CN111236832A - 一种用于矿石开采的高效型凿岩设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于矿石开采的高效型凿岩设备，包括把手、外壳、凿岩机构和若干紧固机构，凿岩机构包括固定板、转动组件、转轴、电源、电磁铁、挤压板、磁板、钎头、若干第一弹簧、两个导电组件和两个连接组件紧固机构包括紧固管、伸缩组件和紧固组件，紧固组件包括电动推杆和紧固板，该用于矿石开采的高效型凿岩设备通过紧固机构方便对设备进行固定，防止凿岩时发生偏移，影响凿岩效率，不仅如此，利用凿岩机构的第一弹簧和电磁铁对磁板产生的向下作用力，增强了钎头对岩层的冲击力，便于在坚硬的岩层表面凿出凿痕，提高凿岩效率，从而提高了设备的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及采矿设备领域，特别涉及一种用于矿石开采的高效型凿岩设备。
背景技术
凿岩机是用来直接开采石料的工具，它在岩层上钻凿出炮眼，以便放入***去炸开岩石，从而完成开采石料或其他石方工程。此外，凿岩机也可改作破坏器，用来破碎混凝土之类的坚硬层。
凿岩机是按冲击破碎原理进行工作的。工作时，活塞做高频往复运动，不断冲击钎尾，在冲击力的作用下，呈尖楔状的钎头将岩石压碎并凿入一定的深度，形成一道凹痕。但是由于部分岩层较为坚固，而活塞往复运动作用在钎头上时，冲击力有限，难以在岩石上留下凹痕，需要活塞进行多次往复运动，造成凿岩效率降低，不仅如此，在进行凿岩时，设备容易发生抖动，导致凿岩位置产生偏移，需要人们反复调整设备的位置，使钎头对准凹痕，进一步降低了设备的工作效率，导致实用性大幅度降低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种用于矿石开采的高效型凿岩设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于矿石开采的高效型凿岩设备，包括把手、外壳、凿岩机构和若干紧固机构，所述把手固定在外壳的上方，所述凿岩机构设置在外壳内，所述外壳的远离把手的一端设有开孔，所述把手上设有若干按键，所述紧固机构设置在外壳内，所述外壳内还设有PLC，所述紧固机构周向均匀分布在外壳的外周，所述按键与PLC电连接；
所述凿岩机构包括固定板、转动组件、转轴、电源、电磁铁、挤压板、磁板、钎头、若干第一弹簧、两个导电组件和两个连接组件，所述固定板固定在外壳内，所述固定板套设在转轴上，所述转动组件与转轴传动连接，所述电源固定在转轴的顶端，所述电磁铁固定在固定板的下方，所述电源的顶端的两侧设有两个电极，所述电磁铁的两端分别通过两个导电组件与电源的两个电极连接，所述加压板通过第一弹簧设置电磁铁的下方，所述磁板抵靠在挤压板的远离第一弹簧的一侧，所述钎头固定在磁板的下方，所述钎头的底端伸出开孔，两个连接组件分别位于转动组件的两侧，所述连接组件包括连接架和横杆，所述连接架的形状为L形，所述转动组件与横杆的一端传动连接，所述横杆的另一端伸出外壳与连接架的一端连接，所述连接架的另一端伸入外壳内且位于磁板的下方；
所述紧固机构包括紧固管、伸缩组件和紧固组件，所述紧固管通过伸缩组件与外壳连接，所述紧固组件包括电动推杆和紧固板，所述电动推杆固定在紧固管内，所述电动推杆与PLC电连接，所述电动推杆与紧固板传动连接，所述紧固板的远离电动推杆的一侧的形状为锯齿形。
作为优选，为了带动两个横杆相互远离或者相互靠近，所述转动组件包括齿轮柱、两个驱动单元和两个齿条，所述齿轮柱同轴固定在转轴上，两个齿条分别位于齿轮柱的顶端的两侧，所述齿轮柱的顶端为完整的齿轮，所述齿轮与齿条啮合，两个齿条分别与两个横杆固定连接，两个驱动单元分别位于齿轮柱的底端的两侧。
作为优选，为了驱动齿轮柱往复转动，所述驱动单元包括第一电机和圆齿轮，所述第一电机固定在固定板上，所述第一电机与PLC电连接，所述第一电机与圆齿轮传动连接，所述齿轮柱的底端为半齿轮，所述圆齿轮与半齿轮啮合。
作为优选，为了实现转轴的稳定转动，所述固定板的上下两侧均设有若干限位块，所述限位块周向均匀分布在转轴的外周。
作为优选，为了减小转轴转动受到的阻力，所述限位块的靠近固定板的一侧设有凹口，所述凹口内设有滚珠，所述凹口与滚珠相匹配，所述滚珠抵靠在固定板上。
作为优选，为了便于电源向电磁铁通电，所述通电组件包括导电杆、连接板、第二弹簧和两个限位单元，所述导电杆抵靠在电源的电极上，所述导电杆固定在连接板的下方，所述连接板的两端分别通过两个限位单元与外壳内的顶部连接，所述连接板通过第二弹簧与外壳内的顶部连接，所述第二弹簧处于压缩状态，所述导电杆与电磁铁电连接。
作为优选，为了固定连接板的移动方向，所述限位单元包括滑杆和凸块，所述凸块通过滑杆固定在外壳内的顶部，所述连接板套设在滑杆上。
作为优选，为了方便连接架滑动，所述磁板的下方设有若干滚轮。
作为优选，为了调节紧固管与外壳之间的距离，所述伸缩组件包括第二电机和两个伸缩单元，所述第二电机与PLC电连接，两个伸缩单元分别位于第二电机的上方和下方，所述伸缩单元包括轴承、丝杆、移动块和支杆，所述第二电机和轴承均固定在紧固管上，所述第二电机与丝杆的一端传动连接，所述丝杆的另一端设置在轴承内，所述移动块套设在丝杆上，所述移动块的与丝杆的连接处设有与丝杆匹配的螺纹，所述移动块通过支杆与外壳铰接。
作为优选，为了保证第二电机的驱动力，所述第二电机为直流伺服电机。
本发明的有益效果是，该用于矿石开采的高效型凿岩设备通过紧固机构方便对设备进行固定，防止凿岩时发生偏移，影响凿岩效率，不仅如此，利用凿岩机构的第一弹簧和电磁铁对磁板产生的向下作用力，增强了钎头对岩层的冲击力，便于在坚硬的岩层表面凿出凿痕，提高凿岩效率，从而提高了设备的实用性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的用于矿石开采的高效型凿岩设备的结构示意图；
图2是本发明的用于矿石开采的高效型凿岩设备的外壳的剖视图；
图3是图2的A部放大图；
图4是本发明的用于矿石开采的高效型凿岩设备的紧固机构的结构示意图；
图中：1.把手，2.外壳，3.按键，4.固定板，5.转轴，6.电源，7.电磁铁，8.挤压板，9.磁板，10.钎头，11.第一弹簧，12.连接架，13.横杆，14.紧固管，15.电动推杆，16.紧固板，17.齿轮柱，18.齿条，19.第一电机，20.圆齿轮，21.限位块，22.滚珠，23.导电杆，24.连接板，25.第二弹簧，26.滑杆，27.凸块，28.滚轮，29.第二电机，30.轴承，31.丝杆，32.移动块，33.支杆。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种用于矿石开采的高效型凿岩设备，包括把手1、外壳2、凿岩机构和若干紧固机构，所述把手1固定在外壳2的上方，所述凿岩机构设置在外壳2内，所述外壳2的远离把手1的一端设有开孔，所述把手1上设有若干按键3，所述紧固机构设置在外壳2内，所述外壳2内还设有PLC，所述紧固机构周向均匀分布在外壳2的外周，所述按键3与PLC电连接；
PLC，即可编程逻辑控制器，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程，其实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，一般用于数据的处理以及指令的接收和输出，用于实现中央控制。
用户在使用该凿岩设备时，可双手持在把手1的两端，按动把手1上的按键3，控制外壳2外周的多个紧固机构运行，利用紧固机构便于将外壳2固定在凿岩处，防止加工过程中发生抖动或者偏移，影响凿岩进度，利用外壳2内的凿岩机构运行，对下方进行高效的凿岩工作。
如图2-3所示，所述凿岩机构包括固定板4、转动组件、转轴5、电源6、电磁铁7、挤压板8、磁板9、钎头10、若干第一弹簧11、两个导电组件和两个连接组件，所述固定板4固定在外壳2内，所述固定板4套设在转轴5上，所述转动组件与转轴5传动连接，所述电源6固定在转轴5的顶端，所述电磁铁7固定在固定板4的下方，所述电源6的顶端的两侧设有两个电极，所述电磁铁7的两端分别通过两个导电组件与电源6的两个电极连接，所述加压板通过第一弹簧11设置电磁铁7的下方，所述磁板9抵靠在挤压板8的远离第一弹簧11的一侧，所述钎头10固定在磁板9的下方，所述钎头10的底端伸出开孔，两个连接组件分别位于转动组件的两侧，所述连接组件包括连接架12和横杆13，所述连接架12的形状为L形，所述转动组件与横杆13的一端传动连接，所述横杆13的另一端伸出外壳2与连接架12的一端连接，所述连接架12的另一端伸入外壳2内且位于磁板9的下方；
凿岩机构中，固定板4的位置固定在外壳2内，在进行凿岩时，由PLC控制转动组件启动，带动转轴5进行转动，转轴5带动顶端的电源6转动，改变电源6上两个电极的位置，电源6的两个电极分别通过通电组件与电磁铁7的两端接触，从而使得电磁铁7通电，产生磁性，电源6的电极的位置发生变化，使得电磁铁7的磁性发生变化，在这里，磁板9即磁铁制成的平板，当电磁铁7的磁性吸引磁板9时，带动磁板9和钎头10向上移动，磁板9作用在挤压板8上，通过挤压板8压缩第一弹簧11，使得第一弹簧11的弹力和磁板9与钎头10的重力之和与电磁铁7对磁板9的吸引力相同，同时转动组件通过转轴5作用在两个横杆13上，使得两个横杆13相互靠近移动，进而带动两个连接架12相互靠近移动，使得两个连接架12抵靠在磁板9的下方的两端，而后转动组件带动电源6转动，改变电源6上两个电极的位置，通过通电组件使得通过电磁铁7的电流方向发生改变，同时两个横杆13分别带动两个连接架12相互远离，此时，电磁铁7对磁板9产生斥力，加上第一弹簧11的弹力，使得磁板9的两端分别向下抵靠在两个相互远离的连接架12的水平部位，随着两个连接架12的相互远离，当两个连接架12之间的最小距离大于磁板9的长度后，磁板9失去支撑力，使得磁板9受到第一弹簧11向下的弹力、自身重力加上电磁铁7对其的斥力，带动钎头10向下移动，冲击岩石，在这里，由于磁板9受到的三股作用力，从而大幅度增加了钎头10对岩石的冲击作用力，进而增强了冲击强度，便于在坚硬的岩层表面凿出凿痕，提高凿岩效率，从而提高了设备的实用性。
如图4所示，所述紧固机构包括紧固管14、伸缩组件和紧固组件，所述紧固管14通过伸缩组件与外壳2连接，所述紧固组件包括电动推杆15和紧固板16，所述电动推杆15固定在紧固管14内，所述电动推杆15与PLC电连接，所述电动推杆15与紧固板16传动连接，所述紧固板16的远离电动推杆15的一侧的形状为锯齿形。
紧固机构在紧固设备的位置时，通过伸缩组件带动紧固管14远离外壳2移动，而后PLC控制紧固管14内的电动推杆15启动，使得电动推杆15带动紧固板16向下移动，抵靠在地面或者岩层表面上，如此增大了设备的支撑面积，紧固板16的表面采用锯齿形的设计，便于进一步增强紧固板16与地面或者岩层表面之间的摩擦力，方便对外壳2的位置进行紧固，防止凿岩时发生偏移，在设备使用完毕后，电动推杆15带动紧固板16靠近紧固板16移动，再由伸缩组件启动，带动紧固管14靠近外壳2移动，如此，可缩小设备的整体的体型，方便携带、运输或者搬运。
如图3所示，所述转动组件包括齿轮柱17、两个驱动单元和两个齿条18，所述齿轮柱17同轴固定在转轴5上，两个齿条18分别位于齿轮柱17的顶端的两侧，所述齿轮柱17的顶端为完整的齿轮，所述齿轮与齿条18啮合，两个齿条18分别与两个横杆13固定连接，两个驱动单元分别位于齿轮柱17的底端的两侧。
PLC控制两个驱动单元同时运行，使得齿轮柱17绕着自身的轴线进行重复的反复来回转动，进而带动转轴5转动，由于齿轮柱17来回转动，齿轮柱17顶端的齿轮部位同时作用在两侧的两个齿条18上，使得两个齿条18作方向相反的运动，进而通过两个横杆13带动两个连接架12相互靠近或者相互远离。
作为优选，为了驱动齿轮柱17往复转动，所述驱动单元包括第一电机19和圆齿轮20，所述第一电机19固定在固定板4上，所述第一电机19与PLC电连接，所述第一电机19与圆齿轮20传动连接，所述齿轮柱17的底端为半齿轮，所述圆齿轮20与半齿轮啮合。
PLC控制两个驱动单元中的第一电机19同时运行，带动圆齿轮20做圆周运动，两个圆齿轮20中总有一个与齿轮柱17底端的半齿轮部位保持啮合，从而驱动齿轮柱17进行往复转动。
作为优选，为了实现转轴5的稳定转动，所述固定板4的上下两侧均设有若干限位块21，所述限位块21周向均匀分布在转轴5的外周。通过固定在转轴5上的限位块21，固定了转轴5与固定板4之间的相对位置，防止转轴5上下滑动，便于转轴5进行稳定转动。
作为优选，为了减小转轴5转动受到的阻力，所述限位块21的靠近固定板4的一侧设有凹口，所述凹口内设有滚珠22，所述凹口与滚珠22相匹配，所述滚珠22抵靠在固定板4上。转轴5转动时，带动限位块21进行转动，使得限位块21的凹口内部，滚珠22滚动，滚珠22与固定板4接触，减小了转轴5受到的来自固定板4的摩擦力，方便转轴5进行转动，
如图2所示，所述通电组件包括导电杆23、连接板24、第二弹簧25和两个限位单元，所述导电杆23抵靠在电源6的电极上，所述导电杆23固定在连接板24的下方，所述连接板24的两端分别通过两个限位单元与外壳2内的顶部连接，所述连接板24通过第二弹簧25与外壳2内的顶部连接，所述第二弹簧25处于压缩状态，所述导电杆23与电磁铁7电连接。
通电组件中，通过压缩状态的第二弹簧25向下作用在连接板24上，使得连接板24在两个限位单元的作用下，可保持平稳的向下移动的趋势，便于连接板24下方的导电杆23抵靠在电源6的电极上，方便电源6通过导电杆23对电磁铁7进行供电。
作为优选，为了固定连接板24的移动方向，所述限位单元包括滑杆26和凸块27，所述凸块27通过滑杆26固定在外壳2内的顶部，所述连接板24套设在滑杆26上。
利用固定在外壳2内顶部的滑杆26，固定了连接板24的移动方向，通过凸块27可限制连接板24的移动范围，避免连接板24脱离滑杆26。
作为优选，为了方便连接架12滑动，所述磁板9的下方设有若干滚轮28。当两个连接架12相互远离时，磁板9下方的滚轮28与连接架12的水平部位的上侧接触，连接架12相互远离时，通过滚轮28的滚动，减小了连接架12滑动受到的阻力，方便连接架12移动。
如图4所示，所述伸缩组件包括第二电机29和两个伸缩单元，所述第二电机29与PLC电连接，两个伸缩单元分别位于第二电机29的上方和下方，所述伸缩单元包括轴承30、丝杆31、移动块32和支杆33，所述第二电机29和轴承30均固定在紧固管14上，所述第二电机29与丝杆31的一端传动连接，所述丝杆31的另一端设置在轴承30内，所述移动块32套设在丝杆31上，所述移动块32的与丝杆31的连接处设有与丝杆31匹配的螺纹，所述移动块32通过支杆33与外壳2铰接。
PLC控制第二电机29启动，带动上下两侧的伸缩单元中的丝杆31在轴承30的支撑作用下旋转，丝杆31通过螺纹作用在两个移动块32上，使得两个移动块32相互靠近或者远离，移动块32通过支杆33作用在紧固管14上，使得紧固管14发生移动。
作为优选，利用直流伺服电机驱动力强的特点，为了保证第二电机29的驱动力，所述第二电机29为直流伺服电机。
该凿岩设备运行时，通过伸缩组件带动紧固管14远离外壳2，而后由紧固管14内的电动推杆15带动紧固板16抵靠在地面或者岩层上，进而扩大支撑面积，利用锯齿形的紧固板16加强其与地面或者岩层的摩擦力，紧固设备，防止设备发生滑动偏移，在凿岩时，利用转动组件带动电源6和转轴5反复来回转动，改变电源6上两个电极的位置，使得两个电极分别通过两个导电组件对电磁铁7进行供电，改变电磁铁7通过电流，电磁铁7吸引磁板9时，带动磁板9和钎头10上移，压缩第一弹簧11，并使得两个连接架12相互靠近，对磁板9支撑，而后电磁铁7的磁性方向改变，使得电磁铁7对磁板9产生斥力，同时两个连接架12相互远离，从而使得磁板9失去支撑，此时，受压缩的第一弹簧11通过挤压板8对磁板9产生向下的推力，并通过电磁铁7对磁板9的斥力，使得钎头10和磁板9向下移动，加强对岩层的冲击力，便于在一些坚硬的岩层表面凿出凿痕，提高凿岩效率，从而提高了设备的实用性。
与现有技术相比，该用于矿石开采的高效型凿岩设备通过紧固机构方便对设备进行固定，防止凿岩时发生偏移，影响凿岩效率，不仅如此，利用凿岩机构的第一弹簧11和电磁铁7对磁板9产生的向下作用力，增强了钎头10对岩层的冲击力，便于在坚硬的岩层表面凿出凿痕，提高凿岩效率，从而提高了设备的实用性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种用于矿石开采的高效型凿岩设备，其特征在于，包括把手(1)、外壳(2)、凿岩机构和若干紧固机构，所述把手(1)固定在外壳(2)的上方，所述凿岩机构设置在外壳(2)内，所述外壳(2)的远离把手(1)的一端设有开孔，所述把手(1)上设有若干按键(3)，所述紧固机构设置在外壳(2)内，所述外壳(2)内还设有PLC，所述紧固机构周向均匀分布在外壳(2)的外周，所述按键(3)与PLC电连接；
所述凿岩机构包括固定板(4)、转动组件、转轴(5)、电源(6)、电磁铁(7)、挤压板(8)、磁板(9)、钎头(10)、若干第一弹簧(11)、两个导电组件和两个连接组件，所述固定板(4)固定在外壳(2)内，所述固定板(4)套设在转轴(5)上，所述转动组件与转轴(5)传动连接，所述电源(6)固定在转轴(5)的顶端，所述电磁铁(7)固定在固定板(4)的下方，所述电源(6)的顶端的两侧设有两个电极，所述电磁铁(7)的两端分别通过两个导电组件与电源(6)的两个电极连接，所述加压板通过第一弹簧(11)设置电磁铁(7)的下方，所述磁板(9)抵靠在挤压板(8)的远离第一弹簧(11)的一侧，所述钎头(10)固定在磁板(9)的下方，所述钎头(10)的底端伸出开孔，两个连接组件分别位于转动组件的两侧，所述连接组件包括连接架(12)和横杆(13)，所述连接架(12)的形状为L形，所述转动组件与横杆(13)的一端传动连接，所述横杆(13)的另一端伸出外壳(2)与连接架(12)的一端连接，所述连接架(12)的另一端伸入外壳(2)内且位于磁板(9)的下方；
所述紧固机构包括紧固管(14)、伸缩组件和紧固组件，所述紧固管(14)通过伸缩组件与外壳(2)连接，所述紧固组件包括电动推杆(15)和紧固板(16)，所述电动推杆(15)固定在紧固管(14)内，所述电动推杆(15)与PLC电连接，所述电动推杆(15)与紧固板(16)传动连接，所述紧固板(16)的远离电动推杆(15)的一侧的形状为锯齿形。
2.如权利要求1所述的用于矿石开采的高效型凿岩设备，其特征在于，所述转动组件包括齿轮柱(17)、两个驱动单元和两个齿条(18)，所述齿轮柱(17)同轴固定在转轴(5)上，两个齿条(18)分别位于齿轮柱(17)的顶端的两侧，所述齿轮柱(17)的顶端为完整的齿轮，所述齿轮与齿条(18)啮合，两个齿条(18)分别与两个横杆(13)固定连接，两个驱动单元分别位于齿轮柱(17)的底端的两侧。
3.如权利要求2所述的用于矿石开采的高效型凿岩设备，其特征在于，所述驱动单元包括第一电机(19)和圆齿轮(20)，所述第一电机(19)固定在固定板(4)上，所述第一电机(19)与PLC电连接，所述第一电机(19)与圆齿轮(20)传动连接，所述齿轮柱(17)的底端为半齿轮，所述圆齿轮(20)与半齿轮啮合。
4.如权利要求1所述的用于矿石开采的高效型凿岩设备，其特征在于，所述固定板(4)的上下两侧均设有若干限位块(21)，所述限位块(21)周向均匀分布在转轴(5)的外周。
5.如权利要求4所述的用于矿石开采的高效型凿岩设备，其特征在于，所述限位块(21)的靠近固定板(4)的一侧设有凹口，所述凹口内设有滚珠(22)，所述凹口与滚珠(22)相匹配，所述滚珠(22)抵靠在固定板(4)上。
6.如权利要求1所述的用于矿石开采的高效型凿岩设备，其特征在于，所述通电组件包括导电杆(23)、连接板(24)、第二弹簧(25)和两个限位单元，所述导电杆(23)抵靠在电源(6)的电极上，所述导电杆(23)固定在连接板(24)的下方，所述连接板(24)的两端分别通过两个限位单元与外壳(2)内的顶部连接，所述连接板(24)通过第二弹簧(25)与外壳(2)内的顶部连接，所述第二弹簧(25)处于压缩状态，所述导电杆(23)与电磁铁(7)电连接。
7.如权利要求6所述的用于矿石开采的高效型凿岩设备，其特征在于，所述限位单元包括滑杆(26)和凸块(27)，所述凸块(27)通过滑杆(26)固定在外壳(2)内的顶部，所述连接板(24)套设在滑杆(26)上。
8.如权利要求1所述的用于矿石开采的高效型凿岩设备，其特征在于，所述磁板(9)的下方设有若干滚轮(28)。
9.如权利要求1所述的用于矿石开采的高效型凿岩设备，其特征在于，所述伸缩组件包括第二电机(29)和两个伸缩单元，所述第二电机(29)与PLC电连接，两个伸缩单元分别位于第二电机(29)的上方和下方，所述伸缩单元包括轴承(30)、丝杆(31)、移动块(32)和支杆(33)，所述第二电机(29)和轴承(30)均固定在紧固管(14)上，所述第二电机(29)与丝杆(31)的一端传动连接，所述丝杆(31)的另一端设置在轴承(30)内，所述移动块(32)套设在丝杆(31)上，所述移动块(32)的与丝杆(31)的连接处设有与丝杆(31)匹配的螺纹，所述移动块(32)通过支杆(33)与外壳(2)铰接。
10.如权利要求9所述的用于矿石开采的高效型凿岩设备，其特征在于，所述第二电机(29)为直流伺服电机。
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