CN111197949B - 一种超导磁斥力岩石静态爆破装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超导磁斥力岩石静态爆破装置，包括上筒体、下筒体和底座，所述下筒体两对立侧面设有开口，所述下筒体内设有两对立设置的超导磁体，所述超导磁体底部等间隔均匀设置若干个滑动装置，所述滑动装置与底座上部滑动连接，所述两对立设置的超导磁体中通入电流产生互斥的磁场。本发明利用超导磁体在低温下具有高转变温度和临界磁场特别高的特性作为岩石爆破装置的能量来源，超导磁体产生互斥的磁场，互斥磁场推开外壁安全可靠，能量损耗少。

Description

一种超导磁斥力岩石静态爆破装置
技术领域
本发明涉及岩石爆破装置技术领域，具体而言，涉及一种超导磁斥力岩石静态爆破装置。
背景技术
随着城市化建设发展，出现大量的混凝土拆除、改造、岩石爆破等工程，岩石采掘的最有效方法是用炸药，但使用炸药爆破就存在较大的风险，破坏性极强，往往会产生大量飞溅的岩石碎块，具有严重的安全隐患。
超导磁体是指低温下用具有高转变温度和临界磁场特别高的第二类超导体制成线圈的一种电磁体。它的主要特点是无导线电阻产生的电损耗，也没有因铁芯存在而产生的磁损耗，具有很强的实用价值。在工业和科研上应用极广。
鉴于目前岩石静态爆破技术与装置中存在的一些缺陷----不环保、不安全、威力不大、效果不佳、噪声等等现象，本发明提出的技术与装置致力于解决这样的问题与矛盾。利用超导磁体在电流下产生的强大斥力作用撑裂岩石力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超导磁斥力岩石静态爆破装置，具有威力大、可控制、无噪声、环保无扬尘、效果明显的特点
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，一种超导磁斥力岩石静态爆破装置，包括上筒体、下筒体和底座，所述下筒体两对立侧面设有开口，所述下筒体内设有两对立设置的超导磁体，所述超导磁体底部等间隔均匀设置若干个滑动装置，所述滑动装置与底座上部滑动连接，所述两对立设置的超导磁体中通入相反方向的电流产生互斥的磁场。
进一步，所述滑动装置包括活动栓，所述底座中设有凹槽，凹槽靠近外侧的一端设有凸起的檐口，所述超导磁体底部固定在活动栓上，活动栓设置在所述凹槽中，活动栓底部与凹槽滑动连接。
进一步，所述超导磁体外侧固定连接超导磁体外壁，所述超导磁体外壁与所述下筒体上的开孔外形尺寸相匹配。
进一步，所述活动栓为横向“Z”字形，包括向上突出的上凸起和向下突出的下凸起以及连接所述上凸起和下凸起的水平连接部，所述上凸起与超导磁体固定连接，凹槽中设有与所述下凸起滑动连接的滑槽，所述下凸起设置在所述滑槽中。
进一步，所述上筒体内设有液氮室，所述液氮室外侧设有液氮室外壁，所述液氮室底部设有液氮管道与所述下筒体内部连通，所述液氮管道上设有液氮控制阀门。
进一步，所述液氮室底部与下筒体之间设有隔热层。
进一步，还包括外接线路，所述外接线路连接超导磁体，给所述超导磁体提供电流。
进一步，所述超导磁体外壁由合金材料制成。
与现有技术相比，本发明至少包括以下有益效果：
1、本发明通过利用超导磁体在低温下具有高转变温度和临界磁场特别高的特性作为岩石爆破装置的能量来源，安全可靠，能量损耗少；
2、本发明装置结构紧凑，不使用时整个装置均可收纳到下筒体中，便于运输；
3、本发明超导磁体与下筒体滑动连接，超导磁体产生互斥的磁场，互斥磁场推开外壁，外壁撑开岩石，噪音小、威力大。
4、本发明可通过控制通入超导磁体中电流大小控制超导磁体之间产生的磁场大小，威力可控，安全可靠。
附图说明
图1为本发明撑开状态正视图；
图2为本发明撑开状态俯视图；
图3为本发明撑开状态左视图；
图4为本发明图2中1-1截面图；
图5为本发明图4中液氮室放大图；
图6为本发明图4中底部局部放大图；
图中：
1-上筒体，2-下筒体，3-底座，4-开口，5-超导磁体，6-活动栓，61-上凸起，62-下凸起，63-水平连接部，7-凹槽，8-檐口，9-超导磁体外壁，10-滑槽，11-液氮室，12-液氮室外壁，13-液氮管道，14-液氮控制阀门，15-隔热层，16-外接线路。
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。
需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，并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“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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申请中的具体含义。
如图1-6所示，本申请实施例提供了一种超导磁斥力岩石静态爆破装置，包括外筒，所述外筒内部中空，包括上筒体1、下筒体2和底座3，所述下筒体2两对立侧面设有开口4，所述下筒体2内设有两对立设置的超导磁体5，所述超导磁体5底部等间隔均匀设置若干个滑动装置，所述滑动装置与底座3上部滑动连接，所述两对立设置的超导磁体5中通入相反方向的电流。
在上述实施例中，超导磁体是由超导材料制成的线圈，两块超导磁体并排放置，并在两块超导磁体中加入相反方向的电流，使得两块超导磁体中产生互斥的磁场，互斥磁场推开外壁，超导磁体外壁9撑开岩石。
进一步优选的实施例中，滑动装置包括活动栓6，底座3中设有凹槽7，凹槽7靠近外侧的一端设有凸起的檐口8，所述超导磁体5底部固定在活动栓6上，活动栓6设置在所述凹槽7中，活动栓6底部与凹槽7滑动连接。活动栓6为横向“Z”字形，包括向上突出的上凸起61和向下突出的下凸起62以及连接所述上凸起61和下凸起62的水平连接部63，所述上凸起61与超导磁体5固定连接，凹槽7中设有与所述下凸起62滑动连接的滑槽10，所述下凸起62设置在所述滑槽10中。
在上述实施例中，活动栓6与底座3中的凹槽7中接触面上灌入润滑油，减小活动栓6与底座3之间的摩擦力，便于超导磁体5在产生互斥的磁场时，能够快速向外推动超导磁体外壁9撑开岩石，凹槽7靠近外侧的一端设有凸起的檐，可以阻止活动栓6完全从底座3的凹槽7中滑出去，超导磁铁外壁在撑开到一定程度后受到活动栓6的约束而保持稳定，起到保护作用，避免发生意外。
进一步优选的实施例中，所述超导磁体5外侧固定连接超导磁体外壁9，所述超导磁体外壁9与所述下筒体2上的开孔外形尺寸相匹配。
上述实施例中，超导磁体外壁9与下筒体2开孔尺寸相匹配，超导磁体5不被撑开时可以完全收纳进去下筒体2中。
进一步优选的实施例中，上筒体1内设有液氮室11，所述液氮室11外侧设有液氮室外壁12，所述液氮室11底部设有液氮管道13与所述下筒体2内部连通，所述液氮管道13上设有液氮控制阀门14。
本实施例中，液氮管道13上的液氮阀门可以为电动阀门，可以连接外接线路16在外部通过开关控制，液氮室11即液氮冷却装置，是对超导磁体5进行低温冷却的装置，通过电源控制液氮控制阀门14对超导磁体5进行液氮输送，使得超导磁体5冷却达到超导状态。
液氮室11底部与下筒体2之间设有隔热层15，避免液氮室11和下筒体2之间进行传热。
超导磁体5外壁由合金材料制成，不具有磁性，硬度大，质量轻，是承受超导磁体5斥力的装置，分别设置于两块超导磁体5的外侧，也是装置的左右壁。其作用是将超导磁体5产生的斥力传给岩石壁，使得岩石被撑开，超导磁体外壁9可采用钛合金。铝合金等，但不限于以上两种合金材料。
本发明的工作流程如下：
1.选取放置本发明装置的位置，对需要进行爆破的岩石进行开孔；
2.将本发明装置放置进入岩石中开好的孔中；
3.连接电源后打开液氮控制阀，向下筒体内输送液氮；
4.向两对立设置的超导磁体中通入电流；
5.两个超导磁体中产生互斥的磁场，互斥磁场推开超导磁体外壁9，超导磁体外壁9撑开岩石；
6.完成爆破后，活动栓向内回收，回收装置。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (7)

1.一种超导磁斥力岩石静态爆破装置，其特征在于:包括外筒，所述外筒内部中空，包括上筒体、下筒体和底座，所述下筒体两对立侧面设有开口，所述下筒体内设有两对立设置的超导磁体，所述超导磁体底部等间隔均匀设置若干个滑动装置，所述滑动装置与底座上部滑动连接，所述两对立设置的超导磁体中通入电流产生互斥的磁场；所述上筒体内设有液氮室，所述液氮室外侧设有液氮室外壁，所述液氮室底部设有液氮管道与所述下筒体内部连通，所述液氮管道上设有液氮控制阀门。
2.根据权利要求1所述的一种超导磁斥力岩石静态爆破装置，其特征在于：所述滑动装置包括活动栓，所述底座中设有凹槽，凹槽靠近外侧的一端设有凸起的檐口，所述超导磁体底部固定在活动栓上，活动栓设置在所述凹槽中，活动栓底部与凹槽滑动连接。
3.根据权利要求2所述的一种超导磁斥力岩石静态爆破装置，其特征在于：所述超导磁体外侧固定连接超导磁体外壁，所述超导磁体外壁与所述下筒体上的开孔外形尺寸相匹配。
4.根据权利要求3所述的一种超导磁斥力岩石静态爆破装置，其特征在于：所述活动栓为横向“Z”字形，包括向上突出的上凸起和向下突出的下凸起以及连接所述上凸起和下凸起的水平连接部，所述上凸起与超导磁体固定连接，凹槽中设有与所述下凸起滑动连接的滑槽，所述下凸起设置在所述滑槽中。
5.根据权利要求1所述的一种超导磁斥力岩石静态爆破装置，其特征在于：所述液氮室底部与下筒体之间设有隔热层。
6.根据权利要求1所述的一种超导磁斥力岩石静态爆破装置，其特征在于：还包括外接线路，所述外接线路连接超导磁体，给所述超导磁体提供电流。
7.根据权利要求3所述的一种超导磁斥力岩石静态爆破装置，其特征在于：所述超导磁体外壁由合金材料制成。
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