[發明專利]一種電磁沖擊破巖鉆孔裝置及使用方法

有效

• 申請號: 201911409314.6
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111005684B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 劉杰;張瀚;何卓文;段姚岑;王芳;陶鑫波;駱浩;包順;高素芳;謝曉康;唐洪宇;李洪亞
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: E21B10/00
• 分類號: E21B10/00;E21B10/60;E21B4/16
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 焦磊

本發明公開一種電磁沖擊破巖鉆孔裝置及使用方法，裝置包括安裝盤，所述安裝盤一側設有多個鉆頭機構，另一側與盾體端部固定連接，所述鉆頭機構包括固定設于安裝盤內的安裝筒，所述安裝筒內設有可前后移動和自轉的鉆頭；另外本發明公開與裝置相應的使用方法；本發明解決了現有破巖技術安全性不足、環境污染和效率低的問題，同時實現沖擊破巖及旋轉鉆孔功能。

技術領域

本發明涉及破巖技術領域，具體地指一種電磁沖擊破巖鉆孔裝置及使用方法。

背景技術

近年來，隨著城市、工業、交通建設快速發展，大量工程都需要對巖體進行開挖破碎工作，同時對巖體破碎的要求越來越高，控制爆破振動，減小噪聲及環境污染等已經成為亟待解決的問題。目前采用破巖的方式主要有炸藥破碎、靜力破碎和盾構技術。炸藥爆破速度快，操作簡單、方便，但是安全性差，采用爆破破巖，在爆炸過程中產生振動、噪聲、環境污染、以及對整個巖體結構造成影響使得其穩定性降低易于發生地質問題。靜力破碎具有環境污染小、安全性高等特點，但是破巖時間長效率低,受環境影響較大，且靜力破碎劑具有腐蝕性。現有盾構技術應用很廣泛，但是在使用過程中存在一些方面的不足，比如：現有的廣泛使用的破巖機器刀盤，部分維修和更換繁雜困難，既影響工程進度又對工作人員造成影響，對設備整體要求很高。總體來看，現有的破巖技術主要存在安全性不足、環境污染、效率低等問題。

發明內容

本發明的目的在于克服上述不足，提供一種電磁沖擊破巖鉆孔裝置及使用方法，解決現有破巖技術安全性不足、環境污染和效率低的問題，同時實現沖擊破巖及旋轉鉆孔功能。

本發明為解決上述技術問題，所采用的技術方案是：一種電磁沖擊破巖鉆孔裝置，包括安裝盤，所述安裝盤一側設有多個鉆頭機構，另一側與盾體端部固定連接，所述鉆頭機構包括固定設于安裝盤內的安裝筒，所述安裝筒內設有可前后移動和自轉的鉆頭。

優選地，所述安裝盤表面還設有噴水孔，噴水孔與盾體內設置的噴水管連通。

優選地，所述安裝盤的圓周面還通過第一軸承與環形齒刀連接，所述環形齒刀端部通過旋轉桿與旋轉軸連接，所述旋轉軸與盾體內的電機輸出軸連接。

優選地，所述鉆頭頭部中心位置與轉軸一端連接，所述轉軸兩端均架設于移動碗體內的第二軸承上，所述移動碗體背部與可移動的第一電磁鐵連接，第一電磁鐵通過緩沖彈簧與第二電磁鐵連接，所述第二電磁鐵固定于安裝筒內端部，所述轉軸上套裝固定有轉輪，所述轉輪兩側均設有噴氣管。

更為優選地，所述移動碗體為閉合的空心半球體結構，其側面開設有透氣孔。

更為優選地，兩個噴氣管均與主管一端連接，主管另一端與氣泵連接，每個噴氣管端部均設有可移動擋片。

更為優選地，可移動擋片與L型桿一端連接，L型桿另一端與壓片連接，所述壓片上設有鐵片，與鐵片相對的位置上設有第三電磁鐵，所述鐵片與第三電磁鐵之間通過壓縮彈簧連接。

更為優選地，所述壓片上還設有限位桿，與限位桿相對的位置上設有限位筒體。

優選地，所述安裝筒還與氣管連接，所述氣管與氣泵連接。

另外，本發明還公開上述電磁沖擊破巖鉆孔裝置的使用方法，它包括如下步驟：

S1：將鉆頭機構的第一電磁鐵和第二電磁鐵接通電源，并交替變換第二電磁鐵的磁極，使得第二電磁鐵交替吸引和排斥第一電磁鐵；

S2：第一電磁鐵產生往復運動并帶動移動碗體往復移動，從而使得鉆頭不斷前后移動并沖擊巖石層，實現沖擊破巖功能；

S3：開啟鉆頭機構的氣泵，噴氣管噴出氣體并射向轉輪；

S4：轉輪旋轉并帶動轉軸旋轉，從而使得鉆頭自轉，實現旋轉鉆孔功能；