CN219012547U - 一种凿岩台车炮孔清孔系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种凿岩台车炮孔清孔系统，包括气吹孔单元和水洗孔单元，水洗孔单元包括通过水管依次连接的水泵、水路电控阀门，气吹孔单元包括通过气管依次连接的空压机、气路电控阀门，水路电控阀门的出口水管与气路电控阀门的出口气管均与凿岩机冲洗口相连，水泵、水路电控阀门、气路电控阀门、空压机均通过模式旋钮与逻辑控制装置相连，逻辑控制装置与凿岩机位移传感器相连。在使用本实用新型时只需操作人员提前将模式旋钮调解至预定模式，可实现凿岩台车一孔一清洗的自动化清孔，使炮孔的清洗更加方便快捷，提高了清孔效率和清孔质量，保证了装药质量和爆破成型效果；降低了炮工的劳动强度和任务量，可满使用不同介质对炮孔清孔。

Description

一种凿岩台车炮孔清孔系统

技术领域

本实用新型涉及隧道炮孔施工技术领域，特别是指一种凿岩台车炮孔清孔系统。

背景技术

凿岩台车等机械化施工已广泛应用在山岭隧道和地下洞库等工程的开挖中，其高效的打孔效率备受施工推崇。在斜井或下坡隧道施工时，炮孔内残留的岩渣和水直接影响炮工的装药质量，进而影响爆破效果和隧道断面成型。

当前施工中的主要清孔方式是在凿岩台车工作结束后，炮工使用铁丝折勾或外接高压气体通过管子对炮孔一个一个进行清理，工作流程繁琐、工作任务量大、劳动强度高、作业效率低、清孔质量差，进而影响炮工装药效率，降低了施工的整体进度；同时，炮工在掌子面进行清孔，也存在被落石和高速吹出岩渣伤害的风险。

经检索现有授权公告为为2021.06.11、授权公告号为CN213419057U的中国实用新型专利公开了一种全液压双壁凿岩台车风压清孔结构，包括水管管道、风管管道和总管道，所述水管管道的一端固定连接有水管接口，所述风管管道靠近水管接口的一端固定连接有风管接口，所述水管管道靠近水管接口的一端设置有水管球阀，所述水管管道远离水管接口的一端固定连通有水压表，所述水管管道靠近水压表的一端固定连通有三通球阀，所述风管管道靠近风管接口的一端设置有风管球阀，所述风管管道远离风管接口的一端固定连通有风压表。

上述实用新型专利的技术方案虽然采用风路单元进行清管，但是水路单元只能用于钻孔过程排渣，风路单元在钎杆退出时清除钎杆中心孔，不仅模式单一，无法满足多种工况的清渣需求，而且还需要通过人工及时操作球阀，清理效率和效果较差。

实用新型内容

针对上述背景技术中的不足，本实用新型提出一种凿岩台车炮孔清孔系统，解决了现有凿岩台车清孔系统模式单一且清孔效率低、效果差的技术问题。

本申请的技术方案为：

一种凿岩台车炮孔清孔系统，包括气吹孔单元和水洗孔单元，水洗孔单元包括通过水管依次连接的水泵、水路电控阀门，气吹孔单元包括通过气管依次连接的空压机、气路电控阀门，水路电控阀门的出口水管与气路电控阀门的出口气管均与凿岩机冲洗口相连，水泵、水路电控阀门、气路电控阀门、空压机均通过模式旋钮与逻辑控制装置相连，逻辑控制装置与凿岩机位移传感器相连。

本技术方案中的电控阀门分为通断两位，其常位关闭、电控换向、弹簧复位；电控阀门得电后换向，水或气便可通过；气吹孔单元和水洗孔单元汇合后与凿岩机冲洗口相连，高压水或高压气可进入到凿岩机中进行清孔，且气吹孔单元和水洗孔单元相互独立互不影响；凿岩机位移传感器发出的信号用于控制水泵及空压机启停和电控阀门的通断；通过模式旋钮可针对不同施工工况和围岩实际情况选择不同的清孔模式。由此，根据本技术方案可实现凿岩台车在每打完一个孔后即可对炮孔进行清洗，并实现自动化清孔，使炮孔的清洗更加方便快捷，提高了清孔效率和清孔质量，保证了装药质量和爆破成型效果；降低了炮工的劳动强度和任务量，保护了炮工人身安全；同时可满足不同围岩情况和施工实际使用不同介质对炮孔清孔，使清孔更加有针对性。

进一步地，所述模式旋钮包括无清孔控制位、气吹孔控制位和水洗孔控制位，旋钮分为三档可以选择不同的清孔模式，模式旋钮和凿岩机位移传感器通过逻辑控制装置共同控制水泵、空压机和对应的电控阀门。本技术方案不仅设置了吹孔控制位和水洗孔控制位，而且设置了无清孔控制位，控制更加便捷，在凿岩台车凿孔的过程中将模式旋钮旋转至无清孔控制位即可，而不用对整个系统进行断电，可以在转换至其他模式时更加可靠、便捷。

进一步地，所述逻辑控制装置连接有控制气吹孔单元和水洗孔单元工作时长的定时模块。本技术方案增设了定时模块，使整个系统的使用更加便捷，无需人工观察手动操作模式的转换，当一个气吹孔单元工作模式或水洗孔单元工作模式运行到一定时间后自动停止。

进一步地，所述水路电控阀门的出口水管设置有水路单向阀。本技术方案增设了水路单向阀，由于单向阀的作用，在气吹孔单元工作模式下，充分保证高压气体不会进入到水路系统中。

进一步地，所述气路电控阀门的出口气管设置有气路单向阀。本技术方案增设了气路单向阀，由于单向阀.的作用，充分保证高压水不会进入到气路系统中。

进一步地，所述水泵通过水泵电机与模式旋钮相连，所述空压机通过空压机电机与模式旋钮相连。

进一步地，所述逻辑控制装置为单片机或PLC或控制器或电子控制模块。另外，本技术方案的实施不依赖于上述几种逻辑控制装置，具有逻辑控制的单元和装置均可实现本技术方案。

进一步地，所述模式旋钮为限位式旋钮或自锁式旋钮或法兰型旋钮或柱塞型旋钮。另外，本技术方案的实施不依赖于上述几种形式的模式旋钮，具有功能切换的电器元件均可实现本技术方案。

进一步地，所述位移传感器为拉线式传感器或磁致伸缩式传感器或光栅式传感器或电感式传感器。另外，本技术方案的实施不依赖于上述几种形式的位移传感器，具有位移测量功能的电器元件均可实现本技术方案。

进一步地，所述水路电控阀门或/和气路电控阀门为电磁换向阀或电动球阀或电动换向阀。另外，本技术方案的实施不依赖于上述几种形式的电控阀门，具有电控开关功能的电器元件均可实现本技术方案。

与现有技术相比，采用本申请提供的凿岩台车炮孔清孔控制系统，解决了现有施工和技术中炮孔清孔工作任务量大、劳动强度高、清孔效果差、炮工危险系数高等问题。本实用新型中的气吹孔单元和水洗孔单元均能在凿岩机结束打钻后直接进行清理孔，无需人工干预，操作人员只需提前将模式旋钮调解至预定模式即可。本实用新型的技术方案实现了凿岩台车一孔一清洗的自动化清孔，使炮孔的清洗更加方便快捷，提高了清孔效率和清孔质量，保证了装药质量和爆破成型效果；降低了炮工的劳动强度和任务量，保护了炮工人身安全；同时可满足不同围岩情况和施工实际使用不同介质对炮孔清孔。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例，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仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型选择无清孔控制位的控制原理图；

图2为本实用新型选择气吹孔控制位的控制原理图；

图3为本实用新型选择水洗孔控制位的控制原理图；

图4为本实用新型气吹孔模式的逻辑控制流程图；

图5为本实用新型水洗孔模式的逻辑控制流程图。

附图标号说明：

1.1-水泵电机、1.2-空压机电机；

2-水泵；

3.1-水路电控阀门、3.2-气路电控阀门；

4.1-水路单向阀、4.2-气路单向阀；

5-模式旋钮、6-空压机。

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，所描述的实施例仅仅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付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。

一种凿岩台车炮孔清孔系统，如图1-图3所示，包括气吹孔单元和水洗孔单元，水洗孔单元包括通过水管依次连接的水泵2、水路电控阀门3.1，气吹孔单元包括通过气管依次连接的空压机6、气路电控阀门3.2，水路电控阀门3.1的出口水管与气路电控阀门3.2的出口气管均与凿岩机冲洗口相连，水泵2、水路电控阀门3.1、气路电控阀门3.2、空压机6均通过模式旋钮5与逻辑控制装置相连，逻辑控制装置与凿岩机位移传感器相连。

本技术方案中的电控阀门分为通断两位，其常位关闭、电控换向、弹簧复位；电控阀门得电后换向，水或气便可通过；气吹孔单元和水洗孔单元汇合后与凿岩机冲洗口相连，高压水或高压气可进入到凿岩机中进行清孔，且气吹孔单元和水洗孔单元相互独立互不影响；凿岩机位移传感器发出的信号用于控制水泵2及空压机6启停和电控阀门的通断；通过模式旋钮5可针对不同施工工况和围岩实际情况选择不同的清孔模式。

由此，根据本技术方案可实现凿岩台车在每打完一个孔后即可对炮孔进行清洗，并实现自动化清孔，使炮孔的清洗更加方便快捷，提高了清孔效率和清孔质量，保证了装药质量和爆破成型效果；降低了炮工的劳动强度和任务量，保护了炮工人身安全；同时可满足不同围岩情况和施工实际使用不同介质对炮孔清孔，使清孔更加有针对性。

在上述实施方式的基础上，作为一种优选的实施方式，所述模式旋钮5包括无清孔控制位、气吹孔控制位和水洗孔控制位，旋钮分为三档可以选择不同的清孔模式，模式旋钮5和凿岩机位移传感器通过逻辑控制装置共同控制水泵2、空压机6和对应的电控阀门。

本技术方案不仅设置了吹孔控制位和水洗孔控制位，而且设置了无清孔控制位，控制更加便捷，在凿岩台车凿孔的过程中将模式旋钮5旋转至无清孔控制位即可，而不用对整个系统进行断电，可以在转换至其他模式时更加可靠、便捷。

在上述实施方式的基础上，作为一种优选的实施方式，所述逻辑控制装置连接有控制气吹孔单元和水洗孔单元工作时长的定时模块。本技术方案增设了定时模块，使整个系统的使用更加便捷，无需人工观察手动操作模式的转换，当一个气吹孔单元工作模式或水洗孔单元工作模式运行到一定时间后自动停止。

在上述实施方式的基础上，作为一种优选的实施方式，所述水路电控阀门3.1的出口水管设置有水路单向阀4.1。本技术方案增设了水路单向阀4.1，由于单向阀4.1的作用，在气吹孔单元工作模式下，充分保证高压气体不会进入到水路系统中。

在上述实施方式的基础上，作为一种优选的实施方式，所述气路电控阀门3.2的出口气管设置有气路单向阀4.2。本技术方案增设了气路单向阀4.2，由于单向阀4.2的作用，充分保证高压水不会进入到气路系统中。

进一步地，所述水泵2通过水泵电机1.1与模式旋钮5相连，所述空压机6通过空压机电机1.2与模式旋钮5相连。

具体地，所述逻辑控制装置为单片机或PLC或控制器或电子控制模块。另外，本技术方案的实施不依赖于上述几种逻辑控制装置，具有逻辑控制的单元和装置均可实现本技术方案。

所述模式旋钮5为限位式旋钮或自锁式旋钮或法兰型旋钮或柱塞型旋钮。另外，本技术方案的实施不依赖于上述几种形式的模式旋钮5，具有功能切换的电器元件均可实现本技术方案。

所述位移传感器为拉线式传感器或磁致伸缩式传感器或光栅式传感器或电感式传感器。另外，本技术方案的实施不依赖于上述几种形式的位移传感器，具有位移测量功能的电器元件均可实现本技术方案。

本实用新型的工作过程为：

在凿岩台车打钻之前选择清孔模式，模式旋钮5默认为选择无清孔模式，如图1所示，此模式下在凿岩机结束打钻后不会对炮孔进行清理。

如图2和图4所示，模式旋钮5选择气吹孔的清孔模式，在凿岩机结束打钻后凿岩机停止在原位，凿岩机位移传感器检测到凿岩机已到达设定打钻深度，发送信号给空压机电机1.2使其启动、给气路电控阀门3.2使其换向，如此空压机6工作，高压空气通过气路电控阀门3.2和气路单向阀4.2进入到凿岩机冲洗口，进而开始对炮孔进行清洗，将残留的岩渣和水吹出；由于水路单向阀4.1的作用，高压气体不会进入到水路系统中；清孔时长达到程序设定的时间后，空压机电机1.2停止，气路电控阀门3.2失电复位。以上就是使用气吹孔对一个炮孔进行清孔的控制逻辑。

如图3和图5所示，模式旋钮5选择水洗孔的清孔模式，在凿岩机结束打钻后凿岩机停止在原位，凿岩机位移传感器检测到凿岩机已到达设定打钻深度，发送信号给水泵电机1.1使其启动、给水路电控阀门3.1使其换向，如此水泵2工作，高压水通过水路电控阀门3.1和水路单向阀4.1进入到凿岩机冲洗口，进而开始对炮孔进行清洗，将残留的岩渣冲出；由于气路单向阀4.2的作用，高压水不会进入到气路系统中；清孔时长达到程序设定的时间后，水泵电机1.1停止，水路电控阀门3.1失电复位。以上就是使用水洗孔对一个炮孔进行清孔的控制逻辑。

本实用新型未详尽之处均为本领域技术人员所公知的常规技术手段。

以上内容显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及本实用新型的有益效果。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种凿岩台车炮孔清孔系统，其特征在于：包括气吹孔单元和水洗孔单元，水洗孔单元包括通过水管依次连接的水泵（2）、水路电控阀门（3.1），气吹孔单元包括通过气管依次连接的空压机（6）、气路电控阀门（3.2），水路电控阀门（3.1）的出口水管与气路电控阀门（3.2）的出口气管均与凿岩机冲洗口相连，水泵（2）、水路电控阀门（3.1）、气路电控阀门（3.2）、空压机（6）均通过模式旋钮（5）与逻辑控制装置相连，逻辑控制装置与凿岩机位移传感器相连。

2.根据权利要求1所述的凿岩台车炮孔清孔系统，其特征在于：所述模式旋钮（5）包括无清孔控制位、气吹孔控制位和水洗孔控制位。

3.根据权利要求1或2所述的凿岩台车炮孔清孔系统，其特征在于：所述逻辑控制装置连接有控制气吹孔单元和水洗孔单元工作时长的定时模块。

4.根据权利要求3所述的凿岩台车炮孔清孔系统，其特征在于：所述水路电控阀门（3.1）的出口水管设置有水路单向阀（4.1）。

5.根据权利要求4所述的凿岩台车炮孔清孔系统，其特征在于：所述气路电控阀门（3.2）的出口气管设置有气路单向阀（4.2）。

6.根据权利要求1、2、4、5任一项所述的凿岩台车炮孔清孔系统，其特征在于：所述水泵（2）通过水泵电机（1.1）与模式旋钮（5）相连，所述空压机（6）通过空压机电机（1.2）与模式旋钮（5）相连。

7.根据权利要求6所述的凿岩台车炮孔清孔系统，其特征在于：所述逻辑控制装置为单片机或PLC或控制器或电子控制模块。

8.根据权利要求1、2、4、5、7任一项所述的凿岩台车炮孔清孔系统，其特征在于：所述模式旋钮（5）为限位式旋钮或自锁式旋钮或法兰型旋钮或柱塞型旋钮。

9.根据权利要求8所述的凿岩台车炮孔清孔系统，其特征在于：所述位移传感器为拉线式传感器或磁致伸缩式传感器或光栅式传感器或电感式传感器。

10.根据权利要求1、2、4、5、7、9任一项所述的凿岩台车炮孔清孔系统，其特征在于：所述水路电控阀门（3.1）或/和气路电控阀门（3.2）为电磁换向阀或电动球阀或电动换向阀。

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