裂石膨脹裝置和用于裂石膨脹裝置的限位器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及石料開(kāi)采，具體提供一種裂石膨脹裝置和用于裂石膨脹裝置的限位器。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的液壓裂石設(shè)備包括膨脹裝置，膨脹裝置總體上包括膨脹殼體和設(shè)置在膨脹殼體中的膨脹管一即彈性膠管。在操作過(guò)程中，通過(guò)手動(dòng)或電動(dòng)液壓泵將加壓液體輸送到該彈性膠管中，彈性膠管在液壓力的作用下膨脹并擠壓膨脹殼體，從而向石料施加定向力并因此使其裂開(kāi)。
[0003]然而，上述液壓裂石設(shè)備也存在一些問(wèn)題。例如，在彈性膠管膨脹的過(guò)程中，膨脹力沿膠管的整個(gè)360度圓周方向傳遞，這使得很大一部分力沒(méi)有沿石料開(kāi)裂的方向做功，從而導(dǎo)致嚴(yán)重的能量浪費(fèi)?，F(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)了一種設(shè)置有膨脹條的裂石膨脹裝置，膨脹管擠壓膨脹條使得膨脹條能夠擠壓膨脹殼體，從而幫助擠壓石料來(lái)使石料開(kāi)裂。但是，膨脹條相對(duì)于膨脹殼體的移動(dòng)沒(méi)有被限位，可能導(dǎo)致膨脹條在高壓下被擠出膨脹殼體，從而導(dǎo)致膨脹管爆裂。因此，本領(lǐng)域需要為膨脹裝置提供一種限位器來(lái)解決膨脹條與相應(yīng)膨脹殼體之間的移動(dòng)沒(méi)有限位的問(wèn)題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型旨在解決膨脹條與相應(yīng)膨脹殼體之間的移動(dòng)沒(méi)有限位的問(wèn)題。為此目的，本實(shí)用新型提供一種用于裂石膨脹裝置的限位器。該裂石膨脹裝置包括第一膨脹殼體、第二膨脹殼體和膨脹管。在組裝好的狀態(tài)下第一膨脹殼體與第二膨脹殼體彼此對(duì)置并且在它們之間形成空腔。膨脹管設(shè)置在所述空腔中，用于在接收到來(lái)自液壓源的加壓液體時(shí)膨脹。該裂石膨脹裝置還包括設(shè)置在所述第一膨脹殼體和所述第二膨脹殼體與所述膨脹管之間的至少一個(gè)膨脹條。當(dāng)所述液壓源起動(dòng)時(shí)，加壓液體被輸送到所述膨脹管，所述膨脹管因此膨脹并擠壓所述第一膨脹殼體、所述第二膨脹殼體和所述至少一個(gè)膨脹條，從而使所述第一膨脹殼體和所述第二膨脹殼體擠壓石料并使石料開(kāi)裂。所述限位器包括設(shè)置在所述至少一個(gè)膨脹條的側(cè)面上的至少一個(gè)橫向凹槽和設(shè)置在所述第一膨脹殼體和/或所述第二膨脹殼體的內(nèi)側(cè)面上的至少一個(gè)橫向凸起。所述橫向凸起與所述橫向凹槽形狀匹配并且數(shù)量相等，所述橫向凸起中的每一個(gè)都相應(yīng)地設(shè)置在所述橫向凹槽中的一個(gè)內(nèi)。當(dāng)所述膨脹管膨脹并擠壓所述至少一個(gè)膨脹條時(shí)，所述橫向凸起在所述橫向凹槽內(nèi)滑動(dòng)。
[0005]在上述用于裂石膨脹裝置的限位器的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述至少一個(gè)膨脹條是第一膨脹條和第二膨脹條。
[0006]在上述用于裂石膨脹裝置的限位器的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述第一膨脹條和所述第二膨脹條的橫截面是梯形或三角形。
[0007]在上述用于裂石膨脹裝置的限位器的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述至少一個(gè)橫向凹槽包括分別設(shè)置在所述第一膨脹條和所述第二膨脹條的每個(gè)側(cè)面上的三個(gè)橫向凹槽。
[0008]在上述用于裂石膨脹裝置的限位器的優(yōu)選實(shí)施方式中，每個(gè)所述橫向凹槽在側(cè)面上都是開(kāi)口的以便容納所述橫向凸起，并且每個(gè)所述橫向凹槽都包括插入端口以及與所述插入端口對(duì)置的止擋端，所述止擋端用于限制所述第一膨脹條或所述第二膨脹條向外滑動(dòng)的最大距離。
[0009]在上述用于裂石膨脹裝置的限位器的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述液壓源是手動(dòng)液壓泵或電動(dòng)液壓泵。
[0010]在上述用于裂石膨脹裝置的限位器的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述第一膨脹殼體和所述第二膨脹殼體是半圓形的，并且所述空腔是菱形的。
[0011]本實(shí)用新型還提供了一種包括前面描述的限位器的裂石膨脹裝置。
[0012]由于采用了上述結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型的限位器限制了膨脹條相對(duì)于相應(yīng)膨脹殼體的最大移動(dòng)距離，從而避免了膨脹條在高壓下被擠出膨脹殼體并因此導(dǎo)致膨脹管爆裂的風(fēng)險(xiǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的裂石設(shè)備的示意圖；
[0014]圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的用于裂石設(shè)備的膨脹裝置的橫截面圖；
[0015]圖3是根據(jù)本實(shí)用新型的裂石膨脹裝置的膨脹條的側(cè)視圖，圖中示出了用于根據(jù)本實(shí)用新型的裂石膨脹裝置的限位器。
【具體實(shí)施方式】
[0016]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的裂石設(shè)備的示意圖。如圖1所示，裂石設(shè)備包括液壓源
1、液壓管2和膨脹裝置5，液壓管2連接在液壓源I與膨脹裝置5之間。在進(jìn)行裂石工作時(shí)，首先在石料(在圖2中示出)上預(yù)制一個(gè)孔，然后將膨脹裝置5設(shè)置在石料的預(yù)制孔中。預(yù)制孔的大小和形狀設(shè)置成與膨脹裝置5相似并且在膨脹裝置5稍微膨脹之后就能擠壓預(yù)制孔的壁。當(dāng)然，在使用多個(gè)膨脹裝置5來(lái)進(jìn)行裂石工作時(shí)，應(yīng)當(dāng)在石料上預(yù)制與膨脹裝置5數(shù)量相當(dāng)?shù)目?，在每個(gè)孔中都相應(yīng)地設(shè)置一個(gè)膨脹裝置5。液壓源I用于為膨脹裝置5提供加壓液體；并且優(yōu)選地，液壓源I是手動(dòng)液壓泵或電動(dòng)液壓泵，液壓管2是高壓油管。如圖1所示，將膨脹裝置5沿著其軸線剖開(kāi)，以便更清楚地顯示其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。膨脹裝置5包括第一膨脹殼體51、第二膨脹殼體55、膨脹管53、第一膨脹條52和第二膨脹條54。在裂石設(shè)備組裝好的狀態(tài)下，第一膨脹殼體51與第二膨脹殼體55彼此對(duì)置并且在它們之間形成空腔，膨脹管53設(shè)置在該空腔中并且緊靠第一膨脹殼體51和第二膨脹殼體55。具體地說(shuō)，液壓管2將液壓源I與膨脹管53的接頭4相連接。當(dāng)液壓源I起動(dòng)時(shí)，液壓源I中的加壓液體經(jīng)過(guò)液壓管2的接頭4輸送到膨脹管53的內(nèi)腔6中，從而使膨脹管53膨脹并擠壓第一膨脹殼體51、第二膨脹殼體55、第一膨脹條52和第二膨脹條54。由于受到膨脹管53及第一膨脹條52和第二膨脹條54的擠壓，第一和第二膨脹殼體51、55擠壓石料。在根據(jù)本實(shí)用新型的膨脹裝置5中，將液壓源I設(shè)置成提供的加壓液體的壓力足夠大(液壓管2能承受該壓力)以使得膨脹管53膨脹并擠壓第一和第二膨脹殼體51、55時(shí)對(duì)石料的擠壓力足夠大，從而該擠壓力使石料開(kāi)裂。應(yīng)當(dāng)指出的是，圖1中的各個(gè)部件并不是按比例繪制的；為了能夠更好地顯示細(xì)節(jié)，將膨脹裝置5的圖示尺寸進(jìn)行了擴(kuò)大。因此，附圖中各個(gè)部件之間的圖示尺寸并不旨在對(duì)部件的大小和相對(duì)大小進(jìn)行暗示或者限定。
[0017]圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的用于裂石設(shè)備的膨脹裝置的橫截面圖。為了清楚起見(jiàn)，在圖2中，膨脹裝置5示出為設(shè)置在石料預(yù)制孔中，此時(shí)石料已被膨脹裝置5開(kāi)裂成兩部分，液壓源I已經(jīng)泄壓并且膨脹管53已經(jīng)恢復(fù)到未膨脹狀態(tài)。如前面所描述的，膨脹裝置5包括第一膨脹殼體51、第二膨脹殼體55和膨脹管53。此外，如前面描述的，膨脹裝置5還包括第一膨脹條52和第二膨脹條54，第一和第二膨脹條52、54分別設(shè)置在膨脹管53與第一膨脹殼體51和第二膨脹殼體55之間，優(yōu)選地地分別設(shè)置在第一膨脹殼體51與第二膨脹殼體55之間的空腔中的兩者相互接觸的兩個(gè)位置附近(圖2中的頂端和底端)。備選地，根據(jù)本實(shí)用新型的膨脹裝置5也可以設(shè)置除2個(gè)膨脹條之外的其他數(shù)量的膨脹條-例如包括但不限于I個(gè)、3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)和6個(gè)。應(yīng)當(dāng)指出，第一膨脹殼體51和第二膨脹殼體55形成空腔的內(nèi)表面并未完全與膨脹管53緊靠而是與膨脹管53之間仍有一些空間，膨脹條就設(shè)置在所述空間中。所述空間優(yōu)選地接近所述接觸位置。在優(yōu)選實(shí)施方式中，第一膨脹殼體51和第二膨脹殼體55的外輪廓是半圓形的，并且所述空腔是菱形空腔。當(dāng)加壓液體被輸送到膨脹管53時(shí)，膨脹管53在膨脹并擠壓第一膨脹殼體51和第二膨脹殼體55的同時(shí)還膨脹并擠壓第一和第二膨脹條52、54。此時(shí)，由于受到膨脹管53的擠壓，第一膨脹殼體51和第二膨脹殼體55朝向背離膨脹管53并使石料開(kāi)裂的方向(即，如圖2中兩個(gè)箭頭200和200’指示的方向)移動(dòng)，使得兩者擠壓石料并且兩者的接觸部不再彼此接觸而是彼此慢慢分開(kāi)，并且第一膨脹條52和第二膨脹條54也朝向背離膨脹管53的方向(即，如圖2中兩個(gè)箭頭100和100’指示的方向)移動(dòng)，使得兩個(gè)膨脹條分別在兩個(gè)接觸位置插入第一膨脹殼體51與第二膨脹殼體55之間來(lái)將兩個(gè)膨脹殼體分開(kāi)，并因此幫助擠壓和推動(dòng)兩個(gè)膨脹殼體，從而進(jìn)一步幫助兩個(gè)膨脹殼體擠壓石料。由兩個(gè)膨脹條52和54幫助提供的擠壓力的分力沿著平行于如圖2中指示的箭頭200和200’的方向施加到石料上。優(yōu)選地，第一膨脹殼體51與第二膨脹殼體55設(shè)置成大小相等并相對(duì)于膨脹管53對(duì)置設(shè)置，第一膨脹條52與第二膨脹條54設(shè)置成大小相等并相對(duì)于膨脹管53對(duì)置設(shè)置。更具體地說(shuō)，箭頭200與200’之間的夾角為180°并且100與100’之間的夾角為180°，箭頭200與100和100’之間的夾角分別都為90°并且箭頭200’與100和100’之間的夾角分別都為90°，這種設(shè)置使得膨脹管53通過(guò)第一和第二膨脹殼體51、55及第一和第二膨脹條52、54施加到待開(kāi)裂石料的力更大并且均勻分布。此外，膨脹殼體及膨脹條相對(duì)于膨脹管53對(duì)置設(shè)置還能使得膨脹管53受到膨脹殼體和膨脹條的反作用力的大小和方向更均勻，從而能夠減緩膨脹管53的破損。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，第一和第二膨脹條52、54的橫截面是梯形或三角形，第一和第二膨脹條52、54的尖銳部位(梯形的上底邊或三角形的一個(gè)角)分別朝向箭頭100和100’的方向設(shè)置。這樣一來(lái)，第一和第二膨脹條52、54的尖銳部位能夠更加容易地沿著箭頭100和100’的方向分別插入第一和第二膨脹殼體51、55的兩個(gè)接觸位置之間，并且隨著兩個(gè)膨脹條的繼續(xù)前行，兩個(gè)梯形或三角形膨脹條的寬厚的部位也插入兩個(gè)膨脹殼體的接觸位置之間，使得由于第一和第二膨脹條52、54對(duì)第一和第二膨脹殼體51、55壓迫而使后兩者分別朝向大致平行于箭頭200和200’的方向移動(dòng)的趨勢(shì)更強(qiáng)，導(dǎo)致第一和第二膨脹條52、54對(duì)第一和第二膨脹殼體51、55的擠壓作用更強(qiáng)。因此，第一和第二膨脹條52、54通過(guò)第一和第二膨脹殼體51、55沿著大致平行于箭頭200和200’指示的方向傳遞到石料上的擠壓力更大，在多數(shù)情況下該擠壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)在沒(méi)有設(shè)置膨脹條的時(shí)候由石料受到的擠壓力。也就是說(shuō)，兩個(gè)膨脹條52和54對(duì)破碎石料的幫助作用是十分明顯的。雖然對(duì)置設(shè)置2個(gè)膨脹條52和54有許多更突出的優(yōu)點(diǎn)，但是通過(guò)上面的描述容易理解的是，根據(jù)本實(shí)用新型的膨脹裝置5設(shè)置除2個(gè)膨脹條之外的其他數(shù)量的膨脹條-例如包括但不限于I個(gè)、3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)和6個(gè)時(shí)，同樣可以實(shí)現(xiàn)用膨脹條幫助擠壓石料并且使石料開(kāi)裂的目的。同樣應(yīng)該理解的是，根據(jù)本實(shí)用新型的膨脹裝置5設(shè)置除2個(gè)膨脹條之外的其他