一种新型高压电弧破碎装置的制作方法

本发明属于高压电弧破碎领域，尤其是涉及一种新型高压电弧破碎装置。

背景技术

在现有技术条件下，目前破碎工艺普遍采用机械破碎技术，一般应用在岩石破碎、隧道掘进、垂直钻井、定向钻探、水平钻探、材料破碎、冶炼矿渣及尾矿金属回收等领域，现有的机械破碎技术，一般存在以下几个问题点：第一、破碎速度缓慢，工作效率低；第二、机械设备磨损和损坏几率很大，使用寿命短；第三、机械动作复杂，经常出现故障；第四、机械破碎技术能耗大，噪音大及污染高。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在提出一种新型高压电弧破碎装置，配合使用高压电弧钻头、电极控制模块及plc控制器；可以实现利用高压电弧对岩石、矿渣及各种适用材料进行破碎，具有破碎效率高、设备磨损小、故障率低及安全环保等特点。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种新型高压电弧破碎装置，包括高压电弧钻头、升压模块、电极控制模块及plc控制器；高压电弧钻头包括钻头壳体；钻头壳体前端设有多个高压电极，多个高压电极各设有电极移动装置；plc控制器输出端连接电极控制模块，电极控制模块连接所有电极移动装置；plc控制器输出端连接升压模块控制端，升压模块输出端分别连接所有高压电极。

在本发明的实际应用中，首先把高压电弧钻头的高压电极放置在岩石表面，升压模块为高压电极提供高压电，高压电极产生高压电弧放电实现岩石破碎。通过这种方式，高压电弧钻头前方的岩石被震碎，继续使用高压电弧放电，则会将岩石粉碎为更小的颗粒。

通过plc控制器控制电极控制模块，进而控制电极移动装置实现高压电极之间距离的调整，同时调整升压模块的输出电量参数，可以有效控制岩石破碎石块的大小和破碎速度。

进一步的，电极移动装置包括：伺服电机；伺服电机设置在钻头壳体内，伺服电机驱动对应的高压电极移动；电极控制模块包括:伺服电机驱动器，伺服电机驱动器连接伺服电机，伺服电机驱动器与plc控制器的输出端连接；任一高压电极均对应连接一个伺服电机及一个伺服电机驱动器。

plc控制器通过伺服电机驱动器控制伺服电机转动，伺服电机带动高压电极移动。

进一步的，升压模块输入端连接受电模块，受电模块与外部电源连接。

受电模块连接设备现场交流380v电源或交流10kv电源。

升压模块将通过受电模块得到的输入电压，升压到30kv-40kv高压以供高压电弧钻头进行高压电弧破碎。

升压模块内依次通过整流滤波模块、调压模块、逆变模块、升压变压器实现升压输出。

进一步的，plc控制器连接上位机。

操作人员通过上位机实现对高压电弧破碎装置的远程控制及参数监控。

进一步的，高压电极通过高压电缆与升压模块输出端连接。

进一步的，plc控制器与上位机之间通过以太网连接。

相对于现有技术，本发明一种新型高压电弧破碎装置，具有以下优势：

本发明一种新型高压电弧破碎装置，配合使用高压电弧钻头、电极控制模块及plc控制器；可以实现利用高压电弧对岩石、矿渣及各种适用材料进行破碎，具有破碎效率高、设备磨损小、故障率低以及安全环保等特点。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

在附图中：

图1为本发明实施例一种新型高压电弧破碎装置结构示意图；

图2为本发明实施例一种新型高压电弧破碎装置高压电弧钻头示意图。

附图标记说明：

1-高压电弧钻头；11-高压电极；2-受电模块；3-升压模块；4-电极控制模块；5-plc控制器；6-上位机。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1-2所示，一种新型高压电弧破碎装置，包括高压电弧钻头1、升压模块3、电极控制模块4及plc控制器5；高压电弧钻头1包括钻头壳体；钻头壳体前端设有多个高压电极11，多个高压电极11各设有电极移动装置；plc控制器5输出端连接电极控制模块4，电极控制模块4连接所有电极移动装置；plc控制器5输出端连接升压模块3控制端，升压模块3输出端分别连接所有高压电极11。

在本发明的实际应用中，首先把高压电弧钻头1的高压电极11放置在岩石表面，升压模块3为高压电极11提供高压电，高压电极11产生高压电弧放电实现岩石破碎。通过这种方式，高压电弧钻头1前方的岩石被震碎，继续使用高压电弧放电，则会将岩石粉碎为更小的颗粒。

通过plc控制器5控制电极控制模块4，进而控制电极移动装置实现高压电极11之间距离的调整，同时调整升压模块3的输出电量参数，可以有效控制岩石破碎石块的大小和破碎速度。

如图1-2所示，电极移动装置包括：伺服电机；伺服电机设置在钻头壳体内，伺服电机驱动对应的高压电极11移动；电极控制模块4包括:伺服电机驱动器，伺服电机驱动器连接伺服电机，伺服电机驱动器与plc控制器5的输出端连接；任一高压电极11均对应连接一个伺服电机及一个伺服电机驱动器。

plc控制器5通过伺服电机驱动器控制伺服电机转动，伺服电机带动高压电极11移动。

如图1-2所示，升压模块3输入端连接受电模块2，受电模块2与外部电源连接。

受电模块2连接设备现场交流380v电源或交流10kv电源。

受电模块2起到现场电源安全接入的作用。

升压模块3将通过受电模块2得到的输入电压，升压到30kv-40kv高压以供高压电弧钻头1进行高压电弧破碎。

升压模块3内依次通过整流滤波模块、调压模块、逆变模块、升压变压器实现升压输出。

如图1-2所示，plc控制器5连接上位机6。

操作人员通过上位机6实现对高压电弧破碎装置的远程控制及参数监控。

如图1-2所示，高压电极11通过高压电缆与升压模块3输出端连接。

如图1-2所示，plc控制器5与上位机6之间通过以太网连接。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。