CN102889058B - 一种支腿式凿岩机的换向操纵机构及一种支腿式凿岩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种支腿式凿岩机的换向操纵机构及一种支腿式凿岩机，换向操纵机构包括柄体、调压阀、弹性件、以及换向阀；所述调压阀安装在所述柄体的调压阀腔内，所述换向阀安装在所述调压阀内部，所述换向阀左端为驱动端，右端通过所述弹性件抵住所述柄体，还包括设在所述柄体左侧的拨杆，所述拨杆包括连接端、操作部和撞头，所述连接端与凿岩机机体上的长螺杆转动连接，所述撞头位于所述换向阀的驱动端左侧，且与所述驱动端位置对应。本发明显著增加了换向操纵机构的操作空间，提高了操控性，使操作人员能够更加方便、快捷、准确地对拨杆施加作用力而驱动支腿的活塞腔换向，便于人工操作且达到了节省人力、快速动作、保障安全等技术效果。

Description

一种支腿式凿岩机的换向操纵机构及一种支腿式凿岩机

技术领域

本发明涉及凿岩机领域，尤其涉及一种支腿式凿岩机的换向操纵机构及一种支腿式凿岩机。

背景技术

传统的支腿式凿岩机根据驱动方式(气压或液压)的不同，通常分为支腿式液压凿岩机和支腿式风动凿岩机。这两种支腿式凿岩机在工作状态下主要利用支腿对凿岩机整体进行支撑，避免凿岩机的钻具向前钻凿岩石炮眼时凿岩机向后倒退或者发生偏移，从而保证钻凿位置准确、保障安全并提高工作效率。

支腿通常由活塞杆和用于容置活塞杆的活塞腔组成，活塞杆将活塞腔分为上腔和下腔，根据支腿式凿岩机驱动方式的不同，活塞腔内填充气体或者液体介质。换向操纵机构可利用换向阀控制介质沿介质管路进入活塞腔的上腔或下腔，从而驱动活塞腔伸出或缩进而实现换向。当介质进入活塞腔的上腔驱动活塞腔伸出时，活塞腔通过联接轴推进凿岩机而起到支撑作用；当介质进入活塞腔的下腔驱动活塞腔缩进时，活塞腔撤销对于凿岩机的支撑作用便于其移位。通过换向操纵机构控制支腿支撑凿岩机的以上程序不仅包含在每次炮眼的钻凿过程中，而且在岩石裂缝导致停钻或者钎杆断裂的情况下，应当安全、快速、准确地通过换向操纵机构控制支腿撤销支撑力，以减少安全隐患。

如图1所示，现有支腿式凿岩机的换向操纵机构通常包括左手把1、板机2、换向阀3、调压阀4、柄体5、弹簧6、右手把7、胶把轴8和胶把9等组成部分，换向阀3安装在调压阀4内部，柄体5套在调压阀4外部且右端封闭，换向阀3左端的球体端露出调压阀4，右端通过弹簧6抵住柄体5的内壁。换向阀3用于控制介质通过介质管路进入活塞腔的上腔或下腔，调压阀4用于控制支腿的支撑力大小。左把手1和右把手7分别位于机构两侧便于操作人员手持，胶把轴8和胶把9设置在机构底部并与左把手1和右把手7配合安装。板机2安装在左把手1的内侧，其整体弯曲且中部具有支点A，板机2的下端为人手操作端，上端与换向阀3的球体端位置对应。

当凿岩机处于正常工作状态时，换向阀3控制介质进入活塞腔的上腔驱动活塞腔伸出；需要换向时，操作人员手工扳动板机2的操作端而对其施加向左的作用力P₁，根据杠杆原理，板机2绕支点A旋转而对换向阀3的球体端施加向右的作用力P，以驱动换向阀3右移，通过控制预设的介质管路，换向阀3迅速使介质沿管路进入活塞腔的下腔而驱动活塞腔缩进；当操作人员撤销对于板机2的操作端的作用力P₁后，换向阀3在弹簧6的作用下左移复位，同时使介质进入活塞腔的上腔驱动活塞腔伸出，凿岩机即可恢复正常工作状态继续凿岩。

然而，这种换向操纵机构将板机2设置在左把手1内侧且位于柄体5下方，将支点A设于板机2中部，受到安装空间的限制，人手扳动的操作十分不便，且扳动幅度较小，使换向操纵机构操控性不良。具体地，由于作用力P₁产生的力距与板机2的力臂关系密切，在力臂有限的情况下，操作人员需要施加较大的作用力P₁才能对换向阀3的球体端产生足够大的作用力P，很可能由于作用力P偏小而无法使活塞腔正常换向；另外，在钎杆断裂等意外情况下要求迅速撤销对凿岩机的支撑作用时，由于板机2操作不便，可能产生动作滞后或误操作的现象，具有一定的安全隐患。

另外，现有的板机2可能还存在以下问题：采用夹醛布板制造而容易因多次受力而损坏；加工成弯曲状而增加设备成本。

发明内容

本发明要解决的主要技术问题是，提供一种提高操控性能的支腿式凿岩机的换向操纵机构及一种支腿式凿岩机。

为解决上述技术问题，本发明提供一种支腿式凿岩机的换向操纵机构，包括柄体、调压阀、弹性件、以及通过控制介质管路驱动支腿中的活塞腔换向的换向阀；所述调压阀安装在所述柄体的调压阀腔内，所述换向阀安装在所述调压阀内部，所述换向阀左端为驱动端，右端通过所述弹性件抵住所述柄体，还包括设在所述柄体左侧的拨杆，所述拨杆包括连接端、操作部和撞头，所述连接端与凿岩机机体上的长螺杆转动连接，所述撞头位于所述换向阀的驱动端左侧，且与所述驱动端位置对应。

优选地，所述操作部位于所述拨杆的连接端与撞头之间。

优选地，所述操作部还连接有向左侧延伸的手柄。

所述驱动端的左侧呈球面。

例如，所述连接端包括连接孔，所述连接孔与安装在所述长螺杆上的螺母的外壁面相配合。

优选地，所述柄体位于所述长螺杆下方。

所述拨杆可为钢制拨杆，所述弹性件为弹簧。。

本发明还保护了一种支腿式凿岩机，包括凿岩机机体、支腿和换向操纵机构，所述支腿包括活塞杆和用于容置所述活塞杆的活塞腔，所述换向操纵机构为以上所述的换向操纵机构。

所述支腿式凿岩机为支腿式液压凿岩机或支腿式风动凿岩机。

本发明的有益效果是：本发明的换向操纵机构和支腿式凿岩机利用设置在柄体左侧的拨杆驱动换向阀，且拨杆的旋转支点位于拨杆一端，与现有技术相比，显著增加了换向操纵机构的操作空间，提高了其操控性，使操作人员能够更加方便、快捷、准确地对拨杆施加作用力P₁。本发明中，拨杆旋转支点的改变增加了作用力P₁的力臂，节省了人力，而且在钎杆断裂等意外情况下要求迅速撤销对凿岩机的支撑作用时，由于拨杆便于操作，不会产生动作滞后或误操作的现象，消除了安全隐患。

附图说明

图1为一种现有的支腿式凿岩机的换向操纵机构的剖面示意图；

图2为本发明一种实施例的支腿式凿岩机的换向操纵机构的剖面示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

本发明通过改进凿岩机的换向操纵机构中部分零部件的结构和装配，优化了换向阀的操作方式，提高了其操控性能，不仅便于人工操作，而且达到了节省人力、快速动作、保障安全等技术效果。

请参考图2，本发明一种实施例的支腿式凿岩机的换向操纵机构包括柄体10、调压阀20、换向阀30、拨杆40和弹性件70等组成部分。

其中，调压阀20安装在柄体10的调压阀腔内，柄体10右端封闭，调压阀20用于调节凿岩机的支腿的支撑力大小。换向阀30安装在调压阀20内部，左端为驱动端，右端通过弹性件70抵住柄体10，主要用于通过控制介质管路而驱动支腿中的活塞腔换向。拨杆40设在柄体10左侧，包括连接端41、操作部和撞头43，连接端41与凿岩机机体上的长螺杆50转动连接并可绕其自由转动，撞头43位于换向阀30的驱动端左侧且与该驱动端位置对应。凿岩机在正常工作状态下需要换向时，操作人员通过驱动拨杆40的操作部使整个拨杆40以连接端41为支点逆时针旋转，撞头43会向右移动而对换向阀30的驱动端施加作用力P，以驱动换向阀30右移，从而控制预设的气压或者液压管路80，使介质迅速进入支腿的活塞腔的下腔而驱动活塞腔缩进；当操作人员撤销对于拨杆40的操作部的驱动力后，换向阀30在弹性件70的作用下左移复位，同时使介质进入活塞腔的上腔驱动活塞腔伸出，凿岩机即可恢复正常工作状态继续凿岩。

优选地，为了便于操作，柄体10位于长螺杆50下方。例如一种实施方式中，M16的长螺杆50上套有特厚的螺母60，用于紧固长螺杆50而保证柄体10、冲击缸(液压缸或气压缸)与凿岩机机头连为一体，拨杆40的连接端41具有连接孔，该连接孔与螺母的圆柱形外壁面相配合并可沿该外壁面自由旋转。由于螺母60通过卡环定位不会使拨杆40沿长螺杆50轴向移动，因此确保拨杆40上的撞头43对准换向阀30的驱动端，避免发生位置偏移。

本实施方式中，拨杆40的操作部可位于拨杆40的连接端41与撞头43之间，使撞头位于拨杆40的最下端，这样能够节省机构空间；当然也可将撞头43设置在操作部与连接端41之间。为了方便操作，操作部还连接有向左侧延伸的手柄42，手柄42与拨杆40相垂直，当操作人员对手柄42向下施加作用力P₁时，即可使整个拨杆40以连接端41为支点逆时针旋转，驱动撞头43向右移动而对换向阀30的驱动端施加作用力P。虽然拨杆40、手柄42和撞头43都具有一定重力，但是该重力在换向阀30轴向的分力极小，凿岩机在正常工作状态下无法克服弹性体70的弹力而发生意外驱动换向阀30的误操作。

本实施方式中，换向阀30驱动端的左侧面为球面，弹性件70为压缩弹簧，其左端抵住换向阀，右端抵住柄体10封闭端的内壁。当然根据具体需要，驱动端还可设计成方形或其他形状，弹性件还可采用其他具有弹性的零件。

进一步地，拨杆40采用由45#钢或其他金属材料制成，机械性能良好，不易损坏；撞头43和手柄42可与拨杆40连为一体，也可通过螺接等方式固定在拨杆上，以便在其损坏时进行更换，其形状简单，降低了加工成本。撞头43经过淬火处理后硬度显著增强，不易磨损，因此使用寿命较长。

本发明还保护了一种支腿式凿岩机，根据驱动方式的不同，可为支腿式液压凿岩机或支腿式风动凿岩机，液压介质可为油或者水。支腿式凿岩机包括凿岩机机体、支腿和换向操纵机构等组成部分。机体主要包括机头、冲击缸和长螺杆等，支腿包括活塞杆和用于容置活塞杆的活塞腔，活塞杆将活塞腔分为上腔和下腔，根据支腿式凿岩机驱动方式的不同，活塞腔内填充气体或者液体介质，换向操纵机构为以上所述的换向操纵机构，可利用换向阀控制介质管路而使介质进入活塞腔的上腔或下腔，从而驱动活塞腔伸出或缩进而实现换向。当介质进入活塞腔的上腔驱动活塞腔伸出时，活塞腔通过联接轴推进凿岩机而起到支撑作用；当介质进入活塞腔的下腔驱动活塞腔缩进时，活塞腔撤销对于凿岩机的支撑作用便于其移位。

本发明的换向操纵机构利用设置在柄体左侧的拨杆驱动换向阀，且拨杆的旋转支点位于拨杆一端，与现有技术相比，显著增加了操作空间，提高了换向操纵机构的操控性，使操作人员能够更加方便、快捷、准确地对拨杆施加作用力P₁。本发明中，拨杆旋转支点的改变增加了作用力P₁的力臂，节省了人力，而且在钎杆断裂等意外情况下要求迅速撤销对凿岩机的支撑作用时，由于拨杆便于操作，不会产生动作滞后或误操作的现象，消除了安全隐患。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种支腿式凿岩机的换向操纵机构,包括柄体、调压阀、弹性件、以及通过控制介质管路驱动支腿中的活塞腔换向的换向阀；所述调压阀安装在所述柄体的调压阀腔内，所述换向阀安装在所述调压阀内部，所述换向阀左端为驱动端，右端通过所述弹性件抵住所述柄体，其特征在于，还包括设在所述柄体左侧的拨杆，所述拨杆包括连接端、操作部和撞头，所述连接端与凿岩机机体上的长螺杆转动连接，所述撞头位于所述换向阀的驱动端左侧，且与所述驱动端位置对应，所述驱动端的左侧呈球面。

2.如权利要求1所述的换向操纵机构，其特征在于，所述操作部位于所述拨杆的连接端与撞头之间。

3.如权利要求1所述的换向操纵机构，其特征在于，所述操作部还连接有向左侧延伸的手柄。

4.如权利要求1至3中任一项所述的换向操纵机构，其特征在于，所述连接端包括连接孔，所述连接孔与安装在所述长螺杆上的螺母的外壁面相配合。

5.如权利要求4所述的换向操纵机构，其特征在于，所述柄体位于所述长螺杆下方。

6.如权利要求1至3中任一项所述的换向操纵机构，其特征在于，所述拨杆为钢制拨杆。

7.如权利要求1至3中任一项所述的换向操纵机构，其特征在于，所述弹性件为弹簧。

8.一种支腿式凿岩机，包括凿岩机机体、支腿和换向操纵机构，所述支腿包括活塞杆和用于容置所述活塞杆的活塞腔，其特征在于，所述换向操纵机构为权利要求1至7中任一项所述的换向操纵机构。

9.如权利要求8所述的支腿式凿岩机，其特征在于，所述支腿式凿岩机为支腿式液压凿岩机或支腿式风动凿岩机。