基于风枪凿岩震源地质预报的减震降噪装置及其使用方法

1.本发明涉及隧道开挖及超前地质预报技术领域，特别涉及一种基于风枪凿岩震源地质预报的减震降噪装置及其使用方法。


背景技术：

2.本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术，并不必然构成现有技术。
3.在隧道施工中，钻爆法仍然是最普遍的隧道施工方法，在钻爆法施工过程中，风枪凿岩会产生大量的噪音，危害施工工人的身体健康；而且风枪凿岩施工作业可产生海量主动震源信号，反演分析风枪地震波可获得隧道地质情况，但是大量的噪音对反演结果的准确性带来较大的影响。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术的不足，本发明根据机械噪声和空气动力噪声两种噪声源特征差异，提供了一种基于风枪凿岩震源地质预报的减震降噪装置及其使用方法，实现了风枪震动噪音的有效控制，提高了风枪凿岩有效震源信噪比。
5.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
6.本发明第一方面提供了一种基于风枪凿岩震源地质预报的减震降噪装置。
7.一种基于风枪凿岩震源地质预报的减震降噪装置，包括：
8.风枪固定架以及套设在风枪凿岩外表面的阻抗复合消音器；
9.风枪固定架，包括：稳定固定底座、固定支撑杆、伸缩结构、固定连接块、减震伸缩结构、侧边安装固定架、橡胶固定块、固定安装架和手持固定架；
10.固定安装架上部的两侧分别设有固定连接块，固定连接块的上部设有手持固定架，手持固定架的两侧设有橡胶固定块，固定安装架的两侧分别设有侧边安装固定架，侧边安装固定架下部的内侧设有连接固定架，连接固定架的下部设有减震伸缩结构，减震伸缩结构的下部设有固定支撑杆，固定支撑杆的下部设有稳定固定底座；
11.风枪本体与固定安装架的底部固定连接，风枪本体远离固定安装架的一侧为工作主杆。
12.作为可选的一种实现方式，阻抗复合消音器的材质为橡胶材料，阻抗复合消音器包括主扩张室和阻抗复合式扩张室。
13.作为可选的一种实现方式，风枪本体与固定安装架通过螺钉连接，固定安装架与固定连接块通过螺钉连接。
14.作为可选的一种实现方式，橡胶固定块与手持固定架粘贴连接。
15.作为可选的一种实现方式，侧边安装固定架与连接固定架通过电动转轴转动连接。
16.作为可选的一种实现方式，连接固定架与减震伸缩结构固定连接，减震伸缩结构与固定支撑杆通过螺钉连接。
17.作为可选的一种实现方式，固定支撑杆与稳定固定底座通过螺栓连接。
18.作为可选的一种实现方式，减震伸缩结构包括稳定固定套杆与伸缩固定杆，稳定固定套杆与伸缩固定杆滑动连接，伸缩固定杆的一端延伸至稳定固定套杆的内部，所述伸缩固定杆的一端安装有滑动限位板，所述滑动限位板的内侧设置有滑动限位槽，且滑动限位板与滑动限位槽滑动连接。
19.作为可选的一种实现方式，稳定固定套杆和伸缩固定杆与伸缩弹簧均固定连接，伸缩弹簧内部的下方安装有稳定内卡块；或者，固定支撑座和橡胶固定垫固定连接，固定支撑座的边角处均设置有固定安装孔。
20.本发明第二方面提供了一种基于风枪凿岩震源地质预报的减震降噪装置的使用方法，利用本发明第一方面所述的基于风枪凿岩震源地质预报的减震降噪装置，包括以下过程：
21.风枪凿岩机工作时，通过减震伸缩结构的伸缩，使得风枪本体的侧边得到受力支撑，进行一次消音，通过阻抗复合消音器进行同时的二次消音。
22.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
23.1、本发明根据机械噪声和空气动力噪声两种噪声源特征差异，提供了一种基于风枪凿岩震源地质预报的减震降噪装置及其使用方法，实现了风枪震动噪音的有效控制，提高了风枪凿岩有效震源信噪比。
24.2、本发明通过安装减震伸缩结构，能够在保障风枪工作性能的同时，使得侧边能够更好地受力支撑，能够在风枪工作的同时进行一定的伸缩，结构简单，通过伸缩弹簧能够更好地保障伸缩性能。
25.3、本发明所述的滑动限位板在滑动限位槽的内部滑动，稳定性更高，解决了现有的风枪需要手持进行工作、不能很好地进行支撑、工作时的稳定性不够高和容易产生噪音的问题。
26.本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
27.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
28.图1为本发明实施例提供的阻抗复合消音器的结构示意图。
29.图2为本发明实施例提供的风枪固定架的结构示意图。
30.其中，1-稳定固定底座；2-工作主杆；3-固定支撑杆；4-减震伸缩结构；5-风枪本体；6-固定连接块，7-连接固定架；8-侧边安装固定架；9-橡胶固定块；10-固定安装架；11-手持固定架；12-主扩张室；13-复合抗阻扩张室。
具体实施方式
31.下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
32.应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常
理解的相同含义。
33.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
34.在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
35.实施例：
36.在用凿岩风枪做隧道开挖或者地质预报时，为了减少噪音对施工工人健康或者试验传感器收集信号的影响，进而对风枪噪音进行控制，本发明实施例提供了一种基于风枪凿岩震源地质预报的减震降噪装置。
37.本实施例中，从风枪的工作特性和噪音机理入手，风枪工作过程中产生的噪音主要包括机械噪音和空气动力噪音，机械噪音主要是由于固体震动产生的，空气动力噪音是气流的起伏运动或动力作用产生的。
38.为了减少上述两种噪音，本发明所述的装置主要包括两部分，第一部分是为了解决空气噪音，而采用抗性消音为主的阻抗复合消音器；第二部分为风枪固定架，用来控制风枪产生的机械噪音。
39.第一部分主要是为了减少气流噪音，设置的一个阻性消音器，阻性消声器是利用阻性吸声材料进行消声的。在橡胶材料中具有许多贯通的微小间隙，因而具有适当的通气性能。当声波进入橡胶材料的空隙中时，大部分在纤维间的空隙内传指，少部分则沿着纤维传播。这种机理是声波在纤维间的空隙内传播时引起空隙间的空气来回运动，而在纤维表面的空气由于受孔壁的影响不易运动起来。因此在纤维附近的空气运动速度就有快有慢，即存在速度梯度。由于空气的粘滞性产生了相应的粘滞阻力，使声波的动能不断地转化为热能，从而使声波衰减。该部分采用具有吸声能力的橡胶材料制作而成，是因为橡胶是一种粘弹性高分子材料，内耗相对较大，基体橡胶的相对分子质量分布可调，能适应各种频率的声波的吸收。利用橡胶材料做一个阻性消音器，在风枪凿岩时，用橡胶做成的消音器套在风枪凿岩机上，扩张室数目为二个，一个主扩张室1，一个阻抗复合式扩张室2，如图1所示。
40.第二部分主要为了减少机械噪音，固定安装架10上方的两侧均安装有固定连接块6，固定连接块6的上方安装有手持固定架11，手持固定架11的两侧均安装有橡胶固定块9，固定安装架10的两侧均安装有侧边安装固定架8，侧边安装固定架8下方的内侧安装有连接固定架7，连接固定架7的下方安装有减震伸缩结构4，减震伸缩结构4的下方安装有固定支撑杆3，固定支撑杆3的下方安装有稳定固定底座1，减震伸缩结构4包括稳定固定套杆和伸缩固定杆。
41.本实施例中，风枪本体5与固定安装架10通过螺钉连接，固定安装架10与固定连接块6通过螺钉连接，橡胶固定块9与手持固定架11粘贴连接。
42.本实施例中，侧边安装固定架8和连接固定架7通过电动转轴转动连接，连接固定架7与减震伸缩结构4固定连接，减震伸缩结构4与固定支撑杆3通过螺钉连接。
43.本实施例中，固定支撑杆3和稳定固定底座1通过螺栓连接，风枪本体下方的中间位置处安装有工作主杆2。
44.本实施例中，稳定固定套杆与伸缩固定杆滑动连接，伸缩固定杆的一端延伸至稳
定固定套杆的内部，所述伸缩固定杆的一端安装有滑动限位板，所述滑动限位板的内侧设置有滑动限位槽，且滑动限位板与滑动限位槽滑动连接。
45.本实施例中，稳定固定套杆和伸缩固定杆与伸缩弹簧均固定连接，伸缩弹簧内部的下方安装有稳定内卡块。
46.本实施例中，固定支撑座和橡胶固定垫固定连接，固定支撑座的边角处均设置有固定安装孔。
47.本实施例中，通过安装有减震伸缩结构，能够在保障风枪工作性能的同时，使得侧边能够更好地受力支撑，同时能够在风枪工作的同时进行一定的伸缩，结构简单，通过伸缩弹簧能够更好地保障伸缩性能，同时滑动限位板在滑动限位槽的内部滑动，稳定性更高，解决了现有的风枪需要手持进行工作，不能很好地进行支撑，工作时的稳定性不够高，容易产生噪音的问题。
48.具体的，风枪凿岩机工作时，通过减震伸缩结构的伸缩，使得风枪本体的侧边得到受力支撑，进行一次消音，通过阻抗复合消音器进行同时的二次消音。
49.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。