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专利号: 202311129728X
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种带有多级放大耦合振动的电磁激励破岩装置,其特征在于,包括:

射孔枪身,包括射孔枪左侧壁(9)和射孔枪右侧壁(2);所述射孔枪左侧壁(9)和所述射孔枪右侧壁(2)上均安装有射孔弹;所述射孔弹内安装有主炸药(15)和炸药引线(17);所述射孔枪左侧壁(9)和所述射孔枪右侧壁(2)内均安装有强阻尼减震机构;

多级耦合共振系统(1),安装在所述射孔枪左侧壁(9)和所述射孔枪右侧壁(2)之间;

破岩锤(8),安装在所述炸药引线(17)的前端;所述破岩锤(8)为永磁体;

电磁振动系统(6),安装在所述炸药引线(17)的前端,并且与所述多级耦合共振系统(1)连接;所述电磁振动系统(6)与所述破岩锤(8)相对设置;

其中,所述破岩锤(8)和所述电磁振动系统(6)均通过减震蓄能机构安装在所述射孔枪左侧壁(9)或所述射孔枪右侧壁(2)上。

2.根据权利要求1所述的带有多级放大耦合振动的电磁激励破岩装置,其特征在于:所述强阻尼减震机构包括若干二级减震组件;所述射孔枪左侧壁(9)和所述射孔枪右侧壁(2)的内壁均安装有若干所述二级减震组件;所述二级减震组件包括枪壁二级弹簧(33)、枪壁三级弹簧(34)、枪壁质量块(35)、枪壁一级阻尼(36)和枪壁一级弹簧(37);所述枪壁一级弹簧(37)和所述枪壁一级阻尼(36)的一侧与所述枪壁质量块(35)连接;所述枪壁质量块(35)远离所述枪壁一级弹簧(37)的一侧与所述枪壁二级弹簧(33)连接;

所述射孔枪左侧壁(9)的内壁一侧与若干所述枪壁一级弹簧(37)和所述枪壁一级阻尼(36)连接,另一侧与若干所述枪壁二级弹簧(33)连接;所述射孔枪右侧壁(2)的内壁一侧与若干所述枪壁一级弹簧(37)和所述枪壁一级阻尼(36)连接,另一侧与若干所述枪壁二级弹簧(33)连接。

3.根据权利要求2所述的带有多级放大耦合振动的电磁激励破岩装置,其特征在于:所述减震蓄能机构包括侧向一级阻尼器(7)、侧向二级阻尼器(5)、侧向一级弹簧(10)、侧向二级弹簧(11)、侧向三级弹簧(13)和侧向四级弹簧(12);

所述射孔枪左侧壁(9)和所述射孔枪右侧壁(2)上均安装有至少两所述侧向三级弹簧(13),两所述侧向三级弹簧(13)分别与所述破岩锤(8)的两侧连接;所述射孔枪左侧壁(9)和所述射孔枪右侧壁(2)上均安装有至少两所述侧向四级弹簧(12),两所述侧向四级弹簧(12)分别与所述电磁振动系统(6)的两侧连接;所述射孔枪左侧壁(9)和所述射孔枪右侧壁(2)上均安装有所述侧向二级弹簧(11)和所述侧向二级阻尼器(5),所述侧向二级弹簧(11)和所述侧向二级阻尼器(5)与所述电磁振动系统(6)连接;所述电磁振动系统(6)与所述破岩锤(8)之间安装有所述侧向一级弹簧(10)和所述侧向一级阻尼器(7)。

4.根据权利要求3所述的带有多级放大耦合振动的电磁激励破岩装置,其特征在于:所述射孔弹包括射孔弹外壳(16),所述射孔枪左侧壁(9)和所述射孔枪右侧壁(2)上均安装有所述射孔弹外壳(16);所述射孔弹外壳(16)内部设有所述主炸药(15),所述主炸药(15)的前端为起爆药(14),所述起爆药(14)前端嵌有所述炸药引线(17),所述炸药引线(17)的前端与所述破岩锤(8)连接。

5.根据权利要求4所述的带有多级放大耦合振动的电磁激励破岩装置,其特征在于:所述多级耦合共振系统(1)包括一级质量块(32)、二级质量块(30)、三级质量块(28)、四级质量块(26)和压电材料(24);所述一级质量块(32)、二级质量块(30)、三级质量块(28)和四级质量块(26)依次安装在所述射孔枪左侧壁(9)和所述射孔枪右侧壁(2)之间;

所述一级质量块(32)通过一级弹簧(31)和一级阻尼器(20)与所述二级质量块(30)连接,所述二级质量块(30)通过二级弹簧(29)和二级阻尼器(21)与所述三级质量块(28)连接,所述三级质量块(28)通过三级弹簧(27)和三级阻尼器(22)与所述四级质量块(26)连接,所述四级质量块(26)通过四级弹簧(25)和四级阻尼器(23)与所述压电材料(24)连接;

所述压电材料(24)的两端接有正极电缆(3)和负极电缆(4),所述正极电缆(3)缠绕在所述电磁振动系统(6)上。

6.根据权利要求5所述的带有多级放大耦合振动的电磁激励破岩装置,其特征在于:所述侧向一级阻尼器(7)包括两挂钩(40),两所述挂钩(40)通过缓冲器(39)和拉杆(41)连接,所述缓冲器(39)和所述拉杆(41)外绕设有阻尼弹簧(42);所述缓冲器(39)外套设有环状箍(43),所述环状箍(43)通过螺丝(38)与所述缓冲器(39)可拆卸连接;两所述挂钩(40)分别与所述破岩锤(8)和所述电磁振动系统(6)连接;

所述侧向二级阻尼器(5)、所述一级阻尼器(20)、所述二级阻尼器(21)、所述三级阻尼器(22)、所述四级阻尼器(23)的结构均与所述侧向一级阻尼器(7)的结构相同。

7.根据权利要求1所述的带有多级放大耦合振动的电磁激励破岩装置,其特征在于:所述炸药引线(17)一端安装有雷管(18)和火药引线(19)。

8.根据权利要求1所述的带有多级放大耦合振动的电磁激励破岩装置,其特征在于:所述射孔枪左侧壁(9)的内壁两侧之间、所述射孔枪右侧壁(2)的内壁两侧之间均连接有若干枪壁三级弹簧(34)。

9.根据权利要求1所述的带有多级放大耦合振动的电磁激励破岩装置,其特征在于:所述破岩锤(8)远离所述电磁振动系统(6)的一端设为尖端。