一种自旋转斧式凿岩棒的制作方法

1.本实用新型涉及水利水运工程领域，更具体地，涉及一种自旋转斧式凿岩棒。


背景技术：

2.疏浚工程是为了拓宽和加深水域使用挖泥船或其他机械进行的土石方工程。当疏浚过程遇到大片岩石时，挖出难度大。一般用如下几种方法解决：一是用绞刀式挖泥船，对开挖深度有严格把控，且不影响周边环境，在岩石强度较小时是理想的水下破岩手段。但当岩石强度较大时，使用绞刀式挖泥船效率低下，并且容易损坏截齿。二是进行水下爆破，这种破岩的方法对设备要求低，开挖坚硬岩石的效率较高，但对环境污染严重并且需要封航，应用条件受到严格的限制。另外一种方法是用凿岩棒进行遭击，凿岩棒冲击破岩的方法不影响航道通行，实施简单。尤其是随着对环保问题的重视以及航道通航压力的增加，深水深槽凿岩技术取代水下爆破工艺解决航道疏浚工程中硬质基槽所面临的岩石礁石处理难题。因而凿岩棒的工艺对破岩效率的提高至关重要。
3.凿岩工艺作为一种物理凿击破坏礁石的手段，通过将凿岩棒提升一定高度后自由下落猛烈凿击礁石，使其破碎崩裂，以达到顺利清礁的目的。凿岩工艺不影响船舶正常靠泊及码头生产，对周围环境基本没有影响，不需要有关部门审批，实施安全便捷，组织灵活，在爆破工艺无法应用的清礁工程中表现出巨大的前景和应用价值。
4.斧式凿岩棒与岩石的接触为线接触，该种凿岩棒对岩石的压强大，作用范围大，破岩效果好，是凿岩工艺中较多使用的凿岩棒类型。
5.当岩石坚硬且较厚时，为达到破岩效果需要在同一地点进行重复凿击。在目前的重复凿击作业中，斧式凿岩棒与岩石线接触的位置和方向保持不变，重复凿击使局部岩石过度破碎，对周边岩石的影响较小，浪费了凿击的能量。
6.由于斧式凿岩棒的棒尖长度一般超过1m，若在重复凿击中改变棒尖的方向，使凿岩棒在同一点凿击岩石的作用线方向发生改变，充分利用斧式凿岩棒作用范围大，对岩石压强大的优点，大大提高对岩石的破坏效果。


技术实现要素：

7.为调整斧式凿岩棒在重复凿击中作用线的方向，本实用新型提出了一种自旋转斧式凿岩棒，该凿岩棒在调整棒尖方向的过程中不需要人工介入，在使用过程中不需要改进现有提升装置，简单易行。
8.根据本实用新型的一个方面，提供一种自旋转斧式凿岩棒，包括外壳和凿棒，所述外壳内设容置腔，所述容置腔内装设有上转盘和下转盘，所述上转盘与所述下转盘相对间隔设置，所述上转盘的下端面和所述下转盘的上端面设有升降齿，所述凿棒包括棒尖和转轴，所述转轴装设在所述棒尖上，所述转轴上设有升降盘，所述升降盘的上端面和下端面设有与所述升降齿适配的提升齿，所述升降齿的齿数为提升齿的齿数的两倍；所述升降盘卡合在所述上转盘和所述下转盘之间。
9.在上述方案基础上优选，所述棒尖的顶部呈锐角。
10.在上述方案基础上优选，所述上转盘的下端面与所述下转盘的上端面之间的间距大于所述升降盘的高度。
11.在上述方案基础上优选，所述升降齿包括呈弧形的连接部和垂直向上的止挡部，所述连接部与所述止挡部相连。
12.在上述方案基础上优选，所述升降齿为4个，所述提升齿为两个。
13.本实用新型的一种自旋转斧式凿岩棒，自旋转斧式凿岩棒分别利用凿击和提升时凿岩棒外壳下落的动能以及棒尖的重力势能，通过外壳和棒尖中上下转盘交替啮合的过程带动棒尖转动，从而在重复凿击中改变了棒尖与岩石接触线的方向，增加了岩石的破坏范围和破坏效果。该种斧式凿岩棒在调整棒尖方向的过程中不需要人工介入，在使用过程中不需要改进现有提升装置，简单易行。
附图说明
14.图1为本实用新型的自旋转斧式凿岩棒的结构图；
15.图2为本实用新型的自旋转斧式凿岩棒的剖视图；
16.图3为本实用新型的凿棒的侧视图；
17.图4为本实用新型的凿棒的立体图；
18.图5为本实用新型的壳体的剖视图。
具体实施方式
19.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
20.请参阅图1，并结合图2、图3、图4和图5所示，本实用新型一种自旋转斧式凿岩棒，包括外壳10和凿棒20，外壳10内设容置腔，并在外壳10的顶部设有孔眼，容置腔内装设有上转盘11和下转盘13，上转盘11与所述下转盘13相对间隔设置，上转盘11的下端面和所述下转盘13的上端面设有升降齿12，并且上转盘11与下转盘13采用不对称布置，相互错开。
21.而凿棒20包括棒尖21和转轴22，转轴22装设在棒尖21上，转轴22上设有升降盘23，升降盘23的上端面和下端面设有与升降齿12适配的提升齿14，升降齿12的齿数为提升齿14的齿数的两倍；升降盘23卡合在上转盘11和下转盘13之间。
22.为了保证凿除效果，本实用新型的棒尖21的顶部呈锐角。
23.值得说明的是，上转盘11的下端面与所述下转盘13的上端面之间的间距大于升降盘23的高度，如图所示，转盘的下端面与所述下转盘13的上端面之间的间距为升降盘23的高度1.2倍。
24.凿岩棒下落凿击岩石时，其自身运动过程如图2所示。凿岩棒下落过程中，凿棒20的升降盘23下端面的提升齿14与外壳10的下转盘13啮合。当凿岩棒接触岩石时，凿棒20的速度迅速下降，而外壳10与凿棒20相对独立，仍保持一定速度，导致凿棒20的升降盘23下端面的提升齿14与外壳10的下转盘13相互分离，上转盘11和升降盘23上端面的提升齿14开始接触。由于凿棒20两侧的提升齿14相互对称，外壳10的转盘错开一定角度，在上转盘11啮合的过程中，外壳10在动能的驱动下沿转盘的齿廓相对棒尖21转动一定角度，使外壳10的上
转盘11与升降盘23上端面的提升齿14完全啮合。这种运动使棒尖21相对外壳10改变了一定角度。
25.凿岩棒凿击岩石后进行提升时，其自身运动过程如图3所示。在凿岩棒被提升前，升降盘23上端面的提升齿14与外壳10的上转盘11啮合。凿岩棒的提升由链条牵引，由于链条连接外壳10，棒尖21与外壳10相互独立，因此外壳10的提升先于棒尖21。随着外壳10的提升，升降盘23上端面的提升齿14与上转盘11相互分离，下转盘13和升降盘23下端面的提升齿14开始接触。由于棒尖21的转盘相互对称，外壳10的转盘错开一定角度，在下转盘13和8啮合的过程中，棒尖21在重力的驱动下沿转盘的齿廓相对外壳10转动一定角度使外壳10的下转盘13与棒尖21的升降盘23下端面的提升齿14完全啮合。这种运动使棒尖21相对外壳10改变了一定角度。
26.该自旋转斧式凿岩棒不需要人工辅助即可在重复凿击岩石时实现棒尖21的转动，大大提高了岩石的破坏效果和工作效率，且不需要改进现有提升装备，简单易行
27.如图所示，本实用新型的升降齿12包括呈弧形的连接部和垂直向上的止挡部，所述连接部与所述止挡部相连，优选的是，升降齿12为4个，提升齿14为两个。
28.本实用新型的一种自旋转斧式凿岩棒，自旋转斧式凿岩棒分别利用凿击和提升时凿岩棒外壳10下落的动能以及棒尖21的重力势能，通过外壳10和棒尖21中上下转盘13交替啮合的过程带动棒尖21转动，从而在重复凿击中改变了棒尖21与岩石接触线的方向，增加了岩石的破坏范围和破坏效果。该种斧式凿岩棒在调整棒尖21方向的过程中不需要人工介入，在使用过程中不需要改进现有提升装置，简单易行。
29.最后，本技术的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本实用新型的保护范围。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。