液壓彈性膨脹破碎裝置的製作方法

2023-10-26 06:20:07

專利名稱:液壓彈性膨脹破碎裝置的製作方法
本發明涉及一種液壓破碎裝置，該裝置適用於開採或切割花崗巖、大理石、漢白玉等名貴巖礦，也可用於拆除混凝土建築物。
目前，國內外廣泛採用膨脹破碎劑，開採、切割名貴巖礦物，或拆除混凝土建築物。儘管所用破碎劑類型不同，但絕大多數都是以石炭類矽酸鹽化合物為主。使用破碎劑時，首先在被開採物上鑽出適當的孔，然後把經過水化處理的膨脹破碎劑塞填進鑽孔內。破碎劑經過水化反應，產生膨脹和硬化，使被開採的礦物有規律的破裂。由於破碎劑自身膨脹緩慢，大約要24小時才能達到破碎所需的壓力。因而生產周期較長，影響生產效率的提高;其次，膨脹破碎劑的使用受周圍環境溫度限制較大，如果使用溫度高於破碎劑適用溫度的範圍，水化反應產生的熱量過於集中，會使鑽孔內蒸汽壓力迅速上升，易造成破碎劑突然噴濺，給操作人員帶來一定危險。另外，現有的破碎劑製做成本較高，而且只能一次使用，因而增加了生產成本。
由於膨脹破碎劑存在上述之不足，因此，液壓彈性膨脹破碎裝置為開採或切割各類名貴巖礦及折除混凝土建築物，提供了一種新型的破碎工具，本發明的目的也就在於此。
液壓彈性膨脹破碎裝置主要由排氣手柄〔1〕、拉筋管〔12〕、注入管〔4〕、上、下封頭〔9、13〕及彈性體〔10〕構成。拉筋管〔12〕是該裝置中一重要部件，主要承擔軸向拉力作用，拉筋管〔12〕的一端通過螺紋連接一排氣手柄〔1〕。排氣手柄〔1〕與拉筋管〔12〕兩者軸線之間有適當夾角，以便於操作使用。拉筋管〔12〕的中部和另一端可通過螺紋或焊接的方式與上封頭〔9〕和下封頭〔13〕相連接。彈性體〔10〕安裝在上、下封頭之間，連接處塗有高強度密封膠，上、下封頭與彈性體構成彈性膨脹體。該彈性膨脹體是該裝置的主要工作部件;上、下封頭的間距可根據所用鑽頭長度來確定。拉筋管〔12〕的管壁上加工有排氣孔〔11〕和注入孔〔15a、15b〕。排氣孔〔11〕和注入孔〔15a〕沿拉筋管〔12〕軸向位置分別與上封頭〔9〕的底面和下封頭〔13〕的頂面位置相對應。注入孔〔15b〕靠近於排氣手柄〔1〕，位於排氣手柄〔1〕與上封頭〔9〕之間。注入孔〔15b〕與注入管〔4〕一端相接，注入管的另一端與液壓源相接。
上、下封頭〔9、13〕的外表面上，沿其周邊加工有溝槽，彈性體〔10〕兩端凸出部分，恰於溝槽形狀相吻合。壓緊環〔8、14〕與上、下封頭〔9、13〕外表面間以螺紋相連接，用於壓緊彈性體〔10〕，使封頭與彈性體間形成密封聯接。彈性體可用附有尼龍編織布的橡膠材料製成。
為了排除整個裝置內的氣體，可在排氣手柄〔1〕上安裝一排氣閥，或在排氣手柄〔1〕與拉筋管〔12〕相接的空心螺柱上加工有放氣孔〔3〕。放氣孔〔3〕可藉助於排氣手柄〔1〕與拉筋管〔12〕之間的密封墊〔2〕密封。
如果上封頭〔9〕與拉筋管〔12〕間是採用螺紋連接，則上封頭的頂部應加一密封墊〔7〕，並用以螺紋或焊接方式與拉筋管相連接的密封環〔6〕壓緊。
為了使本裝置能更有效地工作，可在拉筋管管內裝有導管〔5〕，導管〔5〕的一端接在注入孔〔15b〕處，另一端直通拉筋管的底部。注入液體時，液體能順利地在彈性膨脹體內和拉筋管內上升，排淨裝置中的氣體。
使用液壓彈性膨脹破碎裝置開採各類名貴巖石礦，與使用膨脹破碎劑相比，可大大提高勞動生產率，降低生產成本。該裝置具有設備簡單，操作方便靈活，應用範圍廣等特點。
附圖是液壓彈性膨脹破碎裝置剖示圖。其中1-排氣手柄; 2、7-密封墊; 3-放氣孔;
4-注入管; 5-導管; 6-密封環;
8、14-壓緊環; 9-上封頭; 10-彈性體;
11-排氣孔; 12-拉筋管; 13-下封頭;
15a、15b-注入孔。
在實際使用液壓彈性膨脹破碎裝置過程中，可根據被破碎材料的強度，決定鑽孔的孔距大小及排列方式。在破碎物料確定後，由鑽頭及其長度來確定本裝置的設計尺寸，並根據選用材料進行強度校核，確定安全係數。
一、設計示例1.設拉筋管用YB231-70φ20×6無縫鋼管，S表示其壁厚，D1表示其內徑，材料選用20號鋼，抗拉強度為σb＝4100kg/cm2;
2.設計壓力P為400kgf/cm2;
3.拉筋管最細處(空刀)外直徑用D2表示;D2＝18mm;
4.拉筋管管壁各孔的寬度為
＝5mm;
5.彈性體內徑d＝40mm，外徑d＝49mm，鑽孔直徑為50mm;
二、強度計算1.拉筋管上部承壓強度σ上＝P〔D1+(S-C)〕/2(S-C)取附加壁厚C為零。
因此σ上＝400×〔0.8+0.6〕/2×0.6＝583kgf/cm2安全係數η＝σb/σ上＝7.032.拉筋管下部強度計算(1)軸向力Q＝P×π/4(d21-D22+D21)＝4208kgf(2)危險截面積AA＝π/4(D22-D21)-S×W＝1.74cm2所以拉筋管下部強度σ下為σ下＝Q/A＝2418.39kgf/cm2安全係數η＝σb/σ下＝1.7
本裝置中的彈性體可用具有良好彈性的附有尼龍編織布橡膠材料製成，密封墊可選用紫銅或鋁製成，其它各部件可採用普通碳鋼製做。各部件單獨加工好後，再進行整體組裝。
使用液壓彈性膨脹破碎裝置，應首先按要求把各部件裝配好，然後放入已鑽好的孔洞裡，扭動排氣手柄打開放氣孔，把液體強制注入裝置內，當液體從放氣孔溢出時，扭緊排氣手柄。裝置內的液壓開始升高，彈性體產生徑向膨脹。裝置內的液壓可由壓力表直接讀取，當液壓接近設計要求時，巖石或混凝土開始破碎。
權利要求
1.液壓彈性膨脹破碎裝置，其特徵在於該裝置的拉筋管[12]的一端通過螺紋連接有一排氣手柄[1]，拉筋管[12]的中部和另一端與上封頭[9]和下封頭[13]之間採用螺紋或焊接方式連接，彈性體[10]安裝在上、下封頭[9、13]之間，三者構成彈性膨脹體，拉筋管沿軸線不同位置上加工有排氣孔[11]和注入孔[15a、15b]，注入孔[15b]與注入管[4]相接。
2.如權利要求
1所述的破碎裝置，其特徵在於上、下封頭〔9、13〕的外表面加工有安裝彈性體〔10〕溝槽，彈性體〔10〕與上、下封頭〔9、13〕連接處，各有壓緊環〔8、14〕固緊。
3.如權利要求
1、2所述的破碎裝置，其特徵在於拉筋管管內裝有導管〔5〕，導管〔5〕的一端與拉筋管〔12〕的注入孔〔15b〕相接，另一端直通拉筋管的底部。
4.如權利要求
1所述的破碎裝置，其特徵在於排氣手柄〔1〕上裝有排氣閥或加工有放氣孔〔3〕，放氣孔〔3〕位於與拉筋管〔12〕相接的空心螺柱上。
專利摘要
本發明是一種新型液壓彈性膨脹破碎裝置，該裝置適用於開採花崗巖、大理石、漢白玉等名貴巖礦。與使用膨脹破碎劑相比，使用本裝置可大大提高礦石開採效率、而且降低了生產成本。該裝置還具有應用範圍廣、操作方便、靈活等特點。
文檔編號E21C37/00GK86107048SQ86107048
公開日1988年8月10日 申請日期1986年10月16日
發明者王長倫 申請人:王長倫導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan