一种装药系统及凿岩台车

技术领域

本发明属于钻爆法施工设备技术领域，特别是涉及一种装药系统及凿岩台车。

背景技术

钻爆法施工包括在断面钻(爆破)孔、在孔内安装炸药卷、引爆炸药卷等步骤。为了提高效率与安全性，凿岩台车在钻爆法施工领域已经开始广泛应用。凿岩台车通常包括钻臂和服务臂，钻臂上设有钻机与推进机构，钻机用于对前方断面钻孔，推进机构用于推动钻机沿钻臂前后移动，服务臂上设有服务平台，在钻孔完成后，工作人员登上服务平台，利用竹竿、塑料管等绝缘杆，将不同类型的炸药或间隔物依次送入爆破孔中。这种人工装填炸药的方法存在安全性差、劳动强度大等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种装药系统，以解决现有技术中人工装药效率低、安全性差的技术问题。本发明的目的还在于提供一种具有上述装药系统的凿岩台车。

为实现上述目的，本发明所提供的装药系统的技术方案是：

一种装药系统，包括料仓，所述料仓具有用于放置炸药卷的容纳腔，所述料仓连通有气管，气管连通有吹气装药管，所述吹气装药管形成用于将炸药卷向前喷射的喷射管，所述气管用于为炸药卷向前喷射提供气源，该装药系统还设有用于连接凿岩台车臂架的连接部。

有益效果是：本发明摒弃了传统使用绝缘杆向炮眼孔内装填炸药卷的方案，提供了一种利用气流吹送炸药卷的装药系统。在使用时，可将装药系统连接在凿岩台车臂架上，并随臂架运动。首先将炸药卷放入料仓中，当吹气装药管与提前钻好的炮眼孔同轴时，气管内吹出高压气体，将炸药管吹入吹气装药管，并通过吹气装药管吹入炮眼孔内，完成装药。本发明可自动实现装药，并且在送药的过程中，不存在传统方案中送药绝缘杆与炸药卷的刚性接触，安全性更好。

作为进一步地改进，所述料仓为漏斗式料仓。

有益效果是：与设置宽度仅能满足一列炸药卷放入的料仓结构相比，本方案中的料仓可以一次放置更多的炸药卷，从而提高了施工效率。

作为进一步地改进，所述料仓左右两侧中至少一侧的侧板为弧形板。

有益效果是：这样设计，使得料仓在随臂架翻转一定角度后，仍可以保证炸药卷以稳定的速度正常下落。

作为进一步地改进，所述料仓内部还设有至少一层前后排列、竖向延伸的隔板，所述隔板将所述料仓分隔成不同的容纳腔，除用于放置炸药卷的容纳腔外，其余容纳腔用于放置间隔物或封堵物，所述吹气装药管和所述气管均与所述料仓底部连通，各容纳腔的底部均设有仓门。

有益效果是：这样设计，满足了分段式装药要求，使得该装药系统可以针对不同位置、不同类型的炮眼孔装填不同配比的炸药，实现了精准爆破。

作为进一步地改进，所述隔板包括两层，两层隔板将所述料仓分隔成三个容纳腔，一个容纳腔用于放置间隔物，一个容纳腔用于放置封堵物。

作为进一步地改进，所述料仓底部还设有连通管，所述连通管靠近所述仓门一侧设有可供炸药卷、间隔物和封堵物通过的开口，所述连通管一端与所述气管连通，另一端与所述吹气装药管连通。

有益效果是：提高了吹气能量的聚集程度，节省了能源。

作为进一步地改进，该装药系统还设有用于控制各仓门的电子开关和控制器。

有益效果是：可针对不同位置、不同类型的炸药卷自动控制不同仓门的开闭，以实现炸药的不同配比。

作为进一步地改进，所述吹气装药管为伸缩套管。

有益效果是：若装药系统连接在钻臂时，这种可伸缩的结构避免了钻臂在钻孔时与前方断面发生干涉。

作为进一步地改进，所述吹气装药管的外周还连接有扩散环，吹气装药管外周设有用于与所述扩散环连通的连通孔，所述扩散环设有用于与所述连通孔连通的扩散孔。

有益效果是：可使炮眼孔内的空气向外加速排出，便于炸药卷吹入炮眼孔内。

为实现上述目的，本发明所提供的凿岩台车的技术方案是：

凿岩台车，包括臂架，臂架上连接有装药系统，装药系统包括料仓，所述料仓具有用于放置炸药卷的容纳腔，所述料仓连通有气管，气管连通有吹气装药管，所述吹气装药管形成用于将炸药卷向前喷射的喷射管，所述气管用于为炸药卷向前喷射提供气源，该装药系统还设有用于连接凿岩台车臂架的连接部。

有益效果是：本发明摒弃了传统使用绝缘杆向炮眼孔内装填炸药卷的方案，提供了一种利用气流吹送炸药卷的装药系统。在使用时，可将装药系统连接在凿岩台车臂架上，并随臂架运动。首先将炸药卷放入料仓中，当吹气装药管与提前钻好的炮眼孔同轴时，气管内吹出高压气体，将炸药管吹入吹气装药管，并通过吹气装药管吹入炮眼孔内，完成装药。本发明可自动实现装药，并且在送药的过程中，不存在传统方案中送药绝缘杆与炸药卷的刚性接触，安全性更好。

作为进一步地改进，所述料仓为漏斗式料仓。

有益效果是：与设置宽度仅能满足一列炸药卷放入的料仓结构相比，本方案中的料仓可以一次放置更多的炸药卷，从而提高了施工效率。

作为进一步地改进，所述料仓左右两侧中至少一侧的侧板为弧形板。

有益效果是：这样设计，使得料仓在随臂架翻转一定角度后，仍可以保证炸药卷以稳定的速度正常下落。

作为进一步地改进，所述料仓内部还设有至少一层前后排列、竖向延伸的隔板，所述隔板将所述料仓分隔成不同的容纳腔，除用于放置炸药卷的容纳腔外，其余容纳腔用于放置间隔物或封堵物，所述吹气装药管和所述气管均与所述料仓底部连通，各容纳腔的底部均设有仓门。

有益效果是：这样设计，满足了分段式装药要求，使得该装药系统可以针对不同位置、不同类型的炮眼孔装填不同配比的炸药，实现了精准爆破。

作为进一步地改进，所述隔板包括两层，两层隔板将所述料仓分隔成三个容纳腔，一个容纳腔用于放置间隔物，一个容纳腔用于放置封堵物。

作为进一步地改进，所述料仓底部还设有连通管，所述连通管靠近所述仓门一侧设有可供炸药卷、间隔物和封堵物通过的开口，所述连通管一端与所述气管连通，另一端与所述吹气装药管连通。

有益效果是：提高了吹气能量的聚集程度，节省了能源。

作为进一步地改进，该装药系统还设有用于控制各仓门的电子开关和控制器。

有益效果是：可针对不同位置、不同类型的炸药卷自动控制不同仓门的开闭，以实现炸药的不同配比。

作为进一步地改进，所述吹气装药管为伸缩套管。

有益效果是：若装药系统连接在钻臂时，这种可伸缩的结构避免了钻臂在钻孔时与前方断面发生干涉。

作为进一步地改进，所述吹气装药管的外周还连接有扩散环，吹气装药管外周设有用于与所述扩散环连通的连通孔，所述扩散环设有用于与所述连通孔连通的扩散孔。

有益效果是：可使炮眼孔内的空气向外加速排出，便于炸药卷吹入炮眼孔内。

附图说明

图1为本发明中装药系统实施例1的结构示意图；

图2为图1中料仓的仰视图；

图3为图1中料仓的剖视图；

图4为图1中扩散环与吹气装药管连接部位的局部剖视图。

附图标记说明：

1、钻臂；11、钻杆；2、装药系统；21、料仓；211、隔板；212、仓门；213、弧形板；214、连通管；22、连接板；23、吹气装药管组件；231、套管；232、伸缩管；24、气管；25、气缸；31、控制器；32、操作屏；4、扩散环。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，可能出现的术语如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，术语如“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”等限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

本发明所提供的装药系统的具体实施例1：

如图1所示，装药系统2包括料仓21，料仓21前端(朝向掌子面为前)连接有吹气装药管组件23，后端连接有气管24，吹气装药管组件23包括套管231和伸缩管232，套管231和伸缩管232均为沿前后方向延伸，伸缩管232与料仓21连通，气管24的吹气口朝向伸缩管232，料仓21内的物料可落入套管中，在工作时，可将气管24连接在凿岩台车的空压机上，气管为吹气装药管组件23内的物料向前吹送提供气源。伸缩管232可沿套管231前后伸缩。装药系统2还包括用于与凿岩台车连接的连接板22，在本实施例中，装药系统2与凿岩台车的钻臂1连接，具体地，料仓21和吹气装药管组件23均通过连接板22与钻臂1连接。此外，连接板22还连接有用于驱动伸缩管232前后移动的伸缩动力装置，本实施例中，伸缩动力装置为气缸25。在其他实施例中，伸缩动力装置可以为液压缸。

如图2和图3所示，料仓21截面为下端宽度小于上端宽度的“喇叭口”形状，即料仓21为一种漏斗式结构，并且在竖向设有前后两层隔板211，两层隔板211将料仓21分隔为三个容纳腔，一个容纳腔用于放置炸药卷，一个容纳腔用于放置间隔物，一个容纳腔用于放置封堵物。各容纳腔底部均设有可控制开闭的仓门212，料仓21底部还设有连通管214，连通管214靠近仓门212一侧设有可供炸药卷、间隔物和封堵物通过的开口，在打开仓门212后，料仓内的物料可落入连通管214内部，连通管214前端与吹气装药管组件23连通，后端与气管24连通，因此，连通管214形成了一种将气管24与吹气装药管组件23连通的连通腔。

料仓21右侧(隧道左右两侧)通过连接板22与钻臂1连接，左侧侧板为弧形板213。这样设计使得当料仓21随钻臂1转动一定角度(不大于90°)时，料仓21内的物料仍然可以以稳定的速度滑落到连通管214内。

本实施例中的装药系统还包括用于控制各仓门开闭的电子开关、控制器31、操作屏32和传感器等，自动控制各仓门的开闭，匹配不同位置和用途的炮眼孔(周边孔、辅助孔、掏槽孔、地板孔)的不同炸药配方，实现精准爆破。

本实施例的工作原理：装药系统2随凿岩台车的钻臂1移动，当吹气装药管组件23与提前钻好的炮眼孔同轴时，伸缩管232伸出插入炮眼孔内，料仓21的仓门打开，炸药卷或间隔物或封堵物落入连通管214内，气管24开始向前喷吹高压气体，炮眼孔内的气体从伸缩管232与炮眼孔的间隙排出，炸药卷或间隔物或封堵物向前吹入炮眼孔内，实现了自动装药。与现有技术不同的是，本实施例中的装药系统在实现了自动装药的同时，还不需要绝缘棒材辅助向炮眼孔推药，因此不存在棒材与炸药卷的刚性接触，安全性更好。

吹气装药管组件23的伸缩管232的外周还连接有扩散环4，如图4所示，扩散环4设有环槽，伸缩管232的外周设有与扩散环4连通的连通孔，扩散环4的环槽的内侧设有用于与伸缩管232的连通孔连通的扩散孔，伸缩管232内的气体可经扩散孔向外吹出，经环槽向四周扩散。在装药时，扩散环4位于炮眼孔孔口处，伸缩管232内的高压空气经扩散环4的扩散作用向四周扩散，加速孔口四周的空气流通，因此，炮眼孔内的空气可以加速排出，更便于炸药卷吹入。当然，也可以不设置环槽，扩散孔可以是锥形孔，同样有扩散作用。

本发明所提供的装药系统的具体实施例2，其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，料仓21为“喇叭口”形状，并设有两层隔板，气管与吹气装药管组件23与料仓21底部连通。在本实施例中，料仓与实施例1中的连通管214结构类似，具体为圆筒形，仅能满足一个炸药卷放入，在使用时，将装药系统连接在凿岩台车服务臂，人工在服务臂的服务平台上，手动向料仓内放入炸药卷或其他配料。

本发明所提供的装药系统的具体实施例3，其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，料仓21为“喇叭口”形状。在本实施例中，料仓为立方体料仓，料仓的宽度仅能满足1个炸药卷放入，在放置炸药卷时，上下高度方向布置一列，气管和吹气装药管均连接在料仓底部，此时也不需要设置仓门，气管将最底部的1个炸药卷吹入吹气装药管后，上方的炸药卷在重力的作用下自动落入底部，依次由气管吹入吹气装药管。

本发明所提供的装药系统的具体实施例4，其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，料仓21的右侧侧板为弧形板213。在本实施例中，料仓两侧板均为直板，此时料仓的截面为三角形，吹气装药管和气管均与料仓底部连接，此时仍不需要设置仓门，与实施例3类似，料仓底部形成气管与吹气装药管的连通腔。

本发明所提供的装药系统的具体实施例5，其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，料仓21中的各仓门均通过电子开关自动控制。在本实施例中，各仓门为机械开关，与实施例2类似，工作人员站立在服务平台手动控制各仓门的开闭。

本发明所提供的装药系统的具体实施例6，其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，料仓21设有两层隔板，目的是放置间隔物和封堵物，以改变炸药的配比。在本实施例中，料仓不设有隔板，内部的容纳腔仅能放置炸药卷。

本发明所提供的装药系统的具体实施例7，其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，料仓21设有两层隔板。在本实施例中，料仓仅设有一层隔板，隔板将料仓分割成两个容纳腔，其中一个容纳腔用于放置炸药卷，另一个可放置间隔物或封堵物。

本发明所提供的装药系统的具体实施例8，其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，吹气装药管组件23为伸缩套管结构，目的是避免在钻臂1的钻杆11工作时，吹气装药管组件23顶碰到掌子面。在本实施例中，吹气装药管为不可伸缩的空心管，装药系统可与凿岩台车的服务臂连接。

本发明所提供的装药系统的具体实施例9，其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，装药系统包括用于与钻臂1连接的连接板22。在本实施例中，不包括连接板，在使用时可在钻臂或服务臂的臂架设置卡箍，将装药系统通过卡箍与钻臂或服务臂的臂架连接。

本发明中的凿岩台车的具体实施例1：

凿岩台车，包括钻臂，钻臂的臂架上连接有上述装药系统的实施例1或3或4或6或7或9中记载的装药系统，此处不再具体说明。

本发明中的凿岩台车的具体实施例2：

凿岩台车，包括钻臂和服务臂，服务臂的臂架上连接有上述装药系统的实施例2或5或8或9中记载的装药系统，此处不再具体说明。

最后需要说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细地说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动地修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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。