[发明专利]一种钎杆和液压破碎锤机构及其掘进方法

说明书

本发明涉及一种钎杆和液压破碎锤机构及其掘进方法，属于矿山机械设备技术领域，用以解决现有技术在硬度F8及以上岩层掘进效率低下的技术问题，钎杆包括钎杆本体，其撞击端为棱锥尖部，其每个锥面上均设有用以方便及时排除碎岩的排屑槽。液压破碎锤机构包括底座、液压破碎锤和上述钎杆，液压破碎锤通过设置滑套从而滑动连接在底座上的滑杆上，用以推动液压破碎锤滑动的驱动装置固定端安装在底座上，动力输出端安装在液压破碎锤上，从而以正压力驱使液压破碎锤沿滑杆直线推进，进而使钎杆持续锤击在岩体上，提高巷道掘进效率。一种掘进方法，使用上述钎杆及上述液压破碎锤以直线推进破坏岩体的抗压及抗拉强度，使本方法对硬岩的破岩效率更高。

技术领域

本发明属于矿山机械设备技术领域，特别涉及一种钎杆和液压破碎锤机构及其掘进方法。

背景技术

巷道是在地表与矿体之间钻凿出的各种通路，用来运矿、通风、排水、行人以及为冶金设备采出矿石新开凿的各种必要准备工程等，在巷道掘进作业中，常采用掘进机进行挖掘，掘进机通过旋转类截齿以一定角度挤进岩体中，旋转破岩，在软岩F7以下时效率最高，当岩体硬度逐渐增加，掘进机的效率就不再具有优势，分析得出，掘进机有两关键技术点，一是P(正压)V(线速度)值，二是切削角度，以最常用的EBZ160掘进机为例，掘进机对岩石的压力约为25吨，平均接触截齿约10个，线速度为2m/s，单个截齿的正压力为2.5吨，在软岩石F5时，截齿静压压溃面积为2500公斤/50MPa＝5cm²，这个面积约为截齿挤进岩石3～4cm深，还有线速度脉动产生的冲击力会让岩石再挤进1～2.5cm左右，所以这个时候切削下来的岩石块粒大部分为4-6cm；

在中硬岩F12时，由于P(正压)比软岩高很多，PV值发热导致截齿高温退火，只能降低V线速度，降到1.2米/秒时基本上可以用，不会出现截齿高温失效，同样的正压力2.5吨，静压压溃面积为2500公斤/120MPa＝2cm²，这个面积正好是齿尖磨损钝化的面积，也就是截齿挤进岩石不到0.5cm，线速度脉动产生的冲击力只有之前的(1.2/2)^2＝0.36，挤进去0.3～0.8cm左右，一共截齿挤进岩石也就1cm左右无法切削，全变成研磨，下来的岩石不是块粒，大部分是粉未。

由此可见，在软岩F5时，EBZ160掘进机效率很高，一小时高达30立方，而到了硬岩F12时降到3立方以下，效率低下，已经不具备商用价值。

于是，一种能在硬度F8及以上岩层高效掘进巷道的钎杆和液压破碎锤机构及其掘进方法亟待出现。

发明内容

本发明提供一种钎杆和液压破碎锤机构及其掘进方法，用以解决现有技术在硬度F8及以上岩层掘进效率低下的技术问题。

本发明通过下述技术方案实现：一种钎杆，包括钎杆本体，所述钎杆本体的撞击端为棱锥尖部，所述棱锥尖部的每个锥面上均设置有排屑槽。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述棱锥尖部为四棱锥体，所述棱锥尖部的侧棱与所述钎杆本体轴心线之间夹角的角度取值范围为2°～3°。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述棱锥尖部为正四棱锥体或长方形棱锥体，所述棱锥尖部的尖端端面为正方形平面或长方形平面。

进一步地，为了更好地实现本发明，所述排屑槽为长条状半圆形槽或三角槽，每个所述排屑槽的轴心线均与所述棱锥尖部侧棱平行。

一种液压破碎锤机构，包括底座、液压破碎锤以及所述钎杆，所述钎杆可拆卸安装在所述液压破碎锤上，所述液压破碎锤上设置有滑套，所述底座上设置有与所述滑套适配的滑杆，所述液压破碎锤通过所述滑套滑动连接在所述底座上，还包括用于推进所述液压破碎锤在滑杆上滑动的驱动装置，所述驱动装置的固定端安装在所述底座上，所述驱动装置的动力输出端安装在所述液压破碎锤上。