CN105257208A - 一种液压凿岩机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种液压凿岩机。该液压凿岩机包括钎尾；具有输出轴的液压旋转变速模块，配置成接收液压流体，并将液压流体的液体压力能转变输出轴的机械能，以带动钎尾转动；具有冲击杆的液压冲击模块，安装于液压旋转变速模块，配置成接收液压流体且控制液压流体的流向，以使冲击杆沿钎尾的长度方向进行往复运动，从而冲击钎尾；和钎尾连接模块，安装于液压旋转变速模块，且钎尾穿过钎尾连接模块安装于输出轴。本发明提供的液压凿岩机因为具有液压旋转变速模块、液压冲击模块和钎尾连接模块，各个模块采用单元结构设计，特别便于维修、更换，可最大程度减少维护成本，和降低劳动强度。

Description

一种液压凿岩机

技术领域

本发明涉及工程机械领域，特别是涉及一种液压凿岩机。

背景技术

液压凿岩机是安装在挖掘机、掘进机或安装在有油源的专用设备上，用来在矿石、岩石等，高硬度、脆性材料上进行钻孔作业的钻用设备。液压凿岩机工作原理为以油源提供的高压液压油作为动力，油液进入中缸体后流量控制阀控制换向，上缸体氮气室中氮气为冲击杆提供辅助动力，使冲击杆往复运动。冲击杆的冲击能传递给钎尾，钻杆。高压油进入液压马达，由液压马达驱动变速箱齿轮带动输出轴旋转，输出轴带动钎尾，钻杆旋转，从而实现钻孔作业。

液压凿岩机目前在国际上广泛应用的新型掘进凿岩设备。它具有冲击功率大，能量利用率高以及易于实现自动化控制等特点。在世界岩石工程等领域被迅速推广使用，尤其在大断面作业场所正发挥着与传统气动凿岩机无法比拟的作用。液压凿岩机与传统风动凿岩机相比有以下优越性：防卡能力强，钻头使用寿命长，速度是风动凿岩机2倍以上，能耗是其0.25倍，寿命是其3倍以上。

虽然液压凿岩机性能上比风动凿岩机先进很多，但在实际使用中也存在一些问题。今年来，我国通过购置国外先进液压凿岩机设备，走引进，消化国外技术的道路。由于引进技术难度大，关键技术的零部件国产进程慢，有的仍需进口，以致国产成本高，可靠性差等缺点。

发明内容

本发明的目的旨在克服现有的液压凿岩机的至少一个缺陷，提供一种新颖的液压凿岩机，其可具有多个模块，各个模块采用单元结构设计，便于维修，更换，以最大程度减少维护成本，和降低劳动强度。

为此，本发明提供了一种液压凿岩机，包括钎尾，其中，还包括：

具有输出轴的液压旋转变速模块，配置成接收液压流体，并将所述液压流体的液体压力能转变所述输出轴的机械能，以带动所述钎尾转动；

具有冲击杆的液压冲击模块，安装于所述液压旋转变速模块，配置成接收液压流体且控制所述液压流体的流向，以使所述冲击杆沿所述钎尾的长度方向进行往复运动，从而冲击所述钎尾；和

钎尾连接模块，安装于所述液压旋转变速模块，且所述钎尾穿过所述钎尾连接模块安装于所述输出轴。

进一步地，所述液压旋转变速模块包括液压马达和具有所述输出轴的齿轮变速箱；且

所述齿轮变速箱还包括壳体和安装于所述壳体内的传动装置，所述传动装置配置成将所述液压马达输出的旋转运动传递至所述输出轴。

进一步地，所述壳体包括上壳体、中壳体和下壳体；且

所述液压冲击模块安装于所述上壳体；

所述钎尾连接模块安装于所述下壳体。

进一步地，所述液压马达安装于所述上壳体。

进一步地，所述输出轴为沿所述钎尾的长度方向延伸的套筒结构；

所述钎尾安装于所述输出轴的中央通孔内，且所述输出轴的两端分别设置有缓冲垫和固定钎尾装置。

进一步地，所述缓冲垫为聚氨酯缓冲垫。

进一步地，所述传动装置包括：主动齿轮，安装于所述液压马达的输出轴；

输出齿圈，与所述输出轴同轴设置，从所述输出轴的外周壁水平向外延伸出沿所述输出轴的周向方向间隔布置的多个齿牙，以形成与所述输出轴为一体的所述输出齿圈，或所述输出齿圈为独立的，固定于所述输出轴的外周壁；和

两个介轮，同轴设置且固定连接或一体成型，一个所述介轮与所述主动齿轮啮合，另一所述介轮与所述输出齿圈啮合。

进一步地，所述液压冲击模块还包括中缸体、上缸体、分别设置于所述中缸体两端的两个密封装置，以及设置于所述中缸体内的流量控制阀门；

所述上缸体内充注有气体，且所述冲击杆配置成在朝远离所述钎尾的方向移动时压缩所述上缸体内的所述气体；

所述中缸体的下端安装于所述液压旋转变速模块；

所述上缸体的下端安装于所述中缸体的上端。

进一步地，所述钎尾连接模块包括钎尾连接端盖，所述钎尾连接端盖内限定有排屑通道，且所述钎尾连接端盖的周壁上开设有与所述排屑通道连通的外接连接口，以接收压缩空气或排渣液。

进一步地，所述钎尾连接端盖的两端均设置有密封装置和轴承；所述钎尾安装于所述轴承。

本发明提供的液压凿岩机因为具有液压旋转变速模块、液压冲击模块和钎尾连接模块，各个模块采用单元结构设计，可以独立更换，特别便于维修、更换，可最大程度减少维护成本，和降低劳动强度。此外，该液压凿岩机还具有结构简单，工作可靠，易损件易于装配等特点。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的液压凿岩机的示意性结构图；

图2是图1所示液压凿岩机的另一视角的示意性结构图；

图3是图1所示液压凿岩机的示意性剖视图。

具体实施方式

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

图1是根据本发明一个实施例的液压凿岩机的示意性结构图，图2是图1所示液压凿岩机的另一视角的示意性结构图，图3是图1所示液压凿岩机的示意性剖视图。如图1至图3所示，本发明实施例提供了一种液压凿岩机，该液压凿岩机可包括钎尾20、液压旋转变速模块30、液压冲击模块40和钎尾连接模块50。液压旋转变速模块30可具有输出轴31，且配置成接收液压流体，并将液压流体的液体压力能转变输出轴31的机械能，以带动钎尾20转动。液压冲击模块40可具有冲击杆41，安装于液压旋转变速模块30，且配置成接收液压流体且控制液压流体的流向，以使冲击杆41沿钎尾20的长度方向进行往复运动，从而冲击钎尾20。钎尾连接模块50安装于液压旋转变速模块30，且钎尾20穿过钎尾连接模块50安装于输出轴31。本发明实施例的液压凿岩机因为具有液压旋转变速模块30、液压冲击模块40和钎尾连接模块50，各个模块采用单元结构设计，可以独立更换，特别便于维修、更换，可最大程度减少维护成本，和降低劳动强度。该液压凿岩机可在矿上开采，隧道开掘，建筑，石油，勘探等方面应用广泛。

在本发明的一些实施例中，液压旋转变速模块30可包括液压马达32和具有上述输出轴31的齿轮变速箱33。进一步地，齿轮变速箱33还可包括壳体和安装于壳体内的传动装置。传动装置可配置成将液压马达32输出的旋转运动传递至输出轴31，具体地，可将液压马达32输出的旋转运动减速地传递至输出轴31。

具体地，壳体包括上壳体331、中壳体332和下壳体333，并为方形结构设计。液压冲击模块40安装于上壳体331，钎尾连接模块50安装于下壳体333，液压马达32安装于上壳体331。输出轴31可为沿钎尾20的长度方向延伸的套筒结构。钎尾20安装于输出轴31的中央通孔内，且输出轴31的两端分别设置有缓冲垫34和固定钎尾装置。缓冲垫34可优选为聚氨酯缓冲垫。传动装置包括主动齿轮334、输出齿圈和两个介轮335。主动齿轮334安装于液压马达32的输出轴31。输出齿圈与输出轴31同轴设置。例如，在一些实施方式中，可从输出轴31的外周壁水平向外延伸出沿输出轴31的周向方向间隔布置的多个齿牙，以形成与输出轴31为一体的输出齿圈。在另一些实施方式中，输出齿圈为独立的，固定于输出轴31的外周壁。两个介轮335可同轴设置且固定连接或一体成型，一个介轮335与主动齿轮334啮合，另一介轮335与输出齿圈啮合。

在本发明的一些实施例中，液压冲击模块40还包括中缸体42、上缸体43、分别设置于中缸体42两端的两个独立的密封装置，以及设置于中缸体42内的流量控制阀门44。流量控制阀门44可为控制滑阀。上缸体43内充注有气体，且冲击杆41配置成在朝远离钎尾20的方向移动时压缩上缸体43内的气体。上缸体43内可充注12MPa氮气，且上缸体43的下端可通过螺栓安装于中缸体42的上端。中缸体42的下端安装于液压旋转变速模块30，例如，中缸体42的下端连接齿轮变速箱33，且连接采用螺钉连接。

在本发明的一些实施例中，钎尾连接模块50包括钎尾连接端盖。钎尾连接端盖可通过螺钉安装于下壳体333。钎尾连接端盖内可限定有排屑通道，且钎尾连接端盖的周壁上开设有与排屑通道连通的外接连接口，以接收压缩空气或排渣液。进一步地，钎尾连接端盖的两端均设置有密封装置和轴承；钎尾20安装于轴承。轴承可选滚动轴承。外接连接口上可设置有螺纹，以便于压缩空气管或排渣液管连接。

本发明实施例的液压凿岩机的工作过程可为：步骤A，高压油由冲击杆41下端进入中缸体42，使冲击杆41向上移动，同时压缩上缸体43的氮气室内的氮气进行蓄能。步骤B，当冲击杆41到达预定位置流量控制阀换向，使高压油从冲击杆41上端进入，冲击杆41在氮气，高压油共同作用下，快速向下运动，冲击钎尾20。步骤C，当冲击杆41到达预定位置流量控制阀换向重复步骤A的动作，使冲击杆41往复运动。在冲击杆41往复运动的过程中，高压油可驱动液压马达32旋转，带动传动装置减速，输出轴31连接钎尾20旋转，从而进行钻孔作业。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种液压凿岩机，包括钎尾，其特征在于，还包括：

具有输出轴的液压旋转变速模块，配置成接收液压流体，并将所述液压流体的液体压力能转变所述输出轴的机械能，以带动所述钎尾转动；

具有冲击杆的液压冲击模块，安装于所述液压旋转变速模块，配置成接收液压流体且控制所述液压流体的流向，以使所述冲击杆沿所述钎尾的长度方向进行往复运动，从而冲击所述钎尾；和

钎尾连接模块，安装于所述液压旋转变速模块，且所述钎尾穿过所述钎尾连接模块安装于所述输出轴。

2.根据权利要求1所述的液压凿岩机，其特征在于，所述液压旋转变速模块包括液压马达和具有所述输出轴的齿轮变速箱；且

所述齿轮变速箱还包括壳体和安装于所述壳体内的传动装置，所述传动装置配置成将所述液压马达输出的旋转运动传递至所述输出轴。

3.根据权利要求2所述的液压凿岩机，其特征在于，所述壳体包括上壳体、中壳体和下壳体；且

所述液压冲击模块安装于所述上壳体；

所述钎尾连接模块安装于所述下壳体。

4.根据权利要求3所述的液压凿岩机，其特征在于，所述液压马达安装于所述上壳体。

5.根据权利要求2所述的液压凿岩机，其特征在于，

所述输出轴为沿所述钎尾的长度方向延伸的套筒结构；

所述钎尾安装于所述输出轴的中央通孔内，且所述输出轴的两端分别设置有缓冲垫和固定钎尾装置。

6.根据权利要求5所述的液压凿岩机，其特征在于，

所述缓冲垫为聚氨酯缓冲垫。

7.根据权利要求2所述的叶液压凿岩机，其特征在于，所述传动装置包括：

主动齿轮，安装于所述液压马达的输出轴；

输出齿圈，与所述输出轴同轴设置，从所述输出轴的外周壁水平向外延伸出沿所述输出轴的周向方向间隔布置的多个齿牙，以形成与所述输出轴为一体的所述输出齿圈，或所述输出齿圈为独立的，固定于所述输出轴的外周壁；和

两个介轮，同轴设置且固定连接或一体成型，一个所述介轮与所述主动齿轮啮合，另一所述介轮与所述输出齿圈啮合。

8.根据权利要求1所述的液压凿岩机，其特征在于，所述液压冲击模块还包括中缸体、上缸体、分别设置于所述中缸体两端的两个密封装置，以及设置于所述中缸体内的流量控制阀门；

所述上缸体内充注有气体，且所述冲击杆配置成在朝远离所述钎尾的方向移动时压缩所述上缸体内的所述气体；

所述中缸体的下端安装于所述液压旋转变速模块；

所述上缸体的下端安装于所述中缸体的上端。

9.根据权利要求1所述的液压凿岩机，其特征在于，

所述钎尾连接模块包括钎尾连接端盖，所述钎尾连接端盖内限定有排屑通道，且所述钎尾连接端盖的周壁上开设有与所述排屑通道连通的外接连接口，以接收压缩空气或排渣液。

10.根据权利要求9所述的液压凿岩机，其特征在于，

所述钎尾连接端盖的两端均设置有密封装置和轴承；

所述钎尾安装于所述轴承。