基本介紹
常規的礦山岩石解體大多採用人工劈裂法和爆破劈裂法。人工的劈裂法首先在需分裂面位置上鑽孔,然後在孔中插入劈裂楔以人工依次捶擊,直至岩石劈裂分離,由於錘擊受力不均勻,劈裂面容易產生偏斜等;此外拆除或破碎舊建築物、岩石和鋼筋混凝土,在技術上採用一個外力高頻地衝擊分裂物,但岩石等具有很高的抗壓強度,所以效率不佳。油壓式混凝土和岩石分裂器是一種攜帶型工具,可替代爆破和傳統的破碎方法,在採石場也有很大的技術優勢,在不允許爆破的場合,大型設備無法進入的狹窄施工場合,周圍環境對震動、衝擊、噪聲和粉塵有較大限制等的情況下,使用分裂器更有獨特的功效。此外,鋁電解槽經過3~5年的使用,電解槽陰極炭塊受到電解溶液的侵蝕,陰極壓降增加,能耗加大,電解槽甚至會破損,使原鋁產量和質量大幅度降低。因此,需要定期對電解槽進行刨槽大修,即拆除破損的陰極炭塊和爐襯,重新砌築新的陰極炭塊和爐襯。而陰極炭塊受長時間的高溫和壓力作用,會發生複雜的化學、物理變化,被燒結陶瓷化、合金化,異常堅硬,難以拆除 。使用傳統的風鎬“乾刨”拆除法,費時費力,工作效率低,粉塵污染嚴重,清刨槽的時間為20天,約占電解槽大修時間的一半。該器具有體積小、重量輕、動力強勁,工作時無震動、無衝擊、無噪聲、無粉塵,工作效率高等特點。
20世紀90年代以來,一種岩石分裂技術開始套用於鋁電解槽清刨槽作業中,它能大塊大塊地分裂、破碎拆除陰極炭塊和爐襯,實現無振動、無噪聲、無粉塵工作,清刨槽時間明顯縮短,極大地提高了工作效率。但是,這種刨槽新工藝所使用的油壓分裂機為進口設備,不僅價格昂貴,產品更新換代快,備件供貨周期長,而且缺乏互換性,損壞的設備得不到及時修復,易造成設備閒置;另外,進口設備是以壓縮空氣為動力,受風源的影響較明顯。以上諸多不利因素,直接影響了油壓分裂機刨槽新技術在鋁電解槽大修中的套用。
脹裂原理
通常被破碎的物體(如混凝土、岩石等)的抗壓強度很高,而抗拉強度卻低於其抗壓強度的10%。破碎器正是利用脆性材料抗拉強度低的這一特性,運用楔塊組的相對運動將油壓能轉變為機械能,使楔塊組產生擴張分裂力,讓混凝土和岩石從內部分裂,可進行有效破裂。油壓分裂機主要由油壓泵、脹裂油缸和高壓油管組成。工作時,電機驅動油壓泵工作,油壓泵輸出的油壓油通過控制閥進入脹裂油缸,使脹裂油缸的活塞前進,推動活塞所帶的中間楔形插頭外伸,並將兩個反向楔形塊向兩邊撐開,在被破壞物內部產生巨大的脹裂力,使被破壞物脹裂 。
性能特點
(1)安全性
分裂器在油壓力的作用下可控性好,不會像爆破和其它衝擊性地拆除存在安全隱患,它無需採用其它的安全措施。
(2)環保性
分裂器工作時,不會產生震動、衝擊、噪聲、粉塵、飛屑,周圍的環境不會受到影響。即使在人口稠密地區或室內,以及精密設備旁邊,都可以無干擾地進行施工。
(3)經濟性
分裂器在數秒即可完成分裂過程,並且可以連續不間斷的工作,效率高;運行及其維護保養成本低;無需像爆破作業那樣採用隔離或其它的安全措施,避免因破裂而使周圍暫停施工。
(4)易操作性
分離器的人性化設計,確保了其使用簡單易學,僅需單人操作;維護保養便捷,使用壽命長;分裂器和泵站搬運方便。
套用實例
(1)分裂器以其巨大的分裂力廣泛套用於隊衝擊、震動要求嚴格的基礎、地面和鋼筋混凝土牆體的拆除以及局部的改造。
(2)在採石場的放料開採中具有很大的技術優勢。與爆破或其它的人工方式相比,具有安全、環保、成材率也得到了很大地提高,並且降低了開採成本。
(3)在地震、礦難等各種災難的搶險中,可利用穿破牆體,破碎山體塌方滾落在公路上的巨石,到達快速清除路障的目的 。
脹裂油缸
脹裂油缸是將油壓能轉變成機械能的部件,該工具為手持式工具,確保在使用強度的前提下考慮重量輕、移動方便等要求,缸體選用7A04-GB/T3190-1996並進行淬火及時效處理,以其提高缸體的強度;連線體等結構採用鋁合金組件,此外為了減輕重量,活塞桿採用中空的結構;高壓50MPa對活塞的密封·66·工具機與油壓第36卷性要求較高,整個密封均採用了進口密封(輕質聚氨脂)極大地提高了油缸的密封性,提高了工作效率,減少了維修次數。