CN218912878U - 钻孔劈裂棒及钻孔劈裂设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及钻孔劈裂设备技术领域，具体而言，涉及一种钻孔劈裂棒及钻孔劈裂设备。钻孔劈裂棒包括棒体、压裂活塞和分裂活塞，压裂活塞和分裂活塞均安装于棒体，压裂活塞的中心轴线与分裂活塞的中心轴线成夹角；压裂活塞的伸缩端和分裂活塞的伸缩端均用于抵压钻孔的孔壁，压裂活塞的伸缩端设有朝向伸长方向凸出的凸尖。本实用新型提供的钻孔劈裂棒及钻孔劈裂设备，不但加工制造难度及成本较低，而且有利于提高工作效率；此外，底座可支撑劈裂棒，伸缩臂可实现劈裂棒相对底座的移动，可应用于上向钻孔及水平深孔中，且操作方便，适用范围较广。

Description

钻孔劈裂棒及钻孔劈裂设备

技术领域

本实用新型涉及钻孔劈裂设备技术领域，具体而言，涉及一种钻孔劈裂棒及钻孔劈裂设备。

背景技术

劈裂棒是一种运用液压机械对岩石进行分裂的设备，在矿山开采及土石方工程中非爆破破碎岩石取得了较好的效果。

然而，现有的劈裂棒都是采用活塞杆或柱塞端面与棒体后表面直接将钻孔撑开，由于原始钻孔内壁完整，导致设备工作时直接撑开钻孔需要很大的压力，不但会增大密封困难性，导致加工制造难度及成本较高；而且还会导致工作效率较低。

综上，如何克服现有的劈裂棒的上述缺陷是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种钻孔劈裂棒及钻孔劈裂设备，以缓解现有技术中的劈裂棒存在的加工制造难度及成本较高、工作效率较低的技术问题。

本实用新型提供的钻孔劈裂棒，包括棒体、压裂活塞和分裂活塞。

所述压裂活塞和所述分裂活塞均安装于所述棒体，所述压裂活塞的中心轴线与所述分裂活塞的中心轴线成夹角。

所述压裂活塞的伸缩端和所述分裂活塞的伸缩端均用于抵压钻孔的孔壁，所述压裂活塞的伸缩端设有朝向伸长方向凸出的凸尖。

优选地，作为一种可实施方式，所述压裂活塞的中心轴线与所述分裂活塞的中心轴线垂直；

和/或，所述压裂活塞包括第一压裂活塞和第二压裂活塞，所述第一压裂活塞的伸长方向与所述第二压裂活塞的伸长方向相反。

优选地，作为一种可实施方式，所述压裂活塞的中心轴线与所述棒体的中心轴线垂直且相交；

和/或，所述分裂活塞的中心轴线与所述棒体的中心轴线垂直且相交。

优选地，作为一种可实施方式，所述凸尖与所述压裂活塞可拆卸连接；

和/或，所述凸尖呈锥状或楔体状。

优选地，作为一种可实施方式，所述分裂活塞的伸缩端的端面为平面或圆柱面；

和/或，所述分裂活塞的伸缩端的端面上设有花纹。

优选地，作为一种可实施方式，所述棒体的头端设有导向体，所述导向体的背离所述棒体的一端的横截面的面积小于所述导向体的与所述棒体相连的一端的横截面的面积。

优选地，作为一种可实施方式，所述导向体与所述棒体可拆卸连接；

和/或，所述导向体呈圆锥状、棱锥状、半球状或锥台状。

本实用新型还提供了一种钻孔劈裂设备，其包括底座、伸缩臂和上述钻孔劈裂棒，所述伸缩臂的两端分别与所述钻孔劈裂棒的尾端和所述底座连接。

优选地，作为一种可实施方式，所述伸缩臂与所述钻孔劈裂棒转动连接，且所述伸缩臂与所述钻孔劈裂棒之间连接有角度调整装置，所述角度调整装置用于调节所述钻孔劈裂棒与所述伸缩臂的夹角；

和/或，所述钻孔劈裂设备还包括机械臂，所述机械臂连接于所述伸缩臂与所述底座之间，所述机械臂用于调整所述伸缩臂的姿态。

优选地，作为一种可实施方式，所述钻孔劈裂设备还包括车辆，所述底座安装于所述车辆。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提供的钻孔劈裂棒，在伸入钻孔内后，可控制压裂活塞和分裂活塞均伸长，设置在压裂活塞的伸缩端的凸尖会插入钻孔的孔壁，在钻孔的孔壁压出破碎空洞和裂纹；分裂活塞的伸缩端在钻孔的孔壁上施加分裂压力时，钻孔的孔壁上被压出的破碎空洞和裂纹位置会出现应力集中区域，而压裂活塞的中心轴线与分裂活塞的中心轴线成夹角，故钻孔很容易在破碎空洞和裂纹位置朝两侧裂开，可大大减小钻孔劈裂所需的压力，不但可减小密封困难性，降低加工制造难度及成本，而且有利于提高工作效率。

此外，本实用新型提供的钻孔劈裂棒，因同时设置有压裂活塞和分裂活塞，故在将钻孔劈裂棒伸入钻孔后，可一次性完成钻孔的分裂工作，无需更换工具，工作效率较高。需要说明的是，在对钻孔进行分裂时，即可选择控制压裂活塞和分裂活塞同时伸长，也可选择先控制压裂活塞伸长，再控制分裂活塞伸长，优选控制压裂活塞和分裂活塞同时伸长，即在压裂活塞上的凸尖制造应力集中区域的同时，利用分裂活塞将钻孔顺利分裂撑开，有利于进一步提高工作效率。

本实用新型提供的钻孔劈裂设备，具有上述钻孔劈裂棒的所有优点，不但加工制造难度及成本较低，而且有利于提高工作效率；此外，底座可支撑劈裂棒，伸缩臂可实现劈裂棒相对底座的移动，可应用于上向钻孔及水平深孔中，且操作方便，适用范围较广。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的钻孔劈裂棒的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的钻孔劈裂棒的局部剖视结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的另一种结构的钻孔劈裂棒的局部结构的剖视图；

图4为本实用新型实施例提供的钻孔劈裂棒中的压裂活塞的剖视结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的钻孔劈裂设备的结构示意图。

附图标记说明：

100-棒体；110-导向体；120-连接结构；

200-压裂活塞；210-凸尖；220-第一压裂活塞；230-第二压裂活塞；

300-分裂活塞；

400-底座；

500-伸缩臂；

600-机械臂；

700-角度调整装置。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

参见图1，本实施例提供了一种钻孔劈裂棒，其包括棒体100、压裂活塞200和分裂活塞300；压裂活塞200和分裂活塞300均安装于棒体100，压裂活塞200的中心轴线与分裂活塞300的中心轴线成夹角；压裂活塞200的伸缩端和分裂活塞300的伸缩端均用于抵压钻孔的孔壁，压裂活塞200的伸缩端设有朝向伸长方向凸出的凸尖210。

本实施例提供的钻孔劈裂棒，在伸入钻孔内后，可控制压裂活塞200和分裂活塞300均伸长，设置在压裂活塞200的伸缩端的凸尖210会插入钻孔的孔壁，在钻孔的孔壁压出破碎空洞和裂纹；分裂活塞300的伸缩端在钻孔的孔壁上施加分裂压力时，钻孔的孔壁上被压出的破碎空洞和裂纹位置会出现应力集中区域，而压裂活塞200的中心轴线与分裂活塞300的中心轴线成夹角，故钻孔很容易在破碎空洞和裂纹位置朝两侧裂开，可大大减小钻孔劈裂所需的压力，不但可减小密封困难性，降低加工制造难度及成本，而且有利于提高工作效率。

此外，本实施例提供的钻孔劈裂棒，因同时设置有压裂活塞200和分裂活塞300，故在将钻孔劈裂棒伸入钻孔后，可一次性完成钻孔的分裂工作，无需更换工具，工作效率较高。需要说明的是，在对钻孔进行分裂时，即可选择控制压裂活塞200和分裂活塞300同时伸长，也可选择先控制压裂活塞200伸长，再控制分裂活塞300伸长，优选控制压裂活塞200和分裂活塞300同时伸长，即在压裂活塞200上的凸尖210制造应力集中区域的同时，利用分裂活塞300将钻孔顺利分裂撑开，有利于进一步提高工作效率。

优选地，将压裂活塞200的中心轴线与分裂活塞300的中心轴线设置为相互垂直，如此，可充分利用钻孔的孔壁上被压出的破碎空洞和裂纹处的应力集中条件，有利于进一步减小钻孔劈裂所需的压力，且分裂效果更佳。

具体地，参见图2和图3，上述压裂活塞200包括第一压裂活塞220和第二压裂活塞230，将第一压裂活塞220的伸长方向与第二压裂活塞230的伸长方向设置为相反，如此，便可在钻孔的孔壁的相对的部位压出破碎空洞和裂纹，如此，分裂活塞300在往钻孔的孔壁上施加分裂压力时，钻孔便能从相对的部位上的破碎空洞和裂纹处朝两侧开裂，也就是说，在钻孔的两侧裂缝处均可提前压出破碎空洞和裂纹，相对于仅一侧具有破碎空洞和裂纹的情况而言，钻孔劈裂所需的压力更小，且分裂效果更佳。

参见图2，可将某一个或多个第一压裂活塞220与某一个或多个第二压裂活塞230共轴线设置，共轴线的第一压裂活塞220与第二压裂活塞230可共用缸体及液压系统，有利于降低成本。参见图3，也可将第一压裂活塞220与第二压裂活塞230错位设置，此时，错位设置的第一压裂活塞220和第二压裂活塞230具备各自的缸体。

可将压裂活塞300的中心轴线与棒体100的中心轴线设置为相互垂直且相交，可充分利用压裂活塞200施加在钻孔孔壁上的压力，有利于减小压裂活塞200制造破碎空洞和裂纹的所需的压力；相应地，可将分裂活塞300的中心轴线与棒体100的中心轴线设置为相互垂直且相交，可充分利用分裂活塞300施加在钻孔孔壁上的压力，有利于减小分裂活塞300分裂钻孔所需的压力。

优选地，参见图4，将上述凸尖210与压裂活塞200采用可拆卸连接的方式连接，当凸尖210的尖端在长期磨损下被磨平或磨圆后，可将凸尖210拆下，更换新的凸尖210，以使得凸尖210能够顺利插入钻孔的孔壁内，防止因凸尖210尖端不够尖锐而导致难以插入钻孔孔壁的问题，同样，当凸尖210损坏后，也可对其进行更换。具体地，可将凸尖210与压裂活塞200采用螺纹连接的方式相连，既可实现可拆卸目的，又能保证较佳的连接可靠性，此时，可将凸尖210的靠近压裂活塞200的一端的侧部设置若干平面，并使该平面露出，在更换凸尖210时，可夹住凸尖210的平面部位拧动凸尖210，操作起来更加方便。

当然，若不考虑凸尖210的更换问题，也可将凸尖210与压裂活塞200设置为一体结构或采用不可拆卸的连接方式连接，以提高凸尖210的可靠性，使得凸尖210不易脱落，具体地，可将凸尖210与压裂活塞200采用焊接或粘接的方式相连。

具体地，上述凸尖210可设置为锥状结构或楔体状结构，有利于凸尖210顺利插入钻孔的孔壁。

可将上述分裂活塞300的伸缩端的端面设置为平面或圆柱面，有利于实现分裂活塞300撑裂钻孔的目的。

在分裂活塞300的伸缩端的端面上可设置花纹，以提高钻孔分裂效果。具体地，该花纹可通过刻、焊、车、压、磨任一种方式形成。

此外，参见图1，在棒体100的头端可设置导向体110，将导向体110的背离棒体100的一端的横截面的面积设置为小于导向体110的与棒体100相连的一端的横截面的面积，如此，导向体110的小端便可率先进入钻孔内，并引导棒体100顺利插入钻孔内，便于提高棒体100插入钻孔内的效率。具体地，可将导向体110设置为圆锥状、棱锥状、半球状或锥台状等形状，也可将导向体110设置为不规则的凸曲面结构。

优选地，将上述导向体110与棒体100采用可拆卸连接的方式连接，当导向体110磨损严重或损坏后，可将其拆下，更换新的导向体110，以使得导向体110能够顺利引导棒体100插入钻孔内，防止因导向体110的导向效果较差而导致棒体100难以插入钻孔内的问题。具体地，可将导向体110与棒体100采用螺纹连接或磁吸连接的方式相连。

当然，若不考虑导向体110的更换问题，也可将导向体110与棒体100设置为一体结构或采用不可拆卸的连接方式连接，以提高导向体110的可靠性，使得导向体110不易脱落，具体地，可将导向体110与棒体100采用焊接或粘接的方式相连。

在棒体100的尾端可设置进油接口和回油接口，进油接口和回油接口均与压裂活塞200和分裂活塞300通过油路连通，以为压裂活塞200和分裂活塞300供给高压油液，使压裂活塞200和分裂活塞300能够正常工作。

参见图5，本实施例还提供了一种钻孔劈裂设备，其包括底座400、伸缩臂500和上述钻孔劈裂棒，所述伸缩臂500的两端分别与所述钻孔劈裂棒的尾端和所述底座400连接。

本实施例提供的钻孔劈裂设备，具有上述钻孔劈裂棒的所有优点，不但加工制造难度及成本较低，而且有利于提高工作效率；此外，底座400可支撑劈裂棒，伸缩臂500可实现劈裂棒相对底座400的移动，可应用于上向钻孔及水平深孔中，且操作方便，适用范围较广。

优选地，将伸缩臂500与钻孔劈裂棒转动连接，即钻孔劈裂棒能够相对伸缩臂500转动，在此基础上，在伸缩臂500与钻孔劈裂棒之间连接角度调整装置700，以利用角度调整装置700调节钻孔劈裂棒与伸缩臂500的夹角，以适应钻孔的走向。

具体地，可在棒体100的尾端连接单耳轴、双耳轴、吊环或螺纹结构等连接结构120，以便于通过该连接结构120实现棒体100与伸缩臂500的连接，可实现钻孔劈裂棒相对伸缩臂500的转动。

还可增设机械臂600，将机械臂600连接在伸缩臂500与底座400之间，以利用机械臂600调整伸缩臂500的姿态，进而，实现对钻孔劈裂棒的姿态调节，以更好地适应钻孔的走向。

可将上述底座400安装到车辆上，在作业时，可通过移动车辆，实现对钻孔劈裂棒的移动，省时省力。

上述车辆可采用履带式、胶轮式、轨道式、齿轮式、齿条式、吊挂式、绞车式、液压/气压推拉式、仿生迈步式、电磁感应式等移动方式。

优选地，在车辆上可集成钻机，以实现钻孔压裂合一功能。

综上所述，本实用新型实施例公开了一种钻孔劈裂棒及钻孔劈裂设备，其克服了传统的劈裂棒的诸多技术缺陷。本实用新型实施例提供的钻孔劈裂棒及钻孔劈裂设备，可大大减小钻孔劈裂所需的压力，不但可减小密封困难性，降低加工制造难度及成本，而且有利于提高工作效率。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种钻孔劈裂棒，其特征在于，包括棒体、压裂活塞和分裂活塞；

所述压裂活塞和所述分裂活塞均安装于所述棒体，所述压裂活塞的中心轴线与所述分裂活塞的中心轴线成夹角；

所述压裂活塞的伸缩端和所述分裂活塞的伸缩端均用于抵压钻孔的孔壁，所述压裂活塞的伸缩端设有朝向伸长方向凸出的凸尖。

2.根据权利要求1所述的钻孔劈裂棒，其特征在于，所述压裂活塞的中心轴线与所述分裂活塞的中心轴线垂直；

和/或，所述压裂活塞包括第一压裂活塞和第二压裂活塞，所述第一压裂活塞的伸长方向与所述第二压裂活塞的伸长方向相反。

3.根据权利要求1或2所述的钻孔劈裂棒，其特征在于，所述压裂活塞的中心轴线与所述棒体的中心轴线垂直且相交；

和/或，所述分裂活塞的中心轴线与所述棒体的中心轴线垂直且相交。

4.根据权利要求1或2所述的钻孔劈裂棒，其特征在于，所述凸尖与所述压裂活塞可拆卸连接；

和/或，所述凸尖呈锥状或楔体状。

5.根据权利要求1或2所述的钻孔劈裂棒，其特征在于，所述分裂活塞的伸缩端的端面为平面或圆柱面；

和/或，所述分裂活塞的伸缩端的端面上设有花纹。

6.根据权利要求1或2所述的钻孔劈裂棒，其特征在于，所述棒体的头端设有导向体，所述导向体的背离所述棒体的一端的横截面的面积小于所述导向体的与所述棒体相连的一端的横截面的面积。

7.根据权利要求6所述的钻孔劈裂棒，其特征在于，所述导向体与所述棒体可拆卸连接；

和/或，所述导向体呈圆锥状、棱锥状、半球状或锥台状。

8.一种钻孔劈裂设备，其特征在于，包括底座、伸缩臂和权利要求1-7任一项所述的钻孔劈裂棒，所述伸缩臂的两端分别与所述钻孔劈裂棒的尾端和所述底座连接。

9.根据权利要求8所述的钻孔劈裂设备，其特征在于，所述伸缩臂与所述钻孔劈裂棒转动连接，且所述伸缩臂与所述钻孔劈裂棒之间连接有角度调整装置，所述角度调整装置用于调节所述钻孔劈裂棒与所述伸缩臂的夹角；

和/或，所述钻孔劈裂设备还包括机械臂，所述机械臂连接于所述伸缩臂与所述底座之间，所述机械臂用于调整所述伸缩臂的姿态。

10.根据权利要求8或9所述的钻孔劈裂设备，其特征在于，所述钻孔劈裂设备还包括车辆，所述底座安装于所述车辆。

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