CN221256644U - 一种用于施工坚硬岩的凿岩锤装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于施工坚硬岩的凿岩锤装置，包括凿岩锤本体，还包括穿过凿岩锤本体主吊孔设置的吊装钢丝、固定设置在吊装钢丝端部的圆环链条以及设置在圆环链条远离吊装钢丝一端的吊机钢丝，其中，所述吊装钢丝和吊机钢丝与圆环链条的连接处均设有用于锁紧钢丝的限位机构，所述凿岩锤本体沿主吊孔的两端侧壁设有耐磨护耳，所述耐磨护耳为外凸结构，本实用新型充分利用钢丝和圆环链条的优点，显著降低了频繁更换钢丝绳所需巨额成本和圆环链条/的冲击，减少吊装设备故障，延长使用寿命，节约施工成本，提高施工效率；此外，通过耐磨护耳的保护，钢丝绳不易被压断，能具有正常的使用寿命，不仅故障率低，且更换便捷。

Description

一种用于施工坚硬岩的凿岩锤装置

技术领域

本实用新型涉及凿岩锤技术领域，具体涉及一种用于施工坚硬岩的凿岩锤装置。

背景技术

在礁石清除过程中，凿岩法主要是由抓斗挖泥船将抓斗换成凿岩锤进行施工。施工过程中，运用钢缆上的凿岩锤，将其提升到一定高度后自由落下，依靠其自身重力和重力加速度冲击水下岩石，冲击或插入岩层，以纵向冲击载荷破碎岩石，如此反复进行。

目前国内市场上大部分凿岩锤的主吊孔为侧面横穿凿岩锤锤柄的穿孔结构，凿岩锤采用钢丝绳或者圆环链条通过凿岩锤上的穿过结构进行吊装。相同工况下，钢丝绳和圆环链条故障磨损频次不同，单次更换钢丝绳的维修时间和成本要远大于单次更换圆环链条故障所需维修时间和成本。但随岩石硬度、强度增加，钢丝绳和起重圆环链条故障频次均呈线性增加。根据类似凿岩工程施工经验，对软质岩石，一般采用钢丝绳吊装凿岩锤施工，软岩施工中钢丝绳使用时间长，能自动找平，凿岩施工便捷，更换钢丝绳所需维修时间短，虽然钢丝绳的单价较高，但故障率远低于圆环链条，总体来看，施工效率高，成本低，但是遇到坚硬岩时钢丝绳故障率极高，易被压断，频繁更换钢丝绳增加了大量的停工维修时间和材料采购成本，会造成施工效率低，成本高的问题。

对硬质岩石，因其抗冲击能力强，施工硬岩时故障率较钢丝绳低，更换圆环链条所需材料少，总维修成本较低，但施工过程没有钢丝绳吊装时顺畅，链环易打结，找平时间长，圆环链条断裂的维修时间也比钢丝绳长，遇到坚硬岩时，圆环链条受冲击力作用，故障率高，易被压断，更换圆环链条速度慢，频繁更换圆环链条增加了大量的停工维修时间，施工效率低。

因此，针对坚硬岩或极坚硬岩采用凿岩锤施工工艺，原有钢丝绳的吊装结构在主吊孔附近极易压断，钢丝绳故障率极高，频繁更换钢丝绳所需采购成本极大，凿岩施工时间利用率低，施工效率低，不具备钢丝绳吊装凿岩锤对硬岩/坚硬岩进行凿岩施工的可行性；同样，原有圆环链条的吊装结构在主吊孔附近易压断，同样存在圆环链条故障率高，频繁故障维修所需时间极长，凿岩施工时间利用率低的问题，因此也不具备钢丝绳吊装凿岩锤对硬岩/坚硬岩进行凿岩施工的可行性。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种适用于施工坚硬岩的凿岩锤吊装装置，能够减少在施工时对凿岩锤钢丝绳/圆环链条的冲击，减少吊装设备故障，延长使用寿命，节约施工成本，提高施工效率，具体技术方案如下：

一种用于施工坚硬岩的凿岩锤装置，包括凿岩锤本体，还包括穿过凿岩锤本体主吊孔设置的吊装钢丝、固定设置在吊装钢丝端部的圆环链条以及设置在圆环链条远离吊装钢丝一端的吊机钢丝，其中，所述吊装钢丝和吊机钢丝与圆环链条的连接处均设有用于锁紧钢丝的限位机构。

优选的，所述凿岩锤本体沿主吊孔的两端侧壁设有耐磨护耳，所述耐磨护耳为外凸结构。

优选的，所述耐磨护耳的上下两侧均与主吊孔连通设置。

优选的，所述限位机构包括套管、沿套管侧壁轴向相对设置的容置槽和限位槽、设置在容置槽内的卡块以及沿套管径向穿过限位槽和容置槽并与卡块固定的卡杆。

优选的，所述卡块上开设有与容置槽相匹配的弧形槽。

优选的，所述卡杆为U型杆，且所述卡杆包括扣合部以及自扣合部平行外延的连接部。

优选的，所述连接部外延至贯穿卡块，且连接部上固设有锁紧螺母。

优选的，所述套管端部螺纹连接有锁紧管，所述锁紧管远离套管的内壁弹性伸缩设置有用于与钢丝贴合的锁紧块。

优选的，所述锁紧管内壁设置有环形的滑槽，所述锁紧块滑动连接在滑槽内，所述滑槽底壁固设有与锁紧块滑动相连的滑杆，所述锁紧块侧壁与滑槽底壁之间还设有置于滑杆外围的弹簧。

由以上技术方案可知，本实用新型具有如下有益效果：

1.本实用新型中，通过设计了吊机钢丝+圆环链条+吊装钢丝组成吊装结构，使凿岩施工时吊装钢丝具有更长的使用寿命，凿岩受损情况一般为连接吊装钢丝和吊机钢丝的圆环链条断裂一处圆环，维修时只需拆除破损圆环，重新焊接好即可，极大节约了备件成本，而吊装钢丝的磨损基本与正常使用磨损一致，只需定期更换即可，因此本实用新型充分利用钢丝和圆环链条的优点，显著降低了频繁更换钢丝绳所需巨额成本和圆环链条/的冲击，减少吊装设备故障，延长使用寿命，节约施工成本，提高施工效率。

2.本实用新型中，通过在凿岩锤主吊孔上增加耐磨护耳结构，使凿岩锤在施工硬岩/坚硬岩时，可使用钢丝绳吊装凿岩锤，通过耐磨护耳的保护，钢丝绳不易被压断，能具有正常的使用寿命，不仅故障率低，且更换便捷。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为圆环链条与吊装钢丝和吊机钢丝连接的结构示意图；

图3为吊装钢丝与限位机构连接的结构示意图；

图4为限位机构的结构示意图；

图5为套管的爆炸图；

图6为卡块与卡杆连接的结构示意图；

图7为套管的剖视图；

图8为图7中A部分的局部放大图。

图中：10、凿岩锤本体；20、主吊孔；30、吊装钢丝；40、圆环链条；50、吊机钢丝；60、耐磨护耳；710、套管；720、容置槽；730、限位槽；740、卡块；741、弧形槽；750、卡杆；760、锁紧螺母；770、锁紧管；771、滑槽；772、滑杆；773、弹簧；780、锁紧块。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明，在详细说明本实用新型各实施例的技术方案前，对所涉及的名词和术语进行解释说明，在本说明书中，名称相同或标号相同的部件代表相似或相同的结构，且仅限于示意的目的。

实施例：

参照图1、图2，一种用于施工坚硬岩的凿岩锤装置，包括凿岩锤本体10，需要说明的是，凿岩锤本体10上设有主吊孔20，该凿岩锤装置还包括穿过凿岩锤本体主吊孔20设置的吊装钢丝30、固定设置在吊装钢丝端部的圆环链条40以及设置在圆环链条远离吊装钢丝一端的吊机钢丝50，使用时，所述凿岩锤本体10沿主吊孔20的两端侧壁设有耐磨护耳60，本实施例的凿岩锤本体可通过吊机钢丝50+圆环链条40+吊装钢丝30的组合形式起吊，吊装钢丝30长度应保持穿过主吊孔20后两端均在在吊孔上方1-2m处，过长易导致吊装钢丝压断，过短则容易导致吊装钢丝拉断。此外，吊装钢丝30通过耐磨护耳60的限位保护，短距离内的吊装钢丝不易被压断，因此保持了钢丝绳吊装的优点，即施工时易找平，施工效率高。吊装钢丝30上通过一段较长的圆环链条40连接吊机钢丝50，长度应满足凿岩施工时的落高需要，避免吊机钢丝50着地受压，可显著减少钢丝故障率，利用圆环链条的优点，减少故障率，减少维修时间，减少材料损耗，降低施工成本。

进一步的，耐磨护耳60为外凸结构，耐磨护耳60结构应位于凿岩锤主体主吊孔20两侧的喇叭口处，通过焊接一个特定结构的耐磨护耳60将主吊孔20两侧喇叭口的中段封闭，在喇叭口上下段留下开口。其中喇叭口上段开口预留为吊装钢丝30穿入孔，孔径较吊装钢丝直径大，长度控制为吊装钢丝直径(根据凿岩锤本体重量，选择45-65mm)两倍左右，宽度控制为吊装钢丝直径的1.5倍。喇叭口下段开口预留为碎石排出通道，孔径较上端钢丝穿入孔大，应与主吊孔20孔内最小内径一致。

耐磨护耳60应采用高强耐磨材料，如40Cr、42CrMo、高锰奥氏体耐磨钢等，根据岩石硬度选择适配材料，一般与凿岩锤锤头材料一致。耐磨护耳外形为加厚版的平凸透镜，厚度一般为10-20cm，根据锤柄材料强度选择，避免锤柄受力过大造成锤体撕裂。上方钢丝穿入孔附近应打磨圆滑，不留菱角，减少对钢丝的剪切力，避免钢丝压断。该耐磨护耳设计，减少了吊装钢丝裸露的受力部分，降低了故障概率，增大了吊装钢丝的受力面积，有效的减少了吊装钢丝受到的压力和剪切力，显著减少了凿岩锤施工坚硬岩石对钢丝绳的剪切作用，降低了钢丝绳故障率，大大节约了钢丝绳采购费用，减少了维修时间，提高了凿岩时间利用率，进一步提高了施工效率。

此外，耐磨护耳60两侧与凿岩锤锤柄主吊孔20喇叭口两侧通过两条平行圆弧截面线进行焊接固定，焊接力根据锤柄材料强度设置，使焊接耐磨护耳的连接力略小于锤柄材料的整体性。由于耐磨护耳与凿岩锤锤柄为两条平行线焊接，焊接工作量小，焊接成本低，对凿岩锤整体组织结构的影响小，有效防止了大面积焊接的脆化和裂纹等，保证了凿岩锤锤体的完好。当耐磨护耳受力过大破损时，也可避免凿岩锤锤柄被撕裂。

参照图3、图4、图7，作为本实施例优选的技术方案，所述吊装钢丝和吊机钢丝与圆环链条的连接处均设有用于锁紧钢丝的限位机构，进一步的，所述限位机构包括套管710、容置槽720、限位槽730、卡块740以及卡杆750，容置槽720和限位槽730均沿套管710轴向设置在套管侧壁，且容置槽720与限位槽730相对设置，卡块740设置在容置槽内，卡杆750沿套管径向穿过限位槽和容置槽设置，且卡杆750能够与卡块固定连接，以对穿过套管710的钢丝进行径向固定，需要说明的是，吊装钢丝30和吊机钢丝50与圆环链条40的连接均通过限位机构进行固定，因此为便于描述，现以吊装钢丝30与圆环链条40连接为例进行说明，吊装钢丝30的一端穿过套管710并绕过圆环链条40上的链条，并折回至再次穿过套管710，这样一来，吊装钢丝30可在套管710内形成两侧相对分布的钢丝，此时的卡块740置于容置槽720内，且卡块与一侧的吊装钢丝30相抵，卡杆750置于限位槽730内，且卡杆750与另一侧的吊装钢丝30相抵，在卡杆向卡块方向移动至，逐渐对两侧的钢丝进行收紧和固定。

进一步的，参照图6，所述卡块740上开设有与容置槽720相匹配的弧形槽741，同时该弧形槽741还可与钢丝的外径相配合，用于对钢丝进行固定。

进一步的，本实施例的所述卡杆750为U型杆，即所述卡杆包括扣合部以及自扣合部平行外延的连接部，所述扣合部为弧形结构，用于与钢丝外壁贴合，连接部为一段支杆，这样一来，当卡杆750置于限位槽内后，连接部向卡块移动的过程中，会通过扣合部与一侧的钢丝接触，实现对该侧钢丝的固定。

进一步的，所述连接部外延至贯穿卡块740，且连接部置于卡块740外部的侧壁上固设有锁紧螺母760，当扣合部与卡块结合对两侧的钢丝进行锁紧后，可进一步利用锁紧螺母760对卡杆750和卡块740进行固定。

需要说明的是，为了实现连接部与卡块740的连接，在卡块上开设有用于连接部滑动的槽体，使用时，卡杆750可沿着上述槽体在卡块740内移动。

参照图5、图8，作为本实施例优选的技术方案，所述套管710端部螺纹连接有锁紧管770，并在所述锁紧管770内壁设置有环形的滑槽771，所述锁紧块780滑动伸缩设置有锁紧块780，需要说明的是，滑槽771设置在锁紧管远离套管的内壁，该锁紧块780能够与钢丝贴合以对钢丝绳锁紧，为了实现锁紧块780弹性伸缩设置锁紧管770内，在所述滑槽底壁固设有与锁紧块780滑动相连的滑杆772，且在所述锁紧块侧壁与滑槽底壁之间还设有置于滑杆外围的弹簧773，之所以额外设置锁紧管770和锁紧块780配合的方案，这是因为再次折回至套管710内的钢丝在受到外界冲击载荷影响时，会存在向套管710内缩回的风险，而本实施例锁紧管770与锁紧块780配合的方案中，当折回的钢丝通过卡块和卡杆固定后，还可通过驱动锁紧管770沿着套管710旋转，从而将置于锁紧管滑槽内部的锁紧块780从滑槽内伸出，伸出的锁紧块可与钢丝侧壁相抵，从而对钢丝做进一步的固定。

进一步的，参照图3，为了提高锁紧块780对钢丝的固定效果，可在钢丝侧壁焊接有限位凸块790，该限位凸块790可与伸出的锁紧块相抵接，从而防止钢丝缩回套管710内。

需要说明的是，锁紧管770初始时是位于套管710外壁的，锁紧块780是收缩于滑槽内部的，当钢丝折回至套管外部后，且需要对该部分钢丝进行固定是，可利用锁紧管770沿着套管710的螺旋移动，以带动锁紧块从滑槽内伸出对钢丝固定。

使用时，吊装钢丝30穿过凿岩锤本体10的主吊孔20设置，圆环链条40设置在吊装钢丝30的端部，且在圆环链条40的顶部设置吊装钢丝30与吊装设备相连，通过吊机钢丝+圆环链条+吊装钢丝组成的吊装结构，使凿岩锤施工时吊装钢丝具有更长的使用寿命，凿岩受损情况一般分为连接吊装钢丝和吊机钢丝的圆环链条断裂一处圆环，维修时只需拆除破损圆环，重新焊接好即可，极大节约了备件成本，而吊装钢丝的磨损基本与正常使用磨碎一致，只需要定期更换，这种适用于施工坚硬岩的凿岩锤吊装结构的优化设计，大大降低了钢丝绳/圆环链条的故障率，减少了备件采购成本和维修停工时间，提高了凿岩作业时间利用率，增加了有效施工时间，不仅提高了施工效率，同时节约了项目施工成本。

以上所述实施方式仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种用于施工坚硬岩的凿岩锤装置，包括凿岩锤本体(10)，其特征在于，还包括穿过凿岩锤本体主吊孔(20)设置的吊装钢丝(30)、固定设置在吊装钢丝端部的圆环链条(40)以及设置在圆环链条远离吊装钢丝一端的吊机钢丝(50)，其中，所述吊装钢丝和吊机钢丝与圆环链条的连接处均设有用于锁紧钢丝的限位机构。

2.根据权利要求1所述的用于施工坚硬岩的凿岩锤装置，其特征在于，所述凿岩锤本体(10)沿主吊孔(20)的两端侧壁设有耐磨护耳(60)，所述耐磨护耳为外凸结构。

3.根据权利要求2所述的用于施工坚硬岩的凿岩锤装置，其特征在于，所述耐磨护耳的上下两侧均与主吊孔连通设置。

4.根据权利要求1所述的用于施工坚硬岩的凿岩锤装置，其特征在于，所述限位机构包括套管(710)、沿套管侧壁轴向相对设置的容置槽(720)和限位槽(730)、设置在容置槽内的卡块(740)以及沿套管径向穿过限位槽和容置槽并与卡块固定的卡杆(750)。

5.根据权利要求4所述的用于施工坚硬岩的凿岩锤装置，其特征在于，所述卡块(740)上开设有与容置槽(720)相匹配的弧形槽(741)。

6.根据权利要求4所述的用于施工坚硬岩的凿岩锤装置，其特征在于，所述卡杆(750)为U型杆，且所述卡杆包括扣合部以及自扣合部平行外延的连接部。

7.根据权利要求6所述的用于施工坚硬岩的凿岩锤装置，其特征在于，所述连接部外延至贯穿卡块(740)，且连接部上固设有锁紧螺母(760)。

8.根据权利要求4所述的用于施工坚硬岩的凿岩锤装置，其特征在于，所述套管(710)端部螺纹连接有锁紧管(770)，所述锁紧管远离套管的内壁弹性伸缩设置有用于与钢丝贴合的锁紧块(780)。

9.根据权利要求8所述的用于施工坚硬岩的凿岩锤装置，其特征在于，所述锁紧管(770)内壁设置有环形的滑槽(771)，所述锁紧块(780)滑动连接在滑槽内，所述滑槽底壁固设有与锁紧块(780)滑动相连的滑杆(772)，所述锁紧块侧壁与滑槽底壁之间还设有置于滑杆外围的弹簧(773)。