[发明专利]使岩石材料开裂的方法和破岩装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种例如在分割岩块时使岩石材料内产生开裂的方法。在分割过程中，使用了包括钻孔单元和裂岩单元的破岩装置。首先，利用凿岩机在待加工材料内钻出钻孔。在钻孔之后，将钻孔单元从钻孔点移走，并将裂岩单元移动到该位置。随后，将裂岩工具插入到钻孔中并利用该裂岩工具使岩石内产生裂缝。此外，本发明还涉及包括上述部件的破岩装置。

在本申请的独立权利要求的前序部分中更详细地限定了本发明的领域。

背景技术

在建筑工地、道路施工现场和其他土方搬运现场，有时需要破碎尺寸过大而难以运输和粉碎的岩块。传统上，通过爆破来使岩块破碎，但随之而来的问题是：为了确保安全，必须将人员和设备撤离作业现场。这自然会给施工现场带来不方便的停工。为了解决该问题，通常使用破碎锤来使岩块变小。然而，利用破碎锤来使尺寸过大的岩块变小的做法可能既耗时又费力。此外，例如，当使用破碎锤时，一些岩石材料可能溅射到周围环境中，这可能会对道路施工现场造成麻烦。此外，还已知的是，利用楔子来使尺寸过大的岩块裂开。在这种情况下，利用单独的凿岩机在岩块内钻出钻孔，然后将伸长的裂岩工具插入到该钻孔中。通过以液压方式将其楔入，该裂岩工具的横截面可以变宽，由此，该工具使岩石内产生开裂，并最终使岩石破裂。然而，这种解决方案的问题是需要单独的凿岩机和裂岩装置，而操作该凿岩机和裂岩装置既费时又费力。

专利公报US 5308149、US 6347837、US 6435096、FI 113803和JP 139286/1995中公开了凿岩台车，其中在该凿岩台车的悬臂上固定地布置有破岩装置。凿岩装置是在采矿业的生产过程中使用的作业机械，在土方搬运现场，没有场地使用这些凿岩装置来破碎尺寸过大的岩块。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种新颖且改进的、使岩石产生开裂的方法。此外，还一个目的是提供一种新颖且改进的破岩装置。

根据本发明的方法的特征在于：使用破岩装置，该破岩装置是与作业机械的悬臂可拆卸地连接起来的独立的辅助装置；以及，在该破岩装置的自有的控制单元的控制下进行与钻孔和裂岩有关的作业循环，该控制单元独立于所述作业机械。

根据本发明的破岩装置的特征在于：该破岩装置是能够与作业机械的悬臂可拆卸地连接起来的独立的辅助装置；并且，该破岩装置包括至少一个自有的控制单元，该控制单元布置成独立于作业机械的控制系统来控制按照所述破岩装置的作业循环的步骤。

本发明的一个构思是：该破岩装置是可以与作业机械的悬臂可拆卸地连接起来的独立的辅助装置。该破岩装置的独立性还在于：其包括与作业机械的控制单元相独立的自有的控制单元。在已经利用作业机械的悬臂将破岩装置定位在待操作的点之后，破岩装置的控制单元对该破岩装置的作业循环所需的步骤进行控制。

本发明的一个优点在于：例如，当需要破碎大的岩石和岩块时，被构造为辅助装置的、独立的破岩装置可附接到作业现场使用的任何作业机械的悬臂。在这种情况下，不需要另外的、费力的凿岩机或裂岩装置，另一方面，也不需要专门用于裂岩的凿岩台车。根据本发明的破岩装置增加了基础作业机械的可用性，因而提高了作业现场的效率。

一个实施例的构思是：沿着预定的移动路径精确地进行转位(indexing)。因此，以机械方式简单地实现了转位，而无需对移动进行测量和复杂控制。

此外，可以在操作者实际看不到待操作点的情况下进行转位。在转位过程中，钻孔单元及裂岩单元的平行的进给梁可以同时移动。

一个实施例的构思是：沿着线性移动路径进行转位，其由一个或多个线性控制表面支撑。转位致动器提供了线性位移。

一个实施例的构思是：沿着弯曲的移动路径进行转位，其由旋转中心支撑。在这种情况下，所述转位致动器是旋转装置。

一个实施例的构思是：在彼此相反的第一运动方向和第二运动方向上进行转位。当钻孔单元在其初始位置处被沿着第一运动方向转位时进行钻孔。在该钻孔之后，在第二运动方向上进行转位，从而将裂岩单元定位在操作中心上。随后，将凿岩机在第一运动方向上再次转位到其初始位置，以进行新的钻孔。在钻新的钻孔之前，通过悬臂将破岩装置粗略定位在期望的新钻孔处。

一个实施例的构思是：抵靠着预定的物理限位件进行转位。在这种情况下，可利用这些限位件来准确地预先确定该转位的极限位置。此外，不必精确地测量和控制转位移动。