一种碎岩桩机循环装置和碎岩桩机

摘要

本发明提供一种碎岩桩机循环装置和碎岩桩机，涉及机械工程技术领域，包括：储液装置、增压装置、输入管路和输出管路；储液装置用于存储电解液；储液装置通过输出管路与增压装置连通；增压装置用于连接碎岩桩机的钻具；储液装置还与输入管路连接，输入管路的另一端用于伸入碎岩桩机的钻具钻设的桩孔内。即利用增压装置配合输出管路和输入管路形成电解液的主动循环系统，通过该系统不仅可以同时向桩孔内注入电解液，同时，也可以是将桩孔内部的混合液抽出形成一个循环，由于桩孔内部的渣土和碎石不断得到清除，因此，钻具可以持续的进行钻进，有效的提高了桩孔钻设的效率，也可以加快整体施工的进度。

说明书

技术领域

本发明涉及机械工程技术领域，具体而言，涉及一种碎岩桩机循环装置和碎岩桩机。

背景技术

随着城镇化建设的加快，大量基建施工工程快速铺展开来，在施工过程中，大型工程机械作为施工的主体从而成为不可或缺的角色。现有入岩钻进设备上，通常采用旋挖钻机、人工挖孔、潜孔锤等。常见硬岩施工中，旋挖钻机配备牙轮钻具进行施工，其成孔效率无法满足工程需要，采用改制潜孔锤，但是其机械结构又比较复杂、桩径桩深的限制，针对不同的岩层采用需要采用不同型号的设备，比较繁琐。因此，采用等离子体碎岩技术的入岩设备应用而生，其能够通过脉冲放电产生的冲击波、射流或等离子通道的力学效应使岩石产生裂纹直至破碎，可以快速提高作业效率。

现有等离子桩机在使用中，由等离子钻具对桩孔内的岩石进行破碎，然后需要将钻具移出桩孔，然后再将桩孔内碎裂的岩石、土渣等清除，而后再继续利用钻具进行钻进。该种作业方式使得钻具作业不连续，导致整体作业效率低下。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种碎岩桩机循环装置和碎岩桩机，以解决现有碎岩桩机循环装置作业效率较低的问题。

为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

本发明实施例的一方面，提供一种碎岩桩机循环装置，包括：储液装置、增压装置、输入管路和输出管路；储液装置用于存储电解液；储液装置通过输出管路与增压装置连通；增压装置用于连接碎岩桩机的钻具；储液装置还与输入管路连接，输入管路的另一端用于伸入碎岩桩机的钻具钻设的桩孔内。

可选的，在储液装置中还设置有过滤装置。

可选的，过滤装置与储液装置的内壁连接，以将储液装置的储液腔划分为回收腔和输出腔；输入管路与回收腔连通，输出管路与输出腔连通。

可选的，过滤装置包括多级过滤器，其中，多级过滤器沿输入管路到输出管路的方向依次设置。

可选的，过滤装置包括滤芯以及滤芯固定件，滤芯固定件与储液装置的内壁连接，用于固定滤芯。

可选的，储液装置包括储液槽体以及盖设于储液槽体上的盖板；输入管路和输出管路分别与储液槽体连通。

可选的，盖板为透明盖板。

可选的，碎岩桩机循环装置还包括控制器和流量传感器；控制器分别与流量传感器和增压装置电连接；流量传感器用于采集输入管路的流量信息，控制器用于根据流量信息调节增压装置的功率。

可选的，流量传感器为超声波流量传感器、叶片式空气流量传感器和涡街流量传感器中的一种。

本发明实施例的另一方面，提供了一种碎岩桩机，包括车体、钻具以及上述任一种的碎岩桩机循环装置；钻具设置于车体；碎岩桩机循环装置的增压装置连通于钻具。

本发明的有益效果包括：

本发明提供了一种碎岩桩机循环装置，包括：储液装置、增压装置、输入管路和输出管路；储液装置用于存储电解液；储液装置通过输出管路与增压装置连通；增压装置用于连接碎岩桩机的钻具；储液装置还与输入管路连接，输入管路的另一端用于伸入碎岩桩机的钻具钻设的桩孔内。即利用增压装置配合输出管路和输入管路形成电解液的主动循环系统，通过该系统不仅可以同时向桩孔内注入电解液，同时，也可以是将桩孔内部的混合液抽出形成一个循环，由于桩孔内部的渣土和碎石不断得到清除，因此，钻具可以持续的进行钻进，有效的提高了桩孔钻设的效率，也可以加快整体施工的进度。

本发明还提供了一种碎岩桩机，将上述的碎岩桩机循环装置应用于碎岩桩机领域，碎岩桩机的车体上可以设置有钻具，碎岩桩机循环装置的增压装置与车体上的钻具连通，使得输入或输出液体可以通过钻具进行。利用碎岩桩机循环装置的储液装置和增压装置形成的循环系统，可以不断的清楚桩孔内的杂物，实现钻具持续作业，提高碎岩桩机的施工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明实施例提供的一种碎岩桩机循环装置的结构示意图之一；

图2为本发明实施例提供的一种碎岩桩机循环装置的正向循环的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种碎岩桩机循环装置的反向循环的结构示意图。

图标：100-土地；110-桩孔；200-钻具；300-储液装置；310-过滤装置；320-混合液；330-电解液；400-输出管路；500-增压装置；600-输入管路。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的各个特征可以相互结合，结合后的实施例依然在本发明的保护范围内。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明实施例的一方面，参照图1，提供一种碎岩桩机循环装置，包括：储液装置300、增压装置500、输入管路600和输出管路400；储液装置300用于存储电解液330；储液装置300通过输出管路400与增压装置500连通；增压装置500用于连接碎岩桩机的钻具200；储液装置300还与输入管路600连接，输入管路600的另一端用于伸入碎岩桩机的钻具200钻设的桩孔110内。

示例的，如图1所示，碎岩桩机循环装置包括储液装置300、增压装置500、输入管路600和输出管路400。其中，储液装置300可以单独设置在地面上，也可以设置在碎岩桩机上，本实施例对其不做限定。储液装置300内部用于存储电解液330，例如变压器油、去离子水或水等等。其中，当使用水时，可以是方便获取的自来水，为满足钻具200通过脉冲放电产生的冲击波、射流或等离子通道的力学效应使岩石产生裂纹直至破碎，可以提高输入钻具200的电压的上升沿，以便于钻具200在自来水中，也能够正常的击穿岩石。还可以使用电解质(≥60％水+＜40％其他物质)输入管路600和输出管路400分别连接在储液装置300上，输出管路400则可以与储液装置300连通，为了形成可循环的回路，将输出管路400的另一端放入碎岩桩机的钻具200所作业的桩孔110内，并且使得桩孔110内的电解液330能够覆盖输出管路400。增压装置500则可以设置在输出管路400上，同时，增压装置500还和钻具200连通，即增压装置500均通过输出管路400与钻具200和储液装置300连通，以便于在增压装置500启动时，可以由输出管路400向钻具200提供电解液330，同时由输入管路600将钻具200所在的桩孔110内含有渣土或碎石的电解液330(为便于描述以下称为混合液320)抽出流入储液装置300内，或，可以由输入管路600向钻具200所在的桩孔110提供电解液330，同时由输出管路400和钻具200将所在的桩孔110内的混合液320抽出使其流入储液装置300内。即利用增压装置500配合输出管路400和输入管路600形成电解液330的主动循环系统，通过该系统不仅可以同时向桩孔110内注入电解液330，同时，也可以是将桩孔110内部的混合液320抽出形成一个循环，由于桩孔110内部的渣土和碎石不断得到清除，因此，钻具200可以持续的进行钻进，有效的提高了桩孔110钻设的效率，也可以加快整体施工的进度。加入循环系统，提高了对桩孔110内碎岩的清洗速率，简化了结构，提高了破碎效率，且系统中的电解液330主要成分为水，环保且可循环利用。

在实际作业中，碎岩桩机启动，碎岩桩机中的钻具200对目标位置的土地100进行破碎钻设以形成桩孔110。如图2所示，随着施工进行，增压装置500通过输出管路400将储液装置300中的电解液330抽出并且以增压的方式经碎岩桩机的钻具200向正在施工的桩孔110内输出电解液330。随着钻具200的不断破岩钻进以及电解液330的不断注入，电解液330与桩孔110内部的碎石、渣土等等进行混合，并没过碎岩桩机循环装置中的输入管路600，此时，由于增压装置500的启动，储液装置300内部形成负压，位于桩孔110内的混合液320在压力的作用下被吸入储液装置300内，从而完成正向循环。此外，如图3所示，也可以是由增压装置500将储液装置300中的电解液330通过输入管路600给入到钻具200所在的桩孔110内，同时，由于在输出管路400中形成负压，且钻具200埋入桩孔110内的电解液330，在压力的作用下，将桩孔110内混合液320由钻具200吸入，使得混合液320经输出管路400流入储液装置300内部，完成负向循环。需要说明的是，增压装置500可以马达、液压泵等等多种形式。

可选的，在储液装置300中还设置有过滤装置310。

示例的，为了进一步的提高电解液330的重复利用率以及整个碎岩桩机的可持续作业能力，还可以在储液装置300内设置过滤装置310，以便于在增压装置500的作用下，将吸入储液装置300中混合有渣土和碎石等杂物的电解液330过滤，然后形成较为干净的可循环利用的电解液330，从而达到净化混合液320的目的。

可选的，过滤装置310与储液装置300的内壁连接，以将储液装置300的储液腔划分为回收腔和输出腔；输入管路600与回收腔连通，输出管路400与输出腔连通。

示例的，为了提高混合液320的净化效果，还可以将输入管路600与回收腔连通，输出管路400与输出腔连通，将过滤装置310与储液装置300的内壁连接，从而利用过滤装置310将储液装置300内部的储液腔划分为回收腔和输出腔，即混合液320在被吸入储液腔后，其在进行下一循环被作为新的电解液330向桩孔110内注入前，必须经过滤装置310过滤后方可。

可选的，过滤装置310包括多级过滤器，其中，多级过滤器沿输入管路600到输出管路400的方向依次设置。

示例的，为了进一步的提高过滤装置310的过滤性能，还可以设置有多级过滤器，多级过滤器可以沿着输入管路600与储液装置300连接的位置到输出管路400和储液装置300连接的位置的方向依次设置，即使得混合液320能够在被当做新电解液330再次向桩孔110内注入前，能够依次经过多级过滤器，进行多级过滤，从而有效的提高过滤的效果。

在对多级过滤器进行设置时，每一级过滤器可以是网状结构，可以通过网孔大小依次进行排序设置，将网孔最大的过滤器靠近混合液320输入储液腔的一端，将网孔最小的过滤器靠近储液腔输出的一端。如此，可以预先将颗粒较大的杂物进行过滤，而后逐级进行过滤，该种过滤方式效率较高，有利于提高过滤装置310整体的过滤效率。

可选的，过滤装置310包括滤芯以及滤芯固定件，滤芯固定件与储液装置300的内壁连接，用于固定滤芯。

示例的，为了进一步的提高碎岩桩机循环装置的可持续工作能力，还可以将滤芯通过滤芯固定件固定于储液装置300内部，同时，滤芯可以和滤芯固定件以可拆卸的方式进行连接，进而通过定期更换滤芯的方式完成对混合液320的持续净化和清洁。

可选的，储液装置300包括储液槽体以及盖设于储液槽体上的盖板；输入管路600和输出管路400分别与储液槽体连通。

示例的，储液装置300可以是储液槽体，在储液槽体上可以是盖设盖板，从而封合储液槽体的开口，使得储液槽体和盖板形成密闭的储液腔。盖板可以和储液槽体铰接。为了提高盖板封合的性能，还可以在盖板和/或储液槽体的开口处设置有密封圈。密封圈可以是橡胶圈，也可以是硅胶圈等等弹性材质。设置盖板可以便于在需要时，对储液腔内的电解液330或混合液320进行更换。

可选的，盖板为透明盖板。

示例的，透明盖板可以便于操作人员观察储液装置300内部的电解液330或混合液320的容量、浑浊度以及过滤装置310的状态等等。

可选的，碎岩桩机循环装置还包括控制器和流量传感器；控制器分别与流量传感器和增压装置500电连接；流量传感器用于采集输入管路600的流量信息，控制器用于根据流量信息调节增压装置500的功率。

示例的，控制器可以是碎岩桩机的总机，也可以是单独设置的控制器，其可以通过有线或无线(需要控制器集成收发模块)的方式与流量传感器(采用无线传输时，需要流量传感器集成收发模块)和增压装置500进行电连接，从而能够由流量传感器采集输入管路600或输出管路400的流量信息，控制器获取到该流量信息后，将其与预设的范围进行比较，当超出预设的范围后，对应的调节增压装置500的功率，从而改变系统的流量，进而使得整个碎岩桩机循环装置能够在进行正常作业的同时具有负反馈调节能力，提高整个循环系统的稳定性、可靠性和智能化。

可选的，流量传感器为超声波流量传感器、叶片式空气流量传感器和涡街流量传感器中的一种。

本发明实施例的另一方面，提供了一种碎岩桩机，包括车体、钻具200以及上述任一种的碎岩桩机循环装置；钻具200设置于车体；碎岩桩机循环装置的增压装置500连通于钻具200。

示例的，如图1所示，将上述的碎岩桩机循环装置应用于碎岩桩机领域，碎岩桩机的车体上可以设置有钻具200，碎岩桩机循环装置的增压装置500与车体上的钻具200连通，使得输入或输出液体可以通过钻具200进行。利用碎岩桩机循环装置的储液装置300和增压装置500形成的循环系统，可以不断的清楚桩孔110内的杂物，实现钻具200持续作业，提高碎岩桩机的施工效率。

在实际作业中，可以通过以下结果步骤进行作业：

第一步：对整个系统的所有管道进行连接并检查，做好接地，保证系统的绝缘与安全。

第二步：通过增压装置500将电解液330通道开始向钻具200的钻头输送电解液330。

第三步：当钻具200的储能电容内部的储能达到电容的最大容值时，电能通过开关瞬间传递到钻头上，对岩面进行破碎。

第四步：岩石破碎完，碎岩混合电解液330通过循环系统传递到储液装置300进行沉淀过滤，同时通过混合液320的流量对增压装置500的功率进行一个反馈。

第五：重复第一步至第四步。

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，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。