[发明专利]液压岩石爆破器

说明书

技术领域：

本发明涉及一种岩石采掘工具，用于岩石采掘的液压岩石爆破器。它由爆破管，泄流保护装置与常开自动关闭阀三部份组成的管状采石工具，能将高压液体动能无须机械转换，以液体传动方式直接传递作用到岩石钻孔内壁表面，超高压液体直接挤爆岩石，动力转换效率极高。具有体积小、重量轻、造价低、操作简便、结构简单故障少等诸多优点。液压岩石爆破器是液压传动技术与岩石爆破技术相结合的采石工具，是炸药采石的理想替代技术工具。

背境技术：

在当代，岩石采掘的最有效方法是用炸药。但是，炸药是一种极其危险的东西，在一些特殊环境下，为保证安全不能用炸药炸石。特别是近年来为保障社会安定，政府加大了对炸药的管控，民间小规模采石几乎无炸药可用，只能用原始工具采石，劳动效率极低。正因为如此，代替炸药采石的工具与方法在近年来有了很大发展。其中使用最普遍的方法与工具有两种：

1.膨胀剂(裂石剂、无声炸药)。这是上世纪八十年代中由日本人发明的裂石方法。膨胀剂裂石的原理是利用氧化钙吸水生成氢氧化钙后体积会膨胀增大，从而达到膨胀裂石的目的。在岩石钻孔中膨胀剂的膨胀力是35Mpa左右，达到最大膨胀力的时间因环境温度的不同，需要几小时到几十小时。到目前为止，用膨胀剂裂石仍然是代替炸药采石最为普及的方法。但膨胀剂有三个缺点：一是膨胀力有限，钻孔密度大，采石成本高。二是从装药到岩石裂开所需的时间长，作业时效不佳。三是受环境温度影响较大。

2.液压劈石机。是用液压油缸产生的推力，推动楔体在岩石钻孔中通过劈块转换成横向力将岩石撑裂，从而达到采石的目的。国内专利申请号ZL 92206900X、ZL 96205020.2等实用新型专利就是这一类采石工具。液压劈石机裂石虽然快捷，但缺点是明显的：一是机体笨重，单枪重量在30至35千克左右，操作劳动強度大；二是开石深度极为有限，劈块长度一般在30cm以内，工效不高；三是劈块易损坏；四是造价高影响推广使用。

本发明与上述两种技术相比较有着不可比拟的优势：一是爆破力大，孔内膨胀力可达100-120Mpa，是膨胀剂的三到四倍，可以大大减少钻孔数量，降低采石成本；二是速度极快，孔内压力从0-100Mpa只需几秒钟；三是体积小重量轻，便于操作。与液压劈石机相同工作能力的液压岩石爆破器相比，液压岩石爆破器仅为液压劈石机重量的十分之一；四是造价低易于推广使用；五是开石深度在0.2一8米范围内可任意选择，可胜任大规模开凿岩石。

发明内容：

本发明可以完全替代膨胀剂与液压劈石器的所有功能，是除炸药之外采石成本最低的采石技术工具，可胜任水下作业，井下作业以及混凝土拆除及劈山修路、采石等工程。本发明的目的是通过三个组件的结合来实现的：

1.爆破管。爆破管是液压岩石爆破器的主要工作部件。是由膨胀管12，空心拉杆14，锁紧螺母16及扣压管11和15组成。膨胀管用圆形弹性胶管制成，外径根据岩石钻孔直径而定，一般在40-70mm之间选取，长度根据岩石爆破深度在0.2-7米之间选取，。厚度在8-15mm之间选取。膨胀管扣压在一条中空的一头封堵一头有口的园形支撑拉杆上，拉杆的中间部位有一6mm直径的进液孔13。拉杆两端长出膨胀管20-30mm并有螺牙。膨胀管的两端扣压到拉杆上，拉杆封堵的一头装有一个锁紧螺母紧贴着膨胀管的下端面。

2.泄流保护阀。泄流保护阀是保护膨胀管在实施爆破过程中不被击穿的组件。没有保护的膨胀管，在岩石爆裂冲孔的一舜间将被击穿。该组件由泄流阀座10，橡胶密封环9，泄流阀压盖6，挡圈8，密封胶圈7组成。泄流阀与压盖外径与膨胀管相同，泄流阀座下端与拉杆的上端螺纹连接并锁住膨胀管的上端面，泄流阀座的上端与空心接杆螺纹连接。泄流阀座与泄流阀压盖之间为橡胶密封环，环的外径与岩石钻孔孔径相同，环的内侧阀座上有4-12个小钻孔，小孔直通阀座内腔。泄流阀压盖上方为六角锁紧螺母。

3.常开自动关闭阀。在实施作业的过程中，为了减少设备投入与发挥多管同时作业的协同效应，多个液压岩石爆破器在同一高压回路中同时作业时，可能会出现其中一个爆破孔提前爆裂或发生冲孔，未爆破的孔中已注入的高压传动液体就会倒流到先爆破的爆破器中来从泄流阀排出，压力舜间降低，使爆破作业不能继续进行。常开自动关闭阀的作用就是在岩石爆裂的舜间自动关闭传动液，爆破作业得以继续进行。

附图说明：

1.液压管快速接头

2.液压管快速接头

3.常开自动关闭阀

4.六角螺母

5.空心接杆

6.泄流阀压盖

7.密封胶圈

8.挡圈