CN212003169U - 一种带微波辅助破岩装置的液压破碎锤 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种带微波辅助破岩装置的液压破碎锤。包括液压破碎锤、微波辅助破岩装置和电动推杆模块，其特征在于：所述液压破碎锤的壳体上部设置一个支座组件，所述支座组件上连接的是电动推杆模块，所述电动推杆模块的另一端设有微波辅助破岩装置经连接头连接，所述的微波辅助破岩装置包括微波发生装置和波导管。与相关技术相比，本实用新型提供的带微波辅助破岩装置的液压破碎锤是采用了“微波+机械”的方法。先通过微波快速加热岩石，使岩石逐渐产生裂缝、降低岩石的荷载强度等力学特性，再使用液压破碎锤对岩石进行破碎、开采，从而大大地提高了破岩效率，同时也减小了机械化施工过程中钎杆的磨碎，节约了工程成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及破岩装置技术领域中的一种带微波辅助破岩装置的液压破碎锤，主要应用于冶金、矿山、建筑、公路等。
背景技术
随着经济的发展和国家战略发展的需要，地下空间开发的工程日益增多。目前在地下空间工程中常采用爆破法、破碎法、盾构法进行岩石的破碎。传统的爆破法所采用的工程炸药污染大且爆破容易扰动围压，可控性差，特别在高地应力区域容易诱发岩爆，具有一定的危险性。而盾构法在对硬岩进行破碎时能耗高且对刀具的磨损较大，成本较高，且由于设备限制应用场景有局限性。由挖掘机装载的液压破碎锤因其成本低，作业方式灵活且较为安全被广泛应用于各种工程，但传统形式的液压破碎锤容易出现冲击连续性差、冲击力下降、钎杆易磨损失效等问题,特别是在破碎硬岩时,钎杆的磨损非常严重，破碎极为困难,且成本投入高。因此，需求一种新的破碎锤施工工艺来保证对硬质岩石进行快速、安全、环保的破碎
近年来，微波作为一种新型的加热技术在岩石采矿领域被广泛研究，微波加热具有加热速度快、穿透能力强、热量损失小、控制及时等特点。微波加热效果主要取决于材料本身的特性，微波加热破碎岩石正是利用了造岩矿物微波活性的差异，将温度梯度引入到岩石的内部，从而产生不均匀热应力。当这些热应力超过岩石中某些矿物内部或不同矿物之间的粘结强度时既产生微裂缝。持续的微波辐照会使得这些微裂缝不断发育，扩展形成宏观裂缝，最终破坏了岩体的完整性降低其力学强度，使得机械破碎的效率得到提高。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种带微波辅助破岩装置的液压破碎锤，可克服传统液压破碎锤在硬质岩的施工环境下所存在的不足；通过微波加热岩石降低岩石强度，延长钎杆的使用寿命，从而提高破岩效率、降低工程成本。
为了实现上述目的，本实用新型是这样实现的：一种带微波辅助破岩装置的液压破碎锤，包括液压破碎锤、微波辅助破岩装置和电动推杆；所述液压破碎锤的壳体上部设置一个支座组件，所述支座组件上连接的是电动推杆，所述电动推杆的另一端与微波辅助破岩装置经连接头连接，所述的微波辅助破岩装置包括微波发生装置和波导管。
进一步的设置在于：
所述的带微波辅助破岩装置的液压破碎锤，还包括具有收容空间的破碎锤壳体，在所述收容空间中依次设置的破碎锤本体和钎杆。
所述的破碎锤壳体上部设置了支座组件，所述的支座组件上连接了电动推杆。
所述的电动推杆是一种将电动机的旋转运动转变为直线往复运动的驱动装置，包括驱动电机、控制器和推杆；所述的驱动电机与控制器固定在与支座组件上；所述的控制器另一端连接推杆，在所述的推杆远离控制装置的一侧设有通过连接头连接的微波辅助破岩装置。
所述的微波发生装置与推杆经连接头相连，在另一端连接的是波导管。
所述微波发生装置主要由控制模块、冷却水循环装置与磁控管组成；所述的控制模块包括电源、功率控制电路、变压器用以控制热源,为磁控管的工作创造条件；所述冷却水循环装置保证微波发生装置的正常运行；所述的磁控管与波导管相连接，将直流电能转化为微波能量，以连续波的形式提供稳定的微波功率，微波频率为2.45GHz，功率可由功率控制系统调节，功率大小范围为1—30kW。
所述波导管为圆形或矩形，且波导管为分段式，与螺栓连接可调整方向及长度，与钎杆延伸方向相同。
与相关技术相比，本实用新型提供的带微波辅助破岩装置的液压破碎锤是采用了“微波 +机械”的方法。先通过微波快速加热岩石，使岩石逐渐产生裂缝、降低岩石的荷载强度、抗拉抗压强度等力学特性，再使用液压破碎锤对岩石进行破碎、开采，从而大大地提高了破岩效率，同时也减小了机械化施工过程中钎杆的磨碎，节约了工程成本。
附图说明
图1是微波辅助破岩装置的液压破碎锤结构示意图。
图2是微波发生装置的微波发生原理图。
图中：1波导管，2微波发生装置，3推杆，4控制装置，5支座组件，6驱动电机，7钎杆，8壳体，9破碎锤本体，10电源，11功率控制电路，12变压器，13磁控管，14冷却水循环装置
具体实施方式
如图1所示，一种带微波辅助破岩装置的液压破碎锤，包括：1波导管，2微波发生装置， 3推杆，4控制器，5支座组件，6驱动电机，7钎杆，8壳体，9破碎锤本体。
所述的一种带微波辅助破岩装置的液压破碎锤包括液压破碎锤、微波辅助破岩装置和电动推杆；在所述液压破碎锤的壳体8上部设置一个支座组件，所述支座组件上连接的是电动推杆，所述电动推杆的另一端与微波辅助破岩装置经连接头连接，所述的微波辅助破岩装置包括微波发生装置2和波导管1。
所述的液压破碎锤，还包括具有收容空间的破碎锤壳体8，在所述收容空间中依次设置的破碎锤本体9和钎杆7。
所述的破碎锤壳体8上部设置了支座组件5，支座组件5上连接了电动推杆。
所述的电动推杆是一种将电动机的旋转运动转变为直线往复运动的驱动装置，包括驱动电机6、控制器4和推杆3；驱动电机6与控制器4固定在与支座组件5上；控制器4另一端连接的是推杆3，在推杆3远离控制装置的一侧设有通过连接头连接的微波辅助破岩装置2。
所述的微波发生装置2与推杆3经连接头相连，在另一端连接的是波导管1。
如图2所示，微波发生装置2主要由控制模块、冷却水循环装置14与磁控管13组成；控制模块包括电源10、功率控制电路11、变压器12用以控制热源，为磁控管的工作创造条件；冷却水循环装置14保证微波发生装置的正常运行；所述的磁控管与波导管相连接，将直流电能转化为微波能量，以连续波的形式提供稳定的微波功率，微波频率为2.45GHz，功率可由功率控制系统调节，功率大小范围为1—30kW。
所述波导管1为圆形或矩形，且波导管1为分段式，与螺栓连接可调整方向及长度，与钎杆7延伸方向相同。
一种利用带微波辅助破岩装置的液压破碎锤的破岩方法，该方法的实施如下：
(1)启动电动推杆的控制装置4，驱动电机6经齿轮减速后，通过带动丝杆螺母，利用驱动电机6正反转推动推杆3动作，将波导管1送至岩石前方一定距离；
(2)然后启动微波发生装置2，通过启动电源10、功率控制电路11、变压器12来控制热源，由磁控管13产生微波通过波导管1照射岩石，同时冷却水循环装置14保证微波发生装置的正常运行；
(3)当岩石强度降低、表面产生裂纹时，关闭微波发生装置2，控制推杆3将其收回初始位置，
(4)通过使用破碎锤本体9和钎杆7对岩石进行机械破岩。
本实用新型设计的利用带微波辅助破岩装置的液压破碎锤，利用持续的微波辐照降低岩石的强度，通过微裂缝不断发育，扩展形成宏观裂缝，使得机械破碎的效率得到提高，同时延长了液压破碎锤钎杆的使用寿命，降低了破岩的成本。低了检测成本，实现了智能化，且不影响隧道的正常运营。本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。
Claims (7)
1.一种带微波辅助破岩装置的液压破碎锤，包括液压破碎锤、微波辅助破岩装置和电动推杆，其特征在于：所述液压破碎锤的壳体上部设置一个支座组件，所述支座组件上连接的是电动推杆，所述电动推杆的另一端与微波辅助破岩装置经连接头连接，所述的微波辅助破岩装置包括微波发生装置和波导管。
2.根据权利要求1所述的带微波辅助破岩装置的液压破碎锤，其特征在于，还包括具有收容空间的破碎锤壳体，在所述收容空间中依次设置的破碎锤本体和钎杆。
3.根据权利要求1所述的带微波辅助破岩装置的液压破碎锤，其特征在于，所述的破碎锤壳体上部设置了支座组件，所述的支座组件上连接了电动推杆。
4.根据权利要求1所述的带微波辅助破岩装置的液压破碎锤，其特征在于，所述的电动推杆是一种将电动机的旋转运动转变为直线往复运动的驱动装置，包括驱动电机、控制器和推杆；所述的驱动电机与控制器固定在与支座组件上；所述的控制器另一端连接的是推杆，在所述的推杆远离控制装置的一侧设有通过连接头连接的微波辅助破岩装置。
5.根据权利要求1所述的带微波辅助破岩装置的液压破碎锤，其特征在于，所述的微波发生装置与推杆经连接头相连，在另一端连接的是波导管。
6.根据权利要求1所述的带微波辅助破岩装置的液压破碎锤，其特征在于，所述微波发生装置主要由控制模块、冷却水循环装置与磁控管组成；所述的控制模块包括电源、功率控制电路、变压器用以控制热源，为磁控管的工作创造条件；所述冷却水循环装置保证微波发生装置的正常运行；所述的磁控管与波导管相连接，将直流电能转化为微波能量，以连续波的形式提供稳定的微波功率，微波频率为2.45GHz，功率可由功率控制系统调节，功率大小范围为1—30kW。
7.根据权利要求1所述的带微波辅助破岩装置的液压破碎锤，其特征在于，所述波导管为圆形或矩形，且波导管为分段式，与螺栓连接可调整方向及长度，与钎杆延伸方向相同。
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| CN202020485942.4U CN212003169U (zh) | 2020-04-07 | 2020-04-07 | 一种带微波辅助破岩装置的液压破碎锤 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115290752A (zh) * | 2022-08-03 | 2022-11-04 | 东北大学 | 微波参数主动调节旋转致裂深部硬岩装置及其使用方法 |
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- 2020-04-07 CN CN202020485942.4U patent/CN212003169U/zh active Active
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