一种多功能高压流体压裂空气炮的制作方法

1.本实用新型涉及一种泄压装置，尤其是一种多功能高压流体压裂空气炮。


背景技术：

2.为了避免矿井原煤生产出现问题一般都在井下设置井下煤仓，用于储存原煤，在煤矿井下开采过程中，不断有新的原煤加入井下煤仓，常会造成煤仓涌堵事故，这是因为井下透风透气性不是很理想，煤块较湿容易结块，另外井下煤仓经过长期使用，在煤仓壁面上便会凝结一定量的原煤凝结物，这些原因造成了涌堵，涌堵后导致煤流的阻滞，不利于输送，还减少了井下煤仓的储存量。
3.同样井上煤仓也会因为长期使用造成堵塞，一旦溃仓就很容易出现危险事故，造成经济损失或人员伤亡，这样必须定期对煤仓进行清仓，铲除煤壁凝结物，现有一部分是通过人工清理，用空气锤敲击，用铲铲除，另有一部分是通过炸药炸开，以上两种清仓方式不仅劳动效率低，而且还很危险，处理不当很容易出现人员伤亡事故，为此我们提出了一种矿井煤仓使用的多功能高压流体压裂空气炮来解决上述问题。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种多功能高压流体压裂空气炮，解决了背景技术提及的问题。
5.本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：包括综合站和钻台，综合站和钻台之间通过管路组件连接，综合站能够移动，综合站用于为钻台提供压力气体或压力水以及控制钻台工作，钻台能够360
°
旋转，且能够利用综合站提供的高压水或高压气体实现料仓清理、瓦斯冲放和破拱。
6.优选的，综合站是液压站、高压空气站和高压水站的综合体，综合站包括水箱、电控箱、液压系统、水增压装置、空气增压装置和平板车，水箱、电控箱、液压系统、水增压装置和空气增压装置均设置在平板车上，且均能够随平板车移动。
7.优选的，钻台包括机架、高压切割件和动力组件，高压切割件和动力组件均安装在机架上，且通过机架可拆卸安装在清理工作区域处，高压切割件是高压水枪或高压气枪，动力组件用于带动高压切割件完成旋转、升降和摆动的动作。
8.优选的，机架包括上支架、下支架、回转支撑、滑架和两条方管，下支架和上支架均是通过多块钢板和多个钢管焊接成的方形框架，且均中空，回转支撑设置在上支架和下支架之间，且和上支架一起通过平台旋转液压马达带动旋转，所述滑架竖直铰接在上支架上，两条方管可拆卸设置在下支架底面两侧处，方管的两端设置有多个定位孔。
9.优选的，动力组件包括液压卡盘、钻杆旋转马达、顶升油缸、上油缸和下油缸，顶升油缸铰接在滑架上，钻杆旋转马达顶部铰接顶升油缸的伸出端，钻杆旋转马达下端连接液压卡盘，液压卡盘用于夹持高压切割件，上支架顶面设置有支座，滑架下部设置有铰接座，上油缸的伸出端铰接在铰接座上，上油缸的固定端铰接在支座上，支座和铰接座之间铰接
有连杆，下油缸的伸出端铰接在连杆上，下油缸的固定端铰接在支座上。
10.优选的，液压系统包括油箱和多路手动液控阀，油箱和多路手动液控阀均设置在平板车上，液压系统和钻台通过管路组件连接。
11.优选的，管路组件包括驱动液压管路和高压综合管，驱动液压管路一端和液压系统连接，驱动液压管路另一端分别和平台旋转液压马达、钻杆旋转液压马达、顶升油缸、上油缸和下油缸连接，高压综合管包括高压空气管和高压水管，高压空气管一端和空气增压装置连接，高压空气管另一端和高压气枪连接，高压水管一端和水增压装置连接，高压水管另一端和高压水枪连接。
12.优选的，电控箱采用矿用隔爆型电控箱。
13.本实用新型采用上述结构，具有以下的优点：
14.1.是专用煤仓清理泄压设备，设置综合站和钻台，综合站用于为钻台提供压力气体或压力水以及控制钻台工作，钻台360
°
旋转，且能够利用综合站提供的高压水或高压气体实现料仓清理、瓦斯冲放和破拱，两者配合能快速完成矿井煤仓的清理、泄压工作，避免人工操作的危险事故发生；
15.2.清理煤仓的高压切割件以气体或液体作为介质，利用高压气枪(20mpa)或高压水枪(20mpa),多方位潜入煤仓中进行作业，实现清堵、破拱，安全高效；
16.3.高压水枪或高压气枪通过动力组件带动完成公转、自转、上下升降和摆动的动作，动作自如，适用范围广，能够完成一系列高难度的清理工作，能够高效清理煤仓的涌堵和煤仓壁的凝结物，给后续运输带来极大的便利，增加了煤仓的有效存储空间。
附图说明
17.图1为本实用新型的主视结构示意图；
18.图2为综合站的立体结构示意图；
19.图3为综合站的主视局部剖视结构示意图；
20.图4为钻台的主视结构示意图；
21.图5为钻台的俯视结构示意图。
22.图中，1、综合站；2、驱动液压管路；3、高压综合管；4、钻台；11、水箱；12、电控箱；13、液控阀；14、水增压装置；15、空气增压装置；16、平板车；17、油箱；41、下支架；42、回转支撑；43、上支架；44、滑架；45、液压卡盘；46、钻杆旋转液压马达；47、上油缸；48、连杆；49、下油缸；410、支座；411、顶升油缸；412、高压切割件；413、方管；414、平台旋转液压马达。
具体实施方式
23.为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。
24.如图1所示，整体包括综合站1和钻台4，综合站1和钻台4之间通过管路组件连接，如图2和图3所示，综合站1能够移动，综合站1用于为钻台4提供压力气体或压力水以及控制钻台4工作，综合站1是液压站、高压空气站和高压水站的综合体，综合站1包括水箱11、电控箱12、液压系统、水增压装置14、空气增压装置15和平板车16，水箱11、电控箱12、液压系统、水增压装置14和空气增压装置15均设置在平板车16上，且均能够随平板车16移动，电控箱
12采用矿用隔爆型电控箱12；
25.液压系统包括油箱17和多路手动液控阀13，手动液控阀13有高压阀也有低压阀，油箱17和多路手动液控阀13均设置在平板车16上，液压系统和钻台4通过管路组件连接；
26.如图1所示，管路组件包括驱动液压管路2和高压综合管3，驱动液压管路2一端和液压系统连接，驱动液压管路2另一端分别和平台旋转液压马达414、钻杆旋转液压马达46、顶升油缸411、上油缸47和下油缸49连接，高压综合管3包括高压空气管和高压水管，高压空气管一端和空气增压装置15连接，高压空气管另一端和高压气枪连接，高压水管一端和水增压装置14连接，高压水管另一端和高压水枪连接；
27.如图4和图5所示，钻台4通过回转支撑42能够完成360
°
旋转，且能够利用综合站1提供的高压水或高压气体实现料仓清理、瓦斯冲放和破拱，钻台4包括机架、高压切割件412和动力组件，高压切割件412和动力组件均安装在机架上，且通过机架可拆卸安装在清理工作区域处，高压切割件412是高压水枪或高压气枪，动力组件用于带动高压切割件412完成旋转、升降和摆动的动作；
28.机架包括上支架43、下支架41、回转支撑42、滑架44和两条方管413，下支架41和上支架43均是通过多块钢板和多个钢管焊接成的方形框架，且均中空，回转支撑42安装在上支架43和下支架41之间，且和上支架43一起通过平台旋转液压马达414带动旋转，所述滑架44竖直铰接在上支架43上，两条方管413可拆卸设置在下支架41底面两侧处，方管413的两端设置有多个定位孔，安装到清理工作区域后，通过在定位孔中安装螺栓或定位销完成固定安装；
29.动力组件包括液压卡盘45、钻杆旋转马达、顶升油缸411、上油缸47和下油缸49，顶升油缸411铰接在滑架44上，钻杆旋转马达顶部铰接顶升油缸411的伸出端，钻杆旋转马达下端连接液压卡盘45，液压卡盘45用于夹持高压切割件412，上支架43顶面设置有支座410，滑架44下部设置有铰接座，上油缸47的伸出端铰接在铰接座上，上油缸47的固定端铰接在支座410上，支座410和铰接座之间铰接有连杆48，下油缸49的伸出端铰接在连杆48上，下油缸49的固定端铰接在支座410上。
30.工作原理：通过液压卡盘45夹持高压切割件412，正常工作时安装本实用新型到指定位置，开启高压水枪或高压气枪开始工作，实现料仓清理、瓦斯冲放、破拱；
31.使用状态一：高压水枪工作
32.将高压水枪夹持在液压卡盘45上，钻杆旋转马达能够带动高压水枪自转，平台旋转液压马达414带动回转支撑42连同上支架43和滑架44共同旋转实现高压水枪公转，顶升油缸411带动高压水枪的上、下升降，上油缸47和下油缸49配合带动高压水枪摆动，上油缸47、下油缸49、连杆48、支座410和铰接座组成稳定的平行四边形结构，其中下油缸49和连杆48共同被视为平行四边形结构的一条边，上油缸47伸出，下油缸49回缩，高压水枪下端右摆(以图4所示位置为例)，上油缸47回缩，下油缸49伸出，高压水枪下端左摆(以图4所示位置为例)；
33.供水为低压时高压水枪具有普通钻头的基本钻孔功能，当钻孔到达指定位置时可以开启水增压装置14，增加供水压力，当压力提升至指定压力(20mpa)时，通过此高压出水配合高压水枪的公转、自转、上下升降和摆动的动作可以实现高瓦斯煤层的泄压、煤仓蓬煤的清理，具体高压水枪的动作根据现场实际需要启动，也可以同时完成几个动作的组合；
34.使用状态二：高压气枪工作
35.将高压气枪夹持在液压卡盘45上，钻杆旋转马达能够带动高压气枪自转，平台旋转液压马达414带动回转支撑42连同上支架43和滑架44共同旋转实现高压气枪公转，顶升油缸411带动高压气枪的上、下升降，上油缸47和下油缸49配合带动高压气枪摆动，上油缸47、下油缸49、连杆48、支座410和铰接座组成稳定的平行四边形结构，其中下油缸49和连杆48共同被视为平行四边形结构的一条边，上油缸47伸出，下油缸49回缩，高压气枪下端右摆(以图4所示位置为例)，上油缸47回缩，下油缸49伸出，高压气枪下端左摆(以图4所示位置为例)；
36.供气为低压时高压气枪完成的基本钻孔功能，当到达指定位置时，按照供高压气的要求，关闭低压阀，开启空气增压装置15，当压力提升至指定压力(20mpa)时，开启高压阀，通过此高压气配合高压气枪的公转、自转、上下升降和摆动的动作可以实现高瓦斯煤层的泄压、煤仓蓬煤的清理，具体高压气枪的动作根据现场实际需要启动，也可以同时完成几个动作的组合。
37.其中，上述的液控阀13、水增压装置14、空气增压装置15、回转支撑42、液压卡盘45、液压马达、油缸、高压水枪、高压气枪和管路组件均是现有技术。
38.上述具体实施方式不能作为对本实用新型保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。
39.本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。