專利名稱：新型振動(dòng)鉆具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種在煤礦、冶金礦山和隧道中打孔的新型振動(dòng)鉆機(jī)，是一種以旋轉(zhuǎn)為主、振動(dòng)為輔的新型振動(dòng)鉆具。
目前，無(wú)論是煤礦、冶金礦山、工程隧道鉆孔所使用的煤電鉆、電動(dòng)錨桿機(jī)、氣動(dòng)錨桿機(jī)和錨桿機(jī)，由電動(dòng)機(jī)或氣馬達(dá)、液壓馬達(dá)通過(guò)齒輪減速后帶動(dòng)鉆桿、鉆頭旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)切削鉆孔。實(shí)用新型專利ZL96213902.5是一種鉆鑿聯(lián)合作用的沖擊式煤電鉆，實(shí)用新型專利ZL98250243.5則保護(hù)的是振動(dòng)源為花鍵套式的高頻式振動(dòng)鉆。但這二種專利有一個(gè)共同的缺點(diǎn)，振動(dòng)或沖擊機(jī)構(gòu)是一個(gè)滑動(dòng)磨擦副，當(dāng)被鉆物體硬度較高時(shí)，軸向力通過(guò)摩擦副轉(zhuǎn)換成熱能使鉆具發(fā)熱，被鉆物體硬度越高，軸向力也越大，電鉆也就越熱，熱到人不能手持操作。熱量過(guò)高使電鉆塑料風(fēng)扇罩熔化變形，打壞風(fēng)扇葉輪，極易燒毀電鉆電動(dòng)機(jī)。
本實(shí)用新型的目的就是公開(kāi)一種以旋轉(zhuǎn)切削為主、以振動(dòng)為輔，以滾動(dòng)副作為振動(dòng)機(jī)構(gòu)的新型振動(dòng)鉆具，以提高鉆孔效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度和提高鉆具壽命。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案如下它是由煤電鉆或電動(dòng)錨桿機(jī)、氣動(dòng)錨桿機(jī)或液壓錨桿機(jī)上的電動(dòng)機(jī)或氣、液壓馬達(dá)(1)主軸(4)上的齒輪(5)通過(guò)傳動(dòng)軸(11)上的大齒輪(6)使傳動(dòng)軸(11)旋轉(zhuǎn)，用螺紋固定在傳動(dòng)軸(11)的振動(dòng)套(8)上的鋼球在軸向力的作用下，與振動(dòng)器外殼(10)上的固定振動(dòng)套(7)在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)產(chǎn)生軸向位移。由于固定振動(dòng)套(7)端面上的園弧齒數(shù)量較多且高度較低，傳動(dòng)軸(11)的轉(zhuǎn)速又較高，因而使傳動(dòng)軸(11)產(chǎn)生的軸向位移變成了軸向振動(dòng)。傳動(dòng)軸(11)由前后兩端的軸承(3)(9)支撐，與振動(dòng)器外殼(10)聯(lián)接的軸承為普通球軸承(9)，鉆套(12)用螺紋固定在傳動(dòng)軸(11)上。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見(jiàn)的。其一，本實(shí)用新型的振動(dòng)套為一對(duì)滾動(dòng)摩擦副，磨擦副是線接觸，磨擦面積小，產(chǎn)生的磨擦熱量低，電動(dòng)機(jī)所做的無(wú)用功小，不但不易燒毀，而且還省電節(jié)能。其二，由于活動(dòng)振動(dòng)套上鑲嵌著可活動(dòng)的鋼球，有充分的空間存儲(chǔ)潤(rùn)滑脂，不但可以降低磨擦副的溫度，也可對(duì)磨擦副進(jìn)行潤(rùn)滑，延長(zhǎng)振動(dòng)套的使用壽命。其三，由于旋轉(zhuǎn)的傳動(dòng)軸同時(shí)產(chǎn)生168HZ的振動(dòng)頻率，使單純的旋轉(zhuǎn)切削變成了振動(dòng)加工，這不但提高了切削力，也使鉆頭得到了冷卻，在提高鉆頭壽命的同時(shí)，也擴(kuò)大了加工范圍，提高了生產(chǎn)效率。同時(shí)，也降低了電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象，延長(zhǎng)了電動(dòng)機(jī)使用壽命。其四，由于旋轉(zhuǎn)切削變成了振動(dòng)加工，切屑呈顆粒狀，粉塵小，改善了工人勞動(dòng)環(huán)境。本實(shí)用新型由于具有以上顯而易見(jiàn)的優(yōu)點(diǎn)，不但適用于煤礦采煤掘進(jìn)，中小煤礦、鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦煤層探水，也同樣適用于冶金礦山、非金屬礦山、工程隧道、公路和果園水利建設(shè)。
本實(shí)用新型的
如下圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2、圖3為固定振動(dòng)套結(jié)構(gòu)視圖；圖4為振動(dòng)套結(jié)構(gòu)視以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
如圖1所示，該鉆具電動(dòng)機(jī)(氣、液壓馬達(dá))(1)主軸(4)上的齒輪(5)、通過(guò)傳動(dòng)軸(11)上的齒輪(6)將轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給傳動(dòng)軸(11)，振動(dòng)套(8)通過(guò)螺紋固定在傳動(dòng)軸(11)上，振動(dòng)套(8)端面上的鋼球在軸向力的作用下，沿著固定在振動(dòng)器外殼(10)的固定振動(dòng)套(7)端面上的園弧齒面軸向移動(dòng)，這便產(chǎn)生了振動(dòng)。傳動(dòng)軸(11)由前后兩端的軸承(3)(9)支撐，與振動(dòng)器外殼(10)聯(lián)接的軸承為普通球軸承(9)，與電機(jī)端蓋(2)聯(lián)接的軸承(3)為可軸向移動(dòng)園柱軸承，鉆套(12)用螺紋固定在傳動(dòng)軸(11)上。
在上述固定振動(dòng)套(7)和振動(dòng)套端面(8)上具有不同的齒數(shù)，固定振動(dòng)套(7)端面上為24個(gè)園弧齒，而振動(dòng)套(8)端面上則鑲嵌著12個(gè)鋼球，園弧齒和鋼球園周均勻分布。
上述振動(dòng)套(8)的結(jié)構(gòu)形狀從圖4可以直觀看出，鋼球(13)由保持架(14)固定在振動(dòng)套本體(15)上，保持架(14)與振動(dòng)套本體(15)用厭氧膠粘接成一體，保持架(14)與鋼球(13)外露部分的最大距離為1.5～2mm。
上述固定振動(dòng)套(7)的結(jié)構(gòu)形狀可見(jiàn)圖2圖3所示，固定振動(dòng)套(7)端面上的齒型不同于鋸齒，其齒頂為園弧，齒底同樣也是園弧，兩園弧由直線聯(lián)接，齒形高度為1～1.5mm。
權(quán)利要求1.一種用于煤巖、軟巖、中硬度巖石鉆孔的新型振動(dòng)鉆具，其特征為在普通煤電鉆電動(dòng)機(jī)或錨桿機(jī)的氣、液壓馬達(dá)上加裝滾動(dòng)振動(dòng)機(jī)構(gòu)，電動(dòng)機(jī)或氣馬達(dá)、液壓馬達(dá)(1)的主軸(4)通過(guò)齒輪(5)、傳動(dòng)軸(11)上的齒輪(6)將旋轉(zhuǎn)傳遞給傳動(dòng)軸(11)，固定在傳動(dòng)軸(11)上的振動(dòng)套(8)端面上的鋼球在軸向力作用下，沿著固定在振動(dòng)器外殼(10)上的固定振動(dòng)套(7)端面上的園弧齒在滾動(dòng)旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，帶動(dòng)傳動(dòng)軸(11)進(jìn)行軸向移動(dòng)，
2.如權(quán)利要求1所述的新型振動(dòng)鉆具，其特征在于振動(dòng)套(8)它是由鋼球(13)、保持架(14)及振動(dòng)套本體(15)組成，保持架(14)與振動(dòng)套本體(15)是用厭氧膠粘接而成。
3.如權(quán)利要求1所述的新型振動(dòng)鉆具，其特征是固定振動(dòng)套(7)齒形為園弧，既齒頂為園弧，齒根也為園弧，兩園弧之間用直線聯(lián)接，齒高為1～1.5mm。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于煤礦、冶金礦山、非金屬礦山及隧道工程鉆孔的新型振動(dòng)鉆具。本實(shí)用新型特征是在普通煤電鉆電動(dòng)機(jī)或錨桿機(jī)的氣馬達(dá)上加裝滾動(dòng)振動(dòng)機(jī)構(gòu)，電動(dòng)機(jī)或氣馬、液壓馬達(dá)的主軸通過(guò)齒輪將旋轉(zhuǎn)傳遞給傳動(dòng)軸，固定在傳動(dòng)軸上的振動(dòng)套端面上的鋼球在軸向力作用下，沿著固定在振動(dòng)器外殼上的固定振動(dòng)套端面上的圓弧齒在滾動(dòng)旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，帶動(dòng)傳動(dòng)軸進(jìn)行軸向移動(dòng)，傳動(dòng)軸由前后兩端的軸承支撐，與振動(dòng)器外殼聯(lián)接的軸承為普通球軸承，鉆套用螺紋固定在傳動(dòng)軸上。由于用滾動(dòng)摩擦副代替?zhèn)鹘y(tǒng)的滾動(dòng)摩擦副，降低了因摩擦產(chǎn)生的熱量和能量損失，增加了扭矩，克服了堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象，提高了使用壽命，減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率。
文檔編號(hào)E21B6/02GK2729289SQ20042007281
公開(kāi)日2005年9月28日 申請(qǐng)日期2004年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月29日
發(fā)明者石祖萌 申請(qǐng)人:石祖萌, 楊韜