一种岩石劈裂装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种岩石劈裂装置，属于开采设备技术领域。


背景技术：

2.岩石劈裂装置是运用液压机械方式对岩石进行劈裂的装置，其主要原理为：利用普通物理尖劈原理和液压驱动原理，将轴向液压推力变成横向劈裂力，从而使岩石劈裂。现有的岩石劈裂装置主要包括液压系统、顶推油缸和楔形块组，楔形块组包括中心楔块和两个相对称的劈裂楔块，中心楔块插入至两个相对称的劈裂楔块中，顶推油缸与液压系统连接，顶推油缸的活塞头与中心楔块的顶端固定连接。在进行岩石劈裂时，先在岩石上打孔，将楔形块组插入孔中，顶推油缸对中心楔块施加向下的轴向力，中心楔块在下行的时候，横向推动两侧的劈裂楔块，使两个劈裂楔块被撑开，对岩石产生几百吨的劈裂力，由于劈裂力由岩石内部向外，因此会达到破坏岩石内部结构的目的，使岩石产生裂缝。
3.但是目前的岩石劈裂装置在进行大的岩石，因为开采环境或者岩石成分等问题，容易出现劈裂缝隙较小，不能使岩石裂开，还需要重复打孔进行劈裂操作，工作量和设计量都比较大，同时也增加成本和作业时间。


技术实现要素：

4.为了克服上述缺陷，本实用新型提供了一种岩石劈裂装置。
5.为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种岩石劈裂装置，包括液压系统、顶推油缸、安装座和楔形块组，安装座与顶推油缸的缸体固定连接，楔形块组安装于安装座内；楔形块组包括中心楔块和两个相对称的第一劈裂楔块，中心楔块插入至两个相对称的第一劈裂楔块中，顶推油缸与液压系统连接，顶推油缸的活塞头与中心楔块的顶端固定连接，所述安装座包括头部和延长部，头部包括下开口的导槽和两个相对称的安装块，两个安装块滑动连接于导槽内，两个第一劈裂楔块分别与一个安装块固定连接；导槽顶部中心设有中心楔块通过孔，中心楔块和两个第一劈裂楔块之间通过导向复位机构连接；
6.楔形块组还包括两个相对称的第二劈裂楔块，第二劈裂楔块横截面为部分环状块，第二劈裂楔块横截面的内侧表面与外侧表面与第一劈裂楔块的外侧表面同心且圆心角相同，第二劈裂楔块的内侧表面半径与第一劈裂楔块的外侧表面的半径相同；
7.安装座延长部一端固定连接顶推油缸的缸体，另一端固定连接导槽；顶推油缸的缸体外侧表面固定设有运动方向与之相同的两个副油缸；延长部内表面对称设置有第二劈裂楔块的固定板，固定板上设置有第二劈裂楔块导向孔，导槽顶部两个相对称的第二劈裂楔块通过孔，每个安装块和与其连接的第一劈裂楔块之间设有能容纳第二劈裂楔块的间隙；常态下，第二劈裂楔块穿过对应侧的第二劈裂楔块导向孔，并且与对应侧的固定板脆性连接，第二劈裂楔块顶部与对应侧的副油缸活塞头接触；第二劈裂楔块底部与对应侧的导槽顶部的第二劈裂楔块通过孔正对，以及与对应侧的安装块与第一劈裂楔块之间的间隙正对应，第二劈裂楔块底部与导槽顶部平面接近不接触。
8.优选的，导向复位机构包括t型滑槽和t型块，t型滑槽分别设置于两个第一劈裂楔块与中心楔块的接触面中线上，t型块固定设置于中心楔块下端两侧，中心楔块通过t型块与两个第一劈裂楔块滑动导向连接。该机构可以使中心楔块在向下推进的时候，使两个第一劈裂楔块不偏离，便于控制劈裂方向，中心楔块回复时，可以拉动两个第一劈裂楔块复位到初始位置，利于重复作业使用。
9.优选的，t型块为半球头t型块，该结构可以减小中心楔块与第一劈裂楔块的导向复位时的摩擦力。
10.优选的，第二劈裂楔块顶部设有与副油缸活塞头匹配的定位凹槽。
11.优选的，第一劈裂楔块的外侧表面上设置有两个螺纹盲孔，两个螺纹盲孔分别位于第一劈裂楔块外侧表面周向长度上的1/3和2/3 处；第一劈裂楔块对应的安装块上设有与螺纹盲孔对应的螺纹通孔，第一劈裂楔块与对应侧的安装块之间通过依次通过螺纹通孔和螺纹盲孔之间的螺栓固定连接，第一劈裂楔块与对应侧的安装块之间的螺栓长度即为两者之间的间隙。
12.优选的，第二劈裂楔块上设有与第一劈裂楔块和安装块之间间隙上的螺栓相对应的插入槽，插入槽的深度与螺栓至第一劈裂楔块底部端面的长度相同；第二劈裂楔块长度与第一劈裂楔块长度相同。
13.优选的，第二劈裂楔块下端外边缘设有倒角。
14.本技术的工作原理以及工作步骤为：
15.1、在岩石打劈裂孔，将中心楔块和第一劈裂楔块插入劈裂孔中，液压系统驱动顶推油缸动作，顶推油缸推动中心楔块向下运动，使两个第一劈裂楔块横向张开，对岩石产生巨大的劈裂力，使岩石裂开；之后顶推油缸拉动中心楔块复位，中心楔块通过导向复位机构带动第一劈裂楔块复位；
16.2、因地质或岩石质地等原因，很多时候紧紧通过第1步并不能使岩石达到劈裂效果，此时通过液压系统驱动副油缸动作，由于第二劈裂楔块与固定板为脆性连接，在受到副油缸几十吨的推力作用下，第二劈裂楔块与固定板的脆性连接点断开，并经过导槽顶部的第二劈裂楔块通过孔，插入到第一劈裂楔块和安装块之间的间隙内，间隙内的螺栓起到距离调节、定位、导向、限位等作用；经过上述步骤，实现楔形块组的加厚，重复第1步步骤，对岩石进行二次劈裂，从而实现不用重复打孔，方便沿着原有劈裂缝隙方向进行扩张劈裂的效果，极大的减轻了作业量。由于第1步中的中心楔块在对第一劈裂楔块进行扩张的时候，第一劈裂楔块下部张开的幅度大于上部，导致第1步完成后的劈裂孔外小里大，因此，第二劈裂楔块下端外边缘设置为倒角，有利于降低本步骤中第二劈裂楔块插入。
17.3、第2步完成后，中心楔块复位带动第一劈裂楔块复位，同时将第二劈裂楔块带出，此时，可以手动将第二劈裂楔块取出，通过副油缸初始的活塞头位置以及固定板上的第二劈裂楔块导向孔进行定位限位，然后将第二劈裂楔块和固定板进行脆性连接。本技术的脆性连接优选为快干胶水连接，例如502等胶水，干得快，可以承受几十公斤的第二劈裂楔块重量，但是其粘结处脆性大，在副油缸几十吨的压力下很容易被冲开，实现后续动作。
18.本技术的有益效果为：结构简单合理，使用方便，尤其针对复杂地形的岩石开采，能快速进行二次扩张劈裂，提高使用效果。
附图说明
19.图1为本实用新型实施例1的结构示意图。
20.图2为图1的a-a视图。
21.图3为图1中的导槽结构示意图。
22.图4为图1中的安装块结构示意图。
23.图5为图1中的第二劈裂楔块结构示意图。
具体实施方式
24.下面将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。
实施例
25.如图1-图5所示的一种岩石劈裂装置，包括液压系统（常规技术手段，故图中省略）、顶推油缸1、安装座2和楔形块组3，安装座与顶推油缸的缸体101固定连接，楔形块组安装于安装座内；楔形块组包括中心楔块301和两个相对称的第一劈裂楔块302，中心楔块插入至两个相对称的第一劈裂楔块中，顶推油缸与液压系统连接，顶推油缸的活塞头102与中心楔块的顶端固定连接，所述安装座2包括头部201和延长部202，头部包括下开口的导槽2011和两个相对称的安装块2012，两个安装块滑动连接于导槽内，两个第一劈裂楔块分别与一个安装块固定连接；导槽顶部中心设有中心楔块通过孔2013，中心楔块和两个第一劈裂楔块之间通过导向复位机构连接；
26.楔形块组还包括两个相对称的第二劈裂楔块303，第二劈裂楔块横截面为部分环状块，第二劈裂楔块横截面的内侧表面与外侧表面与第一劈裂楔块的外侧表面同心且圆心角相同，第二劈裂楔块的内侧表面半径与第一劈裂楔块的外侧表面的半径相同；
27.安装座延长部202一端固定连接顶推油缸的缸体，另一端固定连接导槽2011；顶推油缸的缸体外侧表面固定设有运动方向与之相同的两个副油缸4；延长部内表面对称设置有第二劈裂楔块的固定板5，固定板上设置有第二劈裂楔块导向孔501，导槽顶部两个相对称的第二劈裂楔块通过孔2014，每个安装块和与其连接的第一劈裂楔块之间设有能容纳第二劈裂楔块的间隙11；常态下，第二劈裂楔块穿过对应侧的第二劈裂楔块导向孔，并且与对应侧的固定板脆性连接，第二劈裂楔块顶部与对应侧的副油缸活塞头接触；第二劈裂楔块底部与对应侧的导槽顶部的第二劈裂楔块通过孔正对，以及与对应侧的安装块与第一劈裂楔块之间的间隙正对应，第二劈裂楔块底部与导槽顶部平面接近不接触。
28.具体的，导向复位机构包括t型滑槽5和t型块6，t型滑槽分别设置于两个第一劈裂楔块与中心楔块的接触面中线上，t型块固定设置于中心楔块下端两侧，中心楔块通过t型块与两个第一劈裂楔块滑动导向连接。该机构可以使中心楔块在向下推进的时候，使两个第一劈裂楔块不偏离，便于控制劈裂方向，中心楔块回复时，可以拉动两个第一劈裂楔块复位到初始位置，利于重复作业使用。
29.更具体的，t型块为半球头t型块，该结构可以减小中心楔块与第一劈裂楔块的导
向复位时的摩擦力。
30.为了第二劈裂楔块与副油缸方便定位，第二劈裂楔块顶部设有与副油缸活塞头匹配的定位凹槽7。为了方便第二劈裂楔块运动，第二劈裂楔块下端外边缘设有倒角12。
31.具体的，第一劈裂楔块302的外侧表面上设置有两个螺纹盲孔8，两个螺纹盲孔分别位于第一劈裂楔块外侧表面周向长度上的1/3和2/3 处；第一劈裂楔块对应的安装块2012上设有与螺纹盲孔对应的螺纹通孔9，第一劈裂楔块与对应侧的安装块之间通过依次通过螺纹通孔和螺纹盲孔之间的螺栓10固定连接，第一劈裂楔块与对应侧的安装块之间的螺栓长度即为两者之间的间隙11。
32.具体的，第二劈裂楔块上设有与第一劈裂楔块和安装块之间间隙上的螺栓相对应的插入槽13，插入槽的深度与螺栓至第一劈裂楔块底部端面的长度相同；第二劈裂楔块长度与第一劈裂楔块长度相同。
33.本实用新型的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本实用新型的技术方案做出的技术变形，均落入本实用新型的保护范围之内。