CN86107048A

CN86107048A - 液压弹性膨胀破碎装置

Info

Publication number: CN86107048A
Application number: CN 86107048
Authority: CN
Inventors: 王长伦
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-10-16
Filing date: 1986-10-16
Publication date: 1988-08-10

Abstract

本发明是一种新型液压弹性膨胀破碎装置，该装置适用于开采花岗岩、大理石、汉白玉等名贵岩矿。与使用膨胀破碎剂相比，使用本装置可大大提高矿石开采效率、而且降低了生产成本。该装置还具有应用范围广、操作方便、灵活等特点。

Description

本发明涉及一种液压破碎装置，该装置适用于开采或切割花岗岩、大理石、汉白玉等名贵岩矿，也可用于拆除混凝土建筑物。

目前，国内外广泛采用膨胀破碎剂，开采、切割名贵岩矿物，或拆除混凝土建筑物。尽管所用破碎剂类型不同，但绝大多数都是以石炭类硅酸盐化合物为主。使用破碎剂时，首先在被开采物上钻出适当的孔，然后把经过水化处理的膨胀破碎剂塞填进钻孔内。破碎剂经过水化反应，产生膨胀和硬化，使被开采的矿物有规律的破裂。由于破碎剂自身膨胀缓慢，大约要24小时才能达到破碎所需的压力。因而生产周期较长，影响生产效率的提高;其次，膨胀破碎剂的使用受周围环境温度限制较大，如果使用温度高于破碎剂适用温度的范围，水化反应产生的热量过于集中，会使钻孔内蒸汽压力迅速上升，易造成破碎剂突然喷溅，给操作人员带来一定危险。另外，现有的破碎剂制做成本较高，而且只能一次使用，因而增加了生产成本。

由于膨胀破碎剂存在上述之不足，因此，液压弹性膨胀破碎装置为开采或切割各类名贵岩矿及折除混凝土建筑物，提供了一种新型的破碎工具，本发明的目的也就在于此。

液压弹性膨胀破碎装置主要由排气手柄〔1〕、拉筋管〔12〕、注入管〔4〕、上、下封头〔9、13〕及弹性体〔10〕构成。拉筋管〔12〕是该装置中一重要部件，主要承担轴向拉力作用，拉筋管〔12〕的一端通过螺纹连接一排气手柄〔1〕。排气手柄〔1〕与拉筋管〔12〕两者轴线之间有适当夹角，以便于操作使用。拉筋管〔12〕的中部和另一端可通过螺纹或焊接的方式与上封头〔9〕和下封头〔13〕相连接。弹性体〔10〕安装在上、下封头之间，连接处涂有高强度密封胶，上、下封头与弹性体构成弹性膨胀体。该弹性膨胀体是该装置的主要工作部件;上、下封头的间距可根据所用钻头长度来确定。拉筋管〔12〕的管壁上加工有排气孔〔11〕和注入孔〔15a、15b〕。排气孔〔11〕和注入孔〔15a〕沿拉筋管〔12〕轴向位置分别与上封头〔9〕的底面和下封头〔13〕的顶面位置相对应。注入孔〔15b〕靠近于排气手柄〔1〕，位于排气手柄〔1〕与上封头〔9〕之间。注入孔〔15b〕与注入管〔4〕一端相接，注入管的另一端与液压源相接。

上、下封头〔9、13〕的外表面上，沿其周边加工有沟槽，弹性体〔10〕两端凸出部分，恰于沟槽形状相吻合。压紧环〔8、14〕与上、下封头〔9、13〕外表面间以螺纹相连接，用于压紧弹性体〔10〕，使封头与弹性体间形成密封联接。弹性体可用附有尼龙编织布的橡胶材料制成。

为了排除整个装置内的气体，可在排气手柄〔1〕上安装一排气阀，或在排气手柄〔1〕与拉筋管〔12〕相接的空心螺柱上加工有放气孔〔3〕。放气孔〔3〕可借助于排气手柄〔1〕与拉筋管〔12〕之间的密封垫〔2〕密封。

如果上封头〔9〕与拉筋管〔12〕间是采用螺纹连接，则上封头的顶部应加一密封垫〔7〕，并用以螺纹或焊接方式与拉筋管相连接的密封环〔6〕压紧。

为了使本装置能更有效地工作，可在拉筋管管内装有导管〔5〕，导管〔5〕的一端接在注入孔〔15b〕处，另一端直通拉筋管的底部。注入液体时，液体能顺利地在弹性膨胀体内和拉筋管内上升，排净装置中的气体。

使用液压弹性膨胀破碎装置开采各类名贵岩石矿，与使用膨胀破碎剂相比，可大大提高劳动生产率，降低生产成本。该装置具有设备简单，操作方便灵活，应用范围广等特点。

附图是液压弹性膨胀破碎装置剖示图。其中：

1-排气手柄; 2、7-密封垫; 3-放气孔;

4-注入管; 5-导管; 6-密封环;

8、14-压紧环; 9-上封头; 10-弹性体;

11-排气孔; 12-拉筋管; 13-下封头;

15a、15b-注入孔。

在实际使用液压弹性膨胀破碎装置过程中，可根据被破碎材料的强度，决定钻孔的孔距大小及排列方式。在破碎物料确定后，由钻头及其长度来确定本装置的设计尺寸，并根据选用材料进行强度校核，确定安全系数。

一、设计示例

1.设拉筋管用YB231-70φ20×6无缝钢管，S表示其壁厚，D₁表示其内径，材料选用20号钢，抗拉强度为σ_b＝4100kg/cm²;

2.设计压力P为400kgf/cm²;

3.拉筋管最细处（空刀）外直径用D₂表示;D₂＝18mm;

4.拉筋管管壁各孔的宽度为

＝5mm;

5.弹性体内径d＝40mm，外径d＝49mm，钻孔直径为50mm;

二、强度计算：

1.拉筋管上部承压强度

σ_上＝P〔D₁+（S-C）〕/2（S-C）

取附加壁厚C为零。

因此σ_上＝400×〔0.8+0.6〕/2×0.6

＝583kgf/cm²

安全系数η＝σ_b/σ上＝7.03

2.拉筋管下部强度计算

（1）轴向力Q＝P×π/4（d² ₁-D² ₂+D² ₁）＝4208kgf

（2）危险截面积A

A＝π/4（D² ₂-D² ₁）-S×W＝1.74cm²

所以拉筋管下部强度σ_下为：

σ_下＝Q/A＝2418.39kgf/cm²

安全系数η＝σ_b/σ_下＝1.7

本装置中的弹性体可用具有良好弹性的附有尼龙编织布橡胶材料制成，密封垫可选用紫铜或铝制成，其它各部件可采用普通碳钢制做。各部件单独加工好后，再进行整体组装。

使用液压弹性膨胀破碎装置，应首先按要求把各部件装配好，然后放入已钻好的孔洞里，扭动排气手柄打开放气孔，把液体强制注入装置内，当液体从放气孔溢出时，扭紧排气手柄。装置内的液压开始升高，弹性体产生径向膨胀。装置内的液压可由压力表直接读取，当液压接近设计要求时，岩石或混凝土开始破碎。

Claims

1、液压弹性膨胀破碎装置，其特征在于该装置的拉筋管[12]的一端通过螺纹连接有一排气手柄[1]，拉筋管[12]的中部和另一端与上封头[9]和下封头[13]之间采用螺纹或焊接方式连接，弹性体[10]安装在上、下封头[9、13]之间，三者构成弹性膨胀体，拉筋管沿轴线不同位置上加工有排气孔[11]和注入孔[15a、15b]，注入孔[15b]与注入管[4]相接。

2、如权利要求1所述的破碎装置，其特征在于上、下封头〔9、13〕的外表面加工有安装弹性体〔10〕沟槽，弹性体〔10〕与上、下封头〔9、13〕连接处，各有压紧环〔8、14〕固紧。

3、如权利要求1、2所述的破碎装置，其特征在于拉筋管管内装有导管〔5〕，导管〔5〕的一端与拉筋管〔12〕的注入孔〔15b〕相接，另一端直通拉筋管的底部。

4、如权利要求1所述的破碎装置，其特征在于排气手柄〔1〕上装有排气阀或加工有放气孔〔3〕，放气孔〔3〕位于与拉筋管〔12〕相接的空心螺柱上。