CN113464062B - 一种凿岩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种凿岩机，包括基本形状为圆管状的齿轮、多个定位销与旋转定位套，所述的齿轮套设在旋转定位套外，所述的旋转定位套外周面沿轴向设置有多个第一限位槽，所述的齿轮内壁设置有多个第二限位槽，所述的第一限位槽与第二限位槽构成供定位销插入的通道。对旋转定位套结构进行改进，降低定位套的成型难度，便于生产加工。

Description

一种凿岩机

技术领域

本发明涉及凿岩机领域，尤其是涉及一种凿岩机。

背景技术

驱动器安装在钻岩机的齿轮箱中，用于向钻岩机中的钻钢传递扭矩和旋转，驱动器是经受磨损的可更换部件。在传递过程中，驱动器外部具有多边形轮廓并且内部设有花键，钻钢可在驱动器中轴向的移动。

中国专利《用于从旋转卡盘向钻钢传递扭矩和旋转的驱动器》，申请(专利)号：CN201180032053.6，公开了驱动器的横截面外部由曲线，特别是圆弧限定，曲线特别是圆弧结合以形成闭合图形，闭合图形可以被近似地描述为多边形；以及驱动器的横截面内部由花键限定。图形包括四条边和四个角部。花键包括多个花键齿，花键齿的数量能被4整除。

但上述驱动器存在如下问题：为了能够匹配安装，对驱动器的结构精度要求较高。上述驱动器的横截面外部图形包括四条边和四个角部，在成型加工存在不便，需要多道加工工序才能保证产品的成型精度。从而导致加工成本高，且生产效率低下。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种凿岩机，对旋转定位套结构进行改进，降低定位套的成型难度，便于生产加工。

本申请的另一目的在于提供一种凿岩机，定位套为对称结构，配合后工作更加稳定、受力更加均匀，延长使用寿命。

本申请的另一目的在于提供一种凿岩机，定位套的基本形状为圆柱形，对于原材料的利用率更高，同样尺寸的原材料，多边形边数越多，利用率越高，当边数无穷大即为圆形，因此该形式可以最大限度利用。

本申请的另一目的在于提供一种凿岩机，保证定位套与钎尾接触面壁厚均匀，且相比较于多边形定位套，本申请能够设置最大的接触花键，提升定位套的强度的前提下尽量减小定位套的尺寸。

本申请的另一目的在于提供一种凿岩机，方便旋转定位套与齿轮之间的装配，且降低旋转定位套、齿轮、定位销的成型精度要求，降低生产加工成本。

本申请的另一目的在于提供一种凿岩机，定位销与旋转定位套、齿轮的结构设置，使得装配后不会出现卡紧影响旋转的顺畅性，也避免了定位套的磨损。

本申请的另一目的在于提供一种凿岩机，定位销与旋转定位套、齿轮的结构设置，使得装配后的定位销不会在通道内攒动，进而影响传动效果。

本申请的另一目的在于提供一种凿岩机，定位销与旋转定位套、齿轮的结构设置，使得装配后定位销与旋转定位套、齿轮之间配合效果良好，减少零件的磨损，延长使用寿命。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种凿岩机，包括基本形状为圆管状的齿轮、多个定位销与旋转定位套，所述的齿轮套设在旋转定位套外，所述的旋转定位套外周面沿轴向设置有多个第一限位槽，所述的齿轮内壁设置有多个第二限位槽，所述的第一限位槽与第二限位槽构成供定位销插入的通道。

与现有技术相比，本发明的优点在于，相比较于现有技术中的驱动需要成型四条边和四个角部来说，本发明在生产加工时，加工齿轮、旋转定位套成型圆形管件即可，成型难度更低、生产加工更方便。本发明设置有多个第一限位槽，第一限位槽用于在装配后限位，配合定位结构，使得旋转定位套安装在齿轮上后，两者不发生相对转动。本发明的第一限位槽可以在成型圆形管件后进一步简单加工得到。本发明对旋转定位套结构进行改进，降低定位套的成型难度，便于生产加工。

在本申请的一些实施例中，所述的第一限位槽的横截面为劣弧，所述的第一限位槽的直径与定位销的直径相同，插入通道内的定位销与第一限位槽壁面为面接触。

在本申请的一些实施例中，所述的第二限位槽的横截面为优弧，所述的第二限位槽的直径与定位销的直径相同，第二限位槽的轴线与定位销的轴线不在一条直线上。

在通道与定位销完全同心配置且尺寸相等紧配合时，不利于定位销的安装拆卸并且加工要求精度非常高，实际加工中很难达到。极易造成偏心紧配合，安装时容易造成卡紧，影响传动的顺畅性，加大旋转定位套的磨损。

当通道与定位销完全同心配置且尺寸间隙过大配合时，定位销会在通道内攒动，传动效果差。而且旋转定位套与通道壁面摩擦，摩擦产生的磨损屑会分布在通道内，由于磨损屑的存在会进一步增加旋转定位套、齿轮的磨损。

当通道与定位销完全同心配置且尺寸紧配时，定位销无法装入通道内。

在本申请的一些实施例中，所述的第二限位槽的轴线位于定位销轴线远离第一槽口的一侧，所述的定位销与第二限位槽为线接触。也就是说装配后的定位销与第二限位槽是偏心设置的。配合与定位销面接触的第一限位槽，此时既能保证定位销在通道内不晃动，又能保证摩擦产生的磨损屑会被挤压到齿轮侧的第二限位槽内，避免对旋转定位套的二次磨损，延长旋转定位套的寿命。

进一步展开来说，在通道与定位销不同心配置状态下，第一限位槽的轴线向旋转定位套的轴线偏移时，即通道的大半圆位于定位套一侧，则磨损屑主要存留在定位套内，会加剧定位套磨损。

磨损屑主要存在齿轮的第二限位槽内时，由于齿轮钢质材料耐磨性远大于旋转定位套的铜质材料，故不会对本申请的寿命造成很大影响。

在本申请的一些实施例中，第二限位槽8与定位销的偏心量e，定位销直径为d，保证e/d＝1％～2％。优选为e/d＝1.5％

此时既能保证定位销在通道内不晃动，又能保证磨损屑尽量被挤压到齿轮内，避免旋转定位套的二次磨损，延长旋转定位套的使用寿命。

在本申请的一些实施例中，多个第一限位槽规则分布在旋转定位套上。在旋转定位套转动过程中，通过多个第一限位槽以及与其配合的定位结构能够将受力均匀分散到各个部位，从而减少旋转定位套局部受力磨损，延长旋转定位套的使用寿命。

进一步优选，所述的旋转定位套外周面设置有四个第一限位槽。将旋转定位套均匀分隔成四等分。

在本申请的一些实施例中，所述的旋转定位套设置有内花键，所述的内花键包括多个内花键齿。本发明通过内花键与钎尾啮合，传递扭矩和旋转。

在本申请的一些实施例中，内花键齿的横截面的基本形状为梯形。具体的，内花键齿靠近旋转定位套轴线的一侧面为向内凹陷的第一弧形面。更具体的，第一弧形面的半径等于旋转定位套轴线到第一弧形面的距离。本发明可以先加工成型一个圆形管件，然后在该圆形管件的内壁面加工得到内花键。

在本申请的一些实施例中，包括钎尾，所述的钎尾设置有外花键，所述的外花键与旋转定位套的内花键匹配，所述的钎尾与旋转定位套啮合。

在本申请的一些实施例中，所述的外花键包括多个外花键齿。

在本申请的一些实施例中，所述的外花键齿的横截面的基本形状为梯形。具体的，外花键齿远离钎尾轴线的一侧面为向外凸起的第二弧形面。更具体的，第二弧形面的半径等于钎尾轴线到第二弧形面的距离。本发明的钎尾可以先加工成型一个圆形管件，然后在该圆形管件的外壁面加工得到外花键。

在本申请的一些实施例中，所述的外花键齿的齿顶的厚度大于相邻两个内花键齿的齿根的距离。也就是说，在钎尾与旋转定位套啮合状态下，外花键齿的齿顶与内花键齿的齿根之间仍存在间隙。上述结构设置，能够避免钎尾在与旋转定位套啮合状态下，其外花键齿磨损。

在本申请的一些实施例中，内花键齿的齿顶与外花键齿的齿根之间存在间隙。同样道理，能够避免内花键齿的磨损。

在本申请的一些实施例中，所述的齿轮套设在旋转定位套外，所述的齿轮内壁设置有多个第二限位槽。

在本申请的一些实施例中，第二限位槽与第一限位槽一一对应，第一限位槽与第二限位槽相对设置，第一限位槽、第二限位槽的横截面为圆形。

在本申请的一些实施例中，所述的第一限位槽与第二限位槽构成供定位销插入的圆形通道。

在本申请的一些实施例中，所述的第二限位槽的横截面为优弧，所述的第一限位槽的横截面为劣弧。也就是说，定位销位于第二限位槽内，第二限位槽将其大部分包裹，定位销能够位于第二限位槽内不脱落。在需要更换旋转定位套时，将旋转定位套从轴向拆卸出来，而定位销能够保持在第二限位槽内不脱落，便于本发明的装配、拆卸、更换。

在本申请的一些实施例中，还包括壳体与轴承，所述的旋转定位套安装在壳体内，所述的旋转定位套与壳体之间安装轴承。设置轴承能够减少壳体、旋转定位套在发生相对转动时的摩擦力。

附图说明

以下将结合附图和优选实施例来对本发明进行进一步详细描述，但是本领域技术人员将领会的是，这些附图仅是出于解释优选实施例的目的而绘制的，并且因此不应当作为对本发明范围的限制。此外，除非特别指出，附图仅示意在概念性地表示所描述对象的组成或构造并可能包含夸张性显示，并且附图也并非一定按比例绘制。

图1为本发明中凿岩机的结构示意图；

图2为图1中B处的局部放大图；

图3为图1中A处的局部放大图；

图4为本发明中旋转定位套的结构示意图；

图5为本发明中旋转定位套的横截面图。

其中，附图标记具体说明如下：1、旋转定位套；2、第一限位槽；3、内花键齿；3a、第一弧形面；4、钎尾；5、齿轮；6、定位销；7、外花键齿；7a、第二弧形面；8、第二限位槽；9、壳体；10、轴承。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1、图2所示，一种凿岩机，包括基本形状为圆管状的齿轮5、多个定位销6与旋转定位套1，所述的齿轮5套设在旋转定位套1外，相比较于现有技术中的驱动需要成型四条边和四个角部来说，本发明在生产加工时直接成型圆形管件即可，成型难度更低、生产加工更方便。所述的旋转定位套1外周面沿轴向设置有多个第一限位槽2，所述的齿轮5内壁设置有多个第二限位槽8，所述的第一限位槽2与第二限位槽8构成供定位销6插入的通道。使得旋转定位套1安装在齿轮5上后，两者不发生相对转动。本发明的第一限位槽2可以在成型圆形管件后进一步简单加工得到。本发明对旋转定位套1结构进行改进，降低定位套的成型难度，便于生产加工。

所述的第一限位槽2的横截面为劣弧，所述的第一限位槽2的直径与定位销6的直径相同，插入通道内的定位销6与第一限位槽2壁面为面接触。所述的第二限位槽8的横截面为优弧，所述的第二限位槽8的直径与定位销6的直径相同，第二限位槽8的轴线与定位销6的轴线不在一条直线上。所述的第二限位槽8的轴线位于定位销6轴线远离第一槽口2的一侧，所述的定位销6与第二限位槽8为线接触。选择通道与定位销偏心配置，第一限位槽2占小半圆，第二限位槽8占大半圆，保证第一限位槽2和第二限位槽8的尺寸在H7等级，定位销6的尺寸在H6等级。第二限位槽8与定位销6的偏心量e，定位销6直径为d，保证e/d＝1.5％。此时既能保证定位销在通道内不晃动，又能保证磨损屑尽量被挤压到齿轮内，避免对旋转定位套1的二次磨损，延长旋转定位套1的寿命。

多个第一限位槽2规则分布在旋转定位套1上。在旋转定位套1转动过程中，通过多个第一限位槽2以及与其配合的定位结构能够将受力均匀分散到各个部位，从而减少旋转定位套1局部受力磨损，延长旋转定位套1的使用寿命。优选的，所述的旋转定位套1外周面设置有四个第一限位槽2。将旋转定位套1均匀分隔成四等分。

所述的旋转定位套1设置有内花键，所述的内花键包括多个内花键齿3。本发明通过内花键与钎尾4啮合，传递扭矩和旋转。内花键齿3的横截面的基本形状为梯形。具体的，内花键齿3靠近旋转定位套1轴线的一侧面为向内凹陷的第一弧形面3a。更具体的，第一弧形面3a的半径等于旋转定位套1轴线到第一弧形面3a的距离。本发明可以先加工成型一个圆形管件，然后在该圆形管件的内壁面加工得到内花键。

一种凿岩机，如图3、图4所示，其实施例一在于：包括钎尾4、齿轮5、多个定位销6与所述的旋转定位套1，所述的钎尾4设置有外花键，所述的外花键与旋转定位套1的内花键匹配，所述的钎尾4与旋转定位套1啮合。

一种凿岩机的实施例二，实施例二在实施例一的基础上进一步改进：所述的外花键包括多个外花键齿7。所述的外花键齿7的横截面的基本形状为梯形。具体的，外花键齿7远离钎尾4轴线的一侧面为向外凸起的第二弧形面7a。更具体的，第二弧形面7a的半径等于钎尾4轴线到第二弧形面7a的距离。本发明的钎尾4可以先加工成型一个圆形管件，然后在该圆形管件的外壁面加工得到外花键。

所述的外花键齿7的齿顶的厚度大于相邻两个内花键齿3的齿根的距离。也就是说，在钎尾4与旋转定位套1啮合状态下，外花键齿7的齿顶与内花键齿3的齿根之间仍存在间隙。上述结构设置，能够避免钎尾4在与旋转定位套1啮合状态下，其外花键齿7磨损。内花键齿3的齿顶与外花键齿7的齿根之间存在间隙。同样道理，能够避免内花键齿3的磨损。

所述的齿轮5套设在旋转定位套1外，所述的齿轮5内壁设置有多个第二限位槽8。第二限位槽8与第一限位槽2一一对应，第一限位槽2与第二限位槽8相对设置，第一限位槽2、第二限位槽8的横截面为圆形。所述的第一限位槽2与第二限位槽8构成供定位销6插入的圆形通道。所述的第二限位槽8的横截面为优弧，所述的第一限位槽2的横截面为劣弧。也就是说，定位销6位于第二限位槽8内，第二限位槽8将其大部分包裹，定位销6能够位于第二限位槽8内不脱落。在需要更换旋转定位套1时，将旋转定位套1从轴向拆卸出来，而定位销6能够保持在第二限位槽8内不脱落，便于本发明的装配、拆卸、更换。

还包括壳体9与轴承10，所述的旋转定位套1安装在壳体9内，所述的旋转定位套1与壳体9之间安装轴承10。设置轴承10能够减少壳体9、旋转定位套1在发生相对转动时的摩擦力。

以上对本发明进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明及核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种凿岩机，其特征在于包括基本形状为圆管状的齿轮(5)、多个定位销(6)与旋转定位套(1)，所述旋转定位套(1)基本形状为圆柱形，所述的齿轮(5)套设在旋转定位套(1)外，所述的旋转定位套(1)外周面沿轴向设置有多个第一限位槽(2)，所述的齿轮(5)内壁设置有多个第二限位槽(8)，所述的第一限位槽(2)与第二限位槽(8)构成供定位销(6)插入的通道；所述的第一限位槽(2)的横截面为劣弧，所述的第一限位槽(2)的直径与定位销(6)的直径相同，插入通道内的定位销(6)与第一限位槽(2)壁面为面接触；所述的第二限位槽(8)的横截面为优弧，所述的第二限位槽(8)的直径与定位销(6)的直径相同，第二限位槽(8)的轴线与定位销(6)的轴线不在一条直线上；所述的第二限位槽(8)的轴线位于定位销(6)轴线远离第一限位槽(2)的一侧，所述的定位销(6)与第二限位槽(8)为线接触；第一限位槽(2)和第二限位槽(8)的尺寸在H7等级，定位销(6)的尺寸在h6等级。

2.根据权利要求1所述的一种凿岩机，其特征在于所述的旋转定位套(1)设置有内花键，所述的内花键包括多个内花键齿(3)。

3.根据权利要求2所述的一种凿岩机，其特征在于内花键齿(3)的横截面的基本形状为梯形，内花键齿(3)靠近旋转定位套(1)轴线的一侧面为向内凹陷的第一弧形面(3a)，第一弧形面(3a)的半径等于旋转定位套(1)轴线到第一弧形面(3a)的距离。

4.根据权利要求2所述的一种凿岩机，其特征在于还包括钎尾(4)，所述的钎尾(4)设置有外花键，所述的外花键与旋转定位套(1)的内花键匹配，所述的钎尾(4)与旋转定位套(1)啮合。

5.根据权利要求4所述的一种凿岩机，其特征在于所述的外花键包括多个外花键齿(7)。

6.根据权利要求5所述的一种凿岩机，其特征在于所述的外花键齿(7)的横截面的基本形状为梯形，外花键齿(7)远离钎尾(4)轴线的一侧面为向外凸起的第二弧形面(7a)，第二弧形面(7a)的半径等于钎尾(4)轴线到第二弧形面(7a)的距离。

7.根据权利要求6所述的一种凿岩机，其特征在于所述的外花键齿(7)的齿顶的厚度大于相邻两个内花键齿(3)的齿根的距离。