阅读说明：本技术 一种隧道光面***自动化装药设备 (Tunnel smooth blasting automatic explosive loading equipment ) 是由 佟彦军 李建红 张新良 史建丽 魏周华 赵忠晓 韩毅宾 张锦国 杨航涛 徐斌 张 于 2019-10-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种隧道光面爆破自动化装药设备,具体涉及隧道工程机械技术领域,包括底板,所述底板顶部PVC固定驱动装置、原料加注装置和调节底杆；所述PVC固定驱动装置包括第一正反转电机和多个第一支撑杆,所述第一正反转电机输出轴端部设有齿轮减速箱,所述第一正反转电机、第一支撑杆和齿轮减速箱均固定设置于底板的顶部,所述齿轮减速箱输出轴端部设有U型连接杆,所述U型连接杆固定设有连接板,所述连接板上固定设有振动杆,振动杆顶端侧壁设有塑钢振动块。本发明较于传统的装药方式,其PVC管内部不会出现“欠药”、组织疏松等现象,提高了装药效果,不会对爆破效果产生影响。(The invention discloses automatic loading equipment for tunnel smooth blasting, and particularly relates to the technical field of tunnel engineering machinery, wherein the automatic loading equipment comprises a bottom plate, a PVC (polyvinyl chloride) fixing and driving device, a raw material filling device and an adjusting bottom rod, which are arranged on the top of the bottom plate; the PVC fixing and driving device comprises a first forward and reverse rotating motor and a plurality of first supporting rods, a gear reduction box is arranged at the end part of an output shaft of the first forward and reverse rotating motor, the first supporting rods and the gear reduction box are fixedly arranged at the top of the bottom plate, a U-shaped connecting rod is arranged at the end part of the output shaft of the gear reduction box, a connecting plate is fixedly arranged on the U-shaped connecting rod, a vibrating rod is fixedly arranged on the connecting plate, and a plastic steel vibrating block is arranged on the side wall of the top end of. Compared with the traditional medicine charging mode, the medicine-shortage and tissue loosening phenomena in the PVC pipe can be avoided, the medicine charging effect is improved, and the explosion effect can not be influenced.)

一种隧道光面***自动化装药设备

技术领域

本发明涉及隧道工程机械技术领域，更具体地说，本发明涉及一种隧道光面***自动化装药设备。

背景技术

基于爆生气体和应力波综合作用理论的实质：岩体内最初裂隙的形成是由冲击波或应力波造成的，随后爆生气体渗入裂隙并在准静态压力作用下，使应力波形成的裂隙进一步扩展；爆生气体膨胀的准静态能量，是破碎岩石的主要能源；基于上述理论，已实验研究出一种新型轴向不耦合装药(细沙介质)及A、B管错开装药技术，并在工程中大量使用，均能很好的实现了***应力的传播，避免了应力叠加造成的能量损失，有效控制了对围岩的扰动程度，具有“四提高一保护"的显著作用，这是传统装药技术***无法超越的。

当今市场上还没有可实现自动或半自动按所述技术装药的机械设备，现在所使用的装药方式一般为利用小棍棒往外长约4米、外径为32mm、内径约30mm的建造用电工绝缘PVC套管(JB/T3050-98)按轴向不耦合装药(细沙介质)及A、B管错开装药技术，这种装药方式劳动强度大、效率底、不利于装药精确定量化，标准化，从而对本技术的推广利用带来了一定的影响。

基于乳化***流动性差的特性，装药PVC管径小且较长以及装药节数较多的特征，传统的装药方式较难实现；装药过程中PVC管道中会产生空气，PVC管道中会出现“欠药”、组织疏松等不利于装药现象产生，达不到理想的装药效果，从而会对***效果产生影响；有鉴于此特提出本发明。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种隧道光面***自动化装药设备，通过在装药的过程中，利用第一正反转电机通过U型连接杆带动多个塑钢振动块作用于PVC管的外壁上，使PVC管的内部能够产生有规律的振动，使PVC管内的物料能够在装药的过程中不断的下压且压实，较于传统的装药方式，其PVC管内部不会出现“欠药”、组织疏松等现象，提高了装药效果，不会对***效果产生影响。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种隧道光面***自动化装药设备，包括底板，所述底板顶部PVC固定驱动装置、原料加注装置和调节底杆；

所述PVC固定驱动装置包括第一正反转电机和多个第一支撑杆，所述第一正反转电机输出轴端部设有齿轮减速箱，所述第一正反转电机、第一支撑杆和齿轮减速箱均固定设置于底板的顶部，所述齿轮减速箱输出轴端部设有U型连接杆，所述U型连接杆固定设有连接板，所述连接板上固定设有振动杆，振动杆顶端侧壁设有塑钢振动块，多个所述第一支撑杆的顶端均设有夹持环，所述第一支撑杆顶端外壁上还设有行程开关触点，所述夹持环内贯穿设有PVC管，所述第一正反转电机一侧设有导爆索固定杆，所述导爆索固定杆顶端固定设有导爆索固定夹，所述PVC管和连接板均倾斜设置且倾斜角度相同；

所述调节底杆外部套设有轴承，所述轴承固定设置于底板的顶部，所述调节底板通过轴承与底板活动连接，所述调节底杆一端固定设有扇形齿轮以及另一端设有底杆限位装置，所述扇形齿轮啮合连接有第一齿轮，所述第一齿轮一侧设有第二正反转电机，所述第二正反转电机底部设有控制箱，所述控制箱固定设置于底板的顶部，所述调节底杆通过第一齿轮和扇形齿轮与第二正反转电机传动连接。

在一个优选地实施方式中，所述调节底杆外壁上固定设有第二支撑杆和第三支撑杆，所述第二支撑杆和第三支撑杆呈“V”字形设置，所述第二支撑杆和第三支撑杆的数量均设置为两个，两个所述第二支撑杆顶端设有第一装药装置，两个所述第三支撑杆顶端设有第二装药装置。

在一个优选地实施方式中，所述第一装药装置包括第一装药管，所述第一装药管外部套设有第一套管，所述第一装药管呈倾斜设置，所述第一装药管顶端固定设有第一电动推杆以及底端固定设有第一出料管，所述第一装药管底端外壁上设有行程开关推杆，所述第一装药管上开设有第一装药口，所述第一装药管内部开设有第一装药腔和驱动腔，所述第一装药腔内部设有活塞，所述驱动腔内部设有微型电动推杆。

在一个优选地实施方式中，所述第一电动推杆和第一装药管共线设置，所述第一套管和第一电动推杆分别固定设置于两个第二支撑杆的顶端，所述第一装药腔和驱动腔一体化设置，所述活塞固定设置于微型电动推杆的输出轴端部，所述活塞通过微型电动推杆与第一装药腔活动连接，所述活塞外壁与第一装药腔内壁相贴合。

在一个优选地实施方式中，所述第二装药装置包括第二装药管，所述第二装药管外部套设有第二套管，所述第二装药管顶端固定设有第二电动推杆以及底端固定设有第二出料管，所述第二装药管外壁上开设有第二装药口，所述第二装药管内部开设有第二装药腔。

在一个优选地实施方式中，所述第二装药管和第二电动推杆均呈倾斜设置且角度相同，所述第二装药管和第二电动推杆分别固定设置于两个第三支撑杆的顶端，所述第二装药管、第二电动推杆、第一装药管、第一电动推杆、连接板和PVC管的倾斜角度均相同，所述第一装药管和第二装药管的直径相同，所述第一装药管的直径与PVC管内径相同。

在一个优选地实施方式中，所述原料加注装置包括第四支撑杆，所述第四支撑杆固定设置于底板上，所述第二支撑杆顶端固定设有顶板，所述顶板底部固定设有细沙箱和乳化***箱，所述细沙箱和乳化***箱的底部均设有下料管，所述下料管上均设有下料电磁阀。

在一个优选地实施方式中，所述细沙箱和乳化***箱均由塑钢材料制成，所述乳化***箱内部还设有加压装置，所述细沙箱底部的下料管设置于第二装药口的正下方，所述乳化***箱底部的下料管设置于第一装药口的正下方。

在一个优选地实施方式中，所述连接板的数量设置为两个，所述振动杆和塑钢振动块的数量均设置为多个，所述塑钢振动块设置为半球状，多个所述塑钢振动块呈倾斜排列且与连接板倾斜角度相同，多个所述塑钢振动块分别设置PVC管的两侧。

在一个优选地实施方式中，所述行程开关触点设置于靠近调节底杆一侧的第一支撑杆上，所述行程开关触点和行程开关推杆设置于微型电动推杆的输入端，用于控制微型电动推杆打开与关闭，所述第一出料管和第二出料管内均设有出料电磁阀，所述出料电磁阀与控制箱连接。

本发明的技术效果和优点：

1、通过在装药的过程中，利用第一正反转电机通过U型连接杆带动多个塑钢振动块作用于PVC管的外壁上，使PVC管的内部能够产生有规律的振动，使PVC管内的物料能够在装药的过程中不断的下压且压实，较于传统的装药方式，其PVC管内部不会出现“欠药”、组织疏松等现象，提高了装药效果，不会对***效果产生影响；

2、通过设置倾斜的第一装药管、第二装药管，并使第一装药管和第二装药管在装药的过程中可与PVC管内壁贴合，能够传递PVC管在装药过程中受到的振动，并设置微型电动推杆对乳化***填料进行装药，使得第一装药管和第二装药管内填料能够快速的装至PVC管内，进一步的提高了装药的效率；

3、通过使第二支撑杆和第三支撑杆呈“V”字形设置，并利用轴承使调节底杆与底板活动连接，在调节底杆端部设置扇形齿轮，利用正反转电机驱动，使调节底杆可进行往复运动，从而使支撑杆上的多个装药装置的位置进行调节，完成不同物料的装药，通过往复控制，达到了自动化填料的效果。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的第二装药装置工作时结构示意图。

图3为本发明的第一装药装置工作时结构示意图。

图4为本发明的图1中A处细节结构示意图。

图5为本发明的第一装药管内部结构示意图。

图6为本发明的第二装药管内部结构示意图。

图7为本发明的扇形齿轮和第一齿轮侧面结构示意图。

附图标记为：1底板、2 PVC固定驱动装置、3原料加注装置、4调节底杆、5第一正反转电机、6第一支撑杆、7齿轮减速箱、8U型连接杆、9连接板、10振动杆、11塑钢振动块、12夹持环、13行程开关触点、14 PVC管、15导爆索固定杆、16导爆索固定夹、17轴承、18扇形齿轮、19底杆限位装置、20第一齿轮、21第二正反转电机、22控制箱、23第二支撑杆、24第三支撑杆、25第一装药装置、26第二装药装置、27第一装药管、28第一套管、29第一电动推杆、30第一出料管、31行程开关推杆、32第一装药腔、33第一装药口、34驱动腔、35活塞、36微型电动推杆、37第二装药管、38第二套管、39第二电动推杆、40第二出料管、41第二装药口、42第二装药腔、43第四支撑杆、44顶板、45细沙箱、46乳化***箱、47下料管、48下料电磁阀、49出料电磁阀。

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。

如图1-6所示的一种隧道光面***自动化装药设备，包括底板1，所述底板1顶部PVC固定驱动装置2、原料加注装置3和调节底杆4；

所述PVC固定驱动装置2包括第一正反转电机5和多个第一支撑杆6，所述第一正反转电机5输出轴端部设有齿轮减速箱7，所述第一正反转电机5、第一支撑杆6和齿轮减速箱7均固定设置于底板1的顶部，所述齿轮减速箱7输出轴端部设有U型连接杆8，所述U型连接杆8固定设有连接板9，所述连接板9上固定设有振动杆10，振动杆10顶端侧壁设有塑钢振动块11，多个所述第一支撑杆6的顶端均设有夹持环12，所述第一支撑杆6顶端外壁上还设有行程开关触点13，所述夹持环12内贯穿设有PVC管14，所述第一正反转电机5一侧设有导爆索固定杆15，所述导爆索固定杆15顶端固定设有导爆索固定夹16，所述PVC管14和连接板9均倾斜设置且倾斜角度相同；

所述调节底杆4外部套设有轴承17，所述轴承17固定设置于底板1的顶部，所述调节底板1通过轴承17与底板1活动连接，所述调节底杆4一端固定设有扇形齿轮18以及另一端设有底杆限位装置19，所述扇形齿轮18啮合连接有第一齿轮20，所述第一齿轮20一侧设有第二正反转电机21，所述第二正反转电机21底部设有控制箱22，所述控制箱22固定设置于底板1的顶部，所述调节底杆4通过第一齿轮20和扇形齿轮18与第二正反转电机21传动连接；

所述调节底杆4外壁上固定设有第二支撑杆23和第三支撑杆24，所述第二支撑杆23和第三支撑杆24呈“V”字形设置，所述第二支撑杆23和第三支撑杆24的数量均设置为两个，两个所述第二支撑杆23顶端设有第一装药装置25，两个所述第三支撑杆24顶端设有第二装药装置26。

实施方式具体为：

如图3所示，工作时，将带有导爆索的PVC管14安装，拆卸夹持环12上的螺钉，将PVC管14固定在两个第一支撑杆6上的夹持环12内，将夹持环12复位，使两个夹持环12将PVC管14固定，同时多个塑钢振动块11依次排列于PVC管14的两侧，并将PVC管14上的导爆索通过导爆索固定夹16进行夹持固定，然后控制第一装药装置25装药，在装药的过程中，控制第一正反转电机5进行有规律的正反转，带动齿轮减速箱7的输出轴转动，从而使设置于齿轮减速箱7输出轴上的U型连接杆8不停的左右摆动，在U型连接杆8摆动的过程中，会带动连接板9在PVC管14两侧晃动，振动杆10顶端的塑钢振动块11会不停的敲打在PVC管14的外壁上，使PVC管14的内部能够产生有规律的振动，且PVC管14呈倾斜设置，使得乳化***能够在装药的过程中不断的下压且压实；

如图2所示，当乳化***装药后，可控制第二装药装置26工作，加装细沙，在装沙的过程中，振动杆10顶端的塑钢振动块11会不停的敲打在PVC管14的外壁上，使PVC管14的内部能够产生有规律的振动，使得装进的细沙能够不断的下压且压实；

相较于传统的装药方式，其PVC管14内部不会出现“欠药”、组织疏松等现象，提高了装药效果，不会对***效果产生影响。

如图1-7所示的一种隧道光面***自动化装药设备，所述第一装药装置25包括第一装药管27，所述第一装药管27外部套设有第一套管28，所述第一装药管27呈倾斜设置，所述第一装药管27顶端固定设有第一电动推杆29以及底端固定设有第一出料管30，所述第一装药管27底端外壁上设有行程开关推杆31，所述第一装药管27上开设有第一装药口33，所述第一装药管27内部开设有第一装药腔32和驱动腔34，所述第一装药腔32内部设有活塞35，所述驱动腔34内部设有微型电动推杆36；

所述第一电动推杆29和第一装药管27共线设置，所述第一套管28和第一电动推杆29分别固定设置于两个第二支撑杆23的顶端，所述第一装药腔32和驱动腔34一体化设置，所述活塞35固定设置于微型电动推杆36的输出轴端部，所述活塞35通过微型电动推杆36与第一装药腔32活动连接，所述活塞35外壁与第一装药腔32内壁相贴合；

所述第二装药装置26包括第二装药管37，所述第二装药管37外部套设有第二套管38，所述第二装药管37顶端固定设有第二电动推杆39以及底端固定设有第二出料管40，所述第二装药管37外壁上开设有第二装药口41，所述第二装药管37内部开设有第二装药腔42；

所述第二装药管37和第二电动推杆39均呈倾斜设置且角度相同，所述第二装药管37和第二电动推杆39分别固定设置于两个第三支撑杆24的顶端，所述第二装药管37、第二电动推杆39、第一装药管27、第一电动推杆29、连接板9和PVC管14的倾斜角度均相同，所述第一装药管27和第二装药管37的直径相同，所述第一装药管27的直径与PVC管14内径相同；

所述原料加注装置3包括第四支撑杆43，所述第四支撑杆43固定设置于底板上，所述第二支撑杆23顶端固定设有顶板44，所述顶板44底部固定设有细沙箱45和乳化***箱46，所述细沙箱45和乳化***箱46的底部均设有下料管47，所述下料管47上均设有下料电磁阀48；

所述细沙箱45和乳化***箱46均由塑钢材料制成，所述乳化***箱46内部还设有加压装置，所述细沙箱45底部的下料管47设置于第二装药口41的正下方，所述乳化***箱46底部的下料管47设置于第一装药口33的正下方；

所述连接板9的数量设置为两个，所述振动杆10和塑钢振动块11的数量均设置为多个，所述塑钢振动块11设置为半球状，多个所述塑钢振动块11呈倾斜排列且与连接板9倾斜角度相同，多个所述塑钢振动块11分别设置PVC管14的两侧；

所述行程开关触点13设置于靠近调节底杆4一侧的第一支撑杆6上，所述行程开关触点13和行程开关推杆31设置于微型电动推杆36的输入端，用于控制微型电动推杆36打开与关闭，所述第一出料管30和第二出料管40内均设有出料电磁阀49，所述出料电磁阀49与控制箱22连接。

实施方式具体为：

如图3所示，将PVC管14固定，此时，乳化***箱46底部的下料管47位于第一装药口33的正上方，乳化***箱46内部的加压装置工作，并打开乳化***箱46底部下料管47上的下料电磁阀48，加压装置将乳化***从下料管47底端挤压出，从第一装药管27上的第一装药口33落入至第一装药腔32内，然后控制第一电动推杆29工作，推动第一装药管27在第一套管28内移动，使第一装药管27底端向PVC管14顶端一侧移动，并使第一装药管27端部的第一出料管30***至PVC管14内；

如图3-5所示，此时，行程开关推杆31会抵押在行程开关触点13上，使微型电动推杆36通电，微型电动推杆36工作推动活塞35在第一装药腔32内移动，同时打开出料电磁阀49，活塞35推动乳化***从第一装药管27底端的第二出料管40处挤入至PVC管14内，完成对乳化***的装药，且在装药的过程中，由于第一装药管27直径与PVC管14直径相同，第一装药管27底端插接在PVC管14，PVC管14在振动的过程中会将振动传递给第一装药管27，加速乳化***从第一装药管27内滑落的速度，进一步的提高了装药的效率；

如图2和图7所示，当乳化***装药完成后，控制第二正反转电机21工作，利用第一齿轮20驱动扇形齿轮18转动，从而使调节底杆4在轴承17内转动，调整第二支撑杆23和第三支撑杆24的放置角度，使第二装药管37和第二装药口41位于细沙箱45底部下料管47的正下方，然后利用底杆限位装置19将调节底杆4限位；

如图2和图6所示，此时，细沙箱45底部的下料管47位于第二装药口41的正上方，打开细沙箱45底部下料管47上的下料电磁阀48，细沙会从下料管47内受重力作用自动下落，从第二装药管37上的第二装药口41落入至第二装药腔42内，然后控制第二电动推杆39工作，推动第二装药管37在第二套管38内移动，使第二装药管37底端向PVC管14顶端一侧移动，并使第二装药管37端部的第二出料管40***至PVC管14内；

如图6所示，此时，第二装药管37端部的第二出料管40插在至PVC管14内，然后打开第二装药管37底端的出料电磁阀49，由于第二装药管37呈倾斜放置，且细沙具有良好的流动性，细沙会自动从第二装药腔42内流出，从第二出料管40内流入至PVC管14中，且在装沙的过程中，由于第二装药管37直径与PVC管14直径相同，第二装药管37底端插接在PVC管14，PVC管14在振动的过程中会将振动传递给第二装药管37，加速细沙从第二装药管37内滑落的速度，进一步的提高了装药的效率。

本发明工作原理：

参照说明书附图1-4，在装药的过程中，第一正反转电机5通过U型连接杆8带动多个塑钢振动块11作用于PVC管14的外壁上，使PVC管14的内部能够产生有规律的振动，使PVC管14内的物料能够在装的过程中不断的下压且压实，较于传统的装药方式，其PVC管14内部不会出现“欠药”、组织疏松等现象，提高了装药效果，不会对***效果产生影响；

参照说明书附图1-6，使第一装药管27和第二装药管37在状态的过程中可与PVC管14内壁贴合，能够传递PVC管14在装药过程中受到的振动，并设置微型电动推杆36对乳化***填料进行加压装药，使得第一装药管27和第二装药管37内填料能够快速的装至PVC管14内；

参照说明书附图1-7，使第二支撑杆23和第三支撑杆24呈“V”字形设置，并利用轴承17使调节底杆4与底板1活动连接，在调节底杆4端部设置扇形齿轮18，利用正反转电机驱动，使调节底杆4可进行往复运动，从而使支撑杆上的多个装药装置的位置进行调节，完成不同物料的装药。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，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。