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越程转钎及反弹吸振综合装置

阅读:796发布:2020-10-02

专利汇可以提供越程转钎及反弹吸振综合装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种用于手持式液压凿岩机的越程转钎及反弹吸振综合装置。该装置主要包括一吸振缸体、一个吸振 活塞 、一个被包罗在吸振活塞内部的螺旋副,以及 棘轮 、棘爪、塔形 弹簧 、 定位 销和过油道等。带有该装置液压凿岩机、其反弹振动小, 能量 利用率高,转钎 扭矩 大和重量轻等优点。国际 专利 分类号为E21C3/00。,下面是越程转钎及反弹吸振综合装置专利的具体信息内容。

1、一种用于手持式液压凿岩机的越程转钎反弹吸振综合装置,其特征在于吸振油缸与机头体相连,吸振活塞轴向滑动地装配在吸振油缸内部,止推轴承安装在转钎套和吸振活塞之间,它将转钎套上的反弹传递给吸振活塞,棘轮与螺旋母螺纹配合,棘轮一端径向支承在吸振活塞的内圆,另一端径向支承在止推轴承的内圆,螺旋母以螺旋传与冲击活塞相配合,直键螺母以螺纹方式固定在转钎套上,直键螺母与冲击活塞以直键相配合,棘爪固定在机头体上,塔型弹簧压在棘爪的一端,使棘爪与棘轮相配合,吸振油缸与吸振活塞之间形成的液压油腔与高压蓄能器连通,高压蓄能器还与冲击活塞前腔相通。
2、根据权利要求1所述的综合装置,其特征在于吸振活塞周边上均匀开有4条槽,以便使棘爪穿过此槽与棘轮相配合,吸振活塞上还有一与定位销配合的槽,从而防止吸振活塞的转动。

说明书全文

发明属于矿山采掘设备,特别涉及用于手持式液压凿岩机的转钎及吸振装置。国际专利分类号为E21C  3/00。

目前,手持式液压凿岩机在工作时其活塞以近50HZ的频率冲击钎杆,单次冲击能在60-100J之间这个冲击能在活塞打击钎杆时,大部分通过钎杆传递到岩石中破岩石,而同时岩石也对钎杆产生一定反作用,这个反作用力由钎杆传递到机体上产生的能量称为反弹能量。这个反弹力在瞬时可达几百公斤(据测试资料表明),其产生的能量一部分发热释放,一部分由操作工人的手臂和支腿来共同承受,现场观察,由于反弹能量较大,操作工人基本上无法正常的、较久地工作。因此不解决反弹力这个关键问题,则手持式液压凿岩机就无法投入工业使用。

另外,对于手持式液压凿岩机由于受体积重量限制,扭矩机构不可能太庞大,这样扭距也较低。由于扭距小,转不动钎杆,工业应用中经常产生卡钎现象,这种卡钎问题在工业应用中也是致命问题。

手持式液压凿岩机能量利用率虽然与动凿岩机相比提高不少,但就液压凿岩机而言仍然能量利用率低,一方面是参数设计问题,另一方面是由于反弹能量不能利用而完全浪费了。

整机重量虽然也是一个急待解决的问题,但并不是最为关键的问题。

因此现有手持式液压凿岩机主要存在的技术问题是:

1.反弹振动大。

2.能量利用率低。

3.转钎扭距小。

4.重量较重。

本发明的目的是提供一种用于手持式液压凿岩机的越程转钎及反弹吸振综合装置

本发明的目的是这样实现的:它提供了一种越程转钎及反弹吸振综合装置,该装置采用的原理是利用一个吸振活塞来代替止推轴承,使得反弹力作用到吸振活塞上以后,吸振活塞向后移动,压缩吸振活塞液压腔的压力油,压力油产生瞬时压力峰值,该压力峰值由高压蓄能器整平,然后这种压力值较高的液压油迅速传递到冲击活塞前腔,推动活塞作回程运动。而冲击活塞高速回程运动的同时,通过包括在吸振活塞内部的螺旋副作旋转运动,产生扭矩,转动钎杆,达到转钎目的。冲击的时候,由于螺旋副被包括在吸振活塞内部,轴推力由吸振活塞传递,螺旋副不受轴向力,所以冲击能没有被螺旋端面的摩擦力损失掉,全部有效地打击钎杆,传递到岩石中,从而提高了整机效率。

本发明的越程转钎及反弹吸振综合装置中,吸振油缸与机头体相连,吸振活塞轴向滑动地装配在吸振油缸内部,止推轴承安装在转钎套和吸振活塞之间,它将转钎套上的反弹力传递给吸振活塞。棘轮与螺旋母螺纹配合,棘轮一端径向支承在吸振活塞的内部,另一端径向支承在止推轴承的内圆,螺旋母以螺旋副与冲击活塞相配合,直健螺母以螺纹方式固定在转钎套上,直键螺母与冲击活塞以直键相配合。棘爪固定在机头体上,塔型弹簧压在棘爪的一端,使棘爪与棘轮相配合,吸振油缸与吸振活塞之间形成的液压油腔与高压蓄能器连通,高压蓄能器还与冲击活塞前腔相通。

本发明与现有技术相比,反弹振动小,能量利用率高,转钎扭矩大,重量轻。

图1为本发明的越程转钎及反弹吸振综合装置的原理图。

图2为本发明的越程转钎及反弹吸振综合装置的主剖视图。

图3为沿图2中的B-B线剖开的剖视图。

图4为图2中的吸振活塞剖视图。

以下结合附图,对本发明的实施例作详细描述。

本发明的越程转钎和反弹吸振综合装置,它包括吸振油缸1,吸振活塞2,螺旋副中的螺旋母3,棘轮4,棘爪5,塔型弹簧6,冲击活塞7,机头体8,止推轴承9,转钎套10,直键螺母11和定位销12。吸振活塞2 装配在吸振油缸1内部,可以轴向移动,以定位销12来限制其转动。吸振活塞2和吸振油缸1之间形成一液压油腔,该腔与高压蓄能器连通,该蓄能器还与冲击活塞7前腔13连通,止推轴承9安装在转钎套10和吸振活塞2之间,它将转钎套10上的反弹力传递给吸振活塞2。螺旋副中的螺旋母3螺纹与棘轮4连接到一起,它内周面上有三条凸出的螺旋键与冲击活塞7的外周面上的三条螺旋槽相互配合,形成螺旋副。冲击活塞回程时,棘轮4被刺爪5卡住不能转动。棘爪5安装在机头体8上。在搭型弹簧6的作用下,棘爪5穿过吸振活塞2上的槽孔14与棘轮4相配合(见图3)。本实施例中,吸振活塞2周边上共有4条均匀分布的轴向槽孔14,一条销轴槽孔15。吸振活塞2上共有4条螺旋键槽和直键槽,螺旋槽和直键槽间隔布置。冲击活塞2沿螺旋线做直线和旋转的复合运动,即螺旋运动。冲击活塞上另有三条直键与直键螺母11配合,而直键螺母又与转钎套10螺纹连接在一起,当冲击活塞回程时,冲击活塞2与直键螺母11通过直键槽滑动连接,冲击活塞的转动力由直键螺母11传给转钎套10,转动钎杆。冲击时,棘轮4可以转动,冲击活塞2上的螺旋键槽推动着螺旋母3及与其连接一体的棘轮4一起转动。活塞2不做旋转运动,只作直线运动,高速冲击钎杆。棘轮4转动的支承一端是吸振活塞2的内圆,另一端是止推轴承9的内圆。整机轴推力由反弹吸振活塞2传到止推轴承9,然后传到转钎套10,与反弹力传递途径一样,但方向相反。由于轴推力和反弹力都要通过吸振活塞油前腔13传递,因此,机体不存在刚性冲击。螺旋母3和棘轮4包罗在吸振活塞和止推轴承9形成的空间内部,成浮动状态,不受轴推力和反弹力作用,受力状态好,能量利用率大为提高。

参见图1,反弹力F反弹作用到反弹吸振活塞2上以后,推动活塞2向后运动,压缩活塞后腔13的液压油,压力油产生瞬时压力峰值,这个压力瞬时峰值由高压蓄能器16来整平,然后迅即传递到凿岩机冲击活塞7的前腔17,推动活塞7作高速回程运动。冲击活塞7作高速回程直线运动的同时,需要沿螺旋线做旋转运动。由于吸收反弹能量后,推动凿岩机冲击活塞7的压力油压力均值增高,推动冲击 活塞7向后运动的力也就增大,冲击活塞旋转时产生的分力同时增大,亦即转钎扭矩增大。

冲击时,由于螺旋副被包罗在吸振活塞2内部,轴推力由吸振活塞传递,螺旋母3的前后端面没有承受正压力(即轴推力),也就没有产生摩擦力(如果螺旋母承受轴推力,那么其在两端面圆环上形成的摩擦力达几十公斤力),冲击能没有损失在克服螺旋母端面摩擦力上,而是全部冲击到钎杆,传递到岩石中,大大提高了整机能量利用率。

越程转钎与反弹吸振综合装置的发明已经具体地应用到了HD-24轻型手持式液压凿岩机上,取得了很好的效果,对解决手持式液应凿岩机工业应用,有重大、创造性的突破。

本装置的发明,使手持式液压凿岩机真正投入工业应用成为可能,在国际上亦属领先地位。使我国在绝大部分各类矿山中取代风动凿岩机,掘进机械化,现代化上一个台阶。为矿山提供了一种高效的,节能的新型钻孔设备。

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