一种全自动不耦合装药设备及方法

技术领域

本发明涉及爆破装置技术领域，特别是涉及一种全自动不耦合装药设备及方法。

背景技术

轮廓控制爆破在露天矿山、水电工程、路桥工程和与岩土工程相关的岩质边坡整形中得到了广泛应用并取得了良好的工程效果。但其采用施工效率低、劳动强度大的不耦合装药结构，该结构主要通过将小于炮孔直径的药卷与竹片捆扎并置于炮孔中或通过预先埋设固定直径的PVC管并将药卷依次塞入管内这两种方式实现不耦合装药。该施工方法具有炸药可选种类单一、炸药成本高、施工步骤繁琐和劳动人员较多的缺点。

目前，鲜有可以在现场实现不耦合装药结构的专用装药器，部分产品存在设备设计简单、操作复杂和部分结构易坏的缺点。更多的装药设备多为炸药厂为散装炸药做包装用。散装炸药在轮廓控制爆破中鲜有应用，卷装炸药可选种类少，鲜有采用现场混装炸药方式装药，难适用于复杂多变的地质环境，部分施工中还需采用两种以上炸药，易出现管理混乱造成安全事故的隐患。为积极推进“机械化换人、自动化减人、智能化减人”的目标，使生产提质增效、实现工程实践的本质安全，因此需要可替代人工操作的机械设备。

发明内容

本发明的目的是提供一种全自动不耦合装药设备及方法，以解决上述现有技术存在的问题，能够替代人工操作，提高装药效率，改善生产安全环境。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种全自动不耦合装药设备，包括容器壳体、控制器、动力系统、装药系统和辅助系统；其中，所述容器壳体包括容器外壳、可更换药袋固定器和可拆卸盛药器，所述可拆卸盛药器设置于所述容器外壳的顶部，所述容器外壳的顶部两侧分别设置有一线盘，所述可更换药袋固定器设置于所述容器外壳的底部，所述可更换药袋固定器的底部固定有药袋，所述药袋通过拉绳连接所述线盘；

所述动力系统包括电机，所述电机由所述控制器控制工作状态，所述电机的动力输出端通过齿轮传动连接有两个横向设置的传动杆，所述线盘由所述传动杆带动转动，所述装药系统包括螺杆、可更换药袋固定器和药袋，所述螺杆竖向连接于所述电机的动力输出端，所述螺杆用于将所述可拆卸盛药器内的炸药由可更换药袋固定器输送至所述药袋；所述辅助系统包括冷却结构和可伸缩三脚支架，所述冷却结构用于所述容器外壳内的炸药的冷却，所述可伸缩三脚支架用于支撑整个装置。

优选地，所述容器外壳包括顶部的喇叭口形状的进料段和底部的圆柱形的冷却段，所述进料段的顶部与所述可拆卸盛药器螺纹连接，所述冷却段底部的螺纹接口与所述可更换药袋固定器螺纹连接。

优选地，所述冷却段包括内壁和外壁，所述内壁和外壁之间为流通冷却液的夹层，所述外壁上设置有与所述夹层连通的进水口和出水口。

优选地，所述电机外部设置有电机外罩。

优选地，所述可更换药袋固定器为上下直径不同的圆台结构，所述可更换药袋固定器的底端设置有用于固定所述药袋的挂钩。

优选地，所述药袋折叠放置，所述药袋底端和顶部材质均做密度加大处理，所述药袋底部通过拉绳与线盘连接，所述药袋底端设有一能够闭合的开口。

优选地，所述拉绳为多股化纤编织浸泡胶材料制成的高强度线。

优选地，所述可伸缩三脚支架包括三根支撑于地面与所述可拆卸盛药器之间的伸缩杆。

优选地，所述控制器包括显示屏、按键、充电接口、信息传输接口和控制电路，所述控制电路内置于电池固定器与控制面板内部，所述电池固定器和所述控制器固定于所述可拆卸盛药器的底部外周，电池由卡口与所述电池固定器连接，电池极片为导电通道，所述控制器通过控制电路调控螺杆与线盘的转速。

基于上述全自动不耦合装药设备，本发明还提供一种全自动不耦合装药方法，包括以下步骤：

步骤一、将设备置于炮孔之上，使冷却结构下端口对准炮孔，用可伸缩三脚支架固定于地表，提前向冷却系统中注入冷却液；

步骤二、选择合适直径药袋和固定器，将雷管放入药袋底端并封口；

步骤三、药袋顶端固定于药袋挂钩上，药袋底端由线盘固定于传动杆两端；

步骤四、将炸药置于可拆卸盛药器内，操作控制器的按键，实现一键下药；

步骤五、下个炮孔装药时，将在全自动不耦合装药设备移设到相应位置，重复上述第四步过程。

本发明相对于现有技术取得了以下有益技术效果：

1.本发明提供的全自动不耦合装药设备及方法，具有炸药下落速度与药袋下落速度相匹配的特点，可以通过速度匹配实现密实装药或正常装药，有利于改变炸药密度改进炸药性能，二者速度加快可以提高装药效率，加快作业速度。

2.本发明提供的全自动不耦合装药设备及方法，工人只需通过一次搬运，将一袋药至于容器内就可实现一键式自动装填，极大降低了工人的劳动强度，简化了装药的操作步骤，减少了工作面作业人数，从根本上改善了生产安全环境。

3.本发明提供的全自动不耦合装药设备及方法，不采用卷装炸药，采用低爆速的散装炸药，可以实现现场混装炸药车装填不耦合结构炮孔，利于减少爆破冲击对边坡的破坏。通过与现场混装炸药车相结合可以实现更多种类炸药在不同工程地质条件的良好应用。

附图说明

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，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中全自动不耦合装药设备的结构示意图；

图2为本发明中电机、传动杆和螺杆的装配结构示意图；

图3为本发明中带有电机罩的电机的结构示意图；

图4为本发明中控制器的结构示意图；

图5为本发明中电池固定器的结构示意图；

图6为本发明中可更换药袋固定器与冷却段的装配图；

图7为本发明中冷却段的结构示意图；

图中：1-电机外罩；2-电机；3-传动杆；4-齿轮；5-螺杆；6-显示屏；7-按键；8-充电接口；9-信息传输接口；10-电池固定器；11-电池；12-电池极片；13-卡口；14-容器外壳；15-冷却段；16-螺纹接口；17-可更换药袋固定器；18-挂钩；19-线盘；20-进水口；21-拉绳；22-出水口；23-药袋；24-可拆卸盛药器；25-可伸缩三脚支架。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

本发明的目的是提供一种全自动不耦合装药设备及方法，以解决现有技术存在的问题。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本实施例中的全自动不耦合装药设备，如图1-图7所示，包括容器壳体、控制器、动力系统、装药系统和辅助系统；其中，容器壳体包括容器外壳14、可更换药袋固定器17和可拆卸盛药器24，可拆卸盛药器24设置于容器外壳14的顶部，容器外壳14的顶部两侧分别设置有一线盘19，可更换药袋固定器17设置于容器外壳14的底部，可更换药袋固定器17的底部固定有药袋23，药袋23通过拉绳21连接线盘19；

动力系统包括电机2，电机2由控制器控制工作状态，电机2的动力输出端通过齿轮4传动连接有两个横向设置的传动杆3，线盘19由传动杆3带动转动，装药系统包括螺杆5、可更换药袋固定器17和药袋23，螺杆5竖向连接于电机2的动力输出端，螺杆5用于将可拆卸盛药器24内的炸药由可更换药袋固定器17输送至药袋23；辅助系统包括冷却结构和可伸缩三脚支架25，冷却结构用于容器外壳14内的炸药的冷却，可伸缩三脚支架25用于支撑整个装置。

于本具体实施例中，可拆卸盛药器24安装后其容积可容纳一袋散装粉状炸药体积的1.2～1.3倍，可拆卸盛药器24最佳整体高度设计不超过1m。螺杆5的螺纹升角优选17°42′，螺纹间药量应满足出药量需求。螺杆5的材质优选黄铜。

于本具体实施例中，容器外壳14包括顶部的喇叭口形状的进料段和底部的圆柱形的冷却段15，进料段的顶部与可拆卸盛药器24螺纹连接，冷却段15底部的螺纹接口16与可更换药袋固定器17螺纹连接。

于本具体实施例中，冷却段15包括内壁和外壁，内壁和外壁之间为流通冷却液的夹层，外壁上设置有与夹层连通的进水口20和出水口22。

于本具体实施例中，电机2为防爆电机，电机2外部设置有电机外罩1，电机外罩1为密闭结构可防止电机2静电或高温影响炸药，也可阻断炸药粉末进入并腐蚀电机2。

于本具体实施例中，可更换药袋固定器17为上下直径不同的圆台结构，可更换药袋固定器17的底端设置有用于固定药袋23的挂钩18。药袋23折叠放置，药袋23底端和顶部材质均做密度加大处理，药袋23底部通过拉绳21与线盘19连接，药袋23底端设有一能够闭合的开口。拉绳21为多股化纤编织浸泡胶材料制成的高强度线。

于本具体实施例中，可伸缩三脚支架25包括三根支撑于地面与可拆卸盛药器24之间的伸缩杆。

于本具体实施例中，控制器包括显示屏6、按键7、充电接口8、信息传输接口9和控制电路，控制电路内置于电池固定器10与控制面板内部，电池固定器10和控制器固定于可拆卸盛药器24的底部外周，电池11由卡口13与电池固定器10连接，电池极片12为导电通道，控制器通过控制电路调控螺杆5与线盘19的转速。

本实施例中，容器外壳14，除上述已提及的部件使用的材料外，其余材料优选钢材，为空心结构。

基于上述全自动不耦合装药设备，本实施例还提供了一种全自动不耦合装药方法，包括以下步骤：

步骤一、将设备置于炮孔之上，使冷却结构下端口对准炮孔，用可伸缩三脚支架25固定于地表，提前向冷却系统中注入冷却液；

步骤二、选择合适直径药袋23和固定器，将雷管放入药袋23底端并封口；

步骤三、药袋23顶端固定于药袋23挂钩18上，药袋23底端由线盘19固定于传动杆3两端；

步骤四、将炸药置于可拆卸盛药器24内，操作控制器的按键7，实现一键下药；

步骤五、下个炮孔装药时，将在全自动不耦合装药设备移设到相应位置，重复上述第四步过程。

本发明应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。