一种上向中深孔卷药精准装药装置及装药方法 |
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| 申请号 | CN201910039098.4 | 申请日 | 2019-01-16 | 公开(公告)号 | CN109682273A | 公开(公告)日 | 2019-04-26 |
| 申请人 | 昆明理工大学; | 发明人 | 李祥龙; 母永烨; 张智宇; 宋春辉; 袁芝斌; 王子琛; 张其虎; 侯猛; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种上向中深孔卷药精准装药装置及装药方法，属于爆破装药技术领域。该装置包括两级传动装置、 支架 、药卷套筒，两级传动装置包括第一级传动装置和第二级传动装置且第二级传动装置位于第一级传动装置内，药卷套筒设置在两级传动装置的第一级传动装置顶端，两级传动装置的第二级传动装置顶端固定设置有柔性 活塞 ，柔性活塞与药卷套筒的内壁贴合，支架固定设置在药卷的底部外侧，药卷同轴设置在药卷套筒内且位于柔性活塞的顶面。本发明装置不仅解决了上向中深孔装药后滑落的问题，而且也可实现精确装药。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种上向中深孔卷药精准装药装置，其特征在于：包括两级传动装置、支架、药卷套筒（3），两级传动装置包括第一级传动装置（5）和第二级传动装置且第二级传动装置位于第一级传动装置（5）内，药卷套筒（3）设置在两级传动装置的第一级传动装置（5）顶端，两级传动装置的第二级传动装置顶端固定设置有柔性活塞（8），柔性活塞（8）与药卷套筒（3）的内壁贴合，支架固定设置在药卷（6）的底部外侧，药卷（6）同轴设置在药卷套筒（3）内且位于柔性活塞（8）的顶面。 |
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| 说明书全文 | 一种上向中深孔卷药精准装药装置及装药方法技术领域[0001] 本发明涉及一种上向中深孔卷药精准装药装置及装药方法，属于爆破装药技术领域。 背景技术[0002] 我国的工程爆破技术，随着国民经济的发展也有了很大变化。通过不断的实践与应用，积累了丰富的经验。在地下工程的建设和矿山开采过程中，针对于坚硬岩石，采用爆破法施工是比较常用的方法。 [0003] 目前，我国大中型地下矿山一般采用中深孔爆破技术，部分矿山采用竖直上向中深孔爆破，在对矿山实施爆破作业时，影响爆破效果的重要因素很多，其中药卷的位置直接影响到是否能达到预期破岩效果。 [0005] 爆破工程中，对竖直上向的炮孔进行装药是一个难题，特别是上向中深孔需要精确装药。想要将药卷顺利送入炮孔中，为了防止药卷滑落，通常是作业人员采用炮棍将药卷和间隔物逐段推入炮孔的方法，但这种方法装药质量差。很容易造成药卷破损和变形，导致堵塞炮孔而无法装药。此外还有作业人员力量有限，难以将药卷精准送至准确位置。 发明内容[0006] 本发明针对现有的上向中深孔装药困难，装药精度不高的技术问题，提供一种上向中深孔卷药精准装药装置及装药方法，本实施例的上向中深孔卷药精准装药装置可提高上向孔的装药质量，保证矿山的爆破效果，具有装药精度高、易操作、对上向炮孔装药方便、适用性强。 [0007] 本发明为解决其技术问题而采用的技术方案是：一种上向中深孔卷药精准装药装置，包括两级传动装置、支架、药卷套筒3，两级传动装置包括第一级传动装置5和第二级传动装置且第二级传动装置位于第一级传动装置5内，药卷套筒3设置在两级传动装置的第一级传动装置5顶端，两级传动装置的第二级传动装置顶端固定设置有柔性活塞8，柔性活塞8与药卷套筒3的内壁贴合，支架固定设置在药卷6的底部外侧，药卷6同轴设置在药卷套筒3内且位于柔性活塞8的顶面； 所述支架包括两个以上的支脚2，支脚2的顶端固定设置在药卷6的底端外侧，支脚2的底端相对于顶端呈扩张状态，相邻的支脚2之间固定设置有弹簧7； 还包括底座11，两级传动装置的底端固定设置在底座11上； 所述两级传动装置的底端与底座11之间固定设置有减震垫； 还包括减震支撑板9，两级传动装置为两级液压传动装置，两级液压传动装置包括液压箱体10、第一级液压传动装置、第二级液压传动装置，第一级液压传动装置包括液压缸Ⅰ、液压缸Ⅱ、液压缸顶盖Ⅰ、液压缸顶盖Ⅱ、液压缸底盖Ⅰ、液压缸底盖Ⅱ、液压活塞杆Ⅰ、液压活塞杆Ⅱ、液压油输入输出管Ⅰ、液压油输入输出管Ⅱ，液压缸Ⅰ与液压缸Ⅱ的结构相同，液压缸顶盖Ⅰ与液压缸顶盖Ⅱ的结构相同，液压缸底盖Ⅰ与液压缸底盖Ⅱ的结构相同，液压活塞杆Ⅰ与液压活塞杆Ⅱ的结构相同；液压缸顶盖Ⅰ、液压缸顶盖Ⅱ分别固定设置在液压缸Ⅰ、液压缸Ⅱ的顶端，液压缸底盖Ⅰ、液压缸底盖Ⅱ分别固定设置在液压缸Ⅰ、液压缸Ⅱ的底端且固定设置在液压箱体10的顶端，液压活塞杆Ⅰ设置在液压缸Ⅰ内，液压活塞杆Ⅰ的活塞位于液压缸Ⅰ的下部，液压活塞杆Ⅰ的活塞与液压缸Ⅰ底部形成的腔体为液压油腔体Ⅰ，液压活塞杆Ⅰ的顶端穿过液压缸顶盖Ⅰ与减震支撑板9的底端连接，液压油输入输出管Ⅰ固定设置在液压缸底盖Ⅰ中心并穿过液压缸底盖Ⅰ与液压油腔体Ⅰ连通；液压活塞杆Ⅱ设置在液压缸Ⅱ内，液压活塞杆Ⅱ的活塞位于液压缸Ⅱ的下部，液压活塞杆Ⅱ的活塞与液压缸Ⅱ底部形成的腔体为液压油腔体Ⅱ，液压活塞杆Ⅱ的顶端穿过液压缸顶盖Ⅱ与减震支撑板9的底端连接，液压油输入输出管Ⅱ固定设置在液压缸底盖Ⅱ中心并穿过液压缸底盖Ⅱ与液压油腔体Ⅱ连通；液压油输入输出管Ⅰ、液压油输入输出管Ⅱ设置在液压箱体10内，液压油输入输出管Ⅰ设置有液压油双向流量控制阀Ⅰ，液压油输入输出管Ⅱ上设置有液压油双向流量控制阀Ⅱ；药卷套筒 3固定设置在减震支撑板9上； 第二级液压传动装置包括液压缸Ⅲ、液压缸顶盖Ⅲ、液压缸底盖Ⅲ、液压活塞杆Ⅲ4、液压油输入输出管Ⅲ，液压缸Ⅲ位于液压缸Ⅰ、液压缸Ⅱ的中心轴上，液压缸顶盖Ⅲ固定设置在液压缸Ⅲ的顶端，液压缸底盖Ⅲ固定设置在液压缸Ⅲ的底端且固定设置在液压箱体10的顶端，液压活塞杆Ⅲ4设置在液压缸Ⅲ内，液压活塞杆Ⅲ4的活塞位于液压缸Ⅲ的下部，液压活塞杆Ⅲ4的活塞与液压缸Ⅲ底部形成的腔体为液压油腔体Ⅲ，液压活塞杆Ⅲ4的顶端穿过液压缸顶盖Ⅲ与柔性活塞8的底端连接，液压油输入输出管Ⅲ固定设置在液压缸底盖Ⅲ中心并穿过液压缸底盖Ⅲ与液压油腔体Ⅲ连通；液压油输入输出管Ⅲ设置有液压油双向流量控制阀Ⅲ； 进一步地，所述液压缸Ⅰ、液压缸Ⅱ和液压缸Ⅲ上均设置有刻度线。 [0008] 所述支架的弹簧在药卷推离药卷套筒时，自动从压缩状态复位，推动支脚张开使药卷卡设在炮筒内的预设位置，防止药卷下滑，实现精准定位；支脚2与药卷的夹角为25° ～75° ； 所述液压缸Ⅰ、液压缸Ⅱ和液压缸Ⅲ均为透明钢化玻璃材质； 所述液压活塞杆Ⅰ、液压活塞杆Ⅱ、液压活塞杆Ⅲ、支架的支脚、药卷套筒均为防静电材料； 上向中深孔卷药精准装药方法，采用上向中深孔卷药精准装药装置，具体步骤如下： （1）将支架与药卷捆绑：将支架的支脚的顶端固定设置在药卷的底端外侧，支脚的底端相对于顶端呈扩张状态，相邻的支脚之间固定设置有弹簧； （2）将捆绑后的药卷同轴卡设于药卷套筒的顶部，弹簧在药卷套筒内处于压缩状态；然后将药卷套筒垂直向上插入炮孔中； （3）打开液压油双向流量控制阀Ⅰ、液压油双向流量控制阀Ⅱ和液压油双向流量控制阀Ⅲ，两级传动装置的液压油输入输出管Ⅰ、液压油输入输出管Ⅱ以及液压油输入输出管Ⅲ同时对液压油腔体Ⅰ、液压油腔体Ⅱ和液压油腔体Ⅲ供油，在液压油的推动下，液压活塞杆Ⅰ、液压活塞杆Ⅱ和液压活塞杆Ⅲ同时匀速往上运动，推动药卷套筒和柔性活塞同速率向上运动，通过液压缸Ⅰ、液压缸Ⅱ和液压缸Ⅲ的刻度线观测药卷套筒到达炮孔的预设位置，停止液压油输入输出管Ⅰ、液压油输入输出管Ⅱ对液压油腔体Ⅰ、液压油腔体Ⅱ供油，液压油输入输出管Ⅲ匀速对液压油腔体Ⅲ供油，在液压油的推动下，液压活塞杆Ⅲ匀速往上运动推动柔性活塞匀速向上运动，从而推动药卷向上滑出药卷套筒，支脚之间的弹簧恢复正常状态，推动支脚的底端向外扩张卡在炮孔的孔壁； （4）打开液压油双向流量控制阀Ⅲ控制液压油输入输出管Ⅲ匀速将液压油腔体Ⅲ内的液压油排出至液压活塞杆Ⅲ的活塞与液压活塞杆Ⅰ、液压活塞杆Ⅱ的活塞位于同一平面，再打开液压油双向流量控制阀Ⅰ和液压油双向流量控制阀Ⅱ控制液压油腔体Ⅰ、液压油腔体Ⅱ和液压油腔体Ⅲ内的液压油匀速排出，再将捆绑后的药卷同轴卡设于药卷套筒的顶部对炮孔进行二次装药。 [0010] 图1为上向中深孔卷药精准装药装置作业示意图；图2为上向中深孔卷药精准装药装置结构示意图； 图3为液压装置的剖视图； 图4为药卷捆绑示意图； 图中：1-炮孔、2-支脚、3-药卷套筒、4-液压活塞杆Ⅲ、5-第一级传动装置、6-药卷、7-弹簧、8-柔性活塞、9-减震支撑板、10-液压箱体、11-底座。 具体实施方式[0011] 下面结合具体实施方式，对本发明作进一步说明。 [0012] 实施例1：如图1所示，一种上向中深孔卷药精准装药装置，包括两级传动装置、支架、药卷套筒3，两级传动装置包括第一级传动装置5和第二级传动装置且第二级传动装置位于第一级传动装置5内，药卷套筒3设置在两级传动装置的第一级传动装置5顶端，两级传动装置的第二级传动装置顶端固定设置有柔性活塞8，柔性活塞8与药卷套筒3的内壁贴合，支架固定设置在药卷6的底部外侧，药卷6同轴设置在药卷套筒3内且位于柔性活塞8的顶面；支架包括两个以上的支脚2，支脚2的顶端固定设置在药卷6的底端外侧，支脚2的底端相对于顶端呈扩张状态，相邻的支脚2之间固定设置有弹簧7； 还包括底座11，两级传动装置的底端固定设置在底座11上； 两级传动装置的底端与底座11之间固定设置有减震垫； 还包括减震支撑板9，两级传动装置为两级液压传动装置，两级液压传动装置包括液压箱体10、第一级液压传动装置、第二级液压传动装置，第一级液压传动装置包括液压缸Ⅰ、液压缸Ⅱ、液压缸顶盖Ⅰ、液压缸顶盖Ⅱ、液压缸底盖Ⅰ、液压缸底盖Ⅱ、液压活塞杆Ⅰ、液压活塞杆Ⅱ、液压油输入输出管Ⅰ、液压油输入输出管Ⅱ，液压缸Ⅰ与液压缸Ⅱ的结构相同，液压缸顶盖Ⅰ与液压缸顶盖Ⅱ的结构相同，液压缸底盖Ⅰ与液压缸底盖Ⅱ的结构相同，液压活塞杆Ⅰ与液压活塞杆Ⅱ的结构相同；液压缸顶盖Ⅰ、液压缸顶盖Ⅱ分别固定设置在液压缸Ⅰ、液压缸Ⅱ的顶端，液压缸底盖Ⅰ、液压缸底盖Ⅱ分别固定设置在液压缸Ⅰ、液压缸Ⅱ的底端且固定设置在液压箱体10的顶端，液压活塞杆Ⅰ设置在液压缸Ⅰ内，液压活塞杆Ⅰ的活塞位于液压缸Ⅰ的下部，液压活塞杆Ⅰ的活塞与液压缸Ⅰ底部形成的腔体为液压油腔体Ⅰ，液压活塞杆Ⅰ的顶端穿过液压缸顶盖Ⅰ与减震支撑板9的底端连接，液压油输入输出管Ⅰ固定设置在液压缸底盖Ⅰ中心并穿过液压缸底盖Ⅰ与液压油腔体Ⅰ连通；液压活塞杆Ⅱ设置在液压缸Ⅱ内，液压活塞杆Ⅱ的活塞位于液压缸Ⅱ的下部，液压活塞杆Ⅱ的活塞与液压缸Ⅱ底部形成的腔体为液压油腔体Ⅱ，液压活塞杆Ⅱ的顶端穿过液压缸顶盖Ⅱ与减震支撑板9的底端连接，液压油输入输出管Ⅱ固定设置在液压缸底盖Ⅱ中心并穿过液压缸底盖Ⅱ与液压油腔体Ⅱ连通；液压油输入输出管Ⅰ、液压油输入输出管Ⅱ设置在液压箱体10内，液压油输入输出管Ⅰ设置有液压油双向流量控制阀Ⅰ，液压油输入输出管Ⅱ上设置有液压油双向流量控制阀Ⅱ；药卷套筒 3固定设置在减震支撑板9上； 第二级液压传动装置包括液压缸Ⅲ、液压缸顶盖Ⅲ、液压缸底盖Ⅲ、液压活塞杆Ⅲ4、液压油输入输出管Ⅲ，液压缸Ⅲ位于液压缸Ⅰ、液压缸Ⅱ的中心轴上，液压缸顶盖Ⅲ固定设置在液压缸Ⅲ的顶端，液压缸底盖Ⅲ固定设置在液压缸Ⅲ的底端且固定设置在液压箱体10的顶端，液压活塞杆Ⅲ4设置在液压缸Ⅲ内，液压活塞杆Ⅲ4的活塞位于液压缸Ⅲ的下部，液压活塞杆Ⅲ4的活塞与液压缸Ⅲ底部形成的腔体为液压油腔体Ⅲ，液压活塞杆Ⅲ4的顶端穿过液压缸顶盖Ⅲ与柔性活塞8的底端连接，液压油输入输出管Ⅲ固定设置在液压缸底盖Ⅲ中心并穿过液压缸底盖Ⅲ与液压油腔体Ⅲ连通；液压油输入输出管Ⅲ设置有液压油双向流量控制阀Ⅲ； 液压缸Ⅰ、液压缸Ⅱ和液压缸Ⅲ上均设置有刻度线。 [0013] 支架的弹簧在药卷推离药卷套筒时，自动从压缩状态复位，推动支脚张开使药卷卡设在炮筒内的预设位置，防止药卷下滑，实现精准定位；支脚2与药卷的夹角为25° ～75° ； 液压缸Ⅰ、液压缸Ⅱ和液压缸Ⅲ均为透明钢化玻璃材质； 液压活塞杆Ⅰ、液压活塞杆Ⅱ、液压活塞杆Ⅲ、支架的支脚、药卷套筒均为防静电材料； 药卷套筒向上插入炮孔1中； 上向中深孔卷药精准装药装置的使用方法： （1）将支架与药卷捆绑：将支架的支脚的顶端固定设置在药卷的底端外侧，支脚的底端相对于顶端呈扩张状态，相邻的支脚之间固定设置有弹簧； （2）将捆绑后的药卷同轴卡设于药卷套筒的顶部，弹簧在药卷套筒内处于压缩状态；然后将药卷套筒垂直向上插入炮孔中； （3）打开液压油双向流量控制阀Ⅰ、液压油双向流量控制阀Ⅱ和液压油双向流量控制阀Ⅲ，两级传动装置的液压油输入输出管Ⅰ、液压油输入输出管Ⅱ以及液压油输入输出管Ⅲ同时对液压油腔体Ⅰ、液压油腔体Ⅱ和液压油腔体Ⅲ供油，在液压油的推动下，液压活塞杆Ⅰ、液压活塞杆Ⅱ和液压活塞杆Ⅲ同时匀速往上运动，推动药卷套筒和柔性活塞同速率向上运动，通过液压缸Ⅰ、液压缸Ⅱ和液压缸Ⅲ的刻度线观测药卷套筒到达炮孔的预设位置，停止液压油输入输出管Ⅰ、液压油输入输出管Ⅱ对液压油腔体Ⅰ、液压油腔体Ⅱ供油，液压油输入输出管Ⅲ匀速对液压油腔体Ⅲ供油，在液压油的推动下，液压活塞杆Ⅲ匀速往上运动推动柔性活塞匀速向上运动，从而推动药卷向上滑出药卷套筒，支脚之间的弹簧恢复正常状态，推动支脚的底端向外扩张卡在炮孔的孔壁； （4）打开液压油双向流量控制阀Ⅲ控制液压油输入输出管Ⅲ匀速将液压油腔体Ⅲ内的液压油排出至液压活塞杆Ⅲ的活塞与液压活塞杆Ⅰ、液压活塞杆Ⅱ的活塞位于同一平面，再打开液压油双向流量控制阀Ⅰ和液压油双向流量控制阀Ⅱ控制液压油腔体Ⅰ、液压油腔体Ⅱ和液压油腔体Ⅲ内的液压油匀速排出，再将捆绑后的药卷同轴卡设于药卷套筒的顶部对炮孔进行二次装药。 [0014] 上面结合附图对本发明的具体实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。 |
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