CN104234621B - 转阀液压凿岩机 - Google Patents

Abstract

一种转阀液压凿岩机包括缸体、活塞、钎尾套，活塞安装在缸体内，通过其轴肩将缸体内孔分隔为前腔和后腔，该机还包括驱动缸体或活塞旋转的驱动装置，以及可使油路换向的旋转配流通道。该机具有结构简单、体积小、重量轻、制造维护成本低、使用可靠性高、高频率、可潜孔、无级变量等诸多优势，市场前景广阔。

Description

转阀液压凿岩机

技术领域

本发明涉及凿岩机、尤其是旋转配流液压凿岩机。

背景技术

现有液压凿岩机均设有往复配流阀(芯阀或套阀)和回转齿轮箱，因而导致其结构笨重、制造成本高、故障多、使用维护困难。从发展的角度看，高频率、可潜孔、闭环无级调节是当代凿岩技术的三大发展趋势，然而现有液压凿岩机对此都无能为力。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明目的在于把现有的往复阀改为旋转阀，从而提供一种制造成本低、使用可靠、频率高、适应性强的液压凿岩机。

一种转阀液压凿岩机，包括缸体、活塞、钎尾套，活塞安装在缸体内，并通过其轴肩将缸体内孔分隔为前油腔和后油腔，该机还包括后置液压马达和外壳、缸体安装在外壳内，所述后置液压马达的壳体固接在外壳上，其输出轴通过联轴器与缸体后端连接，所述钎尾套固接在缸体前端；缸体上前、后腔部位设置有若干径向均布的通孔，外壳上设有与缸体径向通孔交替连通的前、后腔进油道和回油道；或该机还包括前置的中通孔式液压马达，所述的前置的中通孔式马达的壳体固接在缸体上，其中通轴与钎尾套固定连接，钎尾套与活塞前端的六方轴伸往复滑动连接；活塞后部设有若干径向均布的通孔以及该径向通孔与后腔联通的中通过流通道，缸体上设有与活塞径向通孔交替连通的后腔进油道和回油道以及与前腔始终连通的进油道；或该机还包括前单向器和后单向器，所述的前、后单向器的外套均与缸体固定连接，前单向器的内套与钎尾套固定连接，后单向器的内套通过螺旋副与活塞滑动连接；与活塞花键连接的配流盘上设有若干均布的轴向通孔，缸体上设有后腔进油道和回油道，活塞设有中心孔，该中心孔通过导油管与进油道连通。所述的若干均布的通孔为奇数孔。

由于采取了上述措施，使得转阀液压凿岩机具有结构简单、制造维护成本低、使用可靠性高、高频率、可潜孔、闭环无级调节的诸多优势。

附图说明

附图图1为设置有后置马达驱动缸体旋转的结构示意图

附图图2为前置马达驱动活塞旋转的结构示意图

附图图3为前后单向器驱动活塞旋转的结构示意图

附图图4为图1的A-A剖面图

附图图5为图1的A’-A’剖面图

具体实施方式

为了说明本发明意图，下面通过三个具体实施方式并结合附图，对本发明的意图作进一步说明。

具体实施方式1

如图1、图4、图5所示，一种转阀液压凿岩机包括缸体1、活塞2、钎尾套3，活塞2安装在缸体1内，并通过其轴肩将缸体内孔分隔为前腔A和后腔B，该机还设有驱动缸体旋转的后置液压马达4和外壳5，所述缸体1安装在外壳5内，后置液压马达4的壳体固接在外壳5上，其输出轴通过联轴器6与缸体1连接，所述钎尾套3固接在缸体1的前端。缸体1前、后腔A和B的部位设置有若干径向均布的通孔e和d，外壳5上与缸体径向通孔对应的位置设有进油道a、b和回油道f、c；当缸体旋转时，其径向通孔交替的分别导通和关闭前、后腔的油路，形成双面配流，推动活塞做往复运动。同时，旋转的缸体通过钎尾套驱动钎杆旋转，实现凿岩功能。

2.具体实施方式2

如图2所示，一种转阀液压凿岩机包括缸体1、活塞2、钎尾套3，所述的活塞2安装在缸体1内，并通过其轴肩将缸体内孔分隔为前腔A和后腔B，该机还设有中通孔式的前置液压马达4’。所述的前置液压马达4’的壳体固接在缸体1上，其中通轴与钎尾套3固定连接，钎尾套3与活塞前端的六方轴伸2.1往复滑动连接；活塞2后部设有若干径向均布的通孔d以及径向通孔d与后腔B之间的中通过流通道f’(虚线所示)，缸体1上与活塞径向通孔d对应位置设有进油道b和回油道c，缸体1上还设有前腔进油道a，该进油道与缸体的前腔始终连同，以上所述的油道共同构成前腔常压、后腔回油的旋转配流通道。前置液压马达4’具有驱动活塞旋转做功和油路换向的双重功能。

3.具体实施方式3

如图3，一种转阀液压凿岩机包括缸体1、活塞2、钎尾套3，所述活塞2安装在缸体1内，并通过其轴肩将缸体内孔分隔为前腔A和后腔B，该机还设有驱动活塞旋转的前单向器7和后单向器8，前、后单向器的外套均与缸体1固定连接，前单向器7的内套与钎尾套3固定连接，钎尾套3与活塞前端的六方轴伸2.1往复滑动连接；后单向器8的内套通过螺旋副2.2也与活塞2滑动连接；活塞后端通过花键副2.3装有配流盘9，配流盘9上设有若干均布的轴向通孔g，缸体1上设有后腔进油道b和回油道c，活塞2设有中心孔h，该中心孔通过导油管10与进油道a连通；以上所述的各油道共同构成前腔常压、后腔回油的旋转配流通道；当后腔回油时，活塞2在前腔油压作用下做回程运功，由于螺旋副2.2的作用，活塞2作顺时针旋转(从后端观察)，活塞2旋转一定角度后，后腔回油道关闭，进油道联通，活塞在后腔油压作用下，作冲程运动，此时，由于前单向器7的逆止作用，钎尾套只能顺时旋转，因而，后单向器8的内圈在活塞螺旋的推动下随活塞一道作顺时旋转(如果没有前单向器7的逆止作用，后单向器8的内圈则静止不动，那么，活塞只能作反时针旋转)，使活塞行程连续的单向旋转运动；通过活塞单向旋转运动使后腔油路换向，从而实现实现凿岩功能。这种结构取消了液压马达，使凿岩的结构进一步简化。

转阀液压凿岩机与现有液压凿岩机比较具有如下优势：

1，结构简单、制造维护成本低、使用可靠性高，由于转阀液压凿岩机利用缸体或者活塞的旋转配流，取消了现有凿岩机中的齿轮箱和往复配流阀，使整机的零部件(尤其是易损件)的数量大大减少，零部件的结构外形也大大简化，这样不仅使其加工量减少，难度降低，装配维护简便，而且整机的体积缩小、重量减轻。从而可以显著的降低成本、提高可靠性。

2.冲击高频率高而且可调，由于转阀液压凿岩机采用旋转阀配流，消除了现有液压凿岩机中往复阀固有的惯性力，从而可以大幅度提高冲击频率，由于活塞的冲击频率是由马达转速所决定的，改变马达就可以改变冲击频率。

3.凿岩速度可闭环无级调节，当岩石硬度一定时，凿岩速度取决于活塞的行程和冲击频率，将凿岩速度信号反馈带系统中，通过比较发出控制频率指令，实现功率闭环无极调节。从而提高凿岩的适应性。甚至遇到松软土质时，推进速度很快，系统会自动切断冲击油路，进行单纯的旋转钻孔。

4.可潜孔凿岩由于转阀液压凿岩机的配流阀、马达、活塞、钻杆都是同轴的，整机的径向尺寸大大减小，因而，可以实现潜孔作业。

由此可见，转阀液压凿岩机具有结构简单、体积小、重量轻、制造维护成本低、使用可靠性高、高频率、可潜孔、无级变量等诸多优势，市场前景广阔。

Claims (2)

1.一种转阀液压凿岩机，包括缸体、活塞、钎尾套，活塞安装在缸体内，并通过其轴肩将缸体内孔分隔为前油腔和后油腔，其特征在于：该机还包括后置液压马达和外壳、缸体安装在外壳内，所述后置液压马达的壳体固接在外壳上，其输出轴通过联轴器与缸体后端连接，所述钎尾套固接在缸体前端；缸体上前、后腔部位设置有若干径向均布的通孔，外壳上设有与缸体径向通孔交替连通的前、后腔进油道和回油道；或该机还包括前置的中通孔式液压马达，所述的前置的中通孔式液压马达的壳体固接在缸体上，其中通轴与钎尾套固定连接，钎尾套与活塞前端的六方轴伸往复滑动连接；活塞后部设有若干径向均布的通孔以及该径向通孔与后腔联通的中通过流通道，缸体上设有与活塞径向通孔交替连通的后腔进油道和回油道以及与前腔始终连通的进油道；或该机还包括前单向器和后单向器，所述的前、后单向器的外套均与缸体固定连接，前单向器的内套与钎尾套固定连接，后单向器的内套通过螺旋副与活塞滑动连接；与活塞花键连接的配流盘上设有若干均布的轴向通孔，缸体上设有后腔进油道和回油道，活塞设有中心孔，该中心孔通过导油管与进油道连通。

2.根据权利要求1所述的转阀液压凿岩机，其特征在：所述的若干均布的通孔为奇数孔。