矿山地质开孔装置

1468 编辑：中冶有色技术网来源：海南山金矿业有限公司

2021-12-09 14:32:59

权利要求

1.矿山地质开孔装置，其特征在于，包括液压缸(1)、硬度测试传感器(4)、液压换向阀(5)、PLC(6)、过线通道(8)、第一电缆(9)、第二电缆(10)，所述液压缸(1)通过油管(7)与液压换向阀(5)相连，所述液压换向阀(5)与PLC(6)通过第一电缆(9)电相连，所述液压缸(1)包括从上到下的缸本体(110)、活塞杆(120)，所述活塞杆(120)竖直设置，所述活塞杆(120)下方设有长方体的传力块(2)，传力块(2)底端固定连接有竖直设置的主钢钎(3)，所述传力块(2)的左右两侧分别固定连接有第一横杆(11)、第二横杆(12)，第一横杆(11)的底端固定连接有第一辅钢钎(13)，第二横杆(12)的底端固定连接有第二辅钢钎(14)，所述第一辅钢钎(13)、第二辅钢钎(14)均竖直设置且长度一致，第一辅钢钎(13)、第二辅钢钎(14)的底部高于主钢钎(3)的底部；

所述硬度测试传感器(4)包括探头(410)、传感器线缆(420)、传感器本体(430)，所述过线通道(8)从主钢钎(3)尖头部贯穿至传力块(2)顶部，探头(410)沿过线通道(8)与传感器本体(430)通过传感器线缆(420)电相连，传感器本体(430)与PLC(6)通过第二电缆(10)电相连。

2.根据权利要求1所述的矿山地质开孔装置，其特征在于，所述第一辅钢钎(13)、第二辅钢钎(14)关于传力块(2)中垂线轴对称。

3.根据权利要求1所述的矿山地质开孔装置，其特征在于，还包括第一吊线(15)、第一铅锤(16)、第二吊线(17)、第二铅锤(18)，所述第一铅锤(16)通过第一吊线(15)与第一横杆(11)相连，所述第二吊线(17)与第二铅锤(18)相连。

4.根据权利要求1所述的矿山地质开孔装置，其特征在于，所述过线通道(8)从主钢钎(3)尖头部左侧外壁贯穿至传力块(2)右侧顶部。

5.根据权利要求1所述的矿山地质开孔装置，其特征在于，所述液压换向阀(5)为液压电磁换向阀。

6.根据权利要求1所述的矿山地质开孔装置，其特征在于，所述硬度测试传感器(4)为维氏硬度计或里氏硬度计。

说明书

技术领域

本实用新型涉及矿山机械技术领域，具体是一种矿山地质开孔装置。

背景技术

在矿山地质施工时，往往需要使用开孔装置在岩层上钻凿出炮眼，以便放入炸药去炸开岩石，从而完成开采石料或其它石方工程。钢钎，又称尖头钢棒，是一种常用的开孔工具，通常由大锤打入岩石以钻孔，在所钻的孔中装填炸药，用以爆破岩石，也可以用它来撬岩石。就是在建筑工具高度发达的今天，钢钎仍是必不可少的，经常被用于矿山地质开孔装置。

现有的矿山地质开孔装置缺乏不足：由于矿山地质结构比较复杂，且往往并不均质，岩石分层现象比较明显，从而不同的深度硬度不一样，这样就容易出现开孔装置掘进的深度的岩石硬度已不适合继续作业，而装置缺乏检测岩土硬度的结构，也没有相应地阻止继续掘进的机构，从而导致当这样的危险情况发生时，装置并不能判断并阻止危险的继续，而是继续作业。因岩石太硬继续作业，会产生一下问题：钻头等部位容易损坏，整个装置也容易出现故障甚至报废；另一方面，容易使开孔装置运动方向跑偏，从而导致不能沿原计划的方向掘进开孔，从而使开孔质量受损，装置也更容易损坏。

实用新型内容

为克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种矿山地质开孔装置，解决现有技术在开孔装置掘进的深度的岩石硬度已不适合继续作业时，装置不能判断并阻止危险的继续，而是继续作业，从而导致装置故障受损、开孔质量受损的不足。

本实用新型是基于硬件结构的改善，其软件部分采用现有成熟技术便可实现，故未再详细阐述软件部分。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：

一种矿山地质开孔装置，包括液压缸、硬度测试传感器、液压换向阀、PLC、过线通道、第一电缆、第二电缆，所述液压缸通过油管与液压换向阀相连，所述液压换向阀与PLC通过第一电缆电相连，所述液压缸包括从上到下的缸本体、活塞杆，所述活塞杆竖直设置，所述活塞杆下方设有长方体的传力块，传力块底端固定连接有竖直设置的主钢钎，所述传力块的左右两侧分别固定连接有第一横杆、第二横杆，第一横杆的底端固定连接有第一辅钢钎，第二横杆的底端固定连接有第二辅钢钎，所述第一辅钢钎、第二辅钢钎均竖直设置且长度一致，第一辅钢钎、第二辅钢钎的底部高于主钢钎的底部；

所述硬度测试传感器包括探头、传感器线缆、传感器本体，所述过线通道从主钢钎尖头部贯穿至传力块顶部，探头沿过线通道与传感器本体通过传感器线缆电相连，传感器本体与PLC通过第二电缆电相连。

本技术方案利用主钢钎底部外壁固定连接的硬度测试传感器检测岩土的硬度，液压换向阀通过不断的方向的变动主钢钎进行掘进，PLC根据内设的岩土硬度的临界值及硬度测试传感器检测并传输得到的硬度值控制液压换向阀，从而在硬度值超过设定的临界值时，使得主钢钎不再进行掘进，另外，过线通道使得在掘进过程中，第一电缆不易因岩土与主钢钎的摩擦而损坏；而且，第一辅钢钎、第二辅钢钎也通过竖直向下掘进辅助固定以保证主钢钎的竖直，同时还提供了支撑作用，使主钢钎不容易偏移，从而开孔质量得到保证，实现了对主钢钎等部件的保护，保护了开孔装置的安全。

优选的，所述第一辅钢钎、第二辅钢钎关于传力块中垂线轴对称。这使得第一辅钢钎、第二辅钢钎在竖直向下掘进过程中提供的掘进力更加均匀，更有效的保证了主钢钎的竖直掘进。

优选的，还包括第一吊线、第一铅锤、第二吊线、第二铅锤，所述第一铅锤通过第一吊线与第一横杆相连，所述第二吊线与第二铅锤相连。第一铅锤、第二铅锤方便在装置停止作业时进行竖直度检测，操作简便，能有效检测主钢钎是否已跑偏，提高了装置的可靠性。

优选的，所述过线通道从主钢钎尖头部左侧外壁贯穿至传力块右侧顶部。过线通道具有一定的倾斜度，为第一电缆提供一个缓冲的通道路径和力的分解功能，降低了第一电缆在主钢钎掘进过程中被直接拉断或弯折折断提供的风险，增强了装置的可靠性。

优选的，所述液压换向阀为液压电磁换向阀。液压电磁换向阀响应速度快，节能，便于电气控制。

优选的，所述硬度测试传感器为维氏硬度计或里氏硬度计。维氏硬度计精度高，测量范围广，且受钻孔过程中产生的热对测试精度的影响小；里氏硬度计，测试简便，讯速，适于检测硬度范围很宽的材质，并且可以从不同方向实行测试。

本实用新型相比于现有技术，具有以下有益效果：

(1)本实用新型具有检测岩土硬度的结构，并能进一步防止岩土太硬使开孔装置受损甚至故障，实现了对主钢钎等部件的保护，保护了开孔装置的安全；第一辅钢钎、第二辅钢钎保证主钢钎的竖直，同时还提供了支撑作用，使主钢钎不容易偏移，从而开孔质量得到保证；

(2)本实用新型装置的可靠性高，响应速度快，节能，便于电气控制；

(3)本实用新型精度高，测量范围广。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的S区域的剖视图。

附图中标记及相应的零部件名称：1、液压缸，2、传力块，3、主钢钎，4、硬度测试传感器，5、液压换向阀，6、PLC，7、油管，8、过线通道，9、第一电缆，10、第二电缆，11、第一横杆，12、第二横杆，13、第一辅钢钎，14、第二辅钢钎，15、第一吊线，16、第一铅锤，17、第二吊线，18、第二铅锤，110、缸本体，120、活塞杆，410、探头，420、传感器线缆，430、传感器本体。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1

如图1、图2所示，一种矿山地质开孔装置，包括液压缸1、硬度测试传感器4、液压换向阀5、PLC6、过线通道8、第一电缆9、第二电缆10，所述液压缸1通过油管7与液压换向阀5相连，所述液压换向阀5与PLC6通过第一电缆9电相连，所述液压缸1包括从上到下的缸本体110、活塞杆120，所述活塞杆120竖直设置，所述活塞杆120下方设有长方体的传力块2，传力块2底端固定连接有竖直设置的主钢钎3，所述传力块2的左右两侧分别固定连接有第一横杆11、第二横杆12，第一横杆11的底端固定连接有第一辅钢钎13，第二横杆12的底端固定连接有第二辅钢钎14，所述第一辅钢钎13、第二辅钢钎14均竖直设置且长度一致，第一辅钢钎13、第二辅钢钎14的底部高于主钢钎3的底部；

所述硬度测试传感器4包括探头410、传感器线缆420、传感器本体430，所述过线通道8从主钢钎3尖头部贯穿至传力块2顶部，探头410沿过线通道8与传感器本体430通过传感器线缆420电相连，传感器本体430与PLC6通过第二电缆10电相连。

工作时，PLC6给液压换向阀5发出信号，液压换向阀5通过方向的变动，驱动液压缸1推动活塞杆120向下运动，提供的向下的力传递给传力块2，传力块2带动主钢钎3向下钻凿岩土，经过传力块2方向不断的的变动，主钢钎3进行掘进。硬度测试传感器4检测岩土的硬度，并与PLC6进行信息交互，在PLC6内设置岩土硬度的临界值，如果检测到岩土的硬度超过临界值，PLC6则控制液压换向阀5停止方向变动，从而停止液压缸1的工作，主钢钎3不再进行掘进，另外，第一电缆9经由过线通道8与PLC6电相连，使得在掘进过程中，第一电缆9不易因岩土与主钢钎3的摩擦而损坏；因第一辅钢钎13、第二辅钢钎14竖直设置，在主钢钎3竖直向下掘进中，第一辅钢钎13、第二辅钢钎14也通过竖直向下掘进辅助固定以保证主钢钎3的竖直，同时还提供了支撑作用，使主钢钎3不容易偏移。这样就在出现开孔装置掘进的深度的岩石硬度已不适合继续作业的危险情况出现时，装置能够判断并阻止危险的继续，而且，通过保证掘进的竖直，有效防止了开孔装置运动方向跑偏、不按原计划的方向掘进开孔的情况，从而开孔质量得到保证，实现了对主钢钎3等部件的保护，保护了开孔装置的安全。

优选的，所述第一辅钢钎13、第二辅钢钎14关于传力块2中垂线轴对称。这使得第一辅钢钎13、第二辅钢钎14在竖直向下掘进过程中提供的掘进力更加均匀，更有效的保证了主钢钎3的竖直掘进。

优选的，还包括第一吊线15、第一铅锤16、第二吊线17、第二铅锤18，所述第一铅锤16通过第一吊线15与第一横杆11相连，所述第二吊线17与第二铅锤18相连。第一铅锤16、第二铅锤18方便在装置停止作业时进行竖直度检测，操作简便，能有效检测主钢钎3是否已跑偏，提高了装置的可靠性。

优选的，所述过线通道8从主钢钎3尖头部左侧外壁贯穿至传力块2右侧顶部。过线通道8具有一定的倾斜度，为第一电缆9提供一个缓冲的通道路径和力的分解功能，降低了第一电缆9在主钢钎3掘进过程中被直接拉断或弯折折断提供的风险，增强了装置的可靠性。

实施例2

如图1、图2所示，作为实施例1的进一步优化，本实施例包含实施例1的全部技术特征，除此之外，还包括以下技术特征：

优选的，所述液压换向阀5为液压电磁换向阀。液压电磁换向阀响应速度快，节能，便于电气控制。

优选的，所述硬度测试传感器4为维氏硬度计或里氏硬度计。维氏硬度计精度高，测量范围广，且受钻孔过程中产生的热对测试精度的影响小；里氏硬度计，测试简便，讯速，适于检测硬度范围很宽的材质，并且可以从不同方向实行测试。

如上所述，可较好的实现本实用新型。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质，在本实用新型的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围之内。