[实用新型]一种利用空压冲击辅助破碎的挖岩绞刀

说明书

本实用新型属于疏浚工程绞吸船挖掘施工技术领域，公开了一种利用空压冲击辅助破碎的挖岩绞刀，包括大圈、轮毂和一对刀具；所述轮毂与大圈相对设置，所述刀具连接在轮毂和大圈之间；还包括圆柱形的空压冲击装置；所述空压冲击装置镶嵌于所述轮毂内；还包括设在挖岩铰刀轴心处的铰刀传动轴；所述铰刀传动轴的一端与铰刀原动机连接；另一端穿过所述大圈与所述空压冲击装置螺纹连接。该挖岩绞刀在常规的利用传动轴带动轮毂旋转、沿施工横移面挖掘的同时，利用空压带动活塞运动产生轴向冲击力，对下一施工横移面上的岩石施加冲击功，促进岩石内部裂纹、裂隙的演化，降低岩石强度。

技术领域

本实用新型属于疏浚工程绞吸船挖掘施工技术领域，尤其涉及一种利用空压冲击辅助破碎的挖岩绞刀。

背景技术

在大型疏浚工程领域，对于淤泥和沙质底床的疏浚，目前已经有比较成熟的工艺，但对于岩石类底床，疏浚工艺尚不完善，通常情况下，采用绞吸挖泥船对岩石类底床进行疏浚施工。然而，当作为疏浚对象的岩石强度较高时(大于30Mpa)，随着岩石强度的提高，绞吸挖泥船施工过程中将产生绞刀刀齿磨损加剧、寿命降低等技术问题，进而影响绞刀挖掘效率；

岩石是一种含有裂纹、裂隙等多种细观缺陷的混合物质，其破坏过程包括弹性阶段和塑性阶段。在外力作用下，岩石会产生变形，根据能量守恒原理，外力所做的功将转换为一种能量，储存在岩石内部，这种能量称为应变能，而单位体积内的应变能则称为应变能密度。根据第四强度理论，当岩石内应变能密度大于临界值时，其内部裂纹、裂隙将产生不可逆的演化，使岩石强度降低。

实用新型内容

针对现有技术的缺陷，本实用新型提供一种可以降低绞刀刀齿磨损量、延长刀齿使用寿命、提高绞刀挖掘效率的空压冲击辅助挖岩绞刀。该挖岩绞刀在常规的利用传动轴带动轮毂旋转、沿施工横移面挖掘的同时，利用空压带动活塞运动产生轴向冲击力，对下一施工横移面上的岩石施加冲击功，促进岩石内部裂纹、裂隙的演化，降低岩石强度。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的具体技术方案为：

一种利用空压冲击辅助破碎的挖岩绞刀，包括大圈、轮毂和一对刀具；所述轮毂与大圈相对设置，所述刀具连接在轮毂和大圈之间；还包括圆柱形的空压冲击装置；所述空压冲击装置镶嵌于所述轮毂内；

还包括设在挖岩铰刀轴心处的铰刀传动轴；所述铰刀传动轴的一端与铰刀原动机连接；另一端穿过所述大圈与所述空压冲击装置螺纹连接。

进一步，所述空压冲击装置包括上接头、逆止阀、配气座、活塞、活塞缸及冲击锤；

所述上接头为T型结构，上接头的大径端设有连接铰刀传动轴用的螺纹孔；小径端设有与螺纹孔连通的逆止阀容置腔；

所述上接头下方设有与所述逆止阀配合的逆止阀座；所述逆止阀座和所述配气座也均为 T型结构，逆止阀座的大端与逆止阀配合，逆止阀座的小端与配气座的大端连接；配气座轴心处带有配气杆；所述配气座的小端下方设有所述活塞；活塞外侧滑动连接有活塞缸；所述活塞缸的内侧与配气座的小端配合固定；所述配气座通过配气杆自带的进气通道为活塞缸的气室提供气源；

所述活塞下方一定距离处设有定位冲击锤的定位块；所述定位块的内部与冲击锤紧密结合为一体；所述冲击锤的冲击部在定位块端部对岩石进行冲击；所述定位块外侧设有导向套；导向套的下端连接有与所述轮毂配合的阶梯块。

进一步，上接头的小径端外侧至导向套外侧设有与轮毂配合的圆柱形外壳体；外壳体与上接头、外壳体与导向套、导向套与阶梯块之间通过螺纹连接或其他方式一体连接。

进一步，所述活塞缸外侧设有活塞缸座；所述外壳体的内壁对所述活塞缸座、导向套均径向和轴向定位。

进一步，所述定位块的上端外侧与外壳体内壁接触，在该接触处设有环形凹槽，所述环形凹槽内设有向冲击锤传递推进力的卡钎套。