一种高效隧道岩石破碎系统

本发明涉及隧道施工，尤其涉及一种高效隧道岩石破碎系统。

背景技术：

1、隧道是人们利用地下空间的一种形式，被广泛应用于铁路、公路、水利、水电矿山、市政、人防等部门。在对隧道进行掘进工作时，大多数掘进工程会采用钻爆法对隧道岩石进行破碎，因钻爆法对地质条件适应性强、开挖成本低。但是钻爆法受限于隧道的空间大小，需要精准的控制炸药的用量，安全性不高。并且需要根据不同隧道的设计要求、地质情况、爆破材料及钻孔设备等条件提前作好爆破设计，导致劳动强度大。

2、为了降低劳动强度和提高隧道岩石破碎的安全性，可采用静态爆破法。静态爆破法一般是使用液压劈裂棒对岩石进行破碎，首先先对岩石壁进行打孔预处理，之后再将液压劈裂棒插入该孔中。再启动液压劈裂棒进行工作使得岩石裂开从而实现破碎效果。

3、但是，现有技术存在以下缺陷：

4、在对液压劈裂棒进行插入时现阶段大多数都采用人工对准钻孔进行插入，但是劈裂棒非常的沉重。对于隧道较高处的钻孔进行插入作业时，会导致工人搬运液压劈裂棒对准钻孔进行插设作业更加的艰难。如果使用液压缸配合液压劈裂棒的插入工作，对准钻孔也需要一定的时间，故导致插设工作效率较低。

技术实现思路

1、为解决上述所提出的技术问题，本发明提供一种高效隧道岩石破碎系统。

2、本发明采用以下技术方案实现：一种高效隧道岩石破碎系统。

3、包括隧道体和支撑架，所述支撑架位于隧道体的一侧，所述支撑架的上设有电机，且电机通过联轴器连接有转盘，所述支撑架的后侧设有侧板，所述侧板上设有转杆一，且转杆一的一端连接有电机，所述转杆一的另一端穿过侧板设有齿轮一，所述齿轮一的外部分别啮合连接有齿条一和齿条三，所述齿条三上设有放置壳，且放置壳中设有液压缸，液压缸的输出端连接有钻机钻孔使用；

4、转动上料机构，所述转动上料机构包括上料箱、转杆二和转动上料单元，所述齿条一的后端设有连接板，且连接板和上料箱连接，所述转动上料单元设在上料箱的外部用于驱动转杆二进行转动；

5、啮合拉动机构，所述啮合拉动机构包括拉板、滑杆、转杆三、啮合拉动单元，通过在啮合拉动单元的作用下带动着转杆三进行转动用于拉动拉板在滑杆上滑动往隧道体靠近进行液压劈裂棒插设工作；

6、按压输送机构，所述按压输送机构包括拉动板、齿条二、传送带和按压输送单元，通过在啮合拉动机构拉动拉动板进行移动将齿条二按压在隧道体上，在按压输送单元的作用下使得传送带进行转动从而将液压劈裂棒进行输送至隧道体上的孔洞内。

7、通过上述技术方案，通过在转动上料机构的作用下可以对高处的液压劈裂棒进行较为稳定的上料工作。在啮合拉动机构配合着按压输送机构可以伴随着钻机下降再次进行打孔的工作，就可以将液压劈裂棒进行拉动同时插设在钻机上一个钻的孔洞内，进而提高了破碎的效率。

8、作为上述方案的进一步改进，所述转动上料单元包括引导槽、活动槽、三角分隔板、从动齿轮、主动齿轮和弧形齿环，所述引导槽开设在上料箱内分别和上料箱的外部形成进料口和出料口，所述活动槽开设在引导槽中，所述转杆二的一端设置在活动槽内，三角分隔板设在转杆二上并位于活动槽中，且转杆二的另一端穿过活动槽设在从动齿轮中部，所述从动齿轮位于上料箱外部，所述转杆二外部和主动齿轮外部构成啮合连接结构，所述主动齿轮中部通过转杆设在上料箱上并位于从动齿轮上方，三个所述弧形齿环均设在转盘上；

9、其中当转盘带动着弧形齿环进行转动时，弧形齿环可和主动齿轮构成啮合连接带动着主动齿轮转动，主动齿轮带动从动齿轮进行转动，从而使得转杆二在活动槽内部转动进行分料工作。

10、通过上述技术方案，通过转盘在进行转动带动着弧形齿环也转动时，会和主动齿轮构成啮合连接结构，从而带动着主动齿轮进行转动，主动齿轮带动着从动齿轮进行转动。从而使得转杆二带动着三角分隔板也进行转动，即可对一根液压劈裂棒进行滚动使其移动至引导槽的另一侧。再在重力势能的作用下活动至传送带上，且液压劈裂棒连接的压力管穿过引导槽位于上料箱的靠近从动齿轮的外部。并且伴随着齿轮一带动着齿条一不断的往上移动，也拉动着上料箱也往上移动。从而使得三个不同的弧形齿环均可和主动齿轮构成啮合连接结构，稳定的进行单根液压劈裂棒的下料。

11、作为上述方案的进一步改进，所述引导槽的内部均等距离设有多个滚珠可供液压劈裂棒在引导槽中滑动时减少与引导槽之间产生的摩擦力。

12、通过上述技术方案，通过在多个滚珠的作用下使得放置在引导槽中的液压劈裂棒和引导槽之间的摩擦力，进而对液压劈裂棒进行防护。

13、作为上述方案的进一步改进，所述啮合拉动单元包括弧形槽、滑杆槽、绳子、转杆三、转动齿轮槽、转动齿轮、固定柱、齿条四、回弹单元、弹性单元和卡设单元；所述侧板靠近齿轮一的一侧均等距离开设有三个滑杆槽，且三个滑杆槽上均设有滑杆，三个所述拉板的一端均滑动在滑杆上，且三个拉板的另一端均开设有弧形槽可供连接杆进入，三个所述绳子的一端分别连接在拉板的下方，且三个绳子的另一端均和转杆三连接，三个所述转杆三均通过轴承设在转动齿轮槽内，且三个转动齿轮槽均等距离开设在固定柱上，所述固定柱固定在支撑架上靠近隧道体的一端，三个所述转动齿轮均设在转杆三上并位于转动齿轮槽内腔中，且三个转动齿轮位于转动齿轮槽外部的部分可和齿条四构成啮合连接结构，所述齿条四设置在齿条三靠近固定柱的一侧。

14、通过上述技术方案，通过在齿轮一带动着齿条三往下移动再次进行钻孔工作时，齿条四可和其中一个转动齿轮构成啮合连接结构，带动着转动齿轮进行转动。从而使得转杆三进行对绳子的缠绕工作，使得对拉板进行拉动，使得液压劈裂棒逐渐的靠近隧道体预备着进行液压劈裂棒的插入工作。并且在拉板的一侧设有磁铁和滑杆槽的一侧也设有磁铁使得拉板在滑杆槽的位置可以得到限位，进而保证后续卡设单元和弹性单元的稳定进行。

15、作为上述方案的进一步改进，所述回弹单元包括卷簧，三个所述卷簧的一端均设在转动齿轮槽上，且三个所述卷簧的另一端均设在转杆三上，且卷簧的中部均缠绕在转杆三上。

16、通过上述技术方案，通过在转杆三进行转动时，会导致卷簧发生形变。但是由于转动齿轮一直在和齿条四构成啮合连接进行转动收到了力大于卷簧弹簧的弹性系数，故会导致卷簧变形。当转动齿轮上无力作用时，会导致卷簧快速的回弹，转杆三也进行转动，从而将上缠绕的绳子进行释放。同时配合着上述拉板和滑杆槽上设置的相互吸引的磁块，使得拉板快速的往滑杆槽内部靠近进而带动着上料板和拉动板也回归原位，不用人工再次进行调整方便了为下一次上料做准备。

17、作为上述方案的进一步改进，所述弹性单元包括上料板、分离槽、拉动板、铰接杆二、弹簧二、连接杆、滑板和插块，三个所述上料板均设在转盘上且位于一条竖直线上，且三个上料板的下方均开设有分离槽，所述拉动板的均对称铰接在两个铰接杆二的一端，且两个铰接杆二的另一端均铰接在滑板的一端，所述滑板的另一端接触在上料板内部并位于分离槽上方，所述弹簧二的两端分别焊接在两个相互铰接的铰接杆二之间，所述滑板中部开设有可供连接杆穿过的间隙，且连接杆的一端设在拉动板底部并位于两个铰接杆二之间，所述连接杆的另一端穿过上述间隙位于分离槽内，且插块开设在连接杆上也位于分离槽内。

18、通过上述技术方案，通过当引导槽往传送带上液压劈裂棒时，在液压劈裂棒的压力下会将弹簧二压缩，同时拉动板往上料板内部移动。即可使得连接杆也往下移动穿过分离槽位于拉动板下方，伴随着转盘的转动，将连接杆转动至弧形槽内部，方便进行液压劈裂棒的移动工作。同时将上料板内壁的底部设置为斜面，可以使得当滑板远离上料板时，因滑板底部失去了支撑力，会带动着滑板再次进行往下拉板靠近，当弹簧二将两个铰接杆二支撑到最大角度即可使得滑板保持不动。此时拉动板刚刚好跟随着拉板远离上料板，使得当拉动板回至上料板上时，滑板可以重新接触在上料板内在上料板内进行滑动。方便拉动板可以回至上料板内部的初始位置，进行传送带下次的接料工作。

19、作为上述方案的进一步改进，所述卡设单元包括移动杆槽、移动杆、斜块、弹簧固定板、弹簧三、限位块和回复单元，所述移动杆槽开设在弧形槽内，所述弹簧固定板设在移动杆槽内，且弹簧固定板上开设有可供移动杆穿过的槽，所述移动杆的一端和限位块连接，且移动杆的另一端穿过上述槽和斜块连接，所述弹簧三的一端焊接在弹簧固定板上，且弹簧三的另一端焊接在限位块上，弹簧三中部缠绕在移动杆上。

20、通过上述技术方案，通过在弹簧三的弹性势能作用下可以带动着限位块插设在插块中，使得拉动板可以跟随着拉板进行较为稳定的往隧道体靠近，进而保证液压劈裂棒插设工作的稳定性。

21、作为上述方案的进一步改进，所述回复单元包括插杆槽和插杆，所述插杆槽开设在拉板上且和移动杆槽之间相互连通可供插杆穿过，所述插杆设置在滑杆槽内。

22、通过上述技术方案，通过设置的插杆，且插杆可插设在插杆槽上，可以使得当插杆接触在斜块上时，伴随着拉板和滑杆槽磁铁的吸附力使得拉板不断的往滑杆槽靠近。插杆将斜块往靠近滑杆一侧进行按压，从而拉动着限位块逐渐远离插块缩回移动杆槽内。进而在弹簧二的弹性势能下拉动着连接杆带动着插块重新回至分离槽中，解除了拉动板和拉板的限位工作。使得拉动板可以再次跟随着上料板伴随着转盘的转动至上料箱的一侧进行接料工作，从而提高上料的效率。

23、作为上述方案的进一步改进，所述按压输送单元包括弹簧四、齿条二、齿轮二、转杆四、转杆五和传送带，所述弹簧四的一端焊接在拉动板内，且弹簧四的另一端焊接在齿条二的一端，所述齿条二的另一端位于拉动板外部，所述齿条二和齿轮二构成啮合连接结构，且齿轮二位于传送带的一侧，所述齿轮二的中部设有转杆四，且转杆四的一端设在拉动板内，所述转杆四的另一端穿过拉动板一侧开设的间隙位于拉动板外部，两个所述转杆五的一端均设在拉动板内并位于齿条二上方，两个所述转杆五的另一端均穿过拉动板一侧开设的另外两个间隙设在拉动板外部，所述传送带缠绕在两个转杆五上并且传送带中部接触在转杆四上。

24、通过上述技术方案，通过在弹簧四的作用下可以使得当齿条二没有隧道体的按压时，可以露出拉动板的外部。进而保障下次齿条二再次靠近隧道体时传送带可以再次的进行转动对液压劈裂棒进行传输工作，因齿条四无法对转动齿轮进行限位时，卷簧会快速回弹且拉板和滑杆槽之间的引力也会快速的将拉板吸附至滑杆槽上。故传送带在进行回转时，不会将液压劈裂棒往回带。

25、作为上述方案的进一步改进，所述转杆四和其中一个转杆五之间通过皮带进行连接用于驱动两个转杆五转动带动传送带转动进行输送工作。

26、通过上述技术方案，通过该皮带的作用下可以使得传送带可以较为稳定的进行转动，进而对传送带上的液压劈裂棒进行运输至钻机开设的孔槽中。

27、相比现有技术，本发明的有益效果在于：

28、本发明通过在转动上料机构的作用下将液压劈裂棒转移至隧道体的上方。当钻机往隧道体下方预备再次进行钻孔时，在啮合拉动机构的作用下可以拉动着液压劈裂棒逐渐靠近钻机刚刚开设放置液压劈裂棒的孔洞，同时配合着按压输送机构可以稳定的将液压劈裂棒输送至上述孔洞中，当钻机开始转孔时，啮合拉动机构会回至原位重新进行对液压劈裂棒的上料工作，以此往复完成可以较为高效的完成隧道钻孔和劈裂棒的插设工作，不仅提高了工作效率同时也加强了作业时的安全性。