氣動石材劈裂器的製作方法
2023-10-06 21:26:14 1
專利名稱：氣動石材劈裂器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種氣動石材開採裝置，特別適用於大理石、花崗石的開採。
現有的大理石、花崗石的劈裂方法，主要有兩種方法一種是手工打楔法，另一種是用液壓劈裂器劈裂。前一種是最原始的石材劈裂方法，勞動強度大生產效率低；而後一種是用液壓為動力將石材劈裂，該液壓劈裂器已由瑞典大達公司生產，參見
圖1。在
圖1中A、B、C、D、E分別為巖石、鑿巖孔、擴張板、楔子、活塞杆。液壓劈裂器在劈裂石材時，因楔子(D)與擴張板(C)都與劈裂器連在一起，所以當需多孔劈裂石材時，就必須在每個巖孔(B)中都放入一個劈裂器，需要多個配合才行。這樣即不方便，又影響效率，設備投資較大。另外，在我國鑿孔用的鑿巖機一般是用氣動的，而用液壓劈裂器時，就必須再另外配備一個液壓源，這樣必然造成設備投資大，而利用率低。
本實用新型的目的，是要提供一種能取代人工打楔的簡單機具，並能夠跟鑿巖機共用一個氣源，且只用一個劈裂器能完成多楔的打入，依次打擊各楔，即可將石材劈下。
本實用新型是這樣實現的跟鑿巖機同一氣源的衝擊氣缸產生衝擊力打擊楔子，楔子放在一對擴張板之間，擴張板放在用鑿巖機事先鑿好的巖孔中，衝擊裝置通過楔子連接機構與擴張板連接在一起；打楔子時，錘頭的衝擊力作用在楔子上，而反作用力由楔子連接機構去承受。打完楔子後，楔子連接機構可與擴張板脫開，這樣就可以去打擊其它的楔子。楔子被擊打後，相對擴張板向下移動，使擴張板向巖孔兩邊孔壁擴張；巖孔邊上產生向兩邊方向的拉應力；隨著楔子不斷打入，巖石內拉應力不斷增加，最後達到強度極限時，就在孔邊產生裂紋並不斷向下擴展，最後使石材劈裂開來。衝擊氣缸、楔子連接機構、擴張板、楔子在一般機械製造業中都容易實現。
下面結合說明書附圖及實施例，對本實用新型作詳細描述。
圖2是本實用新型的工作原理圖；圖3是氣動石材劈裂器實施例的結構圖；圖4是擴張板與楔子結構圖。
參照圖3，說明其構造。它由以下四部分組成(一)衝擊系統該部分由一個衝擊氣缸來完成。它主要包括蓄氣缸(2)、主氣缸(6)、前後缸蓋(1)(13)、中蓋(4)及快排機構［快排導向蓋(9)、快排活塞(12)、快排氣缸(10)］和衝擊運動部分，運動部分由活塞(5)、活塞杆(7)、錘頭(19)等組成。
(二)控制系統主要包括各個控制閥及氣管路。
控制閥包括行程控制用的截止閥QF2(14)、操作控制用的手控閥QF4(17)、二位五通氣控換向閥QF1(11)、二位五通氣控換向閥QF3(16)等。
其氣路連結圖如圖2。
(三)楔子連接機構主要包括連接架(20)、拉柱(21)、底腳板(22)、腳輪(15)組成。連接架(20)的上面與衝擊氣缸，靠四根拉杆及螺絲緊固在一起，其下端的前面裝有兩個腳輪(15)，以便於位置移動，後邊靠銷軸(25)連接兩塊底腳板(22)，底腳板(22)只能繞銷軸(25)向上轉動，以適應於不平整的巖石表面，拉柱(21)限制了其向下的轉動，保證打楔時能承受衝擊反力，使衝擊力能作用到楔子(23)上而不反彈，保證工作安全可靠。
(四)擴張板及楔子一對擴張板(24)和一個楔子(23)組成一個複合劈裂楔，其功能是將打楔的力轉換成向孔兩邊的橫向力，將石材沿孔邊緣裂開。擴張板(24)是一個上端帶有側耳的半圓柱體，金屬結構內側切出放置楔子的斜槽，在側耳與下段半圓柱面之間有一段方形凸臺，它卡住擴張板使之不全部落入孔中，使側耳底面與巖石表面之間保持有一定的間隙，以便能使底腳板(22)自由進出其間。擴張板、楔子的具體結構見圖4。
參照圖2、圖3，說明該裝置的使用方法及工作原理。
要開採時，需先將要劈裂的巖石用鑿巖機打好孔，並將擴張板(24)及楔子(23)裝入孔內，敲擊擠緊楔子，然後把劈裂器底腳板(22)放入巖石表面與擴張板(24)的兩側耳之間，這樣，擴張板及楔子與衝擊氣缸就通過楔子連接機構連在一起。
當壓縮空氣與劈裂器接通後，在控制系統的作用下，錘頭自動抬起，並上升到最高位置，此時錘頭上端面觸及行程控制閥QF2，QF2發出信號給QF3使之換向，壓縮空氣進入蓄氣缸並充滿。這時，衝擊系統保持平衡。當按下QF4按鈕閥時，它就發出氣信號使QF1動作，則K2進氣K1排氣，快排活塞下移，迅速打開氣缸下腔排氣孔T，下腔背壓迅速下降至很小，活塞杆及錘頭便可在最大壓差下迅速向下衝擊。
當錘頭打擊到楔子時，衝擊力大部分由拉柱(21)承受，楔子相對於擴張板向下移動，擴張板向巖孔壁擴張，因楔子的夾角小於楔子面與擴張板之間的內摩擦角，所以楔子能產生自鎖不會從擴張板中擠出。
打擊完一次後，錘頭又自動上升到最高位置，衝擊系統又回到最初狀態，為打擊第二個楔子做好準備。將劈裂器後移，退出底腳板。然後再移到另一個楔子位置，進行上述操作。依次循環打擊各楔子，最後在各孔邊將產生裂紋，並隨楔子深入，裂紋不斷擴展，直至各裂紋貫通，將石材劈裂。至此，整個劈裂過程結束。
權利要求1.一種由現成的衝擊氣缸、楔子連接機構及特製的一對擴張板、楔子組成的石材劈裂裝置，其特徵是由衝擊氣缸提供打楔動力，楔子連接機構與衝擊氣缸皆固成一體；楔子插在兩擴張板之間；楔子連接機構與擴張板之間可自由連接和脫開。
2.權利要求1.中所述的氣動石材劈裂器，其特徵是所述的衝擊氣缸是把壓縮空氣的能量轉變為錘頭衝擊動能的氣動裝置，它是由蓄氣缸、前蓋、中蓋、後蓋、主氣缸、活塞、活塞杆、錘頭以及由快排活塞、快排導向蓋、快排氣缸組成的快排機構及控制系統所構成的。
3.權利要求1.中所述的氣動石材劈裂器，其特徵是所述的楔子連接機構是在由厚鋼板焊接成的堅固的連接架上，前面裝有兩個腳輪；後面靠銷軸連接兩塊底腳板；兩塊底腳板只能繞銷軸向上轉動，以適應於不平的巖石表面，兩根拉柱限制其向下的轉動，以保證打楔時能承受衝擊反力。
4.權利要求1.中所述的氣動石材劈裂器，其特徵是所述的擴張板是上端帶有側耳的半圓柱體，金屬結構，內側切出放置楔子的斜槽，在側耳與下段半圓柱面之間有一段方形凸臺，它卡住擴張板使之不全部落入巖孔中，使側耳底面與巖石表面之間保持一定的間隙，以便能使底腳板與擴張板自由連接和脫開。
專利摘要一種用衝擊氣缸提供打楔動力的石材劈裂裝置，適用於在大理石、花崗石荒料開採中替代人的繁重的打楔勞動。該裝置呈細長筒狀，金屬結構，參見說明書附圖3。它是在現有的衝擊氣缸前面加一個由連結架(20)、拉柱(21)、底腳板(22)、腳輪(15)組成的楔子聯結機構，楔子(23)插在一對擴張板(24)之間，聯結機構與擴張板是分離式的，在打楔時兩者可連在一起，使錘頭(19)的衝擊力作用到楔子上，打完楔後兩者可自由脫開，能逐次打擊多個楔子，完成石材劈裂作業。
文檔編號B28D1/26GK2158337SQ9224392
公開日1994年3月9日 申請日期1992年12月10日 優先權日1992年12月10日
發明者劉勇富 申請人:劉勇富