[发明专利]一种利用高频电脉冲辅助冲击的破岩装置及其施工工艺

权利要求书

1.利用高频电脉冲辅助冲击破岩装置的纵向打碎施工工艺，其特征在于，所述高频电脉冲辅助冲击破岩装置，它包括发电机（4），所述发电机（4）安装在发电机外壳（5）的内部，所述发电机外壳（5）的外部设置有反力架（1），所述发电机外壳（5）的底部中心位置连接有立柱（3），所述立柱（3）的底部连接有钻头底板（7）；所述钻头底板（7）上加工有第一小孔（13），所述第一小孔（13）内部穿过有第一线圈（9），所述第一线圈（9）缠绕在第一可伸长金属杆（8）的外部，所述钻头底板（7）的底部固定安装有第一复位弹簧（10），所述第一复位弹簧（10）的底端固定连接楔形钻头部件（11）或螺旋形钻头部件（12），所述立柱（3）的底部连接有中心稳定轴（21），所述中心稳定轴（21）上焊接固定有多根第二可伸长金属杆（18）和第二复位弹簧（17）；所述第二复位弹簧（17）的另一端焊接固定有圆弧形钻头部件（15）；所述破岩装置与手持终端控制设备相连，并控制破岩装置工作；

所述纵向打碎施工工艺它包括以下步骤：

Step1：材料准备：反力架（1）、支柱（3）、空心金属杆、发电机（4）、楔形钻头部件（11）、螺旋形钻头部件（12）、弹簧和线圈；

Step2：固定装置：手持终端控制设备焊接在反力架（1）的外侧；

Step3：发电装置：发电机（4）装在发电机外壳（5）且恰好不会出现相对晃动的现象，发电机外壳（5）焊接在反力架（1）的内侧；

Step4：后端固定装置和钻头的连接：支柱（3）后端与发电机外壳（5）底部中心焊接相连，前端通过螺纹与钻头的金属外壳顶部中心扭接相连；

Step5：电脉冲分离式钻头时线圈的分布：线圈缠绕在电脉冲分离式钻头的可伸长金属杆上，透过钻头金属外壳与发电机相连接；

Step6：电脉冲分离式钻头的安装：两根可伸长金属杆和两根复位弹簧后端焊接在钻头金属外壳上，当需要打碎片岩岩性较好的石头时，前端焊接楔形钻头部件；当需要打碎较坚硬的物体时，前端焊接螺旋形钻头部件；电脉冲分离式钻头，利用电磁效应使电脉冲分离式钻头伸长至一定深度再缩回，如此反复，且通过控制电脉冲的大小来使地面、岩石精确地产生一定深度的破碎；

Step7：沿裂缝和岩石片理方向注入石墨或水导电介质以辅助破岩，同时接通电源开始工作；

Step8：工作机理：可伸长金属杆是电磁铁，线圈通电时可伸长金属杆具有磁性，通过改变电脉冲大小可以控制可伸长金属杆的磁性，且通过改变电流的方向来改变可伸长金属杆的磁极，从而使可伸长金属杆的磁极和永磁铁钻头的磁性相反，进而产生斥力，该斥力可使楔形钻头部件或螺旋形钻头部件向前伸长再缩回，如此反复，可使地面、坡面、岩石精确地产生一定深度的破碎；

Step9：该装置工作时通过反力架固定在岩石、坡面需破裂物体的表面；再通过电磁效应从而使电磁铁可伸长金属杆与永磁铁构件产生斥力进而促使电磁铁构件伸长对岩石需破碎的物体产生撞击力，复位弹簧使伸长的永电磁铁构件复位，岩石受理后裂缝，反复撞击进而使岩石产生一定深度的破碎。

2.根据权利要求1所述利用高频电脉冲辅助冲击破岩装置的纵向打碎施工工艺，其特征在于：所述反力架（1）通过焊接固定在发电机外壳（5）的顶部。

3.根据权利要求1所述利用高频电脉冲辅助冲击破岩装置的纵向打碎施工工艺，其特征在于：所述立柱（3）采用空心金属杆，所述立柱（3）的内部穿过有导线；所述立柱（3）的顶端与钻头底板（7）之间通过螺纹固定相连。

4.根据权利要求1所述利用高频电脉冲辅助冲击破岩装置的纵向打碎施工工艺，其特征在于：所述钻头底板（7）采用一定厚度的金属板制成，在钻头底板（7）的中心位置加工有用于和立柱（3）端头相配合的螺纹孔。

5.根据权利要求1所述利用高频电脉冲辅助冲击破岩装置的纵向打碎施工工艺，其特征在于：所述第一可伸长金属杆（8）采用电磁铁材料制成，且采用两根对称布置；所述第一线圈（9）穿过第一小孔（13）并与发电机（4）相连。

6.根据权利要求1所述利用高频电脉冲辅助冲击破岩装置的纵向打碎施工工艺，其特征在于：所述楔形钻头部件（11）和螺旋形钻头部件（12）都采用永磁铁材料制成。