CN101936140B - 偏心轮推杆滚柱活齿内齿轮齿廓型面联接的钻机推进机构 - Google Patents

Abstract

一种偏心轮推杆滚柱活齿内齿轮齿廓型面联接的钻机推进机构，它的链轮内孔、中间轴外圆的横截面均为偏心轮推杆滚柱活齿内齿轮齿廓曲线或偏心轮推杆滚柱活齿内齿轮齿廓曲线的等距曲线，链轮内孔、中间轴外圆配合构成偏心轮推杆滚柱活齿内齿轮齿廓型面无键联接，驱动马达固定在底座上，底座固定在推进梁上，驱动马达的输出轴与中间轴联接，中间轴支承在底座上，压紧螺母轴向固定链轮，链条一端与链轮啮合，另一端与链条支承轴上的从动链轮啮合，链条支承轴与链轮调节装置通过回转副联接，链条中间通过联接有联接块，链轮调节装置固定在推进梁上；它自动定心能力强，拆装方便，能消除应力集中，配合截面形状简单，传递扭矩大、适合重载荷的凿岩机械推进机构。

Description

偏心轮推杆滚柱活齿内齿轮齿廓型面联接的钻机推进机构

技术领域

本发明涉及一种钻机推进机构，特别是一种偏心轮推杆滚柱活齿内齿轮齿廓型面联接的钻机推进机构，属凿岩机械设备技术领域。

技术背景

各种钻机广泛应用于冶金、铁路、矿山、建材、公路等工程爆破孔钻凿作业中。钻机推进机构是钻机的关键部件之一，链条推进是一种常用的机构，但驱动轴与链轮的联接多用平键或花键联接，键联接是用来实现轴与轮毂之间的动力和运动传递的最常见联接方式。普通键联接，存在着强度低、尖角处应力集中，不能自动定心等缺点，花键联接可避免普通键联接的一些缺点，但仍存在着不能消除应力集中、定心和专用机床上加工、装配不便、维修不便等不足。本发明偏心轮推杆滚柱活齿内齿轮齿廓型面并将该联接应用于钻机推进动力机构，为钻机提供一种自动定心能力强，拆装方便，消除应力集中，配合截面形状简单的传递扭矩大、适合重载荷的凿岩机械推进机构。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种自动定心能力强，拆装方便，消除应力集中，配合截面形状简单的传递扭矩大、适合重载荷的凿岩机械推进机构的偏心轮推杆滚柱活齿内齿轮齿廓型面联接的钻机推进机构。

为了解决上述技术问题，本发明设计出技术方案是：偏心轮推杆滚柱活齿内齿轮齿廓型面联接的钻机推进机构，由驱动马达、链轮、压紧螺母、防尘密封、轴承A、中间轴、轴承B、底座、螺母、链条、托架、链条支承轴及从动链轮、链轮调节装置和推进梁组成，其特点是：1.链轮内孔、中间轴外圆的横截面均为偏心轮推杆滚柱活齿内齿轮齿廓曲线或偏心轮推杆滚柱活齿内齿轮齿廓曲线的等距曲线，链轮内孔、中间轴外圆配合构成偏心轮推杆滚柱活齿内齿轮齿廓型面无键联接，驱动马达通过螺栓固定在底座上，底座通过螺栓固定在推进梁上，驱动马达的输出轴通过平键或花键与中间轴联接，中间轴通过轴承A与轴承B支承在底座上，轴承A左端装有防尘密封，与中间轴配合的螺母对轴承B定位，压紧螺母轴向固定链轮，链条一端与链轮啮合，另一端与链条支承轴的从动链轮啮合，链条支承轴通过回转副与链轮调节装置联接，链条中间通过回转副联接有联接块，联接块固结有销，销的另一端套在托架上，链轮调节装置固定在推进梁上；2.偏心轮推杆滚柱活齿内齿轮齿廓曲线是按偏心轮推杆滚柱活齿传动原理即等效机构为曲柄滑块机构，共轭传动得到的偏心轮推杆滚柱活齿内齿轮齿廓曲线以及按偏心轮滚柱活齿内齿轮传动原理共轭传动得到的偏心轮滚柱活齿内齿轮齿廓曲线；3.偏心轮推杆滚柱活齿内齿轮齿廓型面的孔与轴截面纵向是柱状，或是锥状；4.从动链轮与链轮支承轴的联接形式为偏心轮推杆滚柱活齿内齿轮齿廓型面联接或一体制造。

由于本发明采用通用的链条推进机构为基础，链轮内孔、中间轴外圆的横截面均为偏心轮推杆滚柱活齿内齿轮齿廓或偏心轮推杆滚柱活齿内齿轮齿廓曲线的等距曲线，链轮内孔、中间轴外圆配合构成偏心轮推杆滚柱活齿内齿轮齿廓型面无键联接，驱动马达通过螺栓固定在底座上，底座通过螺栓固定在推进梁上，驱动马达的输出轴通过键或花键与中间轴联接，中间轴通过轴承A与轴承B支承在底座上，轴承A左端装有防尘密封，与中间轴配合的螺母对轴承B定位，压紧螺母轴向固定链轮，链条一端与链轮啮合，另一端与链条支承轴上的从链轮啮合，链条支承轴通过回转副与链轮调节装置联接，链条中间通过回转副联接有联接块，联接块上固结有销，销的另一端套在托架上，链轮调节装置固定在推进梁上；因此该钻机推进机构克服了现有采用平键或花键联接的钻机推进机构的不足，为钻机提供了一种自动定心能力强，拆装方便，能消除应力集中，配合截面形状简单，传递扭矩大、适合重载荷的凿岩机械推进机构。

附图说明

图1是本发明动力机构的结构示意图；

图2是本发明的链轮结构示意图；

图3是钻机推进机构的俯视结构示意图；

图4是钻机推进机构的左视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

参照附图，偏心轮推杆滚柱活齿内齿轮齿廓型面联接的钻机推进机构，它包含驱动马达1、链轮2、压紧螺母3、防尘密封4、轴承A5、中间轴6、轴承B7、底座8、螺母9、链条10、托架11、链条支承轴与从动链轮12、链轮调节装置13、推进梁14，其特征是链轮2内孔、中间轴6外圆的横截面均为偏心轮推杆滚柱活齿内齿轮齿廓曲线或偏心轮推杆滚柱活齿内齿轮齿廓曲线的等距曲线，注：偏心轮推杆滚柱活齿内齿轮齿廓曲线是按偏心轮推杆滚柱活齿传动原理共轭传动得到的偏心轮推杆滚柱活齿内齿轮齿廓曲线以及按偏心轮滚柱活齿内齿轮传动原理共轭传动得到的偏心轮滚柱活齿内齿轮齿廓曲线。链轮2内孔、中间轴6外圆配合构成偏心轮推杆滚柱活齿内齿轮齿廓型面无键联接，驱动马达1通过螺栓固定在底座8上，底座8通过螺栓固定在推进梁14上，驱动马达1的输出轴通过键或花键与中间轴6联接，中间轴6通过轴承A5与轴承B7支承在底座8上，轴承A5左端装有防尘密封4，与中间轴6配合的螺母9对轴承B7定位，压紧螺母3轴向固定链轮2，链条10一端与链轮2啮合，另一端与链条支承轴上的从动链轮啮合，链条支承轴通过回转副与链轮调节装置13联接，链条10中间通过回转副联接有联接块，联接块上固结有销，销的另一端套在托架11上，链轮调节装置13固定在推进梁14上。偏心轮推杆滚柱活齿内齿轮齿廓型面的孔与轴截面纵向是柱状，或是锥状。链轮支承轴与从动链轮12的联接形式为偏心轮推杆滚柱活齿内齿轮齿廓型面联接或一体制造。凿岩机与回转力头固定在托架11上。凿岩机与回转力头固定在托架11。链轮2的回转带动链条10的直线运动，通过链条件10上的联接块及从联接块上销带动托架11在推进梁14上向下移动。

为了更好理解偏心轮推杆滚柱活齿内齿轮齿廓曲线，进一步说明如下：

设R偏心轮半径，a为偏心轮的偏心距，R₁为内外滚子半径，L为推杆长度，内齿轮的齿数为z，活齿轮齿数为z+1，对于等效机构为对心曲柄滑块机构，以推杆逆时针转角a为参数，则按啮合原理得到内齿轮齿廓的参数方程：

$\left\{\begin{array}{c}x=[L+a\cos \left(\mathrm{z\α}\right)+\sqrt{{\left({R+R}_1\right)}^2-a^2{\sin }^2\left(\mathrm{z\α}\right)}]\cos \left(\mathrm{\α}\right)\\ y=[L+a\cos \left(\mathrm{z\α}\right)+\sqrt{{(R+R_1)}^2-a^2{\sin }^2\left(\mathrm{z\α}\right)}]\sin \left(\mathrm{\α}\right)\end{array}\right.---\left(1\right)$

以上是活齿轮齿数比内齿轮的齿数多1得到的参数方程，当活齿轮齿数比内齿轮的齿数少1时，或者其等效机构为非对心曲柄滑块机构时，也可以按啮合原理得到齿廓曲线。当采用双相激波器时，此时活齿轮齿数z_g，内齿轮的齿数z_k(z_g＝z_k±2)，同样可以按啮合原理得到齿廓曲线。对于式(1)，当L＝0时，偏心轮推杆滚柱活齿内齿轮传动转化为偏心轮杆滚柱活齿内齿轮传动。内齿轮的齿数zk为奇数时，偏心轮推杆滚柱活齿内齿轮齿廓型面的效果更好。本发明是偏心轮推杆滚柱活齿内齿轮齿廓型面联接及使用该型面联接的钻机推进机构。偏心轮推杆滚柱活齿内齿轮齿廓型面联接的孔与轴的横截面边界曲线是偏心轮推杆滚柱活齿内齿轮齿廓曲线及偏心轮推杆滚柱活齿内齿轮齿廓曲线的等距曲线。偏心轮推杆滚柱活齿内齿轮齿廓曲线是按偏心轮推杆滚柱活齿传动原理共轭传动得到的偏心轮推杆滚柱活齿内齿轮齿廓曲线以及按偏心轮滚柱活齿内齿轮传动原理共轭传动得到的偏心轮滚柱活齿内齿轮齿廓曲线。图2所示链轮内孔是a＝2，R₁＝1.5，R＝15，L＝2，z_k＝3，z_g＝4内齿轮齿廓得到的型面。

Claims (3)

1.一种偏心轮推杆滚柱活齿内齿轮齿廓型面联接的钻机推进机构，由驱动马达、链轮、压紧螺母、防尘密封、轴承A、中间轴、轴承B、底座、与中间轴配合的螺母、链条、托架、链条支承轴及从动链轮、链轮调节装置和推进梁组成，其特征是：链轮内孔、中间轴外圆的横截面均为偏心轮推杆滚柱活齿内齿轮齿廓曲线或偏心轮推杆滚柱活齿内齿轮齿廓曲线的等距曲线，链轮内孔、中间轴外圆配合构成偏心轮推杆滚柱活齿内齿轮齿廓型面无键联接，驱动马达通过螺栓固定在底座上，底座通过螺栓固定在推进梁上，驱动马达的输出轴通过平键或花键与中间轴联接，中间轴通过轴承A与轴承B支承在底座上，轴承A左端装有防尘密封，与中间轴配合的螺母将轴承B定位，压紧螺母轴向固定链轮，链条一端与链轮啮合，另一端与链条支承轴上的从动链轮啮合，链条支承轴与链轮调节装置通过回转副联接，链条中间通过回转副联接有联接块，联接块固结有销，销的另一端套在托架上，链轮调节装置固定在推进梁上。

2.根据权利要求1所述的一种偏心轮推杆滚柱活齿内齿轮齿廓型面联接的钻机推进机构，其特征是：所述的偏心轮推杆滚柱活齿内齿轮齿廓曲线是按偏心轮推杆滚柱活齿传动原理即等效机构为曲柄滑块机构，共轭传动得到的偏心轮推杆滚柱活齿内齿轮齿廓曲线。

3.根据权利要求1所述的一种偏心轮推杆滚柱活齿内齿轮齿廓型面联接的钻机推进机构，其特征是：所述从动链轮与链条支承轴的联接形式为偏心轮推杆滚柱活齿内齿轮齿廓型面联接或一体制造。

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