CN115788275B - 基于液压凿岩机钎尾止推套的防错安装系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种基于液压凿岩机钎尾止推套的防错安装系统及方法，该系统包括，钎尾止推套，其包括内圆柱面j和内圆锥面d，内圆柱面j的后端面形成钎尾止推套的后端面f；外圆凸台a，用于标识钎尾止推套前后端，外圆凸台a形成于钎尾止推套的外部前端面；缓冲活塞，用于限位钎尾止推套，包括一内圆柱面b和一内部平面g；钎尾止推套的外圆凸台a直径大于缓冲活塞的内圆柱面b，以防止钎尾止推套装反；冲击活塞k自缓冲活塞的后端面，依次穿过缓冲活塞、钎尾止推套并可击打钎尾的后端面。本发明能够防止液压凿岩机钎尾止推套的错装，同时缩短了钎尾止推套与缓冲活塞工作时的长度。

Description

基于液压凿岩机钎尾止推套的防错安装系统及方法

技术领域

本发明涉及岩石破碎开采、矿山隧道钻孔爆破开挖技术领域，具体涉及一种基于液压凿岩机钎尾止推套的防错安装系统及方法。

背景技术

在岩石破碎开采、矿山巷道施工及隧道施工工程中，采用钻爆法的施工占很大比例。在钻爆法施工中，岩石的破碎主要依靠凿岩机。

凿岩机利用冲击活塞和钎尾的往复冲击动能实现岩石的破碎成孔。冲击活塞和钎尾是凿岩机中能量传递的核心零件，其能量的传递路线为：液压泵（空压机）压力能—冲击活塞动能—钎尾动能—钻杆动能—钻头动能—岩石。冲击活塞的动能并不能完全传递给岩石，而是部分被岩石反弹。反弹的能量带动钎尾向着与冲击相反的方向运动，为确保凿岩机正常工作，需在冲击活塞下一次冲击前使钎尾—钻杆—钻头重新接触岩石，防止因钻头未与岩石接触而造成凿岩机冲击能不能传递给岩石、完全由凿岩机本体承受而造成的凿岩机零件异常损坏。液压凿岩机均通过钎尾止推套实现钎尾反弹动能的吸收。钎尾的后端一般设置为外圆锥面结构，止推套与钎尾后端接触，其接触面为相同锥度的内圆锥面。止推套的另一端一般为平面，与液压凿岩机缓冲活塞接触，将动能传递给缓冲活塞。上述止推套、钎尾、缓冲活塞等相关零件均为易损件，凿岩机的工作一定时间后需进行更换。

目前市场上的凿岩机钎尾止推套存在以下缺陷：1）钎尾止推套为非对称结构，在进行凿岩机易损件更换过程中，势必会发生止推套装反的情况。装反后，原本需要与钎尾后端外圆锥面配合的止推套内圆锥面错误地与缓冲活塞端面配合同时，原本需要与缓冲活塞端面配合的止推套平面端面错误地与钎尾后端外圆锥面配合。这使得相关配合零件的接触面积均大大减小，使零件工作时所受应力大大增加，极大地缩短了相关零件寿命。2）同时，钎尾止推套与缓冲活塞为外部配合，增加了凿岩机总体长度，降低了液压凿岩机适用性。

发明内容

本发明提出了一种基于液压凿岩机钎尾止推套的防错安装系统及方法，该系统能够防止液压凿岩机钎尾止推套的错装，同时缩短了钎尾止推套与缓冲活塞工作时的长度。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于液压凿岩机钎尾止推套的防错安装系统，包括：

钎尾止推套，包括内圆柱面j和内圆锥面d，所述内圆柱面j用于与冲击活塞k的前段配合，所述内圆锥面d用于与钎尾后部的外圆锥面e配合；所述内圆锥面d的前端直径大于其后端直径；

所述内圆柱面j的前端面连通所述内圆锥面d的后端面，所述内圆锥面d的前端面形成所述钎尾止推套的前端面，所述内圆柱面j的后端面形成所述钎尾止推套的后端面f；

外圆凸台a，用于标识钎尾止推套前后端，所述外圆凸台a形成于钎尾止推套的外部前端面；

缓冲活塞，用于限位所述钎尾止推套，包括一内圆柱面b和一内部平面g；所述钎尾止推套的外圆凸台a直径大于所述缓冲活塞的内圆柱面b，以防止钎尾止推套装反；所述内圆柱面b与所述钎尾止推套的外圆柱面c配合，所述内圆柱面b的后端面形成所述内部平面g，所述内部平面g与所述钎尾止推套的后端面f配合；

所述冲击活塞k，与所述钎尾止推套、缓冲活塞同轴设置；所述冲击活塞k自所述缓冲活塞的后端面，依次穿过所述缓冲活塞、钎尾止推套并可击打所述钎尾的后端面。

优选地，所述钎尾止推套的外圆柱面上设有缺口h。

优选地，所述后端面f为平面或者曲面。

一种基于液压凿岩机钎尾止推套的防错安装方法，基于基于液压凿岩机钎尾止推套的防错安装系统，包括以下步骤：

S1、将缓冲活塞，由其后端面，装至所述冲击活塞k上；

S2、将钎尾止推套，由其后端面，装至所述冲击活塞k，使得所述钎尾止推套的内圆柱面j与冲击活塞k的前段配合、缓冲活塞的内圆柱面b与所述钎尾止推套的外圆柱面c配合、缓冲活塞的内部平面g与所述钎尾止推套的后端面f配合；

S3、将钎尾，由钎尾止推套的前端面，装入钎尾止推套，使得钎尾后部的外圆锥面e与钎尾止推套的内圆锥面d配合。

与现有技术相比，本发明的优点为：

1）使钎尾止推套只能按正确的方向与缓冲活塞配合，防止钎尾止推套方向错装而造成的多个零件所受应力大幅提高而导致的异常损坏。具体的，解决了液压凿岩机使用过程中因钎尾止推套错装而造成的钎尾与止推套、止推套与缓冲活塞配合失效、配合面积减小而导致的上述零件所受应力异常增大，从而寿命明显减小的技术问题，可延长钎尾、钎尾止推套、缓冲活塞等配合零件的使用寿命，进而提高液压凿岩机的可靠性。

2）钎尾止推套与缓冲活塞在内孔配合，缩短了钎尾止推套与缓冲活塞工作时的长度，可明显缩短液压凿岩机长度，进而可缩短相关钻进设备工作装置的总长度。因钻进设备的最小工作高度由工作装置长度决定，所以，钎尾止推套与缓冲活塞的这种配合方式又增加了钻进设备的适用范围。

3）钎尾止推套外圆面上的缺口还可简化止推套加工工艺，降低止推套成本。

附图说明

图1为钎尾止推套外形结构示图；

图2为钎尾止推套剖面结构示图；

图3为缓冲活塞结构示意图；

图4为缓冲活塞剖面结构示图；

图5为钎尾结构示图；

图6为基于液压凿岩机钎尾止推套的防错安装系统结构图；

图7为图2中包含外圆凸台a的局部放大图。

其中，1-钎尾止推套，2-钎尾，3-缓冲活塞。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。

如图1~7所示，一种基于液压凿岩机钎尾止推套的防错安装系统，包括：钎尾止推套1、钎尾2、缓冲活塞3及冲击活塞k。本实施例中，“前端”方向是指朝向岩石侧的一端。

钎尾止推套1，与钎尾2同轴布置，用于吸收钎尾2反弹动能，并将动能传递给缓冲活塞3。

缓冲活塞3，与钎尾止推套1同轴布置，用于接收钎尾止推套1传递的动能，并为钎尾止推套1提供限位，防止钎尾止推套1错装。

钎尾止推套1，包括内圆柱面j、内圆锥面d、外圆柱面c和外圆凸台a。

钎尾止推套1端面设有内圆锥面d、外部设有外圆柱面c、前端设有外圆凸台a、内部设有内圆柱面j。

具体的，内圆柱面j用于与冲击活塞k的前段配合，使冲击活塞k 能穿过钎尾止推套1，将冲击能传递给钎尾2。

内圆锥面d的前端直径大于其后端直径；内圆锥面d用于与钎尾2后部的外圆锥面e配合以为钎尾2提供限位，并将钎尾2反弹冲击能传递给缓冲活塞3。优选地，内圆锥面d和外圆锥面e具体相同锥度。

内圆柱面j的前端面连通内圆锥面d的后端面，内圆锥面d的前端面形成钎尾止推套1的前端面；内圆柱面j的后端面形成钎尾止推套1的后端面f。在本发明的其他实施例中，平面f也可为其他与缓冲活塞内孔端面相配合的曲面或平面。

外圆凸台a，用于标识钎尾止推套前后端，外圆凸台a形成于钎尾止推套的外部前端面。外圆凸台a直径稍大于缓冲活塞3的内圆柱面b，使钎尾止推套1只能从一个方向（由其后端面装入冲击活塞k）安装。

在本发明的其他实施例中，内圆锥面d也可为圆弧面或其他与钎尾后端面相配合的曲面或平面。

钎尾止推套1外部设有外圆柱面c，外圆柱面c使钎尾止推套1能与缓冲活塞3的内圆柱面b配合，实现钎尾止推套1的往复直线运动。在本发明的其他实施例中，外圆柱面c也可为非圆柱面。

钎尾止推套1的外圆柱面c上设有缺口h，缺口h为一平面。缺口h使润滑气体能从缺口h处进入到止钎尾推套1的外圆柱面c及缓冲活塞内孔（缓冲活塞3的内圆柱面b围成的孔）之间，为上述零件的相对运动提供润滑及冷却。在本发明的其他实施例中，缺口也可为沟槽、螺旋槽、曲面缺口等。

缓冲活塞3，用于限位钎尾止推套1，包括内圆柱面b和内部平面g。

缓冲活塞3的内圆柱面b直径稍小于钎尾止推套1的外圆凸台a直径以防止钎尾止推套1装反（错装）。

内圆柱面b与钎尾止推套1的外圆柱面c配合，使钎尾止推套1进行往复直线运动。在本发明的其他实施例中，内圆柱面b可以为非圆柱面。

内圆柱面b的后端面形成内部平面g，内部平面g与钎尾止推套1的后端面f配合，以将钎尾2反弹冲击能传递给缓冲活塞3。在本发明的其他实施例中，内部平面g也可为其他与钎尾止推套端面相配合的曲面或平面。即钎尾止推套1和缓冲活塞3的配合面在缓冲活塞3的内部。

冲击活塞k，与钎尾止推套1、缓冲活塞3同轴设置；冲击活塞k自缓冲活塞3的后端面，依次穿过缓冲活塞3、钎尾止推套1并可击打钎尾2的后端面，以将冲击活塞的动能传递给钎尾2。

基于液压凿岩机钎尾止推套的防错安装方法，包括以下步骤：

S1、将缓冲活塞3，由其后端面，装至冲击活塞k上；缓冲活塞3的内圆柱面b的后段与冲击活塞k的后段配合。

S2、将钎尾止推套1，由其后端面，装至冲击活塞k，使得钎尾止推套1的内圆柱面j与冲击活塞k的前段配合、缓冲活塞3的内圆柱面b与钎尾止推套的外圆柱面c配合、缓冲活塞的内部平面g与钎尾止推套的后端面f配合。

S3、将钎尾2，由钎尾止推套1的前端面，装入钎尾止推套1，使得钎尾2后部的外圆锥面e与钎尾止推套1的内圆锥面d配合。

上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于液压凿岩机钎尾止推套的防错安装系统，其特征在于，包括：

钎尾止推套，包括内圆柱面j和内圆锥面d，所述内圆柱面j用于与冲击活塞k的前段配合，所述内圆锥面d用于与钎尾后部的外圆锥面e配合；所述内圆锥面d的前端直径大于其后端直径；

所述内圆柱面j的前端面连通所述内圆锥面d的后端面，所述内圆锥面d的前端面形成所述钎尾止推套的前端面；所述内圆柱面j的后端面形成所述钎尾止推套的后端面f；

外圆凸台a，用于标识钎尾止推套前后端，所述外圆凸台a形成于钎尾止推套的外部前端面；

缓冲活塞，用于限位所述钎尾止推套，包括一内圆柱面b和一内部平面g；所述钎尾止推套的外圆凸台a直径大于所述缓冲活塞的内圆柱面b，以防止钎尾止推套装反；所述内圆柱面b与所述钎尾止推套的外圆柱面c配合，所述内圆柱面b的后端面形成所述内部平面g，所述内部平面g与所述钎尾止推套的后端面f配合；

所述冲击活塞k，将动能传递至钎尾，与所述钎尾止推套、缓冲活塞同轴设置；所述冲击活塞k自所述缓冲活塞的后端面，依次穿过所述缓冲活塞、钎尾止推套并可击打所述钎尾的后端面；冲击活塞k与钎尾止推套为内部配合。

2.根据权利要求1所述的基于液压凿岩机钎尾止推套的防错安装系统，其特征在于，所述钎尾止推套的外圆柱面上设有缺口h。

3.根据权利要求1所述的基于液压凿岩机钎尾止推套的防错安装系统，其特征在于，所述后端面f为平面或者曲面。

4.一种基于液压凿岩机钎尾止推套的防错安装方法，基于权利要求1~3之任一项所述的基于液压凿岩机钎尾止推套的防错安装系统，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将缓冲活塞，由其后端面，装至所述冲击活塞k上；

S2、将钎尾止推套，由其后端面，装至所述冲击活塞k，使得所述钎尾止推套的内圆柱面j与冲击活塞k的前段配合、缓冲活塞的内圆柱面b与所述钎尾止推套的外圆柱面c配合、缓冲活塞的内部平面g与所述钎尾止推套的后端面f配合；冲击活塞k将动能传递至钎尾，与钎尾止推套为内部配合；

S3、将钎尾，由钎尾止推套的前端面，装入钎尾止推套，使得钎尾后部的外圆锥面e与钎尾止推套的内圆锥面d配合。