一种隧道光面爆破装置的自动化填充设备的制作方法

本发明属于隧道工程爆破管生产领域，具体地说，涉及一种隧道光面爆破装置的自动化填充设备。

背景技术：

基于爆生气体和应力波综合作用理论的实质：岩体内最初裂隙的形成是由冲击波或应力波造成的，随后爆生气体渗入裂隙并在准静态压力作用下，使应力波形成的裂隙进一步扩展；爆生气体膨胀的准静态能量，是破碎岩石的主要能源；基于上述理论，已实验研究出一种新型轴向不耦合装药（细沙介质）及a、b管错开装药技术，并在工程中大量使用，均能很好的实现了爆破应力的传播，避免了应力叠加造成的能量损失，有效控制了对围岩的扰动程度，具有“四提高一保护"的显著作用，这是传统装药技术爆破无法超越的。

当今市场上还没有可实现自动或半自动按所述技术装药填充的机械设备，现在所使用的装药填充方式一般为利用小棍棒往外长约4米、外径为32mm、内径约30mm的建造用电工绝缘pvc套管（jb/t3050-98）按轴向不耦合装药（细沙介质）及a、b管错开装药技术填充，这种填充方式劳动强度大、效率底、不利于装药精确定量化，标准化，从而对本技术的推广利用带来了一定的影响。

基于乳化炸药流动性差的特性，装药pvc管径小且较长以及填充节数较多的特征，传统的冲压填充方式较难实现；填充过程中pvc管道中会产生空气，pvc管道中会出现“欠药”、组织疏松等不利于填充现象产生，达不到理想的填充效果，从而会对爆破效果产生影响；有鉴于此特提出本发明。

有鉴于此特提出本发明。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种隧道光面爆破装置的自动化填充设备，填充乳化炸药时通过将乳化炸药从螺旋组件中的料斗中放入，在电机及螺旋组件的联动作用下，乳化炸药源源不断的沿着304管从内向外输出，装在填充底座上的横向移动齿轮在驱动马达的动力的作用下可以在导轨内的齿条上左右平稳横移，在控制装置的作用下可以按要求完成乳化炸药分段填充功能，节约资源，提高生产效率。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

一种隧道光面爆破装置的自动化填充设备，包括底座、升降装置一、升降装置二、机架、控制装置；所述升降装置一和升降装置二一端固定安装在底座上，另一端与机架连接，所述机架上从左到右依次设置有动力装置一、乳化炸药填充装置一、细沙填充装置一、细沙填充装置二、乳化炸药填充装置二、动力装置二，所述细沙填充装置一与细沙填充装置二之间用于设置pvc管，所述控制装置设置在底座上，所述控制装置分别与升降装置一、升降装置二、动力装置一、动力装置二、细沙填充装置一、细沙填充装置二连接。

进一步地，所述乳化炸药填充装置一与所述乳化炸药填充装置二结构相同并呈对称分布，所述乳化炸药填充装置一包括钢管、螺旋杆、料斗、法兰盘、轴承组件、填充装置底座、横向移动齿轮，所述钢管内设有螺旋杆，螺旋杆一端通过法兰盘与驱动轴连接，所述驱动轴设置在所述轴承组件内，驱动轴通过联轴器与一组减速器连接，所述减速器通过联轴器与动力装置一连接，所述动力装置一、所述减速器和所述轴承组件分别通过安装架体安装在所述填充装置底座上，所述填充装置底座上还设置有多组横向移动齿轮，所述横向移动齿轮与所述齿条啮合上，所述横向移动齿轮还与安装在所述填充装置底座内部的驱动马达连接，所述驱动马达与所述控制装置电连接。

进一步地，所述细沙填充装置一与所述细沙填充装置二结构相同并呈对称分布，所述细沙填充装置一包括细沙填充机架、搅拌电机、空心轴、搅棒、料仓、螺旋输送电机、螺旋轴、螺旋扇叶，所述细沙填充机架上设置有所述料仓，所述料仓顶端固定安装有所述搅拌电机和所述螺旋输送电机，所述搅拌电机通过带轮传动机构与所述空心轴配合连接，所述空心轴与两组所述搅棒固定连接，且其中一组搅棒的长度小于另一组搅棒，所述空心轴内设置有所述螺旋轴，所述螺旋轴一端上设置有螺旋扇叶，所述螺旋轴另一端与所述螺旋输送电机固定连接，所述螺旋轴尾端设置在所述出料管内，所述出料管内设置有所述出料控制装置；所述料仓下端设置有移动框架，所述移动框架内部设置有一组减速马达，所述减速马达伸出轴与一组齿轮轴固定连接，所述齿轮轴分别通过两组轴承安装在所述移动框架内，且所述齿轮轴上设置有两组齿轮，所述齿轮设置在所述齿条上。

进一步地，所述带轮传动机构包括驱动带轮，所述驱动带轮与所述搅拌电机固定连接，所述驱动带轮通过传动皮带与所述从动带轮配合连接，所述从动带轮与所述空心轴固定连接。

进一步地，填药导轨、穿线导轨，所述填药导轨和穿线导轨均固定安装在机架上，且填药导轨与穿线导轨平行设置，所述动力装置一、乳化炸药填充装置一、细沙填充装置一、细沙填充装置二、乳化炸药填充装置二、动力装置二从左至右依次可滑动设置在填药导轨上。

进一步地，所述穿线导轨上设置有可滑动的自动穿线装置，所述自动穿线装置包括穿线装置、导杆、导向轮、反向轮、绳轮，所述绳轮上缠绕有导爆索，且所述导爆索一端固定在所述绳轮上，所述导爆索另一端通过所述反向轮与所述导杆连接，所述导杆上一端设置有与所述导爆索对应的卡扣，所述导杆另一端与所述穿线装置固定连接；所述导向轮（41）设置在所述导杆（40）上，且靠近卡扣设置。

进一步地，所述穿线装置包括安装框架，所述安装框架内设置有一组驱动马达，所述驱动马达与所述移动轴通过齿轮传动机构连接连接，所述移动轴通过两组轴承安装在所述安装框架内，所述移动轴上设置有两组移动齿轮，所述移动齿轮设置在所述齿条上，所述安装框架还与所述导杆固定连接。

进一步地，所述填药导轨与穿线导轨结构相同，所述填药导轨包括矩形机架底板，所述机架底板通过连接板与机架固定连接，所述机架底板上设有齿条、v形安装板，所述齿条为两组且分别设置在机架底板长轴向两侧边，所述v形安装板为长条状，且平行于齿条并设置在两组齿条之间。

进一步地，所述升降装置一和所述升降装置二均为螺旋升降机。

进一步地，所述动力装置一和所述动力装置二为一组电机。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

本发明填充乳化炸药时通过将乳化炸药从螺旋组件中的料斗中放入，在电机及螺旋组件的联动作用下，乳化炸药源源不断的沿着304管从内向外输出；装在填充底座上的横向移动齿轮在驱动马达的动力的作用下可以在导轨内的齿条上左右平稳横移，在控制装置的作用下可以按要求完成乳化炸药分段填充功能。

本发明pvc管固定在导轨的长v形块上，导爆索一端绕在绳轮上，另一段绕过反向轮后，放入导杆一端的卡扣处，导杆通过导轮在穿线装置的作用下在导轨上左右移动，从而实现导爆索贯穿pvc管内，到所需预留的位置后，用剪刀剪断即可。

本发明结构合理，构造简单，实用性强，有利于设备推广应用。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本申请的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的平面示意图；

图3是本发明中填药导轨和穿线导轨的结构示意图；

图4是本发明中填药导轨和穿线导轨的主视图；

图5是本发明中乳化炸药填充装置一和乳化炸药填充装置二的结构示意图；

图6是本发明中细沙填充装置一和细沙填充装置二的主视结构示意图；

图7是本发明中细沙填充装置一和细沙填充装置二的左视结构示意图；

图8是本发明中自动穿线装置的结构示意图。

图中：1-底座；2-升降装置一；3-升降装置二；4-机架；5-填药导轨；6-穿线导轨；7-控制装置；8-动力装置一；9-乳化炸药填充装置一；10-细沙填充装置一；11-细沙填充装置二；12-乳化炸药填充装置二；13-动力装置二；14-pvc管；15-自动穿线装置；16-机架底板；17-齿条；18-v形安装板；19-连接板；20-304钢管；21-螺旋杆；22-料斗；23-法兰盘；24-轴承组件；25-填充装置底座；26-横向移动齿轮；27-减速器；28-搅拌电机；29-空心轴；30-搅棒；31-料仓；32-螺旋输送电机；33-螺旋轴；34-螺旋扇叶；35-出料管；36-移动框架；37-减速马达；38-齿轮轴；39-齿轮；40-导杆；41-导向轮；42-反向轮；43-绳轮；44-移动轴；45-移动齿轮；46-驱动带轮；47-从动带轮；48-细沙填充机架；49-安装框架。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“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。

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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

如图1至图8所示，本实施例所述的一种隧道光面爆破装置的自动化填充设备，包括：底座1、升降装置一2、升降装置二3、机架4、填药导轨5、穿线导轨6、控制装置7；所述底座1上分别固定设置有所述升降装置一2、升降装置二3，所述升降装置一2和所述升降装置二3上分别固定安装有所述机架4，两组所述机架4均与所述填药导轨5和所述穿线导轨6固定连接，且所述填药导轨4与所述穿线导轨6平行布置，所述填药导轨5上依次从左到右设置有动力装置一8、乳化炸药填充装置一9、细沙填充装置一10、细沙填充装置二11、乳化炸药填充装置二12、动力装置二13，乳化炸药填充装置一9与所述乳化炸药填充装置二12之间设置有pvc管14；所述穿线导轨6上设置有自动穿线装置15，所述乳化炸药填充装置9还与所述动力装置一8连接，所述乳化炸药填充装置二还与所述动力装置二13连接；所述底座1上还安装有所述控制装置7，所述控制装置7分别与所述升降装置一2、升降装置二3、动力装置一5、动力装置二13、细沙填充装置一10、细沙填充装置二11和所述自动穿线装置15连接；所述控制装置7内部设置有plc控制器。

具体的，所述穿线导轨6与所述填药导轨4结构相同，所述填药导轨4包括机架底板16、齿条17、v形安装板18、连接板19；

所述机架底板16两端分别固定安装有两组所述连接板19，所述连接板19与所述机架4固定连接，所述机架底板16上设置有一组所述v形安装板18，所述v形安装板18两侧分别设置有一组齿条17。

具体的，所述乳化炸药填充装置一9与所述乳化炸药填充装置二12结构相同并呈对称分布，所述乳化炸药填充装置一9包括304钢管20、螺旋杆21、料斗22、法兰盘23、轴承组件24、填充装置底座25、横向移动齿轮26；所述乳化填药装置一9中包括的304钢管20与所述乳化填药装置二12中包括的304钢管20之间设置有pvc管14；

所述304钢管20内设置有多组从左到右依次通过螺旋杆连接器固定连接的螺旋杆21，且左端所述螺旋杆21通过法兰盘23与驱动轴连接，所述驱动轴设置在所述轴承组件24内，且所述驱动轴通过联轴器与一组减速器27连接，所述减速器27通过联轴器与动力装置一连接5，所述动力装置一5、所述减速器27和所述轴承组件24分别通过安装架体安装在所述填充装置底座25上，所述填充装置底座25上还设置有多组所述横向移动齿轮26，所述横向移动齿轮26与所述齿条17啮合上，所述横向移动齿轮26还与安装在所述填充装置底座内部的驱动马达连接，所述驱动马达与所述控制装置7电连接。

具体的，所述细沙填充装置一10与所述细沙填充装置二11结构相同，其中所述细沙填充装置一10包括细沙填充机架48、搅拌电机28、空心轴29、搅棒30、料仓31、螺旋输送电机32、螺旋轴33、螺旋扇叶34；

所述细沙填充机架48上设置有所述料仓31，所述料仓31顶端固定安装有所述搅拌电机28和所述螺旋输送电机32，所述搅拌电机28通过带轮传动机构与所述空心轴29配合连接，所述空心轴29与两组所述搅棒30固定连接，且其中一组搅棒30的长度小于另一组搅棒30，所述空心轴29内设置有所述螺旋轴33，所述螺旋轴33一端上设置有螺旋扇叶34，所述螺旋扇叶为变直径螺旋扇叶；所述螺旋轴33另一端与所述螺旋输送电机32固定连接，所述螺旋轴33尾端设置在所述出料管35内，所述出料管35内设置有所述出料控制装置；所述料仓31下端设置有移动框架36，所述移动框架36内部设置有一组减速马达37，所述减速马达37为自带制动功能的马达，其中自带制动功能的马达为本领域技术人员根据需要能够自动选择型号的；所述减速马达37伸出轴与一组齿轮轴38固定连接，所述齿轮轴38分别通过两组轴承安装在所述移动框架36内，且所述齿轮轴38上设置有两组齿轮39，所述齿轮39设置在所述齿条17上。

具体的，所述自动穿线装置15包括穿线装置、导杆40、导向轮40、反向轮42、绳轮43；

所述绳轮43上缠绕有导爆索，且所述导爆索一端固定在所述绳轮43上，所述导爆索另一端通过所述反向轮42与所述导杆40连接，所述导杆40上一端设置有与所述导爆索对应的卡扣，所述导杆40另一端与所述穿线装置固定连接；所述导向轮41设置在所述导杆40上，且靠近卡扣设置。

具体的，所述升降装置一2和所述升降装置二3均为螺旋升降机；升降装置一2和升降装置二也可以为液压缸或者齿轮齿条机构。

具体的，所述动力装置一2和所述动力装置二13为一组电机。

具体的，所述出料控制装置包括电磁阀，所述电磁阀设置在所述出料管35内。

具体的，所述穿线装置包括安装框架49，所述安装框架49内设置有一组驱动马达，所述驱动马达与所述移动轴44通过齿轮传动机构连接，所述移动轴44通过两组轴承安装在所述安装框架49内，所述移动轴上设置有两组移动齿轮45，所述移动齿轮45设置在所述齿条17上，所述安装框架48还与所述导杆40固定连接。

具体的，所述带轮传动机构包括驱动带轮46，所述驱动带轮46与所述搅拌电机28固定连接，所述驱动带轮46通过传动皮带与所述从动带轮47配合连接，所述从动带轮47与所述空心轴29固定连接。

本发明的工作原理：

本发明首先把pvc管固定在穿线导轨的v形安装板上，其次通过控制装置控制穿线装置把导爆索穿入pvc管到预定的位置并剪断，然后将pvc管放在填充导轨的v形安装板上，通过左边或者右边的升降装置将机架整体顶升与地平面成约20度角后停在上升，再后左边或者右边螺旋输送填充装置在横移动力机构的作用下把螺旋输送管插入pvc管到预定的位置后停在运动，此时螺旋输送填充装置的动力机构启动把乳化炸药输送到pvc管内到达遇定的量后螺旋输送填充装置的动力机构停止运动，紧接着螺旋输送填充装置在横移动力机构反向回位，再后细沙填充装置运动，由于细沙有一定的重量，且流动性好，设备此时与地平面又成一定的角度，因此完全可以借助细沙自身的重力来实现填充，仅需细沙填充装置出料管控制好沙的流量即可，当细沙填充装置到达预设的量后，停止运动，然后螺旋输送填充装置再次运动，这样循环往复来实现自动填充的目的。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。