重力式大口径孔内刻槽工具.pdf

本发明涉及一种适于在岩石等脆性物上已钻成的垂直或倾斜的孔内，尤其是适于在较大口径的深孔内进行刻槽的重力式大口径孔内刻槽工具。
    在采矿、石材开采和水利、道路工程方面常用定向爆破来开裂和分离岩石，以使其断裂面平整规则，在已钻成的岩石炮孔内刻出一定规则的尖角槽，即应力槽，这不仅可以增加炮孔的间距，减少炮孔的数量，而且可使定向爆破更为有效地进行，得到平整和规则的爆破面。在申请号为89101387.3的中国专利中公开了一种孔内刻槽工具，该刻槽工具由刀杆、刀头、定位卡构成，在刀头上设有倾斜的导轨槽，导轨槽上装有可前后滑动的刀片，能很好地完成上述孔内刻槽的任务，但是，当刻槽孔的口径较大，深度较长时，往往需要很长的刀杆，这不仅操作起来很不方便，需多次换杆接杆，而且也往往影响刻槽的效率。

    本发明地目的在于避免上述不足而提供一种适于在较大口径的垂直或倾斜孔内进行刻槽的重力式大口径孔内刻槽工具，它不仅结构较为简单，而且操作方便，刻槽效率也较高。

    本发明的目的由如下方案来实现：具有一刀头3，刀头3上设有向前倾斜的轴向导轨槽9，导轨槽上配置有能前后滑动的刀片2，其不同之处在于在刀头3的尾部设有与刀片2相对应的尾翼4，尾端还安有绳索紧固装置。

    根据上述方案，当刀头尾部的绳索紧固装置与一提升机构的绳索6相联接时，对好位，即可进行垂直孔的刻槽，刀头3在高处由于重力作用而下落，入孔后，刀片2前端受力使其后移，刀片自行张开，达到最大的径向尺寸，并借助重力的冲击作用，进行孔内刻槽，绳索6上提，刀头3随之退刀，刀片2则前移回缩，可使刀头3避免卡刀顺利退出，并将刀头3重新提升至高处，重复上述动作过程，即可方便地完成垂直孔的刻槽任务，在提升机构上设置一导向槽板20，与刀头3相配置，用以控制刀头3下落的轨迹和方向，即使刀头下落方向与垂线倾斜成一个角度，本发明则可完成具有一定倾斜度的竖直孔的刻槽任务。综上所述，本发明虽结构简单，但能有效地执行大口径垂直或倾斜孔的刻槽任务，采用柔性绳索联接，孔的深度不会受刀头长度的限制，因而可以方便而有效地进行深孔刻槽，这是本发明的一个突出特性，尾翼4在于保证深孔刻槽的平直，采用重力下落方式，使操作过程也得到了进一步的简化，有助于使孔内刻槽操作自动化进一步完善。

    图1为本发明一个实施例的正视图。

    图2为本发明的刀头通过绳索6装于提升机构双槽滑轮10上时的图示。

    图3为本发明的绳索进入刻槽孔内时的俯剖视图。

    图4、5为本发明刀头的正剖视图和俯视图。

    图6为图5的A向视图。

    图7、8为尾翼的正视图和侧视图。

    图9为在提升机构上配置的双槽滑轮的正视图。

    图10为本发明刀片2的正视图。

    图11、12、13为本发明顶刀的正视图、侧视图和俯视图。

    图14为本发明安装在机动提升机构上的结构图示。

    图15为本发明安装在手动提升机构上的结构图示。

    本发明的实施例如以上附图所示，具有一柱形刀头3，刀头的前部设有向前倾斜的轴向导轨槽9，导轨槽可以是燕尾型或T型，其斜度为1∶20-1∶10，导轨槽中装有一把能沿导轨槽移动的刀片2，在刀头3的前端装有顶刀1，顶刀通过其锥孔16与刀头的锥轴13相配接，顶刀上的通孔15用于顶刀的脱开，顶刀刃17的刃角＝100°-110°，可在不穿透的孔底刻出与孔壁直槽相对应的底应力槽，整个刀头3的前部可呈锥形，以便于入孔和导向，刀头3的后部可开设向前倾斜的轴向导轨槽8，导轨槽上装有尾翼4，可前后移动，其动作过程与刀片2相似，尾翼4在刻槽时起方向控制作用，防止深孔刻槽的扭屈，尾翼后移时的最大外形尺寸应略小于刀片2张开时的尺寸，尾翼的顶角与刀片2的截面角相同为50°-70°，尾翼4的轴向方位与刀片2相一致，在刀头3的尾端设有绳索紧固装置，它由压盖5和螺栓7构成，紧固的绳索6可选择钢丝绳，分成二股二边对称分布，以防止刀头3提升和下降时的摆动，通常在刻二条对称槽时，绳索6与刻槽相对应，入孔时正好进入对应的刻槽内，如图3所示，这样有助于刀头3更为平直的升降，刀头3通过绳索6经安装于提升机构上方的双槽滑轮10与提升机构18相联接，提升机构可采用现有的钢丝绳冲击式钻机，在支架上端安装双槽滑轮10，双槽滑轮的下方通过销轴19铰接导向槽板20，导向槽板可由角钢和槽钢构成，其下方铰接有可调撑杆21，用来调节导向槽板20的倾斜角，通常取＝0-30°，这样，刀头3出孔后沿导向槽板20上升和下降，因此本发明利用重力冲击作用，既可准确有效地对垂直孔进行刻槽，对于有一定倾斜度的直孔仅需调整导向槽板20的角度即可同样有效地进行刻槽，如图14所示，这在实际施工中是非常有用的，此外，采用冲击式钻机作为提升机构，刀头3的升降动作是由机器连续进行自动完成的。在有些情况下，提升机构18也可采用三角支架，支架一侧仍要安上导向槽板20，下设可调撑杆21，通过杆上的销孔22来调整倾斜角，在三角支架上端安有双槽滑轮10，槽内配置有绳索6，其一端与刀头3相连，另一端可与一间歇式驱动装置相连，也可采用人工方式来进行提拉，如图15所示。本发明的刀片2可设置2把或2把以上，2把刀片通常为对称设置，也可按小于180°的夹角来设置。