CN107355220A - 一种防震荡凿岩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防震荡凿岩机，包括回转机构和从下到上依次同轴设置的钎杆、除岩装置、锁止环、减震装置、冲击机构，冲击机构保护套、减震手环，所述冲击机构包括冲击活塞、配流阀。所述减震装置包括同轴的设置止动轴套、套设在冲击活塞外的减震缸体以及设置在减震缸体内的多个沿冲击活塞轴线周向分布的导向筒、缓冲活塞。所述导向筒底面与缓冲活塞端面设置有同极相对的第一磁块和第二磁块，产生磁性斥力，达到磁力减震的效果。本发明提供的一种防震荡凿岩机采用磁力减震，其减震装置结构简单，减震效果稳定，使用寿命长，且可与液体减震、弹簧减震配合使用，增强减震效果。

Description

一种防震荡凿岩机

技术领域

本发明涉及工程建设领域，具体涉及一种防震荡凿岩机。

背景技术

各种工程机械在工作过程中，都要产生振动。这些机械设备，由于自身结构和工作性质，在操作过程中，常常需要与人的肢体相接触。当机械与人体接触时，机械的震动将会对人体产生直接的影响。广泛应用于采掘工业、铁路及公路建设的小型启动凿岩机，其工作环境一般是露天、坑道或山地，在额定功率下，频率越低，冲击力越大，机器对人的反作用力越大。所以，人在操作凿岩机时，人的手臂或部分身体需要对机械施加一定的力，特别是钻凿铅垂方向的孔眼时，单靠气腿子已无法见成效。随着岩石硬度与凿孔角度的变化，人施加于凿岩机上的力也是变化的，也就是说，机械作用在人体上的反作用力也是变化的，对于人体受到机械的这种反作用力作用，人的身体将产生加速度。人的各种器官在机械振动频率和加速度的共同干扰下，将对身体健康产生不良影响。为了保证操作人员的安全和健康，及其的干扰频率、人施加于机器上的力和能够持续操作的时间，这三者之间关系尤为重要哦，同时，也为凿岩机设计人员提出一些新的要求。

发明内容

本发明要解决问题是，提供一种能够凿岩机衰减震动、有效保护操作者的防震荡凿岩机。

本发明提供的一种防震荡凿岩机，其技术方案为：所述凿岩机包括回转机构和从左到右依次同轴设置的钎杆、除岩装置、锁止环、减震装置、冲击机构，冲击机构保护套，所述冲击机构包括冲击活塞、配流阀。所述减震装置包括同轴的设置止动轴套、套设在冲击活塞外的减震缸体以及设置在减震缸体内的多个沿冲击活塞轴线周向分布的导向筒、缓冲活塞。所述缓冲活塞一端伸出导向筒与设置在减震缸体靠近钎杆一端的止动轴套连接为一体，所述钎杆靠近减震装置的一端固定安装有花键套，所述止动轴套的内径小于花键套的外径。所述缓冲活塞远离钎杆的一端与导向筒底面之间具有第一缓冲腔，所述导向筒端面与止动轴套远离钎杆的一端具有与第一缓冲腔长度相同的第二缓冲腔。所述缓冲活塞远离钎杆的一端设置有第一磁块，所述导向筒底面设置有与第一磁块同极相向设置的第二磁块，实现磁力减震的效果。

凿岩机工作时，冲击活塞被高压液压油驱动进行高速的往复运动，冲击活塞做冲程运动对钎杆做功，使钎杆向前冲击岩石，使岩石破碎；并通过控制钎杆旋转的回转机构配合冲击机构使钎杆做回转运动，使破裂的岩石破碎剥落，再采用除岩装置将破碎的岩石碎屑清除出来，增大钎杆的凿岩速率，避免钎杆的钎头过度磨损，导致凿岩机使用寿命降低，发生卡钎现象。

所述钎杆回弹时，钎杆尾部推动止动轴套运动，与止动轴套连接为一体的缓冲活塞一起沿导向筒往冲击机构方向移动，由于第一磁块与第二磁块为同极相向设置的永磁块，随着缓冲活塞与导向筒底面距离缩小，其斥力增大，阻止缓冲活塞继续移动，达到阻止钎杆回弹时直接撞击冲击机构，达到凿岩机减震的效果。当缓冲活塞速度下降为0km/h，第一磁块与第二磁块之间形成的斥力推动缓冲活塞回复到钎杆回弹之前的状态，完成减震装置的一个缓冲工作过程循环。

进一步地，所述缓冲活塞远离钎杆的一端设置有第一安装槽，所述第一磁块安装在第一安装槽内，所述第一磁块上端面低于或与第一安装槽上沿在同一平面上；所述导向筒底面上设置有第二安装槽，所述第二磁块安装在第二安装槽内，所述第二磁块上端面低于或与第二安装槽上沿在同一平面上第一磁块与第二安装槽。所述缓冲活塞远离钎杆的端面与导向筒底面上均设置有导磁橡胶垫，使第一磁块与第二磁块在缓冲活塞向冲击机构移动时接近但不接触，避免钎杆回弹时，力度过大造成磁块相互撞击，破损。

所述导向筒内壁设置有导磁金属薄壁层，所述薄壁层内设置有多个平行设置的磁线圈，使缓冲活塞沿导向筒移动时，在第一缓冲腔内形成磁流涡流，形成多级阻尼减震，增加磁力减震效果。

进一步地，所述第二缓冲腔内设置有与缓冲活塞平行设置的压缩弹簧，使压缩弹簧减震配合磁力减震，达到更好的减震效果。

进一步地，所述除岩装置为旁侧供水式除岩装置，包括套设在钎杆外且与钎杆运动密封连接的不锈钢供水套以及设置在供水套内的供水通孔，所述供水通孔外接有用于除岩装置供水的供水管，所述供水通孔远离供水管的一端与设置在钎杆上的供水孔相通。所述供水孔沿钎杆延伸至钎杆与岩石接触的一端，形成除岩供水管道。所述缓冲活塞与导向筒运动密封连接，所述缓冲腔内设置有不超过第一缓冲腔体积2/3的水，所述第一缓冲腔靠近导向筒底面1/3处设置有通孔，使第一缓冲腔内水的体积不大于2/3。所述通孔外接有与供水管连通的供水管。

所述除岩装置的供水装置与第一缓冲腔内连通，减震装置工作时，缓冲活塞受到导向筒底面第二磁块的斥力，同时，由于缓冲活塞向冲击机构移动，第一缓冲腔内水压力迅速增大，第一缓冲腔内的水回流至除岩装置，减缓缓冲活塞的速度。当缓冲活塞速度下降为0km/h，由于第一磁块与第二磁块之间的斥力，使缓冲活塞回移，除岩装置中的水补充进入至第一缓冲腔内，准备减震装置的下一个缓冲工作过程循环。

进一步地，所述回转机构包括回转缸体以及设置在回转缸体内的马达、转动轴、大齿轮、小齿轮，所述大齿轮同轴套设固定在钎杆外，所述小齿轮套设在转动轴上且与大齿轮啮合；所述锁止环安装在大齿轮靠近除岩装置的一端，所述减震装置安装在大齿轮远离锁止环的一端。

凿岩机工作时，冲击活塞被高压液压油驱动进行高速的往复运动，冲击活塞做冲程运动对钎杆做功，使钎杆向前冲击岩石，使岩石破碎。所述回转机构与冲击活塞协同作用，当冲击活塞通过往复运动撞击钎杆进行破岩时，回转机构中的马达带动转动轴和套设在转动轴上的小齿轮做回转运动，再经过与小齿轮啮合的大齿轮将回转运动传递给钎杆，使钎杆通过旋转将出现裂纹的岩石剥落下来，增加凿岩机的凿岩速度。

本发明所述的左右方位为本发明附图上所示的左右。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本发明提供的一种防震荡凿岩机设置有减震装置，采用磁力减震的方式减少凿岩机震荡，其结构简单，减震效果稳定，使用寿命长。

（2）本发明提供的一种防震荡凿岩机采用弹簧减震和磁力减震结合的方式，增强凿岩机的减震效果，使凿岩机震荡衰减明显，保护了凿岩机操作人员的健康与安全。

（3）本发明提供的一种防震荡凿岩机采用液体减震与磁力减震结合的方式，增强凿岩机的减震效果，同时，其液体减震与除岩装置相连，不需要再增加供液系统，结构简单，减震效果好。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明局部结构剖示图；

图3是本发明减震装置结构示意图；

图4是本发明活塞杆局部结构放大示意图A；

图5是本发明活塞杆局部结构放大示意图B；

图中，1—钎杆，2—除岩装置，3—锁止环，4—回转机构，5—减震装置，6—冲击机构，7—冲击机构保护套，8—冲击活塞，9—配流阀，10—第一安装槽，11—第二安装槽，12—导磁橡胶垫，13—导磁金属薄壁，14—通孔，21—供水套，22—供水通孔，23—供水孔，41—大齿轮，42—小齿轮，43—转动轴，44—马达，45—花键套，46—回转缸体，51—止动轴套，52—导向筒，53—缓冲活塞，54—第二磁块，55—第一磁块，56—第一缓冲腔，57—第二缓冲腔，58—压缩弹簧，59—减震缸体。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

如图1所示，一种防震荡凿岩机，包括回转机构4和从左到右依次同轴设置的钎杆1、除岩装置2、锁止环3、减震装置5、冲击机构6，冲击机构保护套7，所述冲击机构6包括冲击活塞8、配流阀9。

如图2所示，所述除岩装置2为旁侧供水式除岩装置，包括套设在钎杆1外且与钎杆1运动密封连接的不锈钢供水套21以及设置在供水套21内的供水通孔22，所述供水通孔22外接有用于除岩装置2供水的供水管，所述供水通孔22远离供水管的一端与设置在钎杆1上的供水孔23相通。所述供水孔23沿钎杆1延伸至钎杆1与岩石接触的一端，形成除岩供水管道。

所述回转机构4包括回转缸体46以及设置在回转缸体46内的马达44、转动轴43、大齿轮41、小齿轮42，所述大齿轮41同轴套设固定在钎杆1外，所述小齿轮42套设在转动轴上且与大齿轮41啮合；所述锁止环3安装在大齿轮41靠近除岩装置2的一端，所述减震装置5安装在大齿轮41远离锁止环3的一端。

所述减震装置5包括同轴的设置止动轴套51、套设在冲击活塞8外的减震缸体59以及设置在减震缸体59内的多个沿冲击活塞8轴线周向分布的导向筒52、缓冲活塞53。所述缓冲活塞53一端伸出导向筒52与设置在减震缸体59靠近钎杆1一端的止动轴套51连接为一体，所述钎杆1靠近减震装置5的一端固定安装有花键套45，所述止动轴套51的内径小于花键套45的外径。所述缓冲活塞53远离钎杆1的一端与导向筒52底面之间具有，所述导向筒52端面与止动轴套51远离钎杆1的一端具有与第一缓冲腔56长度相同的第二缓冲腔57。所述缓冲活塞53远离钎杆1的一端设置有第一磁块54，所述导向筒52底面设置有与第一磁块54同极相向设置的第二磁块55，实现磁力减震的效果。

凿岩机工作时，冲击活塞8被高压液压油驱动进行高速的往复运动，冲击活塞8做冲程运动对钎杆1做功，使钎杆1向前冲击岩石，使岩石破碎；并通过控制钎杆1旋转的回转机构4配合冲击机构6使钎杆1做回转运动，使破裂的岩石破碎剥落，再采用除岩装置2将破碎的岩石碎屑清除出来，增大钎杆1的凿岩速率，避免钎杆1的钎头过度磨损，导致凿岩机使用寿命降低，发生卡钎现象。

所述钎杆1回弹时，钎杆1尾部推动止动轴套51运动，与止动轴套51连接为一体的缓冲活塞53一起沿导向筒52往冲击机构6方向移动，由于第一磁块54与第二磁块55为同极相向设置的永磁块，随着缓冲活塞53与导向筒52底面距离缩小，其斥力增大，阻止缓冲活塞53继续移动，达到阻止钎杆1回弹时直接撞击冲击机构6，达到凿岩机减震的效果。当缓冲活塞53速度下降为0，第一磁块54与第二磁块55之间形成的斥力推动缓冲活塞53回复到钎杆1回弹之前的状态，完成减震装置5的一个缓冲工作过程循环。

实施例2：

在上述实施例的基础上，本实施例进行了改进，其改进之处为：如图3所示，所述缓冲活塞53远离钎杆1的一端设置有第一安装槽10，所述第一磁块54安装在第一安装槽10内，所述第一磁块54上端面低于或与第一安装槽10上沿在同一平面上；所述导向筒52底面上设置有第二安装槽11，所述第二磁块55安装在第二安装槽11内，所述第二磁块55上端面低于或与第二安装槽上沿在同一平面上第一磁块54与第二安装槽11。所述缓冲活塞53远离钎杆1的端面与导向筒52底面上均设置有导磁橡胶垫12，使第一磁块54与第二磁块55在缓冲活塞53向冲击机构6移动时接近但不接触，避免钎杆1回弹时，力度过大造成磁块相互撞击，破损。

如图4所示，所述导向筒52内壁设置有导磁金属薄壁13，所述导磁金属薄壁13内设置有多个平行设置的磁线圈，使缓冲活塞53沿导向筒52移动时，在第一缓冲腔56内形成磁流涡流，形成多级阻尼减震，增加磁力减震效果。所述第二缓冲腔57内设置有与缓冲活塞53平行设置的压缩弹簧58，使压缩弹簧58减震配合磁力减震，达到更好的减震效果。

所述钎杆1回弹时，钎杆1尾部推动止动轴套51运动，与止动轴套51连接为一体的缓冲活塞53一起沿导向筒52往冲击机构6方向移动，由于第一磁块54与第二磁块55随着缓冲活塞53与导向筒52底面距离缩小，其斥力增大，阻止缓冲活塞53继续移动，达到缓冲效果。同时，第二缓冲腔57内的压缩弹簧58被压缩，阻止止动轴套51继续运动，与磁力减震配合达到良好的缓冲效果。当止动轴套51和缓冲活塞53速度下降为0，第一磁块54与第二磁块55之间形成的斥力、压缩弹簧58的回复力推动缓冲活塞53回复到钎杆1回弹之前的状态，完成减震装置5的一个缓冲工作过程循环。两种缓冲方式同步配合进行，增强了减震装置5的减震效果，达到凿岩机防震荡的作用。

本实施例中其他部分与实施例1基本相同，故不再一一赘述。

实施例3：

在上述实施例1的基础上，本实施例进行了改进，其改进之处为：如图5所示，所述缓冲活塞53与导向筒52运动密封连接，所述缓冲腔内设置有不超过第一缓冲腔56体积2/3的水，所述第一缓冲腔56靠近导向筒52底面1/3处设置有通孔14，使第一缓冲腔56内水的体积不大于2/3。所述通孔14外接有与供水管连通的供水管。

所述除岩装置2的供水装置与第一缓冲腔56内连通，减震装置5工作时，缓冲活塞53受到导向筒52底面第二磁块55的斥力，同时，由于缓冲活塞53向冲击机构6移动，第一缓冲腔56内水压力迅速增大，第一缓冲腔56内的水通过通孔14回流至除岩装置2，减缓缓冲活塞53的速度。当缓冲活塞53速度下降为0，由于第一磁块54与第二磁块55之间的斥力，使缓冲活塞53回移，除岩装置2中的水补通过通孔14充进入至第一缓冲腔56内，准备减震装置5的下一个缓冲工作过程循环。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种防震荡凿岩机，包括回转机构（4）和从左到右依次同轴设置的钎杆（1）、除岩装置（2）、锁止环（3）、减震装置（5）、冲击机构（6），冲击机构保护套（7），所述冲击机构（6）包括冲击活塞（8）和连接有高压液压系统的配流阀（9），其特征在于：所述减震装置（5）包括止动轴套（51）、套设在冲击活塞（8）外的减震缸体（59）以及设置在减震缸体（59）内的多个沿冲击活塞（8）轴线周向分布的导向筒（52）、缓冲活塞（53），所述缓冲活塞（53）一端伸出导向筒（52）与设置在减震缸体（59）靠近钎杆（1）一端的止动轴套（51）连接为一体，所述钎杆（1）靠近减震装置（5）的一端固定安装有花键套（45），所述止动轴套（51）的内径小于花键套（45）的外径；所述缓冲活塞（53）远离钎杆（1）的一端与导向筒（52）底面之间具有第一缓冲腔（56），所述导向筒（52）端面与止动轴套（51）远离钎杆（1）的一端具有与第一缓冲腔（56）长度相同的第二缓冲腔（57）；所述缓冲活塞（53）远离钎杆（1）的一端设置有第一磁块（55），所述导向筒（52）底面设置有与第一磁块（55）同极相向设置的第二磁块（54）。

2.根据权利要求1所述的一种防震荡凿岩机，其特征在于：所述缓冲活塞（53）远离钎杆（1）的一端设置有第一安装槽（10），所述第一磁块（55）安装在第一安装槽（10）内，所述第一磁块（55）上端面低于或与第一安装槽（10）上沿在同一平面上；所述导向筒（52）底面上设置有第二安装槽，所述第二磁块（54）安装在第二安装槽（11）内，所述第二磁块（54）上端面低于或与第二安装槽（11）上沿在同一平面上第一磁块（55）与第二安装槽（11）；所述缓冲活塞（53）远离钎杆（1）的端面与导向筒（52）底面上均设置有导磁橡胶垫（12）。

3.根据权利要求2所述的一种防震荡凿岩机，其特征在于：所述导向筒（52）内壁设置有导磁金属薄壁（13），所述导磁金属薄壁（13）内设置有多个平行设置的磁线圈。

4.根据权利要求1所述的一种防震荡凿岩机，其特征在于：所述第二缓冲腔（57）内设置有与缓冲活塞（53）平行设置的压缩弹簧（58）。

5.根据权利要求1所述的一种防震荡凿岩机，其特征在于：所述除岩装置（2）为旁侧供水式除岩装置（2），包括套设在钎杆（1）外且与钎杆（1）运动密封连接的不锈钢供水套（21）以及设置在供水套（21）内的供水通孔（22），所述供水通孔（22）外接有用于向除岩装置（2）供水的供水管，所述供水通孔（22）远离供水管的一端与设置在钎杆（1）上的供水孔（23）相通；所述供水孔（23）沿钎杆（1）延伸至钎杆（1）与岩石接触的一端，形成除岩供水管道。

6.根据权利要求5所述的一种防震荡凿岩机，其特征在于：所述缓冲活塞（53）与导向筒（52）运动密封连接，所述第一缓冲腔（56）内设置有不超过第一缓冲腔（56）体积2/3的水，所述第一缓冲腔（56）靠近导向筒（52）底面的1/3处设置有通孔（14），所述通孔（14）与供水管连通。

7.根据权利要求1~6所述的一种防震荡凿岩机，其特征在于：所述回转机构（4）包括回转缸体（46）以及设置在回转缸体（46）内的马达（44）、转动轴（43）、大齿轮（41）、小齿轮（42），所述大齿轮（41）与花键套（45）固定同轴套设，所述小齿轮（42）套设在转动轴（43）上且与大齿轮（41）啮合；所述锁止环（3）安装在大齿轮（41）靠近除岩装置（2）的一端，所述减震装置（5）安装在大齿轮（41）远离锁止环（3）的一端。