一种岩石钻爆机的制作方法

本发明涉及一种工程机械、尤其是一种岩石钻爆机具。

背景技术：

劈裂器(又称裂石机、裂岩机、混凝土分裂机、矿石分裂枪)是一种机械劈裂破岩机具。它利用了斜面增力原理及岩石抗拉强度不到抗压强度1/10的特点，能高效低耗的破碎岩石，而且安全环保，是一种理想的非火药爆破破岩机具。

然而，劈裂器静力爆破岩石需要预先用钻机穿孔，然后将劈裂器插入孔内进行劈裂，同时，还需要在工作面上事先开凿临空面。因而，这种施工方法，不仅需要三种机具，而且，工序不连续，这就大大降低了劈裂破岩的施工效率，对于隧道掘进而言，几乎没有实际使用价值。

专利号cn20161082182.6，公开了一种钻爆机，该钻爆机是将独立的钻机和劈裂器并列的安装一个可旋转的机架上，先用钻机穿孔，然后提起钻杆、再转动机架将劈裂器送入孔内进行静力爆破，爆破后又将劈裂器提起来，如此循环。该机的价值仅仅是将人工运放劈裂器改为机械运放劈裂器。工序仍然不能连续进行，没有从根本上解决钻劈破岩效率低下的问题，此外，该机还没有解决开凿临空面的问题。

现有的劈裂器都是采用挤压式的结构，这种结构只利用了岩石横向抗拉强度小的特性，而纵向仍然抗压，水平方向则抗弯。没有充分利用岩石各向抗拉强度小的特性。此外，挤压方式劈裂岩石，至少需要两个临空面，因此，这些技术上的不足，也严重制约劈裂器的广泛应用。最理想的劈裂结构应该是拔拉式的结构，这样就可以充分利用岩石各向抗拉强度小的特性。而且，拔拉式破岩，其工作面就是临空面，无需事先开凿临空面，从而，提高劈裂岩石的效率。

技术实现要素：

本发明的目的在于：针对现有技术的不足，提供一种独创的破岩机具-钻爆机，该机集临空面开凿、穿孔、劈裂三种功能于一体，可连续完成三道工序，而且，采用拔拉方式劈裂岩石，充分利用岩石各向抗拉强度小的特性，从而，大幅度提高破岩施工效率。

一种岩石钻爆机包括支撑凿岩机运动的滑动支座、钻杆、劈裂器及护杆套，所述的劈裂器包括中通式双出油缸、前端加工有斜面的中通式扩张套和前端加工有斜面的两块翼片，所述的中通式双出油缸和中通式扩张套均套装在钻杆上，所述的中通式扩张套通过其后端凸台与中通式双出油缸的缸体固定连接，所述的两块翼片夹持在中通式双出油缸的活塞前出端，并穿过中通式扩张套后端凸台内的过孔，延伸到扩张套前端的斜面上，并且滑装在护杆套内，中通式双出油缸的活塞后出端与滑动支座固定连接。

一种岩石钻爆机包括支撑凿岩机运动的滑动支座、劈裂器、钻杆及护杆套，所述的劈裂器包括两个油缸、夹持套，加工有斜面的两块翼片，所述的夹持套套装在钻杆上，并通过链接板分别与两油缸的活塞固定连接，两油缸的缸体则固定在滑动支座上，所述的锥套固定在钻杆的前部，所述的两块翼片的后端安装在夹持套内，其前端则通过斜面贴合在锥套上，且滑装在护杆套内。

由于采取了上述措施，其技术进步十分显著：

1.由于劈裂器是套装在钻杆上的，两种机具融为一体，穿孔时，劈裂器随钻杆一道进入孔内，钻孔完备后，立即启动劈裂器进行静力爆破，两道工序连续完成。

2.劈裂器工作时，油缸给钻杆一个向下的作用力，使其顶在孔底上，同时，给扩张套一个向上的作用力，使其向上运动，驱动两块翼片张开，张开两块翼片又给岩石孔壁施加向上倾斜的侧向力，将岩石拉裂，因而，充分利用岩石各向抗拉强度小的特性。

3.由于采用由内向外的拔拉式破岩，外平面就是临空面，所以，无需专门开凿临空面。

工序连续、岩石三维抗拉、自凿临空面是本发明的三大技术优势，从而，大幅度提高破岩施工效率。

说明附图

附图1为具体实施方式的总体结构示意图，图中的序号所表示的零部件分别为：1-支撑凿岩机运动的滑动支座2-钻杆，3-劈裂器，4-护杆套。

附图2为具体实施方式1的劈裂器结构图，图中的序号所表示的零部件分别为：3.1-中通式双出油缸，3.2-翼片，3.3-中通式扩张套，a-扩张套后端凸台，b-扩张套前端斜面。

附图3为具体实施方式2的劈裂器结构图，图中的序号所表示的零部件分别为：5.1-油缸，5.2-夹持套，5.3-翼片，5.4-锥套。

具体实施方式

为了说明本发明意图，下面通过具体实施方式并结合附图，对本发明的意图作进一步说明。

方式1

一种岩石钻爆机包括支撑凿岩机运动的滑动支座1、钻杆2、劈裂器3及护杆套4，所述的劈裂器3包括中通式双出油缸3.1、前端加工有斜面的两块翼片3.2和前端加工有斜面的中通式扩张套3.3，所述的中通式双出油缸3.1和中通式扩张套3.3均套装在钻杆2上，所述的中通式扩张套3.3通过其后端凸台a与中通式双出油缸3.1的缸体固定连接，使中通式扩张套3.3跟随缸体作轴向直线运动；所述的两块翼片3.2夹持在中通式双出油缸的活塞前出端，并穿过中通式扩张套3.3后端凸台a内的过孔，延伸到扩张套前端的斜面b上，翼片斜面与扩张套的斜面构成扩张副，并且滑装在护杆套4内，中通式双出油缸3.1的活塞后出端与滑动支座1固定连接，使其跟随滑动支座1直线运动。，当活塞与缸体作相对运动时，便驱动翼片与扩张套也作相应的相对运动，进而驱动扩张副收拢或张开，扩张副收拢时，两翼片形成的包络直径小于孔径，张开时，则大于孔径。活塞3.1的后出端通过支撑架固定在滑动支座1上。从而，使劈裂器3整体跟随凿岩机一起作轴向直线运动。钻孔时，扩张副处于收拢状态，跟随钻杆进入孔内，钻孔完备后，给油缸后腔供油，缸体向上移动，并驱动扩张套也向上移动，同时，油缸的反作用驱动活塞向下移动，由于活塞、翼片、凿岩机和钻杆在轴向是固定连接的，不会产生相对运动，钻杆又是顶在孔底上的，也就是说钻杆固定不动，只有扩张套向上运动，在斜面的约束下，两翼片张开，使岩石胀裂。

方式2

一种岩石钻爆机包括支撑凿岩机运动的滑动支座1、钻杆2、劈裂器5及护杆套4、所述的劈裂器5包括两个油缸5.1、夹持套5.2，加工有斜面的两块翼片5.3，锥套5.4，所述的锥套5.4固定在钻杆的前部，所述的夹持套套装在钻杆2上，并通过连接板与两油缸5.1的活塞固定连接，两油缸5.1的缸体则固定支撑在滑动支座1，所述的两块翼片5.3后端安装在夹持套5.2内，前端通过斜面贴合在锥套5.4上，同时，两者一起滑装在护杆套4内。当油缸5.1伸缩时，便驱动翼片5.3和锥套5.4轴向相对运动，进而，在斜面副的约束下，使翼片5.3径向张开或收拢。

通过以上两个具体实施方式，不难理解本发明的意图在于：在钻杆上套装拔拉式劈裂器，使钻机与劈裂器有机的融为一体，形成全新的破岩机具。既减少作业机具的种类，又能使穿孔和劈裂连续作业，同时，无需开凿临空面。而且，充分利用了岩石各向抗拉强度远远小于抗压强度的特性，从而，大幅度提高破岩施工效率。尤其是在硬岩隧道非火药爆破掘进中将会发挥无可替代的作用。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化及修饰，皆应属于本发明的技术范畴。

技术特征：

技术总结
一种岩石钻爆机包括支撑凿岩机运动的滑动支座、劈裂器、钻杆及护杆套，所述的劈裂器套装在钻杆上，同时支撑在滑动支座和护杆套上。该机集临空面开凿、穿孔、劈裂三种功能于一体，可连续完成三道工序，而且，采用拔拉方式劈裂岩石，充分利用岩石各向抗拉强度小的特性，从而，大幅度提高破岩施工效率。

技术研发人员：张斌;杨国培
受保护的技术使用者：重庆渝交机电设备有限公司;重庆盾岩科技有限责任公司
技术研发日：2019.01.25
技术公布日：2019.05.03