CN217735482U - 一种具有胀紧功能的可控冲击波破岩机构 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种具有胀紧功能的可控冲击波破岩机构，包括电极座，电极座安装于内管的前端，电极座的前端设置有可控冲击波发生部；第一锥套、第二锥套和伸缩管套装于内管上，驱动部设置于伸缩管的后端；第一锥套的前端和电极座的后端抵接，第二锥套的后端和伸缩管的前端抵接，第一锥套和第二锥套均为锥台状，第一锥套的小口端和第二锥套的小口端相对设置；胀紧块的数量为两个以上，两个以上的胀紧块设置于内管的周向，且位于第一锥套和第二锥套之间；胀紧块两端的内壁分别设置有抵推面；限位环套装于两个以上的胀紧块的外部，限位环为弹性材质。本申请解决了现有技术中冲击波设备在钻孔内固定效果差的问题。

Description

一种具有胀紧功能的可控冲击波破岩机构

技术领域

本申请属于冲击波破岩技术领域，具体涉及一种具有胀紧功能的可控冲击波破岩机构。

背景技术

城市混凝土梁破拆、以及隧道岩石和矿山岩石预裂等方面均需要将岩体或者混凝土预先破裂，从而便于进一步处理。通常使用的炸药等火工品在破岩中有较大的技术优势，但炸药所产生的冲击波可控性差，且危险性高、环保性差，因此目前会采用更加安全、环保的可控冲击波设备进行破岩。

可控冲击波设备破岩时，需要将可控冲击波设备固定在岩体或者混凝土上的钻孔内的设定位置处，但是可控冲击波设备作业产生的冲击波会给可控冲击波设备施加较大的推力，因此可控冲击波设备存在冲出钻孔外的安全隐患，同时也会损失一部分的冲击波能量，进而影响了可控冲击波设备在破岩时的顺利进行。

实用新型内容

本申请实施例通过提供一种具有胀紧功能的可控冲击波破岩机构，解决了现有技术中冲击波设备在钻孔内固定效果差的问题。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供了一种具有胀紧功能的可控冲击波破岩机构，包括电极座、可控冲击波发生部、伸缩管、内管、驱动部、第一锥套、第二锥套、胀紧块、以及限位环；

所述电极座安装于所述内管的前端，所述电极座的前端设置有所述可控冲击波发生部；

所述第一锥套、所述第二锥套、以及所述伸缩管依次套装于所述内管上，所述驱动部设置于所述伸缩管的后端；

所述第一锥套的前端和所述电极座的后端抵接，所述第二锥套的后端和所述伸缩管的前端抵接，所述第一锥套和所述第二锥套均为锥台状，所述第一锥套的小口端和所述第二锥套的小口端相对设置；

所述胀紧块的数量为两个以上，两个以上的所述胀紧块设置于所述内管的周向，且位于所述第一锥套和所述第二锥套之间；所述胀紧块两端的内壁分别设置有与所述第一锥套的斜面和所述第二锥套的斜面相配合的抵推面；

所述限位环套装于两个以上的所述胀紧块的外部，所述限位环为弹性材质；

所述驱动部驱动所述伸缩管在所述内管上移动，使所述第一锥套和所述第二锥套靠近，所述第一锥套和所述第二锥套通过所述抵推面推动所述胀紧块沿所述内管的径向移动。

在一种可能的实现方式中，所述可控冲击波发生部包括负极安装支架、正极安装支架、绝缘子、以及金属丝；

所述负极安装支架通过所述绝缘子安装于所述电极座的前端，所述正极安装支架为L型结构，所述正极安装支架的一端连接于所述电极座的边缘，所述正极安装支架另一端的夹持部和所述负极安装支架的夹持部相对设置，所述金属丝的两端分别连接于所述正极安装支架的夹持部和所述负极安装支架的夹持部；

所述电极座和所述内管采用导电材料，所述电极座和所述内管为所述正极安装支架的电流传导部；

所述电极座和所述伸缩管的内部中空，所述负极安装支架的电缆穿过所述电极座和所述内管。

在一种可能的实现方式中，所述夹持部包括旋紧螺母、以及两个间隔设置的导电端；

所述金属丝的端部设置于两个所述导电端之间，所述旋紧螺母的端部旋入其中一个所述导电端上的螺纹孔后和所述金属丝抵接。

在一种可能的实现方式中，所述内管上套装有复位弹簧，所述复位弹簧的两端分别抵接于所述第一锥套和所述第二锥套。

在一种可能的实现方式中，所述胀紧块的数量为四个，四个所述胀紧块的结构相同，所述胀紧块采用金属材质。

在一种可能的实现方式中，所述胀紧块的外壁设置有多个通槽，多个所述通槽沿所述胀紧块的长度方向间隔设置。

在一种可能的实现方式中，所述限位环为O型橡胶圈，所述限位环的数量为四个，所述限位环卡接于所述胀紧块外壁的安装槽内，所述安装槽间隔设置。

在一种可能的实现方式中，所述驱动部包括中空液压缸，所述伸缩管为所述中空液压缸的活塞杆，所述内管为所述中空液压缸的中空管。

在一种可能的实现方式中，所述第一锥套和所述电极座之间设置有缓冲环和卡接环；

所述卡接环和所述电极座抵接，所述缓冲环和所述第一锥套抵接，所述缓冲环为弹性材质。

本实用新型实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本实用新型实施例提供了一种具有胀紧功能的可控冲击波破岩机构，该机构工作时，先将该机构推送至钻孔的待作业位置处，通过驱动部驱动伸缩管在内管上向前移动，在这过程中，第一锥套和第二锥套逐渐靠近，第一锥套的斜面和第二锥套的斜面推动胀紧块两端的抵推面，使胀紧块沿内管的径向移动，两个以上的胀紧块同时移动，因此使两个以上的胀紧块整体的外径变大，直至胀紧块的外壁和钻孔的内壁抵接，最终使该机构卡接于钻孔内，然后通过可控冲击波发生部实施冲击波作业，冲击波使岩体破裂，控制伸缩管在内管上向后移动，多个胀紧块能够在限位环弹力的作用下恢复至初始状态。本实用新型的胀紧块能够很好地将可控冲击波发生部的位置固定，防止冲击波施力使该机构受冲击飞出钻孔外，并减少对推送杆施加的压力，同时还能减少可控冲击波发生部放电瞬间产生的能量流失，因此该装置作业效果好，安全性高，实用性强，便于推广使用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的具有胀紧功能的可控冲击波破岩机构的结构示意图。

图2为本实用新型实施例提供的具有胀紧功能的可控冲击波破岩机构的立体示意图。

图3为本实用新型实施例提供的具有胀紧功能的可控冲击波破岩机构的内部结构示意图。

图4为本实用新型实施例提供的胀紧块的结构示意图。

图5为本实用新型实施例提供的夹持部的结构示意图。

图6为本实用新型实施例提供的具有胀紧功能的可控冲击波破岩机构的工作状态示意图。

附图标记：1-电极座；2-可控冲击波发生部；21-负极安装支架；22-正极安装支架；23-绝缘子；24-金属丝；25-电缆；3-伸缩管；4-内管；5-驱动部；6-第一锥套；7-第二锥套；8-胀紧块；81-抵推面；82-通槽；9-夹持部；91-旋紧螺母；92-导电端；10-限位环；11-复位弹簧；12-缓冲环；13-卡接环。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型实施例和简化描述，而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实用新型的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。

如图1至图6所示，本实用新型实施例提供的具有胀紧功能的可控冲击波破岩机构，包括电极座1、可控冲击波发生部2、伸缩管3、内管4、驱动部5、第一锥套6、第二锥套7、胀紧块8、以及限位环10。

电极座1安装于内管4的前端，电极座1的前端设置有可控冲击波发生部2。

第一锥套6、第二锥套7、以及伸缩管3依次套装于内管4上，驱动部5设置于伸缩管3的后端。

第一锥套6的前端和电极座1的后端抵接，第二锥套7的后端和伸缩管3的前端抵接，第一锥套6和第二锥套7均为锥台状，第一锥套6的小口端和第二锥套7的小口端相对设置。

胀紧块8的数量为两个以上，两个以上的胀紧块8设置于内管4的周向，且位于第一锥套6和第二锥套7之间，胀紧块8两端的内壁分别设置有与第一锥套6的斜面和第二锥套7的斜面相配合的抵推面81。

限位环10套装于两个以上的胀紧块8的外部，限位环10为弹性材质。

驱动部5驱动伸缩管3在内管4上移动，使第一锥套6和第二锥套7靠近，第一锥套6和第二锥套7通过抵推面81推动胀紧块8沿内管4的径向移动。

需要说明的是，第一锥套6和第二锥套7的结构相同，第一锥套6和第二锥套7的均包括相连接的套管部和锥台部。电极座1和内管4的前端通过螺纹连接。内管4的后端设置有用于保护电缆25的压紧接头、以及与推送杆连接部。

如图6所示，该机构工作时，先将该机构推送至钻孔的待作业位置处，通过驱动部5驱动伸缩管3在内管4上向前移动，在这过程中，第一锥套6和第二锥套7逐渐靠近，第一锥套6的斜面和第二锥套7的斜面推动胀紧块8两端的抵推面81，使胀紧块8沿内管4的径向移动，两个以上的胀紧块8同时移动，因此使两个以上的胀紧块8整体的外径变大，直至胀紧块8的外壁和钻孔的内壁抵接，最终使该机构卡接于钻孔内，然后通过可控冲击波发生部2实施冲击波作业，冲击波使岩体破裂，控制伸缩管3在内管4上向后移动，多个胀紧块8能够在限位环10弹力的作用下恢复至初始状态。本实用新型的胀紧块8能够很好地将可控冲击波发生部2的位置固定，防止冲击波施力使该机构受冲击飞出钻孔外，并减少对推送杆施加的压力，同时还能减少可控冲击波发生部2放电瞬间产生的能量流失，因此该装置作业效果好，安全性高，实用性强，便于推广使用。

本实施例中，可控冲击波发生部2包括负极安装支架21、正极安装支架22、绝缘子23、以及金属丝24。

负极安装支架21通过绝缘子23安装于电极座1的前端，正极安装支架22为L型结构，正极安装支架22的一端连接于电极座1的边缘，正极安装支架22另一端的夹持部9和负极安装支架21的夹持部9相对设置，金属丝24的两端分别连接于正极安装支架22的夹持部9和负极安装支架21的夹持部9。

电极座1和内管4采用导电材料，电极座1和内管4为正极安装支架22的电流传导部。

电极座1和伸缩管3的内部中空，负极安装支架21的电缆25穿过电极座1和内管4。

需要说明的是，绝缘子23卡接于电极座1内的环槽处，将电极座1和内管4设置为正极安装支架22的电流传导部，能够减少传输电缆的敷设，内管4的后端还设置有用于连接电源正极的线鼻子。电极座1和伸缩管3的内部中空，进而便于电缆25的布置。可控冲击波发生部2工作时，金属丝24浸没于水中，通过电流传导部和电缆25向金属丝24的两端通入高压直流电，高压直流电加载到金属丝24后，使金属丝24电爆炸形成冲击波。

如图5所示，本实施例中，夹持部9包括旋紧螺母91、以及两个间隔设置的导电端92。

金属丝24的端部设置于两个导电端92之间，旋紧螺母91的端部旋入其中一个导电端92上的螺纹孔后和金属丝24抵接。

需要说明的是，该夹持部9的结构便于工作人员换新金属丝24。

本实施例中，内管4上套装有复位弹簧11，复位弹簧11的两端分别抵接于第一锥套6和第二锥套7。

需要说明的是，冲击波作业完毕后，控制伸缩管3在内管4上向后移动，直至第一锥套6和第二锥套7恢复至初始位置。当驱动部5卸力后，复位弹簧11能够进一步使第一锥套6和第二锥套7远离并恢复至初始位置。

本实施例中，胀紧块8的数量为四个，四个胀紧块8的结构相同，胀紧块8采用金属材质。

需要说明的是，四个胀紧块8初始位置时其侧壁相互抵接，调整后，两个胀紧块8之间的间隙逐渐变大。四个胀紧块8固定效果好。

本实施例中，胀紧块8的外壁设置有多个通槽82，多个通槽82沿胀紧块8的长度方向间隔设置。

需要说明的是，胀紧块8外壁的通槽82能够提高其与钻孔内壁的摩擦力，从而进一步将可控冲击波发生部2的位置固定，防止冲击波施力使该机构飞出钻孔外。

本实施例中，限位环10为O型橡胶圈，限位环10的数量为四个，限位环10卡接于胀紧块8外壁的安装槽内，安装槽间隔设置。

需要说明的是，O型橡胶圈所在的平面和伸缩管3的伸缩方向垂直，O型橡胶圈的高度低于安装槽的槽口处，O型橡胶圈结构简单，其弹力能够满足本实用新型的使用需求。

本实施例中，驱动部5包括中空液压缸，伸缩管3为中空液压缸的活塞杆，内管4为中空液压缸的中空管。

需要说明的是，中空液压缸为空心结构，能够适合本实用新型布置电缆25的使用需求。中空液压缸的中空管贯穿中空液压缸的缸体的两端，中空液压缸的缸体两侧设置有两个油口，中空液压缸能够施加比较大的拉力，进而能够使胀紧块8和钻孔内壁贴合紧密。

本实施例中，第一锥套6和电极座1之间设置有缓冲环12和卡接环13。

卡接环13和电极座1抵接，缓冲环12和第一锥套6抵接，缓冲环12为弹性材质。

需要说明的是，缓冲环12可采用硅胶材质，卡接环13用于固定缓冲环12。缓冲环12和卡接环13均套装于第一锥套6的套管部上，套管部和电极座1间隔设置。

可控冲击波发生部2实施冲击波作业时，伸缩管3、胀紧块8、第一锥套6和第二锥套7和钻孔相对固定，冲击波产生的推力推动电极座1和内管4整体向后移动，进而通过卡接环13压缩缓冲环12，因此，缓冲环12能够吸收一定的震动，从而提高该机构使用时的安全性。

本实施例中，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。

Claims (9)

1.一种具有胀紧功能的可控冲击波破岩机构，其特征在于：包括电极座(1)、可控冲击波发生部(2)、伸缩管(3)、内管(4)、驱动部(5)、第一锥套(6)、第二锥套(7)、胀紧块(8)、以及限位环(10)；

所述电极座(1)安装于所述内管(4)的前端，所述电极座(1)的前端设置有所述可控冲击波发生部(2)；

所述第一锥套(6)、所述第二锥套(7)、以及所述伸缩管(3)依次套装于所述内管(4)上，所述驱动部(5)设置于所述伸缩管(3)的后端；

所述第一锥套(6)的前端和所述电极座(1)的后端抵接，所述第二锥套(7)的后端和所述伸缩管(3)的前端抵接，所述第一锥套(6)和所述第二锥套(7)均为锥台状，所述第一锥套(6)的小口端和所述第二锥套(7)的小口端相对设置；

所述胀紧块(8)的数量为两个以上，两个以上的所述胀紧块(8)设置于所述内管(4)的周向，且位于所述第一锥套(6)和所述第二锥套(7)之间；所述胀紧块(8)两端的内壁分别设置有与所述第一锥套(6)的斜面和所述第二锥套(7)的斜面相配合的抵推面(81)；

所述限位环(10)套装于两个以上的所述胀紧块(8)的外部，所述限位环(10)为弹性材质；

所述驱动部(5)驱动所述伸缩管(3)在所述内管(4)上移动，使所述第一锥套(6)和所述第二锥套(7)靠近，所述第一锥套(6)和所述第二锥套(7)通过所述抵推面(81)推动所述胀紧块(8)沿所述内管(4)的径向移动。

2.根据权利要求1所述的具有胀紧功能的可控冲击波破岩机构，其特征在于：所述可控冲击波发生部(2)包括负极安装支架(21)、正极安装支架(22)、绝缘子(23)、以及金属丝(24)；

所述负极安装支架(21)通过所述绝缘子(23)安装于所述电极座(1)的前端，所述正极安装支架(22)为L型结构，所述正极安装支架(22)的一端连接于所述电极座(1)的边缘，所述正极安装支架(22)另一端的夹持部(9)和所述负极安装支架(21)的夹持部(9)相对设置，所述金属丝(24)的两端分别连接于所述正极安装支架(22)的夹持部(9)和所述负极安装支架(21)的夹持部(9)；

所述电极座(1)和所述内管(4)采用导电材料，所述电极座(1)和所述内管(4)为所述正极安装支架(22)的电流传导部；

所述电极座(1)和所述伸缩管(3)的内部中空，所述负极安装支架(21)的电缆(25)穿过所述电极座(1)和所述内管(4)。

3.根据权利要求2所述的具有胀紧功能的可控冲击波破岩机构，其特征在于：所述夹持部(9)包括旋紧螺母(91)、以及两个间隔设置的导电端(92)；

所述金属丝(24)的端部设置于两个所述导电端(92)之间，所述旋紧螺母(91)的端部旋入其中一个所述导电端(92)上的螺纹孔后和所述金属丝(24)抵接。

4.根据权利要求1所述的具有胀紧功能的可控冲击波破岩机构，其特征在于：所述内管(4)上套装有复位弹簧(11)，所述复位弹簧(11)的两端分别抵接于所述第一锥套(6)和所述第二锥套(7)。

5.根据权利要求1所述的具有胀紧功能的可控冲击波破岩机构，其特征在于：所述胀紧块(8)的数量为四个，四个所述胀紧块(8)的结构相同，所述胀紧块(8)采用金属材质。

6.根据权利要求1所述的具有胀紧功能的可控冲击波破岩机构，其特征在于：所述胀紧块(8)的外壁设置有多个通槽(82)，多个所述通槽(82)沿所述胀紧块(8)的长度方向间隔设置。

7.根据权利要求1所述的具有胀紧功能的可控冲击波破岩机构，其特征在于：所述限位环(10)为O型橡胶圈，所述限位环(10)的数量为四个，所述限位环(10)卡接于所述胀紧块(8)外壁的安装槽内，所述安装槽间隔设置。

8.根据权利要求1所述的具有胀紧功能的可控冲击波破岩机构，其特征在于：所述驱动部(5)包括中空液压缸，所述伸缩管(3)为所述中空液压缸的活塞杆，所述内管(4)为所述中空液压缸的中空管。

9.根据权利要求1所述的具有胀紧功能的可控冲击波破岩机构，其特征在于：所述第一锥套(6)和所述电极座(1)之间设置有缓冲环(12)和卡接环(13)；

所述卡接环(13)和所述电极座(1)抵接，所述缓冲环(12)和所述第一锥套(6)抵接，所述缓冲环(12)为弹性材质。

Images