有滑动套31，且滑动套31上固定安装有位置调整电机29，位置调整29的输出端与横向齿条24啮合，且滑动套31的上端固定安装有主推杆32，且主推杆32的末端通过螺栓固定安装有滑动座14，滑动座14上固定安装有导轨34，且导轨34上滑动安装有第一移动座33和第二移动座35，第一移动座33和第二移动座35的侧面一体成型有导向杆23，且滑动座14的左右两端分别一体成型有导向筒28，导向杆23上阵列设置有至少三个定位孔，且导向筒28上螺接安装有与导向杆23上的定位孔匹配的定位螺钮22；

第一移动座33上固定安装有钻杆驱动推杆17，且钻杆驱动推杆17的输出端固定安装有钻杆安装座37，钻杆安装座37上通过轴承安装有钻杆15，且钻杆安装座37上通过螺栓固定安装有钻杆驱动电机16，钻杆驱动电机16的输出端采用齿形带驱动钻杆15旋转；

第二移动座35上固定安装有装药推进推杆21，且装药推进推杆21的输出端驱动有第三移动座38，第三移动座38上通过轴承安装有转动板36，且转动板36的末端固定安装有装药导入筒19，第三移动座38的末端在对应装药导入筒19同心处通过螺栓固定安装有装药卸除推杆18，且装药卸除推杆18的末端插入装药导入筒19内，第三移动座38上固定安装有钻杆驱动电机20，且钻杆驱动电机20的输出端通过齿形带驱动转动板36旋转；

支撑座2之间固定安装有侧支架9，且侧支架9之间通过螺栓固定安装有储能装置8，储能装置8分别电性连接蜗轮蜗杆升降机11、主电机13、钻杆驱动电机16、钻杆驱动推杆17，装药卸除推杆18、角度调整电机20、装药推进推杆21、位置调整电机29和主推杆32，且蜗轮蜗杆升降机11、主电机13、钻杆驱动电机16、钻杆驱动推杆17，装药卸除推杆18、角度调整电机20、装药推进推杆21、位置调整电机29和主推杆32分别采用独立的旋钮开关进行独立控制。

进一步地，支撑座2的侧面固定安装有连接杆5，且连接杆5的末端插接安装有升降杆4，且连接杆5上通过螺栓固定安装有用于驱动升降杆4的升降推杆6，升降推杆6为单杆双作用液压推杆，且升降杆4的底部固定安装有万向轮3。

进一步地，滑动套31的前端固定安装有由多个同心管套接形成的导向套管30，且导向套管30的最外层管与滑动套31通过螺栓或者焊接安装，且导向套管30的最内层管末端通过螺栓固定安装有配重块7，配重块7上通过轴承安装有调整螺杆27，且调整螺杆27与导向套管30的最外层螺接安装。

进一步地，钻杆驱动电机16、钻杆驱动推杆17，装药卸除推杆18、装药推进推杆21和主推杆32均为单杆双作用电动推杆，且储能装置8为锂电池组。

工作原理：该装置工作时，可以利用万向轮3运送至工作位置，并利用钻杆15打孔后通过装药导入筒19进行装药。工作时，首先使万向轮3接触地面并推动该装置至指定的工作位置，随后利用升降推杆6将万向轮3向上抬升，此时的底座1与地面进行接触，从而能够起到稳定的支撑作用，而支撑座2上可以根据需要打孔的高度利用螺栓固定并依次串联安装多个导向连接柱26，此时可以利用旋钮打开蜗轮蜗杆升降机11的电源，从而利用蜗轮蜗杆升降机11带动固定座10沿着导向连接柱26向上爬升至指定的高度，并且蜗轮蜗杆减速机11还能够锁定该位置。此时可以利用主电机13带动蜗轮蜗杆减速机12旋转，从而调整转轴25的转动角度，并且蜗轮蜗杆减速机12还能锁定该角度，当转轴25转动时也会带动其上的钻杆15等工作部件调整工作方向，位置调整电机29能够驱动滑动套31沿着横向齿条24运动，从而能够在水平方向改变工作位置，实现连续的钻孔作业。随后该装置的主推杆32将会驱动滑动座14运动至指定的打孔位置，从而使钻杆15能够贴紧工作位点。打孔时，钻杆驱动电机16将会利用齿形带驱动钻杆15进行旋转，而钻杆驱动推杆17则会不断的向前推进，从而为钻杆15提供进给速度，该装置打孔完毕后，钻杆驱动推杆17将会驱动钻杆15回退至非工作位置，而此时的位置调整电机29则会驱动滑动套31沿着转轴25移动，从而使装药导入筒19对准之前钻杆15打出的孔，此时角度调整电机20驱动转动板36向上方旋转并使装药导入筒19进入位于装药推进推杆21上方的装药位置，通过人工由装药导入筒19的后端将装药送入装药导入筒19内部，随后角度调整电机20再次驱动装药导入筒19向下旋转进行位于装药卸除推杆18末端的工作位置，此时的装药卸除推杆18的输出端将插入并堵住装药导入筒19的后端，此时装药推进推杆21将向前方运动，并使装药导入筒19逐渐的插入之前打好的孔中，当装药导入筒19运动至孔底时，装药推进推杆21将向后回退至初始位置，同时装药卸除推杆18则向前推进，从而使位于装药导入筒19内的装药被推出装药导入筒19而留在孔内，当装药排出完毕后，装药卸除推杆18也回退至非工作位置并等待下一次工作，至此对一个位置的打孔和装药工作完毕，可以利用位置调整电机29驱动钻杆15运动至下一个工作位点，或者直接利用万向轮3再次改变该装置的整体工作位置。进一步的为了钻杆15与装药导入筒19之间产生动作干扰，可以在换用大直径的钻杆15和装药导入筒19后，通过调整定位螺钮22与导向杆23上定位孔之间的配合位置来调整第一移动座33和第二移动座35之间的间距。该装置的滑动套31的后端安装的配重块7能够通过调整螺杆27的旋转沿着导向套管30前后移动，从而调整该装置的重心位置，降低蜗轮蜗杆减速机12的负载量。由于上述动作所采用的各个电性部件是按照动作循序进行动作的，因此可以针对各个部件采用独立的控制旋钮，然后由人工按照动作顺序依次操作，也可以采用S7-200型PLC装置作为统一的控制器，并将上述动作顺序编入控制程序内，从而实现手动或者自动控制。采用该装置能够有效的取代传统的手动打孔和装药，从而提高装药的效率并降低对人力的使用，并且该装置还具有强大的连续作业能力，能够针对隧道切面进行均匀的连续装药，同时装药的高度可以自由的调整，从而适用于不同高度的隧道平面，而且由于转轴25可以旋转，因此该装置不仅能够对垂直面或者水平面进行装药，该能根据需要对特定斜面部位进行装药，从而提高了装药的灵活性，具有很高的实用价值。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种用于隧道爆破的钻孔填药装置，其特征在于：包括底座（1），所述底座（1）的上方固定安装有支撑座（2），且支撑座（2）的上方通过螺栓串联安装有导向连接柱（26），所述导向连接柱（26）上套接安装有固定座（10），且位于同侧的固定座（10）之间通过连接梁（39）固定，所述连接梁（39）上通过螺栓固定安装有主电机（13），且连接梁（39）的下方通过螺栓固定安装有与主电机（13）通过齿形带连接的蜗轮蜗杆减速机（12），所述蜗轮蜗杆减速机（12）的输出端通过联轴器固定安装有转轴（25），且转轴（25）上一体成型有横向齿条（24），所述固定座（10）上固定安装有蜗轮蜗杆升降机（11），且导向连接柱（26）上开设有与蜗轮蜗杆升降机（11）的输出端啮合的竖向齿条；

所述转轴（25）上滑动安装有滑动套（31），且滑动套（31）上固定安装有位置调整电机（29），所述位置调整（29）的输出端与横向齿条（24）啮合，且滑动套（31）的上端固定安装有主推杆（32），且主推杆（32）的末端通过螺栓固定安装有滑动座（14），所述滑动座（14）上固定安装有导轨（34），且导轨（34）上滑动安装有第一移动座（33）和第二移动座（35），所述第一移动座（33）和第二移动座（35）的侧面一体成型有导向杆（23），且滑动座（14）的左右两端分别一体成型有导向筒（28），所述导向杆（23）上阵列设置有至少三个定位孔，且导向筒（28）上螺接安装有与导向杆（23）上的定位孔匹配的定位螺钮（22）；

所述第一移动座（33）上固定安装有钻杆驱动推杆（17），且钻杆驱动推杆（17）的输出端固定安装有钻杆安装座（37），所述钻杆安装座（37）上通过轴承安装有钻杆（15），且钻杆安装座（37）上通过螺栓固定安装有钻杆驱动电机（16），所述钻杆驱动电机（16）的输出端采用齿形带驱动钻杆（15）旋转；

所述第二移动座（35）上固定安装有装药推进推杆（21），且装药推进推杆（21）的输出端驱动有第三移动座（38），所述第三移动座（38）上通过轴承安装有转动板（36），且转动板（36）的末端固定安装有装药导入筒（19），所述第三移动座（38）的末端在对应装药导入筒（19）同心处通过螺栓固定安装有装药卸除推杆（18），且装药卸除推杆（18）的末端插入装药导入筒（19）内，所述第三移动座（38）上固定安装有钻杆驱动电机（20），且钻杆驱动电机（20）的输出端通过齿形带驱动转动板（36）旋转；

所述支撑座（2）之间固定安装有侧支架（9），且侧支架（9）之间通过螺栓固定安装有储能装置（8），所述储能装置（8）分别电性连接蜗轮蜗杆升降机（11）、主电机（13）、钻杆驱动电机（16）、钻杆驱动推杆（17），装药卸除推杆（18）、角度调整电机（20）、装药推进推杆（21）、位置调整电机（29）和主推杆（32），且蜗轮蜗杆升降机（11）、主电机（13）、钻杆驱动电机（16）、钻杆驱动推杆（17），装药卸除推杆（18）、角度调整电机（20）、装药推进推杆（21）、位置调整电机（29）和主推杆（32）分别采用独立的旋钮开关进行独立控制。

2.根据权利要求1所述的一种用于隧道爆破的钻孔填药装置，其特征在于：所述支撑座（2）的侧面固定安装有连接杆（5），且连接杆（5）的末端插接安装有升降杆（4），且连接杆（5）上通过螺栓固定安装有用于驱动升降杆（4）的升降推杆（6），所述升降推杆（6）为单杆双作用液压推杆，且升降杆（4）的底部固定安装有万向轮（3）。

3.根据权利要求1所述的一种用于隧道爆破的钻孔填药装置，其特征在于：所述滑动套（31）的前端固定安装有由多个同心管套接形成的导向套管（30），且导向套管（30）的最外层管与滑动套（31）通过螺栓或者焊接安装，且导向套管（30）的最内层管末端通过螺栓固定安装有配重块（7），所述配重块（7）上通过轴承安装有调整螺杆（27），且调整螺杆（27）与导向套管（30）的最外层螺接安装。

4.根据权利要求1所述的一种用于隧道爆破的钻孔填药装置，其特征在于：所述钻杆驱动电机（16）、钻杆驱动推杆（17），装药卸除推杆（18）、装药推进推杆（21）和主推杆（32）均为单杆双作用电动推杆，且储能装置（8）为锂电池组。