本發(fā)明涉及礦用鉆機技術領域,具體涉及一種礦用手持雙排七星輪全液壓鉆機。
背景技術:
礦用手持鉆機主要應用于煤礦井巷掘進、放頂用爆破孔、錨桿孔、瓦斯抽放與探測孔、探水孔、注水孔、煤巖層加固或防滅火用注漿孔等小直徑工程。
原先我國礦用手持小型鉆機有煤電鉆和風煤鉆,由于礦用手持鉆機用于煤礦井下及周圍介質中有甲烷、煤塵等爆炸性混合氣體的環(huán)境中,從安全角度考慮,煤電鉆存在安全隱患;風煤鉆鉆孔能力小,且體積大,噪聲大,工作產生灰塵大,工作環(huán)境惡劣,人工操作風煤鉆較為困難。
考慮上述原因,近年來,出現(xiàn)了采用液壓為動力源的礦用手持小型鉆機,該型鉆機主要采用齒輪液壓馬達和擺線液壓馬達的驅動結構,馬達受力不平衡,手工操作時鉆機握桿不容易把持,給現(xiàn)場手動操作帶來極大的困難。
通過專利檢索,存在以下已知的技術方案:
專利1:
申請?zhí)枺篊N201510127210.1,申請日:2015.03.20,授權公告日:2015.06.24,本發(fā)明公開了一種煤礦用全方位履帶式液壓鉆機,包括履帶行走機構和鉆進主機,所述鉆進主機包括動力頭和動力頭機架,所述履帶行走機構的前端設置有支撐立柱,所述支撐立柱上設置有帶動動力頭機架轉動的液壓轉盤機構,所述動力頭機架上還設置有驅動機架上下移動的提升油缸以及驅動動力頭前進后退的推進油缸。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術的不足,能夠在水平面和豎直面內使動力頭機架任意角度轉動,實現(xiàn)了鉆機鉆孔全方位任意角度調整,在施工上揚孔和下斜孔、垂直孔時表現(xiàn)出突出優(yōu)勢。
專利2:
申請?zhí)枺篊N201510061087.8,申請日:2015.02.05,授權公告日:2015.05.20,本發(fā)明公開了一種煤礦用氣液聯(lián)動鉆機,包括主機總成以及控制并連接主機總成的氣液系統(tǒng),所述主機總成包括主機,副支撐,立柱總成,主機用于鉆孔,固定在立柱總成上,副支撐一端鉸接在主機上,另一端通過鉸接座固定在立柱上,所述主機,副支撐,立柱總成構成三角形穩(wěn)定結構;所述氣液系統(tǒng)包括水箱、氣動增壓泵、操作臺、氣液管路,所述主機、立柱總成、水箱、操作臺之間通過氣液管路連接,所述氣動增壓泵連接在氣液管路中間。本發(fā)明采用壓縮空氣帶動氣動增壓泵將水注入立柱,提供支撐,并能夠自動補壓;采用壓縮空氣將水箱內的水壓入進給油缸中,實現(xiàn)油缸的快進快退,提高鉆孔效率;本發(fā)明重量輕、結構簡單、移動方便、適用于各類硬度巖層。
專利3:
申請?zhí)枺篊N201210230151.7,申請日:2012.07.05,授權公告日:2014.01.22,本發(fā)明公開一種煤礦用導軌式乳化液液壓鉆機。該乳化液液壓鉆機包括導軌式機架、推進裝置、動力裝置、鉆孔裝置、操縱控制裝置,使用高水基乳化液為工作介質,以非圓行星齒輪系結構形式乳化液馬達做動力源;同時采取設置有快、慢兩級變速的變速機構增加調速范圍,配有簡便有效濕式鉆進作業(yè)供水方式,選擇花鍵連接、中間軸傳遞、高效減振墊圈措施消減吸納鉆進軸向振動力向乳化液馬達傳遞等多項創(chuàng)新技術結構措施,用于在煤巷、煤巖巷、采煤作業(yè)面上進行各種鉆進作業(yè),具有輸出扭矩大、低速性能好、承載能力強、作業(yè)質量高、適用范圍廣等突出技術特征,可以取得提高生產效率、減輕勞動強度,消除安全隱患等多重經濟效益和社會效益。
通過以上的檢索發(fā)現(xiàn),以上技術方案沒有影響本發(fā)明的新穎性;并且以上專利文件的相互組合沒有破壞本發(fā)明的創(chuàng)造性。
技術實現(xiàn)要素:
(一)解決的技術問題
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供了一種礦用手持雙排七星輪全液壓鉆機,以克服礦用電鉆中煤電鉆存在安全隱患,風煤鉆鉆孔能力小,且體積大,噪聲大,工作產生灰塵大,工作環(huán)境惡劣,人工操作風煤鉆較為困難,而采用液壓為動力源的礦用手持小型鉆機,馬達受力不平衡,手工操作時鉆機握桿不容易把持,給現(xiàn)場手動操作帶來極大的困難的問題。
(二)技術方案
為實現(xiàn)以上目的,本發(fā)明通過以下技術方案予以實現(xiàn):一種礦用手持雙排七星輪全液壓鉆機,包括機體外殼、握把、聯(lián)軸器、鉆頭、鉆桿、進油口和出油口,還包括靜力平衡式液壓馬達,所述機體外殼包括左端外殼和右端外殼,所述左端外殼為空心有蓋無底腔體結構,所述右端外殼為空心有底無蓋腔體結構,所述左端外殼和右端外殼通過螺栓固定連接,兩者內腔連通為一個整體,所述左端外殼外側面固定連接有握把;
所述左端外殼和右端外殼內配合連接有靜力平衡式液壓馬達,所述靜力平衡式液壓馬達包括左端蓋、配流套外殼、配流套、透蓋、雙排七星輪外殼、雙排七星輪、空心活塞、雙排偏心曲軸、軸承和中間端蓋,所述左端蓋固定連接有配流套外殼,所述配流套外殼內配合連接有配流套,所述雙排七星輪外殼為空心有蓋無底腔體結構,其有蓋端連接有配流套外殼,無蓋端配合連接有透蓋,腔體內部配合連接有雙排七星輪,所述雙排七星輪兩側各設有一個軸承,所述雙排偏心曲軸一端通過密封圈密封配合連接有配流套,另一端通過雙排七星輪兩側的軸承與雙排七星輪轉動連接,所述雙排偏心曲軸上的兩個凸輪和雙排七星輪配合連接;
雙排七星輪外殼側面設有通孔,通孔內配合連接有空心活塞,所述雙排七星輪外部連接有空心活塞,所述雙排七星輪外殼外部連接有中間端蓋;
所述雙排偏心曲軸通過聯(lián)軸器連接有鉆桿,所述鉆桿配合固定連接有鉆頭。
進一步的,還包括組合閥,所述組合閥包括節(jié)流閥閥芯、端蓋、閥體、手柄、換向閥閥芯、安全閥閥芯、調節(jié)螺桿、節(jié)流閥彈簧、減壓閥彈簧和減壓閥閥芯,所述左端外殼頂部固定連接有閥體,所述閥體為空心有底無蓋腔體結構,頂部配合連接有端蓋,所述節(jié)流閥閥芯、換向閥閥芯、安全閥閥芯和減壓閥閥芯通過殼體固定于閥體內腔;
所述減壓閥閥芯內底部設有減壓閥彈簧,所述節(jié)流閥閥芯內底部設有節(jié)流閥彈簧,所述安全閥閥芯內頂部設有調節(jié)螺桿;所述閥體側面設有環(huán)形手柄槽,所述換向閥閥芯上設有用以改變換向閥閥芯通油位置的手柄,所述手柄配合活動連接于手柄槽內;
所述閥體上設有進油口和出油口,所述進油口連通有減壓閥閥芯,所述減壓閥閥芯的出油口連通有節(jié)流閥閥芯的進油口,所述節(jié)流閥閥芯的出油口連通有換向閥閥芯和安全閥閥芯的進油口,所述換向閥閥芯連通有出油口,所述安全閥閥芯連接有外界執(zhí)行元件。
進一步的,所述靜力平衡式液壓馬達與聯(lián)軸器之間還連接有增速器,所述增速器包括高速軸軸承、太陽輪、行星輪、行星架、齒圈和高速軸,所述雙排七星輪外殼通過偏心曲軸軸承轉動連接有雙排偏心曲軸,所述雙排偏心曲軸固定連接有行星架,所述行星架固定連接有行星輪,所述行星輪外側與齒圈嚙合連接,內側與太陽輪嚙合連接,所述太陽輪固定連接有高速軸,所述高速軸通過高速軸軸承轉動連接有聯(lián)軸器,所述聯(lián)軸器連接有鉆桿,所述高速軸軸承固定在右端外殼內部。
進一步的,所述雙排偏心曲軸為雙排式結構,所述雙排偏心曲軸一端開有進油出油環(huán)形槽,進油環(huán)形槽和出油環(huán)形槽上分別開有兩個相對的進油和出油口,進油環(huán)形槽上的兩個相對進油口分別連通兩凸輪異側的進油口,出油環(huán)形槽上的兩個相對出油口分別連通兩凸輪異側的出油口,兩個凸輪的同側分別布置進油、出油通道,兩凸輪相位差為180度。
進一步的,所述左端外殼內表面、配流套外殼內表面和雙排偏心曲軸表面均設有進油、出油環(huán)形槽。
進一步的,所述雙排七星輪通過壓力環(huán)均布連接有七個空心活塞。
進一步的,所述雙排七星輪外殼側面根據(jù)空心活塞的數(shù)量和位置均布設有七個通孔,所述雙排七星輪外殼外端根據(jù)空心活塞的數(shù)量和位置相應設有七個中間端蓋。
進一步的,所述高速軸的輸出端開有鍵槽并通過鍵槽與所述聯(lián)軸器相連。
(三)有益效果
本發(fā)明提供了一種礦用手持雙排七星輪全液壓鉆機,采用靜力平衡式液壓馬達作為驅動機構,同時為使液壓馬達受力平衡,鉆機中的液壓馬達采用了雙排偏心曲軸和雙排七星輪結構的特殊設計,該種鉆機具有輸出扭矩大、受力平衡、易于手工把持、全液壓操作、能夠調速換向等優(yōu)點。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的原理示意圖;
圖2為本發(fā)明的爆炸結構示意圖;
圖3為本發(fā)明增速器的結構示意圖;
圖4為本發(fā)明靜力平衡式液壓馬達的結構示意圖;
圖5為本發(fā)明偏心曲軸的結構示意圖;
圖6為本發(fā)明組合閥正面旋轉剖的剖視結構示意圖;
圖7為本發(fā)明組合閥背面旋轉剖的剖視結構示意圖。
圖中:
1、機體外殼,1-1、左端外殼,1-2、右端外殼;2、握把;3、聯(lián)軸器;4、鉆頭;5、鉆桿;6、增速器,6-1、高速軸軸承,6-2、太陽輪,6-3、行星輪,6-4、行星架,6-5、齒圈,6-6、高速軸;7、靜力平衡式液壓馬達,7-1、左端蓋,7-2、配流套外殼,7-3、配流套,7-4、透蓋,7-5、雙排七星輪外殼,7-6、雙排七星輪。7-7、空心活塞,7-8、雙排偏心曲軸,7-9、軸承,7-10、中間端蓋;8、進油口;9、出油口;10、組合閥,10-1、節(jié)流閥閥芯,10-2、端蓋,10-3、閥體,10-4、手柄,10-5、換向閥閥芯,10-6、安全閥閥芯,10-7、調節(jié)螺桿,10-8、節(jié)流閥彈簧,10-9、減壓閥彈簧,10-10、減壓閥閥芯。
具體實施方式
為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結合本發(fā)明實施例,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
結合圖1~7所示,其結構關系為:包括機體外殼1、握把2、聯(lián)軸器3、鉆頭4、鉆桿5、進油口8和出油口9,還包括靜力平衡式液壓馬達7,機體外殼1包括左端外殼1-1和右端外殼1-2,左端外殼1-1為空心有蓋無底腔體結構,右端外殼1-2為空心有底無蓋腔體結構,左端外殼1-1和右端外殼1-2通過螺栓固定連接,兩者內腔連通為一個整體,左端外殼1-1外側面固定連接有握把2;
左端外殼1-1和右端外殼1-2內配合連接有靜力平衡式液壓馬達7,靜力平衡式液壓馬達7包括左端蓋7-1、配流套外殼7-2、配流套7-3、透蓋7-4、雙排七星輪外殼7-5、雙排七星輪7-6、空心活塞7-7、雙排偏心曲軸7-8、軸承7-9和中間端蓋7-10,左端蓋7-1固定連接有配流套外殼7-2,配流套外殼7-2內配合連接有配流套7-3,雙排七星輪外殼7-5為空心有蓋無底腔體結構,其有蓋端連接有配流套外殼7-2,無蓋端配合連接有透蓋7-4,腔體內部配合連接有雙排七星輪7-6,雙排七星輪7-6兩側各設有一個軸承7-9,雙排偏心曲軸7-8一端通過密封圈密封配合連接有配流套7-3,另一端通過雙排七星輪7-6兩側的軸承7-9與雙排七星輪7-6轉動連接,雙排偏心曲軸7-8上的兩個凸輪和雙排七星輪7-6配合連接;
雙排七星輪外殼7-5側面設有通孔,通孔內配合連接有空心活塞7-7,雙排七星輪7-6外部連接有空心活塞7-7,雙排七星輪外殼7-5外部連接有中間端蓋7-10;
雙排偏心曲軸7-8通過聯(lián)軸器3連接有鉆桿5,鉆桿5配合固定連接有鉆頭4。
優(yōu)選的,還包括組合閥10,組合閥10包括節(jié)流閥閥芯10-1、端蓋10-2、閥體10-3、手柄10-4、換向閥閥芯10-5、安全閥閥芯10-6、調節(jié)螺桿10-7、節(jié)流閥彈簧10-8、減壓閥彈簧10-9和減壓閥閥芯10-10,左端外殼1-1頂部固定連接有閥體10-3,閥體10-3為空心有底無蓋腔體結構,頂部配合連接有端蓋10-2,節(jié)流閥閥芯10-1、換向閥閥芯10-5、安全閥閥芯10-6和減壓閥閥芯10-10通過殼體固定于閥體10-3內腔;
減壓閥閥芯10-10內底部設有減壓閥彈簧10-9,節(jié)流閥閥芯10-1內底部設有節(jié)流閥彈簧10-8,安全閥閥芯10-6內頂部設有調節(jié)螺桿10-7;閥體10-3側面設有環(huán)形手柄槽,換向閥閥芯10-5上設有用以改變換向閥閥芯10-5通油位置的手柄10-4,手柄10-4配合活動連接于手柄槽內;
閥體10-3上設有進油口8和出油口9,進油口8連通有減壓閥閥芯10-10,減壓閥閥芯10-10的出油口連通有節(jié)流閥閥芯10-1的進油口,節(jié)流閥閥芯10-1的出油口連通有換向閥閥芯10-5和安全閥閥芯10-6的進油口,換向閥閥芯10-5連通有出油口9,安全閥閥芯10-6連接有外界執(zhí)行元件。
優(yōu)選的,靜力平衡式液壓馬達7與聯(lián)軸器3之間還連接有增速器6,增速器包括高速軸軸承6-1、太陽輪6-2、行星輪6-3、行星架6-4、齒圈6-5和高速軸6-6,雙排七星輪外殼7-5通過偏心曲軸軸承轉動連接有雙排偏心曲軸7-8,雙排偏心曲軸7-8固定連接有行星架6-4,行星架6-4固定連接有行星輪6-3,行星輪6-3外側與齒圈6-5嚙合連接,內側與太陽輪6-2嚙合連接,太陽輪6-2固定連接有高速軸6-6,高速軸6-6通過高速軸軸承6-1轉動連接有聯(lián)軸器3,聯(lián)軸器3連接有鉆桿5,高速軸軸承6-1固定在右端外殼1-2內部。
優(yōu)選的,雙排偏心曲軸7-8為雙排式結構,雙排偏心曲軸7-8一端開有進油出油環(huán)形槽,進油環(huán)形槽和出油環(huán)形槽上分別開有兩個相對的進油和出油口,進油環(huán)形槽上的兩個相對進油口分別連通兩凸輪異側的進油口,出油環(huán)形槽上的兩個相對出油口分別連通兩凸輪異側的出油口,兩個凸輪的同側分別布置進油、出油通道,兩凸輪相位差為180度;既提高了所述靜力平衡式液壓馬達的輸出扭矩又抵消了兩凸輪上產生的不平衡力,具有輸出扭矩大、靜力平衡等優(yōu)點。
優(yōu)選的,左端外殼1-1內表面、配流套外殼7-2內表面和雙排偏心曲軸7-8表面均設有進油、出油環(huán)形槽。
優(yōu)選的,雙排七星輪通過壓力環(huán)均布連接有七個空心活塞7-7。
優(yōu)選的,雙排七星輪外殼7-5側面根據(jù)空心活塞7-7的數(shù)量和位置均布設有七個通孔,雙排七星輪外殼7-5外端根據(jù)空心活塞7-7的數(shù)量和位置相應設有七個中間端蓋6-11。
優(yōu)選的,高速軸6-6的輸出端開有鍵槽并通過鍵槽與聯(lián)軸器3相連。
具體使用時,液壓油通過組合閥10上的進油口8輸入減壓閥閥芯10-10內部,減壓閥閥芯10-10和節(jié)流閥閥芯10-1組成具有節(jié)流調速功能的調速閥,通過調節(jié)節(jié)流閥閥芯10-1的通流截面積,實現(xiàn)出油速度大小的改變;節(jié)流閥閥芯10-1的出油口與換向閥閥芯10-5的進油口連接,換向閥閥芯10-5為三位四通式結構,通過旋轉手柄10-4改變換向閥閥芯10-5的位置進而實現(xiàn)進出油的換向,當進油口8壓力過大時,安全閥閥芯10-6的閥口打開,液壓油從出油口9流出進行卸荷。
液壓油通過組合閥10輸入靜力平衡式液壓馬達6進行配油,高壓油由配流套7-3經雙排偏心曲軸7-8上的配流孔,進入雙排七星輪7-6和空心活塞7-7形成油柱,此時空心活塞7-7做往復運動,作用于雙排七星輪7-6做平面平行運動,高壓油作用于雙排偏心曲軸7-8產生旋轉力矩,進而使雙排偏心曲軸7-8旋轉。
偏心曲軸7-8帶動行星架6-4轉動,行星架6-4的旋轉帶動行星輪6-3的轉動,行星輪6-3與太陽輪6-2相配合,進而帶動太陽輪6-2轉動,太陽輪6-2與高速軸6-6相配合,帶動高速軸6-6旋轉進而驅動鉆桿5和與其連接的鉆頭4達到鉆孔的目的。
綜上,本發(fā)明實施例具有如下有益效果:采用靜力平衡式液壓馬達作為驅動機構,同時為使液壓馬達受力平衡,鉆機中的液壓馬達采用了雙排偏心曲軸和雙排七星輪結構的特殊設計,該種鉆機具有輸出扭矩大、受力平衡、易于手工把持、全液壓操作、能夠調速換向等優(yōu)點。
需要說明的是,在本文中,諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來,而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且,術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素,而且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下,由語句“包括一個……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案,而非對其限制;盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明,本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分技術特征進行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的精神和范圍。