一种液压劈裂棒

技术领域

本发明属于岩石开采技术领域，尤其涉及一种液压劈裂棒。

背景技术

液压劈裂棒又名岩石劈裂器，由液压泵和劈裂器(棒)两大部分组成。劈裂棒工艺原理是其劈裂能够释放巨大劈裂张力，能量巨大，堪比盾构、乳化炸药爆破等施工方法。其由液压泵站液压油产生的高压为能量源，通过高压油管输送到各个劈裂器(又名劈裂头)的油缸，控制劈裂器内的活塞杆的推动伸缩，带动楔块伸缩，从而使劈块向周围膨胀产生接近1000T的巨大张力，而岩石内部抗拉强度低，用劈裂器可在几秒钟内轻易把巨石劈裂开，使坚硬的矿石内部产生挤压从而分裂开来。相对水泥剂，开采岩石需要等待的太过漫长，开采岩石速度太慢，人工打孔，工作量大但是方量提不上，还不可以重复利用，而液压劈裂棒开采岩石速度快，节约成本，无声开采岩石，工作时不产生震动、冲击、噪音、粉尘飞屑。液压劈裂棒适于大面积凿破岩石，是当下替采实现机械化大开凿岩石效破岩工具用此法施工，效果好，速度快，成本低。

经检索，专利公开号为CN106150499B的一种分体劈裂棒，包括棒壳、密封端盖、设置于密封端盖的接头组以及设置于棒壳内驱动活塞伸缩的液压系统，棒壳包括若干个首尾堆叠的液压缸以及若干连接件，液压缸的一端具有凸台、液压缸的另一端具有与凸台形状相适应的凹槽，液压缸的凸台伸入下一液压缸的凹槽；连接件具连接部分与限位部分，连接部分为螺纹杆状，限位部分开有连接盲孔，连接盲孔分为头部的拧紧孔和尾部的螺纹孔，连接件的连接部分伸入下一个连接件的连接盲孔并螺纹连接螺纹孔。本发明的目的在于提供一种能降低使用成本的劈裂棒。

现有技术中的液压劈裂棒存在以下不足：传统意义上的液压劈裂棒采用整体构造，其劈裂头组件并不是以单独结构存在，在某一个劈裂头组件产生损坏时，由于拆解较为复杂，不具有较好的维修效果，使得这一劈裂头组件无法在正常工作；其次，整个劈裂棒的内部均由液压油提供动力，需要保证整个油管路的密封性能，当密封性能出现损坏时，也无法提供有效动力，因此，亟需设计一种液压劈裂棒来解决上述问题。

发明内容

为解决劈裂头组件并不是以单独结构存在，使得在某一个劈裂头组件产生损坏时不具有较好的维修效果以及整个劈裂棒的内部均由液压油提供动力，需要保证整个油管路的密封性能，当密封性能出现损坏时，也无法提供有效动力的技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种液压劈裂棒，包括棒外壳，所述棒外壳由两个规格相同的第一壳体和第二壳体拼接组成，且第一壳体和第二壳体的内壁顶部和底部分别贴合设置有上垫块和下垫块，上垫块，所述上垫块和下垫块之间设置有等距离呈垂直分布的缸体，且相邻两个缸体之间相贴合，缸体的外径与棒外壳的内径相吻合，所述缸体的内部中间位置开设有中心腔，且中心腔的两端内壁底部均与缸体的外壁之间开设有进出孔，第一壳体和第二壳体上均开设有等距离分布的端孔，端孔的位置与进出孔的位置相对应，所述进出孔的内壁贴合有插接在端孔内的液压顶块，且相邻两个液压顶块之间与中心腔的内部之间设置有推动组件；

所述棒外壳的顶部设置有动力组件。

进一步的，所述上垫块和下垫块均设置成半圆形，且上垫块和下垫块的中间位置均开设有通孔。

进一步的，所述缸体圆周外壁的两侧顶部均开设有限位孔，且第一壳体的内壁和第二壳体的内壁均固定有等距离分布的限位柱，限位柱均插接在限位孔的内部。

进一步的，所述端孔的内壁均贴合有端盖，且端盖的横截面与端孔的横截面均呈L型，端盖套设在液压顶块的圆周外壁。

进一步的，所述液压顶块的一端均开设有安装槽，且安装槽的内壁均通过螺钉固定安装有劈块，劈块位于端盖的内部，劈块的纵截面为等腰梯形状。

进一步的，所述中心腔的另两端内壁均固定有固定座，且固定座的一侧均固定有导向杆，液压顶块的另一端两侧中间位置均开设有导向孔，导向杆的两端分别插接在导向孔的内部，导向杆的两端均与导向孔的一端内壁之间固定有第三弹簧。

进一步的，所述推动组件包括开设在缸体顶部中间位置和底部中间位置的导引孔，且相邻两个液压顶块的另一端中间位置均开设有连接槽，连接槽的内壁均转动连接有顶杆，顶杆的一端两侧均转动连接有连接座，相邻四个连接座的一端固定有同一个螺纹杆，螺纹杆的顶部穿过位于顶部的导引孔的内部，所述螺纹杆的底端固定有内螺纹筒，且内螺纹筒的外壁底部贴合在位于底部的导引孔的内壁，所述顶杆的一侧均与螺纹杆的外壁底部之间固定安装有第二弹簧，且螺纹杆的外壁顶部与内螺纹筒的内壁相螺接适配。

进一步的，所述内螺纹筒的外壁顶部固定有上限位圈，且中心腔的底部内壁中间位置固定有下限位圈，上限位圈的规格与下限位圈的规格相同，上限位圈的外径小于两个导向杆之间的距离。

进一步的，所述动力组件包括贴合在棒外壳顶部中间位置的液压油筒，且液压油筒的顶部中间位置固定有油管接头，液压油筒的底部中间位置与第一壳体的顶部和第二壳体的顶部均开设有插孔，插孔的内壁插接有推动杆，所述推动杆的顶部固定有推动盘，且推动盘的外壁固定有贴合在液压油筒内壁的密封活塞，推动盘的底部与液压油筒的底部内壁之间固定有第一弹簧，所述推动杆的底部与螺纹杆的顶部相接触，且螺纹杆的顶部中间位置均开设有对接插槽，推动杆的底部中间位置固定有插接在对接插槽内壁的对接插板。

进一步的，所述液压油筒的两侧底部均固定有上安装座，且上安装座与第一壳体和第二壳体之间通过螺钉固定安装，两个上安装座的顶部均固定有把手杆，把手杆的一端之间固定有导管圈，所述第一壳体的底部和第二壳体的底部之间通过螺钉固定安装有下安装座。

本发明的有益效果：

1、该液压劈裂棒，通过缸体、液压顶块、劈块、推动组件组成单独的劈裂头组件结构，在第一壳体和第二壳体上通过螺钉安装的上安装座和下安装座使得棒外壳能够脱离缸体，并在螺纹杆和内螺纹筒的螺接作用使得缸体与缸体之间具有便于拆装的性能，从而使得整个液压劈裂棒具有便拆功能，使得劈裂棒内部的劈裂头组件以单独结构存在，当某一个劈裂头组件产生损坏时，实现了便于拆装维修的效果，保证了整个劈裂棒能够持续使用；

2、该液压劈裂棒，通过上垫块和下垫块的作用保持整个缸体结构能够稳固在棒外壳中，并配合限位柱和限位孔的定位作用充分保持缸体结构的稳定性，保证整个劈裂棒的稳定性能；

3、该液压劈裂棒，通过在棒外壳顶部设置的动力组件，将其连接到液压系统中，利用液压系统为动力组件供油，挤压推动盘和推动组件中的螺纹杆下移，将液压顶块从端盖的内部顶出，从而实现岩石的劈裂开采作业，并配合劈块减小与岩石的接触面积，加快劈裂速度，待劈裂完成后，为动力组件泄压，从而在第一弹簧、第二弹簧和第三弹簧的作用下带动液压顶块复位，实现持续使用的性能，无需将整个劈裂棒的内部均充入液压油来提供动力，也无需保证整个油管路的密封性能，使用方便。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种液压劈裂棒的整体结构示意图。

图2为一种液压劈裂棒的正视剖面图。

图3为一种液压劈裂棒的爆炸图。

图4为一种液压劈裂棒的第一壳体和限位柱结构示意图。

图5为一种液压劈裂棒的动力组件结构示意图。

图6为一种液压劈裂棒的缸体结构示意图。

图7为一种液压劈裂棒的缸体剖视图。

图8为一种液压劈裂棒的进出孔和导向杆结构示意图。

图9为一种液压劈裂棒的推动组件结构示意图。

附图标记：

1、棒外壳；101、第一壳体；102、第二壳体；2、上安装座；3、动力组件；301、液压油筒；302、油管接头；303、密封活塞；304、推动盘；305、第一弹簧；306、推动杆；307、对接插板；4、把手杆；5、导管圈；6、端盖；7、液压顶块；8、劈块；9、上垫块；10、缸体；11、限位柱；12、下垫块；13、下安装座；14、推动组件；1401、导引孔；1402、螺纹杆；1403、内螺纹筒；1404、连接座；1405、顶杆；1406、第二弹簧；1407、连接槽；15、中心腔；16、端孔；17、插孔；18、通孔；19、限位孔；20、对接插槽；21、固定座；22、上限位圈；23、下限位圈；24、进出孔；25、第三弹簧；26、导向杆；27、导向孔；28、安装槽。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。

需要说明的是，除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

实施例一

参照图1-图9，一种液压劈裂棒，包括棒外壳1，棒外壳1由两个规格相同的第一壳体101和第二壳体102拼接组成，且第一壳体101和第二壳体102的内壁顶部和底部分别贴合设置有上垫块9和下垫块12，上垫块9，上垫块9和下垫块12之间设置有等距离呈垂直分布的缸体10，且相邻两个缸体10之间相贴合，缸体10的外径与棒外壳1的内径相吻合，缸体10的内部中间位置开设有中心腔15，且中心腔15的两端内壁底部均与缸体10的外壁之间开设有进出孔24，第一壳体101和第二壳体102上均开设有等距离分布的端孔16，端孔16的位置与进出孔24的位置相对应，进出孔24的内壁贴合有插接在端孔16内的液压顶块7，端孔16的内壁均贴合有端盖6，且端盖6的横截面与端孔16的横截面均呈L型，端盖6套设在液压顶块7的圆周外壁，且相邻两个液压顶块7之间与中心腔15的内部之间设置有推动组件14，推动组件14包括开设在缸体10顶部中间位置和底部中间位置的导引孔1401，且相邻两个液压顶块7的另一端中间位置均开设有连接槽1407，连接槽1407的内壁均转动连接有顶杆1405，顶杆1405的一端两侧均转动连接有连接座1404，相邻四个连接座1404的一端固定有同一个螺纹杆1402，螺纹杆1402的顶部穿过位于顶部的导引孔1401的内部，螺纹杆1402的底端固定有内螺纹筒1403，且内螺纹筒1403的外壁底部贴合在位于底部的导引孔1401的内壁，顶杆1405的一侧均与螺纹杆1402的外壁底部之间固定安装有第二弹簧1406，且螺纹杆1402的外壁顶部与内螺纹筒1403的内壁相螺接适配，中心腔15的另两端内壁均固定有固定座21，且固定座21的一侧均固定有导向杆26，液压顶块7的另一端两侧中间位置均开设有导向孔27，导向杆26的两端分别插接在导向孔27的内部，导向杆26的两端均与导向孔27的一端内壁之间固定有第三弹簧25，通过设置在导向孔27与导向杆26的导向作用保证液压顶块7在进出孔24内的活动稳定性，并配合第三弹簧25的作用使得液压顶块7在活动后具有复位功能，内螺纹筒1403的外壁顶部固定有上限位圈22，且中心腔15的底部内壁中间位置固定有下限位圈23，上限位圈22的规格与下限位圈23的规格相同，上限位圈22的外径小于两个导向杆26之间的距离，当内部单一的劈裂头组件出现损坏时，可将棒外壳1脱离缸体10，并在螺纹杆1402和内螺纹筒1403的螺接作用使得缸体10与缸体10之间具有便于拆装的性能，使得整个液压劈裂棒具有便拆功能；

棒外壳1的顶部设置有动力组件3，动力组件3包括贴合在棒外壳1顶部中间位置的液压油筒301，且液压油筒301的顶部中间位置固定有油管接头302，液压油筒301的底部中间位置与第一壳体101的顶部和第二壳体102的顶部均开设有插孔17，插孔17的内壁插接有推动杆306，推动杆306的顶部固定有推动盘304，且推动盘304的外壁固定有贴合在液压油筒301内壁的密封活塞303，推动盘304的底部与液压油筒301的底部内壁之间固定有第一弹簧305，推动杆306的底部与螺纹杆1402的顶部相接触，且螺纹杆1402的顶部中间位置均开设有对接插槽20，推动杆306的底部中间位置固定有插接在对接插槽20内壁的对接插板307，将动力组件3上的油管接头302连接到液压系统中，利用液压系统为动力组件3供油，挤压密封活塞303、推动盘304和推动组件14中的螺纹杆1402下移，改变顶杆1405的倾斜度，从而将液压顶块7从端盖6的内部顶出，实现岩石的劈裂开采作业。

本发明中，上垫块9和下垫块12均设置成半圆形，且上垫块9和下垫块12的中间位置均开设有通孔18，通过上垫块9和下垫块12填充缸体10与棒外壳1顶部和底部的缝隙，保证缸体10的稳定性。

本发明中，液压油筒301的两侧底部均固定有上安装座2，且上安装座2与第一壳体101和第二壳体102之间通过螺钉固定安装，两个上安装座2的顶部均固定有把手杆4，把手杆4的一端之间固定有导管圈5，第一壳体101的底部和第二壳体102的底部之间通过螺钉固定安装有下安装座13，利用设置的上安装座2和下安装座13保证第一壳体101和第二壳体102之间的稳固性能，使得整个劈裂棒具有便于拆装的性能。

实施例二

参照图2、图3、图4和图6，缸体10圆周外壁的两侧顶部均开设有限位孔19，且第一壳体101的内壁和第二壳体102的内壁均固定有等距离分布的限位柱11，限位柱11均插接在限位孔19的内部，在组装整个劈裂棒时，使得第一壳体101和第二壳体102上的限位柱11插入到缸体10上的限位孔19中，保证多个缸体10能够稳固在棒外壳1内，保证整个劈裂棒的稳定性能。

实施例三

参照图1和图9，液压顶块7的一端均开设有安装槽28，且安装槽28的内壁均通过螺钉固定安装有劈块8，劈块8位于端盖6的内部，劈块8的纵截面为等腰梯形状，通过劈块8的端面减小整个劈裂棒与岩石的接触面积，使得劈裂处的劈裂速度更快，提高工作效率。

本实施例的一种液压劈裂棒的实施原理如下：使用时，使用者将动力组件3上的油管接头302连接到液压系统中，利用液压系统为动力组件3供油，挤压密封活塞303、推动盘304和推动组件14中的螺纹杆1402下移，改变顶杆1405的倾斜度，从而将液压顶块7从端盖6的内部顶出，实现岩石的劈裂开采作业，并配合劈块8的端面减小与岩石的接触面积，加快劈裂速度，待劈裂完成后，使用者为动力组件3泄压，此时可在第一弹簧305、第二弹簧1406和第三弹簧25的作用下带动液压顶块7复位，实现持续使用的性能，使用者通过缸体10、液压顶块7、劈块8、推动组件14组成单独的劈裂头组件结构，当内部单一的劈裂头组件出现损坏时，可在第一壳体101和第二壳体102上通过螺钉安装的上安装座2和下安装座13使得棒外壳1能够脱离缸体10，并在螺纹杆1402和内螺纹筒1403的螺接作用使得缸体10与缸体10之间具有便于拆装的性能，使得整个液压劈裂棒具有便拆功能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。