CN110670902A - 一种电脉冲冲击棒及电脉冲冲击波破裂结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电脉冲冲击棒及电脉冲冲击波破裂结构，电脉冲冲击棒包括一刚性的长圆筒，长圆筒内从前端到后端依次设有放电电极、储能电容器、整流硅堆和升压变压器，放电电极、储能电容器、整流硅堆和升压变压器依次电连接，升压变压器的后端连接传输电线，传输电线可从长圆筒的后端伸出以便外接电源。本发明将各结构件集成为一个棒状刚性整体，体积小、操作方便，可方便地用于混凝土建筑的拆除；使用时，在混凝土上钻孔、注入介质溶液，电脉冲冲击棒伸入孔内，通过传输电线可以外接市电，并转变为直流高压电为储能电容器充电，放电电极将电能瞬间释放，形成高能高频冲击波并通过介质溶液将冲击能量作用于破裂对象上，实现混凝土的预裂。

Description

一种电脉冲冲击棒及电脉冲冲击波破裂结构

技术领域

本发明属于固定建筑物的钻进拆除技术领域，具体涉及一种电脉冲冲击棒及电脉冲冲击波破裂结构。

背景技术

随着社会不断进步，在基础建设、能源开采、老旧建筑拆除等方面都有着较大需求，面临着隧道开掘、能源开采中的岩石破碎掘进、以及建筑物混凝土拆除破碎等方面的施工难题。传统的破碎技术由于技术原理的限制，通常伴随产生剧烈的噪声、大量的粉尘等问题。随着人们对职业危害的逐渐重视，在隧道开掘、能源开采中出现了通过将电脉冲的能量转换为冲击波来实现破岩的技术，如CN109538209A所公开，有效降低了噪音、粉尘，高效清洁，但其相关设备装置比较零散、体积大、施工占地较大、水封不严密、电源要求比较高，在空间相对较小的混凝土建筑物的拆除、预裂方面应用不方便，所以，目前混凝土建筑物的拆除，更多的还是在使用工程机械。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明要解决的技术问题是提供一种电脉冲冲击棒及电脉冲冲击波破裂结构，避免结构件零散、体积较大、应用不便的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种电脉冲冲击棒，包括一刚性的长圆筒，所述长圆筒内从前端到后端依次设有放电电极、储能电容器、整流硅堆和升压变压器，所述放电电极、储能电容器、整流硅堆和升压变压器依次电连接，所述升压变压器的后端连接传输电线，所述传输电线可从长圆筒的后端伸出以便外接电源。

进一步完善上述技术方案，所述放电电极包括能量控制器和能量转换器，沿长圆筒的长度方向，储能电容器连接能量控制器，能量控制器连接能量转换器。

本发明还涉及一种电脉冲冲击波破裂结构，包括封孔装置和上述的一种电脉冲冲击棒，所述封孔装置包括圆柱状的封孔主体，所述封孔主体上沿轴向开设有安装通孔，电脉冲冲击棒置于所述安装通孔内，电脉冲冲击棒与所述安装通孔之间设有密封圈，所述封孔主体的前端密封连接有柔性水囊，长圆筒前端的放电电极位于所述柔性水囊内，所述封孔主体的后端开设有可开闭的注水孔和泄流孔，所述注水孔和泄流孔分别通过封孔主体内的第一水道和第二水道与所述柔性水囊连通。

进一步地，所述封孔主体的后端的圆周面上设有凸环以用于插入定位。

进一步地，所述注水孔外接注水管，所述注水管上设有截止阀以便开闭，截止阀与注水孔之间的注水管段上设有压力表；所述泄流孔外接泄流阀。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

本发明的电脉冲冲击棒，将各结构件集成为一个棒状刚性整体，体积小、操作方便，提高了适用性，可方便地用于混凝土建筑物的拆除预裂作业；使用时，在混凝土上钻孔、注入介质溶液，电脉冲冲击棒伸入孔内，通过传输电线可以外接市电，通过升压变压器升压并通过整流硅堆转变为直流高压电，为储能电容器充电，储能电容器通过前端的放电电极将电能瞬间释放，形成高能高频冲击波并通过介质溶液将冲击能量作用于破裂对象上，产生破碎分离效应，实现混凝土的预裂破碎。

本发明的电脉冲冲击波破裂结构，便于与混凝土上的致裂孔连接，结构紧凑，体积小，使用方便，密封性好；柔性水囊可以适用于各个方向的致裂孔，特别是可以克服上向的致裂孔难以充灌（密封）液体介质以实现冲击预裂的问题。

附图说明

图1-具体实施例的一种电脉冲冲击棒的结构示意图；

图2-具体实施例的一种电脉冲冲击波破裂结构的示意图；

其中，电脉冲冲击棒100，长圆筒1，放电电极2，能量控制器21，能量转换器22，储能电容器3，整流硅堆4，升压变压器5，传输电线6，封孔主体7，安装通孔71，第一水道72，第二水道73，凸环74，柔性水囊75，截止阀81，压力表82，泄流阀9，混凝土101，液体介质102。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

参见图1，具体实施例的一种电脉冲冲击棒，包括一刚性的长圆筒1，所述长圆筒1内从前端到后端依次设有放电电极2、储能电容器3、整流硅堆4和升压变压器5，所述放电电极2、储能电容器3、整流硅堆4和升压变压器5依次电连接，所述升压变压器5的后端连接传输电线6，所述传输电线6可从长圆筒1的后端伸出以便外接电源。

实施例的电脉冲冲击棒，将各结构件集成为一个棒状刚性整体，体积小、操作方便，提高了适用性，可方便地用于混凝土建筑物的拆除预裂作业；使用时，在混凝土上钻孔、注入介质溶液，电脉冲冲击棒伸入孔内，通过传输电线6可以外接市电，通过升压变压器5升压并通过整流硅堆4转变为直流高压电，为储能电容器3充电，储能电容器3通过前端的放电电极2，将电能瞬间释放，形成高能高频冲击波并通过介质溶液将冲击能量作用于破裂对象上，产生破碎分离效应，实现混凝土的预裂破碎；由于使用了升压变压器5和整流硅堆4，外接电源也可以是低压电源，使用方便。当然，混凝土上钻孔的孔口应进行相适配的封闭以便实施。

其中，所述放电电极2包括能量控制器21和能量转换器22，沿长圆筒1的长度方向，储能电容器3连接能量控制器21，能量控制器21连接能量转换器22。

这样，简化操作，使用更方便。能量控制器21中预设工作阈，向储能电容器3充电量达到能量控制器21的工作阈值时，能量控制器21即瞬间将储能电容器3中储存的电能传递给能量转换器22，通过能量转换器22以液电效应将电能瞬间释放，形成高压脉冲冲击波。实施时，各电子元器件可以是固设在长圆筒1内，长圆筒1前后端封闭，也可以是置于长圆筒1内，前端通过螺纹连接盖体限制轴向移动，后端连接一个带螺旋压簧的后盖，螺旋压簧压缩在后盖与升压变压器5之间以将各电子元器件稳固在长圆筒1内，类似手电筒的结构形式，升压变压器5后端的传输电线6穿出后盖。

参见图2，本发明还提供一种电脉冲冲击波破裂结构，包括封孔装置和上述的一种电脉冲冲击棒100，所述封孔装置包括圆柱状的封孔主体7，所述封孔主体7上沿轴向开设有安装通孔71，电脉冲冲击棒100置于所述安装通孔71内，电脉冲冲击棒100与所述安装通孔71之间设有密封圈，所述封孔主体7的前端密封连接有柔性水囊75，长圆筒1前端的放电电极2位于所述柔性水囊75内，所述封孔主体7的后端开设有可开闭的注水孔和泄流孔，所述注水孔和泄流孔分别通过封孔主体7内的第一水道72和第二水道73与所述柔性水囊75连通。

其中，所述封孔主体7的后端的圆周面上设有凸环74以用于插入定位。所述注水孔外接注水管，所述注水管上设有截止阀81以便开闭，截止阀81与注水孔之间的注水管段上设有压力表82；所述泄流孔外接泄流阀9。

为便于理解，简介其使用。使用时，可在混凝土101上钻致裂孔，孔径与封孔主体7的前端相对应，将封孔主体7的前端插入致裂孔中，通过凸环74定位插入深度，柔性水囊75在封孔主体7的最前端，也置于了致裂孔内，电脉冲冲击棒100前端的放电电极2至少应伸入柔性水囊75内（必要时，长圆筒1可以接长），通过注水管外接水源并通入液体介质102，填充柔性水囊75，柔性水囊75扩张至与致裂孔的内壁相贴，即柔性水囊75的扩张被致裂孔所限制，泄流孔处泄流阀9可起到排气和保证水压的作用，通入液体介质102达到所需要压力值后，关闭截止阀81；放电电极2将电能释放形成高压脉冲冲击波，通过液体介质102将冲击能量作用于致裂孔内壁，实现混凝土101的预裂破碎。柔性水囊75可以适用于各个方向的致裂孔，特别是可以克服上向的致裂孔难以充灌（密封）液体介质102的问题。图示的注水、泄流方位并非限制性的，为了更充分地排出气体，可以是周向对称设置，水平致裂孔时使泄流孔（第二水道73）位于上方以便更充分地排出气体和保压。制造时，柔性水囊75可以是通过热熔方式与封孔主体7相连，也可以是套在封孔主体7上，并通过束紧后凹入封孔主体7表面（对应在封孔主体7表面开有环槽）的弹性套圈绑扎连接，柔性水囊75填充液体介质102后的形态应与预钻的致裂孔对应设计。

实施例的电脉冲冲击波破裂结构，结构紧凑，体积小，使用方便，密封性好。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种电脉冲冲击棒，其特征在于：包括一刚性的长圆筒，所述长圆筒内从前端到后端依次设有放电电极、储能电容器、整流硅堆和升压变压器，所述放电电极、储能电容器、整流硅堆和升压变压器依次电连接，所述升压变压器的后端连接传输电线，所述传输电线可从长圆筒的后端伸出以便外接电源。

2.根据权利要求1所述一种电脉冲冲击棒，其特征在于：所述放电电极包括能量控制器和能量转换器，沿长圆筒的长度方向，储能电容器连接能量控制器，能量控制器连接能量转换器。

3.一种电脉冲冲击波破裂结构，其特征在于：包括封孔装置和如权利要求1或2所述的一种电脉冲冲击棒，所述封孔装置包括圆柱状的封孔主体，所述封孔主体上沿轴向开设有安装通孔，电脉冲冲击棒置于所述安装通孔内，电脉冲冲击棒与所述安装通孔之间设有密封圈，所述封孔主体的前端密封连接有柔性水囊，长圆筒前端的放电电极位于所述柔性水囊内，所述封孔主体的后端开设有可开闭的注水孔和泄流孔，所述注水孔和泄流孔分别通过封孔主体内的第一水道和第二水道与所述柔性水囊连通。

4.根据权利要求3所述一种电脉冲冲击波破裂结构，其特征在于：所述封孔主体的后端的圆周面上设有凸环以用于插入定位。

5.根据权利要求3所述一种电脉冲冲击波破裂结构，其特征在于：所述注水孔外接注水管，所述注水管上设有截止阀以便开闭，截止阀与注水孔之间的注水管段上设有压力表；所述泄流孔外接泄流阀。

Images