專利名稱：一種雙打擊一體化液壓開口機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高效能雙打擊一體化液壓開口機(jī)，適用于大中型煉鐵高爐的爐前開口、地礦鑿巖、冶金料罐清理、搶險(xiǎn)破拆等。
背景技術(shù)：
目前，高爐冶煉的開鐵口操作難度日益增加，其主要原因是高爐鐵口燒結(jié)強(qiáng)度顯著提高，耐火料燒結(jié)硬度高，鐵口內(nèi)夾鐵，現(xiàn)有高爐設(shè)備基礎(chǔ)及結(jié)構(gòu)件實(shí)際承載偏小，對開口機(jī)自重有限制。面對此種工況，現(xiàn)有的開口機(jī)暴露出的主要是問題有實(shí)際輸出沖擊功率小，頻率低，無法克服退鉆阻力。具有兩套沖擊裝置，結(jié)構(gòu)復(fù)雜設(shè)備故障率高，操作困難。自重大，使選型受限。現(xiàn)有設(shè)備結(jié)構(gòu)不合理難于快速維護(hù)。防護(hù)不足，壽命短
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對堅(jiān)硬、復(fù)雜的鐵口及巖體等對象，提供一種雙打擊一體化液壓開口機(jī)，同時(shí)滿足高功率、高頻率、結(jié)構(gòu)一體化、高可靠、易操作、易維護(hù)的要求。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的
一種雙打擊一體化液壓開口機(jī)，它包括釬具組件，釬具組件外部從前部至后部依次設(shè)有前支撐裝置、沖擊裝置和旋轉(zhuǎn)裝置，釬具組件后端部設(shè)有止退組件，止退組件外端設(shè)有旋轉(zhuǎn)接頭組件，所述的釬具組件包括振打桿，振打桿前端連接有鉆桿接套；所述的沖擊裝置包括沖擊功能模塊和換向控制功能模塊，沖擊功能模塊包括缸套，缸套內(nèi)設(shè)有活塞，缸套兩端設(shè)有前、后封套，缸套和活塞之間設(shè)有前后導(dǎo)套；換向控制功能模塊包括閥座、閥套、閥蓋和閥芯，換向控制模塊用于控制活塞向不同方向運(yùn)動(dòng)；所述的活塞和缸套之間設(shè)有貫穿潤滑氣路，所述的活塞的兩端液壓作用面積不同，從而保證在活塞兩端液壓強(qiáng)相同情況下具有不同的壓力。上述的沖擊裝置還包括蓄能功能模塊，所述的蓄能功能模塊包括蓄能器座、蓄能器蓋、充氮嘴、和隔膜，蓄能功能模塊用于增加沖擊能量。上述的蓄能沖擊模塊設(shè)計(jì)2個(gè)，分布在缸套周圍不同的位置。上述的旋轉(zhuǎn)裝置包括液壓馬達(dá)，液壓馬達(dá)與馬達(dá)座的止口定位并固連，花鍵軸的內(nèi)花鍵與液壓馬達(dá)定位并傳遞扭矩，花鍵軸的外花鍵與小齒輪定位并傳遞扭矩，圓錐滾子軸承的外圓與齒輪箱上的孔定位，圓錐滾子軸承內(nèi)孔與花鍵軸外圓定位，齒輪悶蓋壓緊圓錐滾子軸承，使得小齒輪軸向沒有竄動(dòng)；小齒輪外捏合大齒輪，并與大齒輪軸線平行，花鍵套、后支撐套、后限位環(huán)均與大齒輪同軸安裝，花鍵套外花鍵與大齒輪的內(nèi)花健連接傳遞扭矩，花鍵套內(nèi)花鍵與振打桿外花健連接傳遞扭矩。上述的大齒輪兩側(cè)設(shè)有滾針軸承、推力軸承一和推力軸承二,用于減小大齒輪與齒輪箱下孔定位偏差和回轉(zhuǎn)摩擦力，后座從后向前與齒輪箱固連使推力軸承一和推力軸承二適當(dāng)預(yù)緊。
上述的圓錐滾子軸承設(shè)置兩個(gè)，分別分布在花鍵軸的兩端；所述的滾針軸承設(shè)置兩個(gè)，分別分布在大齒輪的兩端。上述的釬具止退組件包括止退環(huán)、吸震環(huán)、后蓋和滑環(huán)。上所述的前支撐裝置包括前緩沖套、前限位環(huán)、前支座和前支撐套，前支座后部止口與壓蓋的外圓同軸定位，并通過螺栓與沖擊裝置連接。上述的換向控制功能模塊與左右通用機(jī)座的孔同軸定位，并在前后分別用一壓蓋通過螺栓壓緊。上述的鉆桿接套內(nèi)設(shè)有插銷，便于連接鉆桿和向鉆桿傳遞沖擊力和扭矩。本發(fā)明取得了以下的技術(shù)效果
本發(fā)明功率重量比高，沖擊頻率高，鉆進(jìn)效能高；逆向沖擊力大、可用于高爐埋棒開口工藝；卡鉆時(shí)僅需臺(tái)車后退即可逆向沖擊，縮短退鉆時(shí)間，避免誤操作；各功能為模塊結(jié)構(gòu)可維護(hù)性很好，故障率低；針對機(jī)械沖擊和水流的防護(hù)性能好，使得設(shè)備壽命更長；可用于左右式送進(jìn)臺(tái)車，廣泛用于該開口機(jī)適用于大中型煉鐵高爐的爐前開口、地礦鑿巖、冶金料罐清理、搶險(xiǎn)坡拆。具體表現(xiàn)在
1、分布及安裝方式特點(diǎn)是前支撐裝置位于本開口機(jī)前部，沖擊裝置位于本開口機(jī)中部，旋轉(zhuǎn)裝置位于本開口機(jī)后部，釬具止退組件、旋轉(zhuǎn)接頭組件裝在旋轉(zhuǎn)裝置后，快裝釬具組件安裝時(shí)從機(jī)體后部插入，整機(jī)不需調(diào)整即可與左、右向的送進(jìn)臺(tái)車安裝；
2、沖擊裝置特點(diǎn)是正向、逆向沖擊采用一體化方式，液壓往復(fù)采用后腔回油高頻差動(dòng)，沖擊、換向、蓄能均為模塊；
3、旋轉(zhuǎn)裝置特點(diǎn)是齒輪采用滾動(dòng)軸承支承，軸向、徑向均為滾動(dòng)支承，運(yùn)行精度高阻力小,適應(yīng)沖擊載荷和少油環(huán)境；
4、防護(hù)特點(diǎn)是釬具止退組件克服運(yùn)行時(shí)的不利沖擊。旋轉(zhuǎn)接頭組件、快裝釬具組件可防止水流侵入其他機(jī)構(gòu)、貫穿潤滑氣路從機(jī)體后部向前逐一潤滑滑動(dòng)件并起到冷卻、防塵作用。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。圖I是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意 圖2是圖I在A-A處的剖視 圖3是本發(fā)明的液壓往復(fù)示意 圖4是本發(fā)明的一體化沖擊示意 圖5是本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)示意 圖6是本發(fā)明的釬具快裝和左右通用示意 圖7是本發(fā)明的水防護(hù)、貫穿潤滑示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1-7所示一種雙打擊一體化液壓開口機(jī),它包括釬具組件,釬具組件外部從前部至后部依次設(shè)有前支撐裝置、沖擊裝置和旋轉(zhuǎn)裝置，釬具組件后端部設(shè)有止退組件，止退組件外端設(shè)有旋轉(zhuǎn)接頭組件20，所述的釬具組件包括振打桿3，振打桿前端連接有鉆桿接套2 ;所述的沖擊裝置包括沖擊功能模塊和換向控制功能模塊，沖擊功能模塊包括缸套33，缸套內(nèi)設(shè)有活塞4，缸套兩端設(shè)有前、后封套35、31，缸套和活塞之間設(shè)有前后導(dǎo)套34、32 ;換向控制功能模塊包括閥座44、閥套42、閥蓋40、43和閥芯41，換向控制模塊用于控制活塞向不同方向運(yùn)動(dòng)；所述的活塞和缸套之間設(shè)有貫穿潤滑氣路45，所述的活塞的兩端液壓作用面積不 同，從而保證在活塞兩端液壓強(qiáng)相同情況下具有不同的壓力。所述的沖擊裝置還包括蓄能功能模塊，所述的蓄能功能模塊包括蓄能器座7、蓄能器蓋8、充氮嘴9、和隔膜10，蓄能功能模塊用于增加沖擊能量。所述的蓄能沖擊模塊設(shè)計(jì)2個(gè)，分布在缸套周圍不同的位置。所述的旋轉(zhuǎn)裝置包括液壓馬達(dá)17，液壓馬達(dá)與馬達(dá)座16的止口定位并固連，花鍵軸14的內(nèi)花鍵與液壓馬達(dá)定位并傳遞扭矩，花鍵軸的外花鍵與小齒輪15定位并傳遞扭矩，圓錐滾子軸承13的外圓與齒輪箱11上的孔定位，圓錐滾子軸承內(nèi)孔與花鍵軸外圓定位，齒輪悶蓋12壓緊圓錐滾子軸承，使得小齒輪軸向沒有竄動(dòng)；小齒輪外捏合大齒輪27，并與大齒輪軸線平行，花鍵套23、后支撐套28、后限位環(huán)29均與大齒輪同軸安裝，花鍵套外花鍵與大齒輪的內(nèi)花健連接傳遞扭矩，花鍵套內(nèi)花鍵與振打桿3外花健連接傳遞扭矩。所述的大齒輪兩側(cè)設(shè)有滾針軸承25、推力軸承一 26和推力軸承二 30，用于減小大齒輪與齒輪箱11下孔定位偏差和回轉(zhuǎn)摩擦力，后座24從后向前與齒輪箱固連使推力軸承一和推力軸承二適當(dāng)預(yù)緊。所述的圓錐滾子軸承設(shè)置兩個(gè)，分別分布在花鍵軸的兩端；所述的滾針軸承設(shè)置兩個(gè)，分別分布在大齒輪的兩端。所述的釬具止退組件包括止退環(huán)18、吸震環(huán)19、后蓋21和滑環(huán)22。所述的前支撐裝置包括前緩沖套36、前限位環(huán)37、前支座38和前支撐套39，前支座后部止口與壓蓋5的外圓同軸定位，并通過螺栓與沖擊裝置連接。所述的換向控制功能模塊與左右通用機(jī)座6的孔同軸定位，并在前后分別用一壓蓋5通過螺栓壓緊。所述的鉆桿接套內(nèi)設(shè)有插銷1，便于連接鉆桿和向鉆桿傳遞沖擊力和扭矩。I、本發(fā)明的液壓往復(fù)原理為
開口機(jī)啟動(dòng)時(shí)如果活塞4位于后方位置，缸套33前腔的高壓油經(jīng)孔道進(jìn)入缸套33的X腔，使閥芯41上行，閥芯41上行到位后使缸套33的后腔與高壓油P接通，活塞4向前部位置運(yùn)動(dòng)?；钊?向前到位時(shí)，缸套33的X腔內(nèi)的高壓油經(jīng)活塞4的環(huán)道流向低壓T，使得閥芯41所受合力反向，閥芯41下行。閥芯41下行到位后，缸套33后腔與低壓油T接通，活塞4向后位置運(yùn)動(dòng)，活塞4到達(dá)后位置后又開始下一個(gè)循環(huán)。當(dāng)開口機(jī)啟動(dòng)時(shí)如果活塞4位于前位置，同樣可以激活往復(fù)動(dòng)作，并不斷運(yùn)行?；钊?的兩端液壓作用面積不同，不論活塞4向前或向后運(yùn)行，缸套33的前腔均保持與P接通，當(dāng)缸套33的后腔與P接通時(shí)活塞向前運(yùn)行，當(dāng)缸套33的后腔與T接通時(shí)活塞向后運(yùn)行。本發(fā)明的液壓往復(fù)液壓原理屬于后腔回油差動(dòng)類型，活塞4的線速度和往復(fù)頻率均高于現(xiàn)有產(chǎn)品?；钊?為中空管狀件，其零件質(zhì)量、液壓作用面積和接觸面積都大于現(xiàn)有產(chǎn)品，因此本發(fā)明可在同等的液壓源條件下獲得較大的正、逆向沖擊能和較大的實(shí)際輸出功率。2、本發(fā)明的一體化沖擊原理為
在設(shè)備運(yùn)行時(shí)活塞4的往復(fù)運(yùn)動(dòng)范圍并不變化。送進(jìn)臺(tái)車向前行走，遇到阻力時(shí)振打桿3相對活塞4向后移動(dòng)，活塞4打擊正沖擊面，推動(dòng)鉆桿接套2和鉆桿。送進(jìn)臺(tái)車向后行走，如果鉆桿被卡住，振打桿3相對活塞向前移動(dòng)，活塞4打擊逆沖擊面，向后拔鉆桿接套2和鉆桿。因此正、逆打的轉(zhuǎn)換是通過操作臺(tái)車車向前或向后運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的，單個(gè)沖擊活塞4的往復(fù)動(dòng)作即可實(shí)現(xiàn)正、逆向的沖擊。3、本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)原理為
液壓馬達(dá)17產(chǎn)生扭矩和轉(zhuǎn)速，旋轉(zhuǎn)動(dòng)作依次傳向花鍵軸14、小齒輪15、大齒輪27、花鍵套23、振打桿3、鉆桿接套2、插銷I、鉆桿。
4、本發(fā)明的釬具快裝原理為
本發(fā)明更換振打桿3之前，先將液壓馬達(dá)17反向回轉(zhuǎn)使鉆桿接套2松脫，然后將后蓋21連同旋轉(zhuǎn)接頭20 —同向后拆出，接著將花鍵套23從大齒輪27中向后取出。此時(shí)振打桿3既可向后抽出，新零件裝入時(shí)將上述方法反序進(jìn)行即可。而現(xiàn)有產(chǎn)品拆出釬具時(shí)需要將設(shè)備大部分解體。本發(fā)明更換釬具時(shí)其前支撐裝置、沖擊裝置、旋轉(zhuǎn)裝置的主要結(jié)構(gòu)無需分解，實(shí)現(xiàn)了快裝。過程中保持了設(shè)備的完整性，減少了勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)設(shè)備在線維護(hù)，避免了意外污染。5、本發(fā)明的水防護(hù)原理為
本發(fā)明中由旋轉(zhuǎn)接頭組件20、振打桿3、鉆桿接套2連接形成一路軸向孔道，相鄰兩件間均有密封，保證水霧從中通過時(shí)不會(huì)向本發(fā)明的其他機(jī)械結(jié)構(gòu)泄漏，避免污染和侵蝕。其中旋轉(zhuǎn)接頭組件20與后蓋21螺栓連接止口定位兩者均與齒輪箱11保持相對靜止，當(dāng)振打桿3被驅(qū)動(dòng)繞其軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)將與旋轉(zhuǎn)接頭20產(chǎn)生同軸的相對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)接頭20前端進(jìn)入振打桿3后部的內(nèi)孔，在此部位旋轉(zhuǎn)接頭上裝有三組旋轉(zhuǎn)密封件實(shí)現(xiàn)密封，在此三組密封件的中、后兩者之間有一路孔道通向機(jī)體以外，隨時(shí)將滲漏的水引出，保證在旋轉(zhuǎn)密封處沒有內(nèi)漏。振打桿3與鉆桿接套2以螺紋連接，該兩件間有兩處密封，其中鉆桿接套2內(nèi)螺紋底部臺(tái)階為內(nèi)凹的錐面，振打桿3前端部為外凸的球面，此錐面與球面形成了機(jī)械密封，并且隨著扭轉(zhuǎn)與沖擊的進(jìn)行螺紋扭緊使得密封效果愈發(fā)嚴(yán)密。振打桿3與鉆桿接套2之間另一處密封為靜密封，此處裝有密封件。此兩處密封的嚴(yán)密程度和耐震動(dòng)能力均比現(xiàn)有產(chǎn)品有顯著提升。6、本發(fā)明的貫穿式油霧化原理。本發(fā)明的油霧潤滑通路從后向前貫穿整機(jī)，為滑動(dòng)件提供冷卻和氣霧潤滑。其中花鍵套23、振打桿3、活塞4、鉆桿接套2各件同軸安裝，非支撐部位環(huán)形縫隙l_2mm，支撐部位均開有氣槽，容許O. 5-lm3/min流量的氣霧通過。由于該潤滑流道貫穿機(jī)體，各部位流速平穩(wěn)，獲油均勻，冷卻效果明顯，可保持機(jī)體潤滑油量5-7ml/min，在環(huán)境輻射溫度75°C時(shí)仍保持機(jī)體工作溫度低于55°C。當(dāng)氣流從逸出口排放時(shí)可帶走熱量并阻止灰塵進(jìn)入。7、本發(fā)明的左右式小車通用原理
由于開口機(jī)要安裝到送進(jìn)臺(tái)車上工作，臺(tái)車根據(jù)環(huán)境需要有左式、右式之分。而現(xiàn)有產(chǎn)品在安裝左、右不同的臺(tái)車時(shí)需要將機(jī)體各部分拆開后重新裝配，容易對設(shè)備造成污染。有些產(chǎn)品甚至無法調(diào)整，只得需要訂購左式或右式設(shè)備，造成了庫存量大。根據(jù)本發(fā)明的左右通用機(jī)座6在設(shè)備工作軸線兩側(cè)均設(shè)有安裝面，當(dāng)與左式臺(tái)車安裝時(shí)采用左向安裝面，當(dāng)于右式小車安裝時(shí)采用右向安裝面。兩安裝面連接尺寸相同，與設(shè)備工作軸線平行且距離相同，使設(shè)備維護(hù)、使用更加快捷。
權(quán)利要求
1.一種雙打擊一體化液壓開口機(jī)，其特征在于它包括釬具組件，釬具組件外部從前部至后部依次設(shè)有前支撐裝置、沖擊裝置和旋轉(zhuǎn)裝置，釬具組件后端部設(shè)有止退組件，止退組件外端設(shè)有旋轉(zhuǎn)接頭組件(20)，所述的釬具組件包括振打桿(3)，振打桿前端連接有鉆桿接套(2);所述的沖擊裝直包括沖擊功能|吳塊和換向控制功能|吳塊，沖擊功能|吳塊包括缸套(33)，缸套內(nèi)設(shè)有活塞(4)，缸套兩端設(shè)有前、后封套(35、31)，缸套和活塞之間設(shè)有前后導(dǎo)套(34、32);換向控制功能模塊包括閥座(44)、閥套(42)、閥蓋(40、43)和閥芯(41)，換向控制模塊用于控制活塞向不同方向運(yùn)動(dòng)；所述的活塞和缸套之間設(shè)有貫穿潤滑氣路(45)，所述的活塞的兩端液壓作用面積不同，從而保證在活塞兩端液壓強(qiáng)相同情況下具有不同的壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙打擊一體化液壓開口機(jī)，其特征在于所述的沖擊裝置還包括蓄能功能模塊，所述的蓄能功能模塊包括蓄能器座(7)、蓄能器蓋(8)、充氮嘴(9)、和隔膜(10)，蓄能功能模塊用于增加沖擊能量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙打擊一體化液壓開口機(jī)，其特征在于所述的蓄能沖擊模塊設(shè)計(jì)2個(gè)，分布在缸套周圍不同的位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的雙打擊一體化液壓開口機(jī)，其特征在于所述的旋轉(zhuǎn)裝置包括液壓馬達(dá)(17)，液壓馬達(dá)與馬達(dá)座(16)的止口定位并固連，花鍵軸(14)的內(nèi)花鍵與液壓馬達(dá)定位并傳遞扭矩，花鍵軸的外花鍵與小齒輪(15)定位并傳遞扭矩，圓錐滾子軸承(13)的外圓與齒輪箱(11)上的孔定位，圓錐滾子軸承內(nèi)孔與花鍵軸外圓定位，齒輪悶蓋(12)壓緊圓錐滾子軸承，使得小齒輪軸向沒有竄動(dòng)；小齒輪外捏合大齒輪(27)，并與大齒輪軸線平行，花鍵套(23)、后支撐套(28)、后限位環(huán)(29)均與大齒輪同軸安裝，花鍵套外花鍵與大齒輪的內(nèi)花健連接傳遞扭矩，花鍵套內(nèi)花鍵與振打桿(3)外花健連接傳遞扭矩。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙打擊一體化液壓開口機(jī)，其特征在于所述的大齒輪兩側(cè)設(shè)有滾針軸承(25 )、推力軸承一(26 )和推力軸承二( 30 )，用于減小大齒輪與齒輪箱(11)下孔定位偏差和回轉(zhuǎn)摩擦力，后座(24)從后向前與齒輪箱固連使推力軸承一和推力軸承二適當(dāng)預(yù)緊。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙打擊一體化液壓開口機(jī)，其特征在于所述的圓錐滾子軸承設(shè)置兩個(gè)，分別分布在花鍵軸的兩端；所述的滾針軸承設(shè)置兩個(gè)，分別分布在大齒輪的兩端。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的雙打擊一體化液壓開口機(jī)，其特征在于所述的釬具止退組件包括止退環(huán)(18 )、吸震環(huán)(19 )、后蓋(21)和滑環(huán)(22 )。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的雙打擊一體化液壓開口機(jī)，其特征在于所述的前支撐裝置包括前緩沖套(36)、前限位環(huán)(37)、前支座(38)和前支撐套(39)，前支座后部止口與壓蓋(5)的外圓同軸定位，并通過螺栓與沖擊裝置連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的雙打擊一體化液壓開口機(jī)，其特征在于所述的換向控制功能模塊與左右通用機(jī)座(6)的孔同軸定位，并在前后分別用一壓蓋(5)通過螺栓壓緊。
10.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的雙打擊一體化液壓開口機(jī)，其特征在于所述的鉆桿接套內(nèi)設(shè)有插銷(I )，便于連接鉆桿和向鉆桿傳遞沖擊力和扭矩。
全文摘要
一種雙打擊一體化液壓開口機(jī)，它包括釬具組件，釬具組件外部從前部至后部依次設(shè)有前支撐裝置、沖擊裝置和旋轉(zhuǎn)裝置，釬具組件后端部設(shè)有止退組件，止退組件外端設(shè)有旋轉(zhuǎn)接頭組件，釬具組件后端部設(shè)有止退組件，止退組件外端設(shè)有旋轉(zhuǎn)接頭組件，所述的釬具組件包括振打桿，振打桿前端連接有鉆桿接套；所述的沖擊裝置包括沖擊功能模塊和換向控制功能模塊。本發(fā)明適應(yīng)堅(jiān)硬鐵口，逆向沖擊輸出功率高，不退鉆；正向、逆向沖擊裝置一體化，退鉆時(shí)僅需臺(tái)車后退即可逆向沖擊，縮短退鉆時(shí)間，避免誤操作；模塊化設(shè)計(jì)，維護(hù)性很好，故障率低；防護(hù)性能好，設(shè)備壽命長。
文檔編號(hào)C21B7/12GK102912052SQ20121042034
公開日2013年2月6日 申請日期2012年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月29日
發(fā)明者燕相彪, 楊駿, 鄧攀, 胡華平, 楊華生, 范楊波, 胡小龍 申請人:宜昌市燕獅科技開發(fā)有限責(zé)任公司