岩石无声钻裂一体机

技术领域

本发明涉及一种凿岩劈裂机的工作部件，特别涉及一种岩石无声 钻裂一体机。

背景技术

目前，石材开采一般采用炸药爆破法和劈裂法。由于炸药爆破法 危险性高，安全稳患大，还存在环境污染、资源浪费等问题，很多场 合不允许采用炸药爆破。而劈裂机劈裂法成本低、操作简单、安全可 靠，便需要别配设备事先钻孔效率不高，且还存在着劈裂块对孔定位 难的问题。

现有技术中也有一些集凿岩钻孔、劈裂两种功能为一体的设备， 如CN202250086U的中国发明专利“一种劈山机”，是在龙门架的左边 连接潜孔凿岩机，右边连接开石机，在潜孔凿岩机钻完潜孔后，提出 钻头，采用换向油缸使龙门架绕一固定点旋转，将开石机的涨具送到 潜孔内，进行劈裂作业。还有的现有技术是采用与龙门架类似的固定 中心定位支架上固定中心转位油缸，可旋转的定位支架两端分别上连 接着凿岩机、劈裂机，通过中心转位油缸推动定位支架绕一固定点转 动，在凿岩机钻孔完成钻头提出后，将劈裂机的劈裂块放入钻孔。现 有的一体化凿岩劈裂机械，存在以下缺陷：龙门架、定位支架旋转定 位的方式存体积大、结构复杂，连接点多，长期使用因设备磨损等引 起公差大，定位误差大；没有劈裂机头即劈裂块的旋转换向装置，不 能根据实际情况调整劈裂角度，定向劈裂，提高效率；现有的劈裂机， 劈裂油缸与滑座顶板的连接为硬连接，没有柔性缓冲装置，在进行劈 裂作业时，劈开岩石产生的震动和冲击力对滑座、支撑杆机、机架等 有影响，噪音大，易使机器疲劳受损，缩短劈裂块的使用寿命；现有 的劈裂机没有针对锲块与劈裂块的自动注油润滑装置，只能手动在锲 块与劈裂块之间刷涂或注入润滑油，要经常性的停机进行手动注油操 作，影响作业效率，且增加操作者的劳动强度。

发明内容

本发明的目的是提供一种柔性减震、定位准确的岩石无声钻裂一 体机，采用旋转马达或液压油缸，利用旋转半径等距原理，进行凿岩 完成后再将劈裂器的劈裂块准确定位并送入钻孔内，长期使用也能精 准定位，并能灵活调整劈裂方向，自动润滑。

本发明提出一种岩石无声钻裂一体机，岩石无声钻裂一体机，包 括铰接头、凿岩滑轨、劈裂滑轨、可滑动的设置在凿岩滑轨里的凿岩 器、可滑动的设置在劈裂滑轨里的滑座，滑座上固定着劈裂器，其特 征在于，还包括可转动的吊接在铰接头上的旋转部件，凿岩滑轨、劈 裂滑轨与旋转部件固定连接，所述凿岩器钻头中心线、旋转部件中轴 线二者之间的距离等于劈裂器的劈尖部件中心线、旋转部件中轴线二 者之间的距离。

优选地，所述旋转部件为旋转油缸或由旋转油缸带动的旋转筒； 或者，旋转部件由旋转马达驱动，旋转马达固定在铰接头上，旋转马 达的输出转轴与旋转部件的输入轴相连，旋转部件为旋转筒或旋转 架。

旋转装置下部设置有支撑柱，支撑柱上端与旋转部件相连，支撑 柱下端为支撑油缸，支撑油缸的活塞杆伸出至油缸底板外，并与锥形 支撑块相连。

所述凿岩器包括冲击中缸、带钻头的钻杆、供气装置，冲击中缸 包括冲击活塞、中缸体、活塞环、密封件、蓄能器、油路换向阀；劈 裂器主要由自上而下的劈裂油缸、导向套、劈尖部件组成，所述劈裂 油缸包括缸体、劈裂油缸活塞杆，所述劈尖部件包括锲块、劈裂块， 劈裂油缸可转动的吊接在滑座顶板上，劈裂油缸活塞杆下端与锲块固 定连接。

所述凿岩滑轨顶部、劈裂滑轨顶部分别设有张紧弹簧，张紧弹簧 穿过滑轨顶板与张紧滑轮相连，使装在张紧滑轮上的滑轨链条始终处 于张紧状态。

劈裂油缸采用柔性吊接部件可旋转地吊接在滑座顶板上，在滑座 的下部或者下滑板上固定着2个以上的软胶材质的托块，托块托住劈 裂器中部的凸环，下滑板可滑动地装在劈裂滑轨上。

所述柔性吊接部件为软性金属丝绳，或者柔性吊接部件为带凸头 的连接销铰接一个或多个吊件，当铰接多个吊件时，在相领的吊件之 间铰接连接，所述吊件为吊环或吊块，所述连接销穿过滑座顶板上的 吊孔，其凸头卡在滑座顶板上方；所述凸环内设有环状卡槽，卡槽内 装有卡条，卡条的内端卡在卡槽内，外端与托块固定连接。

所述劈裂块为带连接头的长条杆，两劈裂块对称设置在锲块两侧 并夹紧锲块，连接头上有沉孔，沉孔内装有注油活塞，注油活塞中部 设有凸起的挡环，挡环外侧抵住压紧弹簧，挡环外侧的注油活塞进油 端套装在压紧弹簧内，压紧弹簧设置在密封座内，通过压紧弹簧受压 变形应力推动注油活塞将两劈裂块与锲块压紧，密封座接有油管与储 油罐相连通，油管上设有进油单向阀，注油活塞内部设有注油孔，注 油活塞进油端设有注油单向阀。

所述密封座可拆卸地固连在导向套上，储油罐顶部与大气相通。

劈裂油缸缸体的旋转采用劈裂器转动油缸来驱动，在滑座上固定 着劈裂器转动油缸，劈裂油缸缸体外壁上固连一凸起的铰接块，其活 塞杆与该铰接块铰接；或者，劈裂油缸缸体的旋转采用转向液压旋转 马达来驱动，在滑座上固定一转向液压旋转马达，采用转向液压旋转 马达的转轴带动劈裂油缸缸体旋转。

本发明的有益效果是:采用旋转马达或旋转油缸直接或间接地 带动连接凿岩器滑轨和劈裂器滑轨旋转，凿岩器钻头中心线、劈裂油 缸活塞杆距离旋转马达或旋转油缸轴线的距离相等，在凿岩器完成钻 孔后，通过旋转马达的缸体旋转，将劈裂器的劈裂块准确定位并送入 钻孔，长期使用也能精准定位，不会因机械磨损而造成定位不准；劈 裂器转动油缸或液压旋转马达能灵活调节劈裂块的旋转换向装置，根 据实际情况调整劈向，定向劈裂，提高效率；支撑油缸和支撑柱支撑 在地面上，使得旋转马达能平稳转动，采用液压油缸伸缩并支撑整个 机体，该支撑点也是整个机体的中心定位点，能实现二个功能，即整 体旋转时使中心点不能偏移，在地形不平整时起到补偿支撑作用；采 用软性铜丝绳将劈裂油缸柔性地吊接在滑座顶板，滑座侧板下部或下 滑板的软胶材质托块能托住劈裂油缸与导向套连接处，二处柔性固定 承托部件，能消除缓冲机械硬连接所产生的给结构件带来的应力，能 对劈裂器作业时劈开岩石产生的震动和冲击力起到很好的柔性缓冲、 减震的作用，减少对滑座、支撑杆机、铰接头、机架等的冲击，降低 噪音，延长劈裂块、锲块等的使用寿命，减少对整机设备的劳损，而 连接销下铰接一个或多个吊件，也是一种能灵活转向的柔性连接方 式，二个以上吊件相互铰接，可使劈裂油缸的旋转方向根据需要灵活 调整；注油活塞、储油罐、单向阀等组成的自动注油润滑装置，利用 真空互吸原理，通过锲块的上下伸缩运动力，利用真空互吸原理，使 二单向阀自动开闭来控制润滑油路，高效、节能地解决劈裂机润滑问 题，延长劈裂机使用寿命。

总之，本作业件结构简单、劈裂器定位准确，并能方便地调整劈 裂方向，能够高效安全地进行凿岩、劈裂作业。

附图说明

图1为本发明实施例一的结构示意图；

图2为图1的右视图；

图3为图1的俯视图；

图4为图2中A-A剖面的结构示意图；

图5为图4中B自动润滑部位的局部结构放大图；

图6为本发明实施例二的结构示意图；

附图标记：铰接头1、凿岩滑轨2、劈裂滑轨3、凿岩器4、滑座 5、劈裂器6、旋转油缸7、支撑柱8、支撑油缸9、活塞杆10、冲击 中缸12、钻杆13、导向套15、锲块16、劈裂块17、劈裂油缸活塞 杆18、张紧弹簧19、张紧滑轮20、托块21、凸环22、下滑板23、 沉孔24、注油活塞25、挡环26、压紧弹簧27、密封座28、油管29、 储油罐30、进油单向阀31、注油孔32、注油单向阀33、劈裂器转动 油缸34、铰接块35、活塞杆36、旋转马达37、软性金属丝绳38、 旋转筒39、凸头40、连接销41、吊件42、吊块43、转向液压旋转 马达43、环状卡槽44、卡条45。

具体实施方式

实施例一

参照图1—图5，本实施例包括铰接头1、凿岩滑轨2、劈裂滑轨 3、可滑动的设置在凿岩滑轨里的凿岩器4、可滑动的设置在劈裂滑 轨里的滑座5，滑座上固定着劈裂器6，还包括可转动的吊接在铰接 头上的旋转部件，凿岩滑轨2、劈裂滑轨3与旋转部件固定连接，所 述凿岩器4钻头中心线、旋转部件中轴线二者之间的距离a等于劈裂 器的劈尖部件中心线、旋转部件中轴线二者之间的距离b。所述旋转 部件为旋转油缸7。旋转装置下部设置有支撑柱8，支撑柱上端与旋 转油缸7的筒轴相连，支撑柱下端为支撑油缸9，支撑油缸的活塞杆 10伸出至油缸底板外，并与锥形支撑块11相连。所述凿岩器包括冲 击中缸12、带钻头的钻杆13、供气装置，冲击中缸包括冲击活塞、 中缸体、活塞环、密封件、蓄能器、油路换向阀；劈裂器主要由自上 而下的劈裂油缸14、导向套15、劈尖部件组成，劈尖部件主要包括 锲块16、劈裂块17。所述劈裂油缸14包括缸体、劈裂油缸活塞杆 18，劈裂油缸14可转动的吊接在滑座5顶板上，劈裂油缸活塞杆18 下端与锲块16固定连接。所述凿岩滑轨顶部、劈裂滑轨顶部分别设 有张紧弹簧19，张紧弹簧穿过滑轨顶板与张紧滑轮20相连，使装在 张紧滑轮上的滑轨链条始终处于张紧状态。劈裂油缸14采用柔性吊 接部件可旋转地吊接在滑座顶板上，在下滑板23上固定着2个以上 的软胶材质的托块21，托块托住劈裂器中部的凸环22，下滑板23可 滑动地装在劈裂滑轨上。所述柔性吊接部件为为带凸头40的连接销 41铰接着吊件42，所述吊件为吊环或吊块，所述连接销41穿过滑座 5顶板上的吊孔，其凸头40卡在滑座顶板上方。所述凸环22内设有 环状卡槽44，卡槽内装有卡条45，卡条45的内端卡在卡槽内，外端 与托块21固定连接。所述劈裂块17为带连接头的长条杆，两劈裂块 对称设置在锲块16两侧并夹紧锲块，连接头上有沉孔24，沉孔24 内装有注油活塞25，注油活塞中部设有凸起的挡环26，挡环外侧抵 住压紧弹簧27，挡环外侧的注油活塞进油端套装在压紧弹簧27内， 压紧弹簧设置在密封座28内，通过压紧弹簧受压变形应力推动注油 活塞25将两劈裂块17与锲块16压紧，密封座28接有油管29与储 油罐30相连通，油管上设有进油单向阀31，注油活塞内部设有注油 孔32，注油活塞进油端设有注油单向阀33。密封座28、注油活塞25、 挡环26形成一个密闭的油腔，所述密封座28可拆卸地固连在导向套 15上，储油罐30顶部与大气相通。劈裂油缸14缸体的旋转采用劈 裂器转动油缸34来驱动，在滑座5上固定着劈裂器转动油缸34，劈 裂油缸缸体外壁上固连一凸起的铰接块35，其活塞杆36与该铰接块 35铰接。

作业时，旋转油缸7带动凿岩滑轨2及劈裂滑轨3旋转，或通过 滑轨架总成带动凿岩滑轨2、劈裂滑轨3旋转，将凿岩器钻杆13转 送至设定钻孔位置在岩石上完成凿孔后，由旋转油缸7转动将劈裂器 6精确旋转定位于凿岩孔上，再由劈裂滑轨将劈裂器6推入岩石孔内 进行岩石劈裂作业。

本实施例的劈裂器能够在作业过程中自动润滑，当上粗下细的锲 块16由劈裂油缸活塞杆18带动向下推进时，锲块16推动劈裂块的 连接头45、注油活塞25缓慢向两侧油腔内活动形成挤压力，此时进 油单向阀31关闭，注油单向阀33在挤压力作用下开启，通过注油活 塞25对油腔的挤压，将油腔内的润滑油压缩注入注油活塞25中的注 油孔32，流至锲块16、劈裂块17之间的摩擦面实施润滑。

当上粗下细的锲块16由油缸活塞杆18带动向上缩回时，通过压 紧弹簧27的涨开力，将注油活塞25向锲块16方向推，这样油腔内 形成负压吸力，进油单向阀31在负压吸力和外界大气压的作用下开 启，储油罐30内的润滑油经过油管29吸入油腔内，而注油单向阀 33因负压处于关闭状态，当锲块16再次推进时，再次将润滑油注入 锲块16与劈裂块17的摩擦面，如此循环形成自动润滑。

实施例二

本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于旋转部件由旋转马 达37驱动，旋转马达37固定在铰接头1上，旋转马达37的输出转 轴与旋转部件的输入轴相连，旋转部件为旋转筒39。所述将劈裂油 缸14吊接在滑座顶板上的将柔性吊接部件为软性金属丝绳38，可用 软性铜丝绳。劈裂油缸14缸体的旋转采用转向液压旋转马达43来驱 动，在滑座上固定一转向液压旋转马达44，采用转向液压旋转马达 43的转轴带动劈裂油缸14缸体旋转。

作业时，由该旋转马达37带动旋转筒39转动滑轨总成，带动凿 岩滑轨2、劈裂滑轨3旋转，以实现凿岩器在岩石上完成凿孔后，由 滑座上端的旋转马达转动将劈裂器精确旋转定位于凿岩孔上，再由滑 轨机构将劈裂器推入岩石孔内进行岩石劈裂作业。