CN114279285A - 一种现场混装炸药的耦合装药系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及爆破装备技术领域，特别涉及一种现场混装炸药的耦合装药系统，解决现有技术中的装置及结构在应用中存在自动耦合装药自动化程度低，且高度依赖人员操作，存在安全隐患的技术问题。管筒第一端形成开口，且管筒能够插入炮孔内、且管筒的长度大于炮孔的长度，利用管筒与炮孔，完成现场耦合装药，推送部件的推送部在耦合装药时随着填充逐渐完成使得管筒退出炮孔，利用预设轨道部稳定退出过程，通过位移监测组件实现装药进度控制；具有效率高、能够完成耦合装药，自动化程度高等优势。

Description

一种现场混装炸药的耦合装药系统

技术领域

本发明涉及爆破装备技术领域，特别涉及一种现场混装炸药的耦合装药系统。

背景技术

现行方式中，掘进爆破耦合装药时的炮孔压力峰值与X轴向拉应力峰值，在爆破初始阶段较不耦合装药时大，随着距炸药中心距离的増大，爆破的继续发展，耦合装药较不耦合装药具有应力衰减速度快，作用时间短，振速较小等优势；并且耦合装药使得炮孔近区的破碎程度大，大量吸收炸药爆炸能量，加快冲击波衰减，减小了对巷道围岩的扰动，且振速较低，更适合于煤矿巷道掘进。

如中国发明申请，申请号CN202010944601.3，该技术方案公开了一种用于炮孔耦合装药的辅助装置及其使用方法，目的在于实现耦合装药，使得该装置结构简单，制备容易，操作方便，并且满足间隔装药和轴向装药，实用性更好；

在如中国实用新型，专利好CN201921989981.1，本实用新型公开一种炮孔耦合装药辅助装置，包括直管，扣件，挂钩，压重和压载块，在装置自重压力的作用下使割破的乳化炸药填充至相邻的空隙，实现局部耦合装药，增大局部爆炸冲击力。

现有技术中存在的问题是：上述引证专利以及现有技术中对于耦合装药的现场混装即使提供了上述装置及结构，但在应用中存在自动耦合装药自动化程度低，且高度依赖人员操作，存在安全隐患的技术问题。

发明内容

本发明要解决现有技术中的装置及结构在应用中存在自动耦合装药自动化程度低，且高度依赖人员操作，存在安全隐患的技术问题，提供一种现场混装炸药的耦合装药系统。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案具体如下：

一种现场混装炸药的耦合装药系统，包括：

管筒，其第一端形成开口，且所述管筒能够插入炮孔内、且所述管筒的长度大于所述炮孔的长度；

推送部件，其能够与所述管筒位于所述炮孔外的一侧连接、且所述推送部件具有一推送部，所述推送部位于所述管筒内；

所述推送部能够与所述管筒之间形成装填空间，所述装填空间内能够填充乳化炸药卷；

所述推送部能够执行一在所述管筒方向的往复动作以及一在所述管筒内径截面上的、且在一预设角度范围内的往复旋转动作以使得所述乳化炸药卷能够被割破并向所述炮孔耦合装药；

所述推送部在耦合装药时，其往复动作产生的反作用力能够在炮孔耦合装药的过程中将所述管筒向所述炮孔外推动，以使得所述推送部件、所述管筒能够在一预设轨道部上向远离所述炮孔的方向滑出；

位移监测组件，其能够检测到所述管筒滑出所述炮孔的位移，并基于所述位移的数值控制乳化炸药向所述管筒的补入或者驱动所述推送部件停止工作。

具体地，所述管筒的外径等于所述炮孔的内径；

所述推送部件包括：

第一壳体，其能够与所述管筒的第二端可拆卸的连接。

具体地，所述推送部包括：

推送杆，其布置在所述管筒内；

所述推送杆的长度方向均匀布置螺旋状的绞龙叶片；

所述推送杆的第一端连接有推动盘；

所述推送部能够执行所述管筒方向的执行所述往复动作时，

所述推送杆的最大行进长度为：所述推动盘与所述管筒第一端的截面平齐。

具体地，所述推送部件还包括：

连接座，其第一端连接所述推送杆的第二端；

所述连接座呈圆柱形，所述推送杆与所述连接座的连接点与所述连接座的中心呈偏心布置；

所述连接座的周向设置有多个密封槽，所述密封槽上设置有密封垫，所述密封垫用以密封所述壳体和所述连接座之间的间隙。

具体地，所述推送部包括：

第二壳体，其第一端与所述第一壳体连接；

所述第二壳体内能够套设一旋转架；

所述旋转架包括：

由三个条状板连接的第一环形体和第二环形体，以

使得所述旋转架整体构造呈镂空的圆柱状；

其中，一个所述条状板上设置有转轴柱，所述转轴柱与该条状板垂直；

两个限位平衡杆，连接在一限位连接体上；

所述转轴柱能够位于两个限位平衡杆一端形成的夹缝之间；

旋转轴，其与所述限位连接体连接，与两个所述限位平衡杆呈垂直布置；

所述旋转轴能够穿过所述条状板之间形成空隙以及所述第二壳体；

所述旋转轴通过轴承连接在所述第二壳体上；

所述旋转轴的一端穿出所述第二壳体并连接一驱动电机。

具体地，还包括有第三壳体，其第一端连接所述第二壳体的第二端；

机器手连接盘，其设置在所述第三壳体的第二端，所述机器手连接盘能够可拆卸的连接工程车的悬臂机械手。

具体地，所述预设轨道部包括：

多个平衡杆，对称的布置在所述管筒的两侧，且位于所述炮孔之外；

所述平衡杆与所述管筒的外周或者所述第三壳体的外周连接；

滑动套筒，每一个所述平衡杆远离所述管筒的一端垂直连接有滑动套筒；

所述滑动套筒能够轨接在一直线轨道上；

所述直线轨道架设在一升降机上，所述升降机为剪叉式升降机。

具体地，所述位移监测组件包括：

检测标地，其设置在所述第三壳体的周向；

激光测距仪，其用以检测其至所述检测标地的距离；

数据接收模块，其用以接收所述激光测距仪产生的数据；

数据处理模块，其用以处理所述数据，具体处理方式为：

当所述数据在预设时间内持续为定值时，所述数据处理模块输出

第一信号，并由一第一执行器接收所述第一信号以驱动一乳化炸药输入阀；

所述管筒位于所述炮孔之外的部分连接有输入管，所述输入管通过软管连接一乳化炸药输送设备，所述输入管上设置所述乳化炸药输入阀；

当所述数据为一预设的最小值时，所述数据处理模块输出第二信号，并由一第二执行器接收所述第二信号以驱动所述驱动电机停止工作。

本发明具有以下的有益效果：

本申请能够有效的利用管筒与炮孔，完成现场耦合装药，推送部件的推送部在耦合装药时随着填充逐渐完成使得管筒退出炮孔，利用预设轨道部稳定退出过程，通过位移监测组件实现装药进度控制；具有效率高、能够完成耦合装药，自动化程度高等优势。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的推送部的三维示意图；

图3为本发明的旋转架的结构示意图；

图4为本发明的位移监测组件的系统示意图。

图中的附图标记表示为：

管筒10、开口101、炮孔1、推送部件20、推送部210、乳化炸药卷2、预设轨道部30、位移监测组件40；

第一壳体211、推送杆221、绞龙叶片222、推动盘223；

连接座231、密封槽232、密封垫233；

第二壳体241、旋转架242、条状板253、转轴柱254；

限位平衡杆255、限位连接体256、夹缝257、旋转轴258、驱动电机259；

第三壳体271、机器手连接盘212、平衡杆311、滑动套筒312、直线轨道313；

检测标地410、激光测距仪420、数据接收模块430、数据处理模块440；

乳化炸药输入阀444、输入管443、第一执行器441、第二执行器442。

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，本申请中为了便于描述，以当前视图中“左侧”为“第一端”，“右侧”为“第二端”，“上侧”为“第一端”，“下侧”为“第二端”，如此描述的目的在于清楚的表达该技术方案，不应当理解为对本申请技术方案的不当限定。

本发明要解决现有技术中的装置及结构在应用中存在自动耦合装药自动化程度低，且高度依赖人员操作，存在安全隐患的技术问题，提供一种现场混装炸药的耦合装药系统，具体本技术方案的设计构思在于，请参阅附图1所示，该现场混装炸药的耦合装药系统，包括：管筒10，管筒10第一端形成开口101，且管筒10能够插入炮孔1内、且管筒10的长度大于炮孔1的长度；管筒10可采用塑料或者UPVC材质制作；推送部件20，推送部件20能够与管筒10位于炮孔1外的一侧连接、且推送部件20具有一推送部210，推送部210位于管筒10内；推送部210能够与管筒10之间形成装填空间201，装填空间201内能够填充乳化炸药卷2；推送部210能够执行一在管筒10方向的往复动作以及一在管筒10内径截面上的、且在一预设角度范围内的往复旋转动作以使得乳化炸药卷2能够被割破并向炮孔1耦合装药；推送部210在耦合装药时，其往复动作产生的反作用力能够在炮孔1耦合装药的过程中将管筒10向炮孔1外推动，以使得推送部件20、管筒10能够在一预设轨道部30上向远离炮孔1的方向滑出；位移监测组件40，其能够检测到管筒10滑出炮孔1的位移，并基于位移的数值控制乳化炸药向管筒10的补入或者驱动推送部件20停止工作；本技术方案通过在管筒10预装炸药卷2，利用推送部210周期性旋转预设角度以及在管筒10长度方向往复运动的方式，将炸药卷2中的乳化炸药不断的向炮孔2内输送，利用乳化炸药对于炮孔1的填充后，推送部210往复运动产生的反作用力，当炮孔1中的空间不断被乳化炸药填充，并由推送部210机械推动实现乳化炸药与炮孔1的耦合装填，整个过程能够在施工现场完成，并配合现有技术带有悬臂或者机械臂的工程车引导指炮孔的定位后，断开机械臂，使得该系统工作，并利用管筒10不断推出炮孔1的位移的方式控制装填进度和乳化炸药的补入；如此，在装填现场，操作人员可以远距离操作，远离状态现场，使得整个过程保证人员的安全，同时装填过程无需人员操作，自动化程度高。

在一个具体的实施例中，请参阅图1所示，管筒10的外径等于炮孔1的内径；推送部件20包括：第一壳体211，其能够与管筒10的第二端可拆卸的连接。

在一个具体的实施例中，请参阅图1所示，推送部210包括：推送杆221，其布置在管筒10内；推送杆221的长度方向均匀布置螺旋状的绞龙叶片222；绞龙叶片222主要起到割破炸药卷2，以及在管筒10长度方向的往复运动逐渐的向炮孔1输送填充乳化炸药，实现耦合装填。

进一步地，推送杆221的第一端连接有推动盘223，推动盘223用于捣实乳化炸药，也便于反作用力的施力回馈；推送部210能够执行管筒10方向的执行往复动作时，推送杆221的最大行进长度为：推动盘223与管筒10第一端的截面平齐。

在一个具体的实施例中，请参阅图1所示，推送部件20还包括：连接座231，其第一端连接推送杆221的第二端；连接座231呈圆柱形，推送杆221与连接座231的连接点与连接座231的中心呈偏心布置；连接座231的周向设置有多个密封槽232，密封槽232上设置有密封垫233，密封垫233用以密封壳体211和连接座231之间的间隙；起到对于乳化炸药密封，防止反向流窜的目的。

在一个具体的实施例中，请参阅图2、3所示，推送部210包括：第二壳体241，其第一端与第一壳体211连接；第二壳体241内能够套设一旋转架242；

旋转架242包括：由三个条状板253连接的第一环形体251和第二环形体252，以使得旋转架242整体构造呈镂空的圆柱状；其中，一个条状板253上设置有转轴柱254，转轴柱254与该条状板253垂直；两个限位平衡杆255，连接在一限位连接体256上；

转轴柱254能够位于两个限位平衡杆255一端形成的夹缝257之间；旋转轴258，其与限位连接体256连接，与两个限位平衡杆255呈垂直布置；旋转轴258能够穿过条状板253之间形成空隙以及第二壳体241；旋转轴258通过轴承连接在第二壳体241上；旋转轴258的一端穿出第二壳体241并连接一驱动电机259。

两个限位平衡杆255夹着转轴柱254，限位连接体256自转，转轴柱254在夹缝257之间产生往复的位移，使得旋转架242往复运动，两个限位平衡杆255与转轴柱254配合产生在预设角度范围的往复转动的效果；往复转动使得绞龙叶片222能够割破填充的炸药卷2.

在一个具体的实施例中，请参阅图1所示，还包括有第三壳体271，其第一端连接第二壳体241的第二端；机器手连接盘212，其设置在第三壳体211的第二端，机器手连接盘212能够可拆卸的连接工程车的悬臂机械手；应当理解的是，本系统在工作时，机器手连接盘212与连接工程车的悬臂机械手处于断开状态，工程车的悬臂机械手的主要作用是用于配合筒管10定位炮孔1。

在一个具体的实施例中，请参阅图1所示，预设轨道部30包括：多个平衡杆311，对称的布置在管筒10的两侧，且位于炮孔之外；平衡杆311与管筒10的外周或者第三壳体271的外周连接；滑动套筒312，每一个平衡杆311远离管筒10的一端垂直连接有滑动套筒312；滑动套筒312能够轨接在一直线轨道313上；直线轨道313架设在一升降机314上，升降机为剪叉式升降机，以适应不同高度的炮孔1。

在一个具体的实施例中，请参阅图1、4所示，位移监测组件40包括：检测标地410，其设置在第三壳体271的周向；激光测距仪420，其用以检测其至检测标地410的距离；数据接收模块430，其用以接收激光测距仪420产生的数据；数据处理模块440，其用以处理数据，具体处理方式为：当数据在预设时间内持续为定值时，数据处理模块440输出第一信号，并由一第一执行器441接收第一信号以驱动一乳化炸药输入阀444；管筒10位于炮孔1之外的部分连接有输入管443，输入管443通过软管连接一乳化炸药输送设备，输入管443上设置乳化炸药输入阀444；当数据为一预设的最小值时，数据处理模块440输出第二信号，并由一第二执行器442接收第二信号以驱动驱动电机259停止工作。

综上所述，本申请能够有效的利用管筒10与炮孔1，完成现场耦合装药，推送部件20的推送部210在耦合装药时随着填充逐渐完成使得管筒10退出炮孔1，利用预设轨道部30稳定退出过程，通过位移监测组件40实现装药进度控制；具有效率高、能够完成耦合装药，自动化程度高等优势。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种现场混装炸药的耦合装药系统，其特征在于，包括：

管筒(10)，其第一端形成开口(101)，且所述管筒(10)能够插入炮孔(1)内、且所述管筒(10)的长度大于所述炮孔(1)的长度；

推送部件(20)，其能够与所述管筒(10)位于所述炮孔(1)外的一侧连接、且所述推送部件(20)具有一推送部(210)，所述推送部(210)位于所述管筒(10)内；

所述推送部(210)能够与所述管筒(10)之间形成装填空间(201)，所述装填空间(201)内能够填充乳化炸药卷(2)；

所述推送部(210)能够执行一在所述管筒(10)方向的往复动作以及一在所述管筒(10)内径截面上的、且在一预设角度范围内的往复旋转动作以使得所述乳化炸药卷(2)能够被割破并向所述炮孔(1)耦合装药；

所述推送部(210)在耦合装药时，其往复动作产生的反作用力能够在炮孔(1)耦合装药的过程中将所述管筒(10)向所述炮孔(1)外推动，以使得所述推送部件(20)、所述管筒(10)能够在一预设轨道部(30)上向远离所述炮孔(1)的方向滑出；

位移监测组件(40)，其能够检测到所述管筒(10)滑出所述炮孔(1)的位移，并基于所述位移的数值控制乳化炸药向所述管筒(10)的补入或者驱动所述推送部件(20)停止工作。

2.如权利要求1所述的现场混装炸药的耦合装药系统，其特征在于，所述管筒(10)的外径等于所述炮孔(1)的内径；

所述推送部件(20)包括：

第一壳体(211)，其能够与所述管筒(10)的第二端可拆卸的连接。

3.如权利要求2所述的现场混装炸药的耦合装药系统，其特征在于，所述推送部(210)包括：

推送杆(221)，其布置在所述管筒(10)内；

所述推送杆(221)的长度方向均匀布置螺旋状的绞龙叶片(222)；

所述推送杆(221)的第一端连接有推动盘(223)；

所述推送部(210)能够执行所述管筒(10)方向的执行所述往复动作时，所述推送杆(221)的最大行进长度为：所述推动盘(223)与所述管筒(10)第一端的截面平齐。

4.如权利要求3所述的现场混装炸药的耦合装药系统，其特征在于，所述推送部件(20)还包括：

连接座(231)，其第一端连接所述推送杆(221)的第二端；

所述连接座(231)呈圆柱形，所述推送杆(221)与所述连接座(231)的连接点与所述连接座(231)的中心呈偏心布置；

所述连接座(231)的周向设置有多个密封槽(232)，所述密封槽(232)上设置有密封垫(233)，所述密封垫(233)用以密封所述壳体(211)和所述连接座(231)之间的间隙。

5.如权利要求4所述的现场混装炸药的耦合装药系统，其特征在于，所述推送部(210)包括：

第二壳体(241)，其第一端与所述第一壳体(211)连接；

所述第二壳体(241)内能够套设一旋转架(242)；

所述旋转架(242)包括：

由三个条状板(253)连接的第一环形体(251)和第二环形体(252)，以使得所述旋转架(242)整体构造呈镂空的圆柱状；

其中，一个所述条状板(253)上设置有转轴柱(254)，所述转轴柱(254)与该条状板(253)垂直；

两个限位平衡杆(255)，连接在一限位连接体(256)上；

所述转轴柱(254)能够位于两个限位平衡杆(255)一端形成的夹缝(257)之间；

旋转轴(258)，其与所述限位连接体(256)连接，与两个所述限位平衡杆(255)呈垂直布置；

所述旋转轴(258)能够穿过所述条状板(253)之间形成空隙以及所述第二壳体(241)；

所述旋转轴(258)通过轴承连接在所述第二壳体(241)上；

所述旋转轴(258)的一端穿出所述第二壳体(241)并连接一驱动电机(259)。

6.如权利要求5所述的现场混装炸药的耦合装药系统，其特征在于，还包括有第三壳体(271)，其第一端连接所述第二壳体(241)的第二端；

机器手连接盘(212)，其设置在所述第三壳体(211)的第二端，所述机器手连接盘(212)能够可拆卸的连接工程车的悬臂机械手。

7.如权利要求6所述的现场混装炸药的耦合装药系统，其特征在于，所述预设轨道部(30)包括：

多个平衡杆(311)，对称的布置在所述管筒(10)的两侧，且位于所述炮孔之外；

所述平衡杆(311)与所述管筒(10)的外周或者所述第三壳体(271)的外周连接；

滑动套筒(312)，每一个所述平衡杆(311)远离所述管筒(10)的一端垂直连接有滑动套筒(312)；

所述滑动套筒(312)能够轨接在一直线轨道(313)上；

所述直线轨道(313)架设在一升降机(314)上，所述升降机为剪叉式升降机。

8.如权利要求7所述的现场混装炸药的耦合装药系统，其特征在于，所述位移监测组件(40)包括：

检测标地(410)，其设置在所述第三壳体(271)的周向；

激光测距仪(420)，其用以检测其至所述检测标地(410)的距离；

数据接收模块(430)，其用以接收所述激光测距仪(420)产生的数据；

数据处理模块(440)，其用以处理所述数据，具体处理方式为：

当所述数据在预设时间内持续为定值时，所述数据处理模块(440)输出第一信号，并由一第一执行器(441)接收所述第一信号以驱动一乳化炸药输入阀(444)；

所述管筒(10)位于所述炮孔(1)之外的部分连接有输入管(443)，所述输入管(443)通过软管连接一乳化炸药输送设备，所述输入管(443)上设置所述乳化炸药输入阀(444)；

当所述数据为一预设的最小值时，所述数据处理模块(440)输出第二信号，并由一第二执行器(442)接收所述第二信号以驱动所述驱动电机(259)停止工作。

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