【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及岩土开凿设备，具体涉及一种重力冲击式凿岩装置。
技术介绍
1、斜井(也叫斜坡井或斜坡坑道)是指在矿山开采、地下工程建设等领域中，用来进行垂直或倾斜方向运输、通风、排水等作业的井道，其井壁倾斜与水平线之间通常有一定的角度。对于斜井的挖掘，现有技术中主要采用方式有：钻爆法，正井施工，在反拉形成溜渣井(直径约2.4m)后，采用人工钻爆法施工，人员投入多，时间长，劳动强度大，安全性差，工效低；tbm法，反井施工，即从下往上施工，虽然施工效率高，但tbm整机长达几十米上百米、重达1000t上，设备自重大，外形大，造价高，且一般斜井长度(小于900m)小于tbm的最低施工长度(1000m)，因而斜井采用tbm挖掘经济性较差。
2、也就是说，现有技术中，tbm不适用于斜井的挖掘，而采用常规的钻爆法进行挖掘，劳动强度大、安全性差、效率低。
技术实现思路
1、针对现有的斜井采用常规的钻爆法进行挖掘，存在劳动强度大、安全性差和效率低的技术问题，本专利技术提供了一种重力冲击式凿岩装置，通过起重机提升冲击锤，由冲击锤冲击钎刀进行凿岩，不需要进行钻爆，具有安全性高、人工劳动强度小和施工效率高的特点。
2、本专利技术通过下述技术方案实现：
3、本专利技术提供了一种重力冲击式凿岩装置，包括：支撑结构架，在工作状态下安装固定在斜井段内，中部设置有供冲击锤移动的竖向通道；刀具盘，弹性悬挂在所述支撑结构架下端，且下端面圆周分布有多个钎刀；冲击锤，用于锤击所述刀具盘；起
4、本专利技术提供的重力冲击式凿岩装置，包括支撑结构架、刀具盘、冲击锤和起重机，支撑结构架中部设置有供冲击锤移动的竖向通道，刀具盘弹性悬挂在所述支撑结构架下端起重机安装在所述支撑结构架上，在斜井的溜渣井完成施工后，将支撑结构架安装在斜井的始发段内，使得刀具盘抵触在掌子面上，然后通过起重机将冲击锤提升设定高度并释放，以通过冲击锤锤击刀具盘进行凿岩，不需要进行钻爆，具有安全性高、人工劳动强度小和施工效率高的特点。由于，刀具盘弹性悬挂在所述支撑结构架下端，在冲击锤锤击刀具盘后，刀具盘能够自动回弹，便于进行下一冲程的锤击。
5、其中，本专利技术提供的重力冲击式凿岩装置，通过起重机提升冲击锤，起重功率小、冲击重重力势能大，能耗低；同时利用冲击锤冲击钎刀进行凿岩，自动化程度高，凿岩过程中人工干预少；并且，支撑结构架能够作为洞内开挖的集成平台，可以在支撑结构架上安装钻孔、插杆和注浆的自动支护系统，实现一机多用。
6、在本申请一可选的实施方式中，所述支撑结构架周向阵列有多个撑靴，所述撑靴与所述支撑结构架主体之间设置有撑紧油缸，所述撑紧油缸的作用力介于所述撑靴与所述支撑结构架主体之间，以通过撑紧油缸的伸长将撑靴抵压在斜井的侧壁上，从而固定支撑结构架，不需要安装轨道，安装成本低，安装工期短，同时便于支撑结构架的移动和安装位置的更换。
7、在本申请一可选的实施方式中，所述支撑结构架体上端设置有调节滑轨，所述调节滑轨沿所述支撑机构架的径向延伸；所述起重机安装在所述调节滑轨上，且所述起重机在所述调节滑轨上的位置可变，以便于调整起重机的起吊位置，确保起重机释放的冲击锤能够锤击在刀具盘上设定的部位。
8、在本申请一可选的实施方式中，还包括弹性悬挂机构，所述弹性悬挂机构用于连接所述支撑结构架和所述刀具盘，以将刀具盘弹性悬挂在支撑结构架的下端。
9、在本申请一可选的实施方式中，所述弹性悬挂机构包括多个弹性悬挂组件，所述弹性悬挂组件包括：连接螺栓，用于连接所述支撑结构架和所述刀具盘；球头螺栓，端头滑动设置在所述支撑结构架的下端；上挡板，滑动套设在所述球头螺栓的杆段外，且抵触在所述刀具盘构体的下端；下挡板，固定在所述球头螺栓的下端；悬挂弹簧，套设在所述球头螺栓的杆段外，且位于所述上挡板和下挡板之间，以确保弹性悬挂机构能够将刀具盘弹性悬挂在支撑结构架的下端。
10、在本申请一可选的实施方式中，还包括清渣机构，所述清渣机构能够在所述冲击锤锤击所述刀具盘后进行除渣，便于快速清除凿除的碎石。
11、在本申请一可选的实施方式中，所述清渣机构包括：棘轮，固定在所述刀具盘的上端面上，且与所述刀具盘同轴设置；棘爪，与所述棘轮适配；清渣油缸，一端与所述棘爪传动连接、另一端与所述支撑结构架铰接，适配有复位弹簧，用于驱动所述棘爪带动所述棘轮旋转和驱动所述棘爪复位；清渣锤，弹性安装在所述冲击锤上，且能够在所述冲击锤锤击所述刀具盘后对所述清渣油缸进行加压，以确保在冲击锤锤击刀具盘后，能够驱动刀具盘旋转以进行除渣。
12、在本申请一可选的实施方式中，所述清渣锤活动套设在所述冲击锤外，且所述清渣锤能够对所述冲击锤进行限位；所述清渣锤设置有连接吊耳，所述连接吊耳与所述起重机通过脱钩器相连；所述清渣锤和所述冲击锤之间设置有连接弹簧，所述连接弹簧的作用力介于所述清渣锤的内腔腔顶与所述冲击锤的上端之间；所述清渣机构还包括加压油缸，所述加压油缸竖向设置，所述加压油缸的活塞杆上端伸出缸体且位于所述清渣锤的移动路径上，所述加压油缸的出油端与所述清渣油缸的油压腔连通，以确保在每次冲击锤锤击刀具盘后，刀具盘均能够自行旋转，而不需要额外进行控制，从而确保清渣的效果。
13、在本申请一可选的实施方式中，所述加压油缸与所述清渣油缸之间连接有储能器，以便于通过储能器吸收清渣锤多余的冲击，并在清渣锤回吊的过程中驱动刀具盘继续旋转。
14、在本申请一可选的实施方式中，所述清渣机构还包括清渣支臂，所述清渣支臂一端与所述清渣油缸的活塞杆铰接、另一端与所述棘爪固定连接、中部与所述支撑结构架铰接，确保清渣油缸能够驱动棘爪带动轮棘轮旋转和驱动棘爪复位。
15、在本申请一可选的实施方式中，所述钎刀的刀刃为三角形刃角的马鞍形结构，以确保钎到有足够的锋利度的同时有足够的抗冲击能力和结构强度。
16、本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
17、1、本专利技术提供的重力冲击式凿岩装置，包括支撑结构架、刀具盘、冲击锤和起重机，支撑结构架中部设置有供冲击锤移动的竖向通道，刀具盘弹性悬挂在所述支撑结构架下端起重机安装在所述支撑结构架上，在斜井的溜渣井完成施工后，将支撑结构架安装在斜井的始发段内，使得刀具盘抵触在掌子面上，然后通过起重机将冲击锤提升设定高度并释放，以通过冲击锤锤击刀具盘进行凿岩，不需要进行钻爆，具有安全性高、人工劳动强度小和施工效率高的特点。
18、2、本专利技术提供的重力冲击式凿岩装置，通过起重机提升冲击锤，起重功率小、冲击重重力势能大，能耗低。
19、3、本专利技术提供的重力冲击式凿岩装置，利用冲击锤冲击钎刀进行凿岩，自动化程度高，凿岩过程中人工干预少。
20、4、本专利技术提供的重力冲击式凿岩装置，支撑结构架能够作为洞内开挖的集成平台，可以在支撑结构架上安装钻孔、插杆和注浆的自动支护系统本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种重力冲击式凿岩装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的重力冲击式凿岩装置，其特征在于，所述支撑结构架(10)周向阵列有多个撑靴(11)，所述撑靴(11)与所述支撑结构架(10)主体之间设置有撑紧油缸(12)，所述撑紧油缸(12)的作用力介于所述撑靴(11)与所述支撑结构架(10)主体之间。
3.根据权利要求1所述的重力冲击式凿岩装置，其特征在于，所述支撑结构架(10)体上端设置有调节滑轨(13)，所述调节滑轨(13)沿所述支撑机构架的径向延伸；
4.根据权利要求1所述的重力冲击式凿岩装置，其特征在于，还包括弹性悬挂机构(50)，所述弹性悬挂机构(50)用于连接所述支撑结构架(10)和所述刀具盘(20)。
5.根据权利要求4所述的重力冲击式凿岩装置，其特征在于，所述弹性悬挂机构(50)包括多个弹性悬挂组件，所述弹性悬挂组件包括：
6.根据权利要求1所述的重力冲击式凿岩装置，其特征在于，还包括清渣机构(60)，所述清渣机构(60)能够在所述冲击锤(30)锤击所述刀具盘(20)后进行除渣。
7.根
8.根据权利要求7所述的重力冲击式凿岩装置，其特征在于，所述清渣锤(65)活动套设在所述冲击锤(30)外，且所述清渣锤(65)能够对所述冲击锤(30)进行限位；
9.根据权利要求8所述的重力冲击式凿岩装置，其特征在于，所述加压油缸(67)与所述清渣油缸(63)之间连接有储能器(68)。
10.根据权利要求7所述的重力冲击式凿岩装置，其特征在于，所述清渣机构(60)还包括清渣支臂(69)，所述清渣支臂(69)一端与所述清渣油缸(63)的活塞杆铰接、另一端与所述棘爪(62)固定连接、中部与所述支撑结构架(10)铰接。
11.根据权利要求1～10中任意一项所述的重力冲击式凿岩装置，其特征在于，所述钎刀(21)的刀刃为三角形刃角的马鞍形结构。
...【技术特征摘要】
1.一种重力冲击式凿岩装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的重力冲击式凿岩装置，其特征在于，所述支撑结构架(10)周向阵列有多个撑靴(11)，所述撑靴(11)与所述支撑结构架(10)主体之间设置有撑紧油缸(12)，所述撑紧油缸(12)的作用力介于所述撑靴(11)与所述支撑结构架(10)主体之间。
3.根据权利要求1所述的重力冲击式凿岩装置，其特征在于，所述支撑结构架(10)体上端设置有调节滑轨(13)，所述调节滑轨(13)沿所述支撑机构架的径向延伸；
4.根据权利要求1所述的重力冲击式凿岩装置，其特征在于，还包括弹性悬挂机构(50)，所述弹性悬挂机构(50)用于连接所述支撑结构架(10)和所述刀具盘(20)。
5.根据权利要求4所述的重力冲击式凿岩装置，其特征在于，所述弹性悬挂机构(50)包括多个弹性悬挂组件，所述弹性悬挂组件包括：
6.根据权利要求1所述的重力冲击式凿岩装置，其特征在于，还包括清渣...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭光文，余英，孙海明，兰国原，林本华，张建均，李宇，温焕翃，陈伟强，王银环，
申请(专利权)人：中国葛洲坝集团第二工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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