CN116951009A - 一种转动套及凿岩机用回转机构 - Google Patents

Abstract

第一方面，本申请提供了一种转动套，应用于凿岩机的回转机构，转动套的外周壁上沿轴向方向设有第一连接部和第二连接部；其中，第一连接部为花键，第二连接部的表面为光滑弧面；第一连接部的最小外径为R1，第二连接部的外径为R2，其中，R2≤R1。第二方便，本申请提供的回转机构包括第一方面提供的转动套，本申请的回转机构在使用第一方面提高的转动套后，通过第一连接部与第二连接部的配合，能够消除从动齿轮与转动套花键连接部位的缝隙带来的不良影响，如噪音、晃动摩擦、磨损等，从而提高连接精密度，增加从动齿轮与转动套的同轴程度，提高力矩的传递。

Description

一种转动套及凿岩机用回转机构

技术领域

本申请涉及凿岩机技术领域，具体涉及一种转动套及凿岩机用回转机构。

背景技术

凿岩机是用于开采石料的工具，主要包括冲击机构和回转机构，冲击机构用于撞击钎具以提供冲击力，使得钎具能够对岩石进行冲击以破坏岩石，其中，回转机构对凿岩机工作提供持续稳定的回转能量，包括扭矩和转速，回转机构用于驱动钎具转动，从而使得用于使钎具在旋转一定角度后，再次受到冲击机构的撞击以对岩石进行撞击，以便于更好地实现对冲击破碎岩石的进一步碾碎效果；

回转机构包括马达、主动齿轮和从动齿轮，马达提供动力给主动齿轮转动力，主动齿轮与从动齿轮啮合，从动齿轮与钎具连接后带动钎具回转；现有技术中，大部分的回转机构中，通过设置一转动套将从动齿轮与钎具实现连接，为了更好地传递扭矩，大部分的转动套与从动齿轮通过普通花键来连接，以便于更好地传递扭矩；

然而，大部分的转动套与从动齿轮连接的整体均通过普通花键来连接，介于安装与工艺制造技术的原因，两个零部件通过花键的连接处会具有缝隙，不可能完全紧密贴合，然而便是因为具有缝隙，会使得转动套与从动齿轮的连接不紧密，当回转机构运作时，转动套会与从动齿轮发生碰撞，会发出较大声音以产生噪音，并且久而久之，转动套与从动齿轮会因摩擦而产生磨损，进一步会降低从动齿轮与钎具连接的同轴度，继而降低回转机构的力矩传递性能与使用寿命。

发明内容

针对上述技术问题，本申请一方面，提供一种转动套，该转动套应用于凿岩机的回转机构中，能够有利于从动齿轮与钎具地连接，提高从动齿轮与钎具的同轴度，减少转动套与从动齿轮之间的磨损，提高力矩的传递效果；另一方面，提供一种凿岩机用回转机构，该回转机构的力矩传递效果好，使用寿命较高，有利于提高凿岩机的工作效率。

第一方面，本申请提供了一种转动套，应用于凿岩机的回转机构，所述转动套的外周壁上沿轴向方向设有第一连接部和第二连接部；

其中，第一连接部为花键，第二连接部的表面为光滑弧面；

所述第一连接部的最小外径为R1，所述第二连接部的外径为R2，其中，R2≤R1。与现有技术相比，本申请的转动套，其包括第一连接部和第二连接部，其中第二连接部的表面为光滑弧面，第一连接部为花键；第一连接部的花键包括齿根与齿顶，即连接时具有凹凸部位，通过第一连接部可以增大转动套与外部零件的连接面积，对周向位移具有良好的限位作用，提高转动套与外接部件的同步性，能够使得外接部件与转动套能够保持较好的同轴旋转度；通过第二连接部的光滑面能够增加转动套与外部零件的连接紧密度，辅助消除花键部位的缝隙差，从而使得转动套与外部零件连接时，减少因第一连接部的连接部位的缝隙而产生的晃动程度，继而减小转动套与外部零件连接工作时的摩擦，减少磨损，提高使用寿命。

在一些可选的实施例中，所述转动套的外周壁沿轴向方向还设有第三连接部，所述第三连接部的表面为光滑弧面；

所述第二连接部与第三连接部分别位于所述第一连接部的两侧；

所述第三连接部的轴向长度为L1，所述第二连接部的轴向长度为L2，其中L2>L1。

在一些可选的实施例中，所述第三连接部的外径为R3，其中，R3>R1。

在一些可选的实施例中，所述第一连接部与第二连接部之间设有储油槽。

在一些可选的实施例中，所述转动套的端部设有能够用于限制转动套的轴向运动限位台阶，所述限位台阶沿径向方向向外凸出；

所述限位台阶包括限位面，所述限位面为斜面。

在一些可选的实施例中，所述转动套的端部面上设有进气槽。

在一些可选的实施例中，所述转动套内壁设有第四连接部，所述第四连接部为花键；

所述第四连接部花键的轴向端部设有倒球角。

本申请的转动套，至少具有以下技术效果：

在转动套上同时设置具有光滑面的第二连接部和第一连接部，使得当转动套与外部零件连接时，既能够通过第一连接部来增大连接面积与连接效果，还能够通过第二连接部来辅助消除花键连接处的缝隙带来的影响，从而减少因第一连接部的连接部位的缝隙而产生的晃动程度，继而减小转动套与外部零件连接工作时的摩擦，减少磨损，提高使用寿命；

通过将第二连接部的外径设置与第一连接部的花键的键槽部位的外径设置相同，使得转动套与外接零件连接时更为紧密、牢固，减少花键部位的缝隙产生的不良影响；

通过设置限位台阶，能够使得外部零件与转动套连接时，用以限制转动套轴向位移；

通过在转动套的内壁设置有第四连接部，且将第四连接部的轴向端部设置倒圆角，能够有利于局部应力的释放，减少转动套与内接零件连接时的局部应力集中，从而增加内接零件与转动套的连接使用寿命。

第二方面，本申请还提供了一种凿岩机用回转机构，包括如上述任意一个实施例中所述的转动套；

其中，所述回转机构还包括马达、主动齿轮、主动齿轮轴、以及同轴设置的从动齿轮和钎尾；

所述马达与主动齿轮轴连接以提供动力源给主动齿轮轴；

所述主动齿轮套接在主动齿轮轴上，所述主动齿轮与从动齿轮啮合；

所述从动齿轮内壁设有与所述转动套的第一连接部间隙配合的配合连接部，所述从动齿轮通过所述转动套将回转力矩传递给钎尾。

在一些可选的实施例中，所述第一连接部的齿顶与配合连接部的齿根做平顶处理；

和/或，

所述第一连接部的齿根与配合连接部的齿顶部位做倒圆角处理；

所述第一连接部的齿根倒圆角尺寸大小为R，所述配合连接部的齿顶倒圆角尺寸大小为r，其中，R＝(1.2-1.7)r。

在一些可选的实施例中，所述配合连接部与第一连接部的配合间隙包括第一配合间隙S1、第二配合间隙S2和第三配合间隙S3；

其中，S2＞S1，S2＞S3；

S2设置范围为0.15至0.3；

S1设置范围为0.1至0.2；

S3设置范围为0.1至0.2。

在一些可选的实施例中，所述回转机构上设有气雾通道，所述气雾通道用于将润滑气雾导送至回转机构中。

本申请的一种凿岩机用回转机构，其至少具有以下技术效果：

其转动套与从动齿轮连接时，通过第一连接部与第二连接部的配合，能够消除从动齿轮与转动套花键连接部位的缝隙带来的不良影响，如噪音、晃动摩擦、磨损等，从而提高连接精密度，增加从动齿轮与转动套的同轴程度，提高力矩的传递；

通过将第一连接部的齿顶与配合连接部的齿根设置为平面，从而提高了线接触长度；通过在第一连接部的齿根与配合连接部的齿顶部位设置有倒圆角，从而减弱了局部应力集中，以延长花键齿的使用寿命；

通过设置气雾通道，从而能够将润滑气雾通入回转机构内，以实现对回转机构的润滑功能，以延长回转机构的使用寿命。

附图说明

图1是本申请的一实施例的转动套的侧视示意图；

图2是本申请的一实施例的转动套的立体结构示意图；

图3是本申请的一实施例的转动套的剖视示意图；

图4是本申请的一实施例的凿岩机用回转机构的剖视示意图；

图5是本申请的一实施例的转动套与从动齿轮的连接局部剖视示意图；

图6是图3的局部放大示意图；

图7是图4的局部放大示意图；

图8是图5的局部放大示意图。

附图标记：

1、转动套；

11、第一连接部；12、第二连接部；13、第三连接部；14、第四连接部；15、限位台阶；16、进气槽；17、储油槽；141、倒球角；151、限位面；

2、从动齿轮；3、主动齿轮；4、主动齿轮轴；5、钎尾；6、气雾通道；

21、配合连接部。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本公开的技术方案，以下结合附图及实施例，对本公开进行详细、清楚、完整的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本公开，并不用于限定本公开。

在本申请的描述中，如果有描述到第一、第二只是用于区别技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本领域技术人员应理解的是，在本申请的公开中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本申请的限制。

下面结合附图对本申请做进一步详细说明，参见如图1至图8说明。

第一方面，本申请提供了一种转动套，该转动套1一般情况下应用于凿岩机的回转机构，当然若有必要，也可以应用于其他回转机构中，该转动套1能够用于外接和内接其他零部件，从而实现传递回转力的功能；

如图1至图3所示，转动套1的外周壁上设有第一连接部11和第二连接部12，如图1所示，第一连接部11位花键，包括沿转动套1轴向方向设置的键槽，键槽朝向轴向方向凹陷，外部零件与转动套1通过花键与花键的嵌合实现连接，通过花键连接的好处在于，能够增加两零部件连接的接触面积，对周向位移具有良好的限位作用，提高转动套1与外接部件的同步性，能够使得外接部件与转动套1能够保持较好的同轴旋转度，使得外接部件传递给转动套1旋转力时，力矩的传递效果较好；

而通过第二连接部12作用，使得外接部件同时通过第一连接部11与第二连接部12实现与转动套1的连接，第二连接部12的外表面设置为光滑的圆弧面，其能够对外接部件直接接触、贴合，从而增加转动套1与外接部件的连接紧密度，使得转动套1与外接部件连接为一个整体，从而对于第一连接部11部位的间隙带来的不良影响具有一定地消除作用，由于工艺制造原因，一般零部件通过花键连接时，优选为间隙配合，一方面是由于通过花键过盈配合对于花键的加工要求极高，另一方面两个零部件在进行安装时也非常困难，因此大部分零部件通过花键连接时均具有间隙，而间隙的存在会使得转动套1与外界部件发生转动时两者之间发生晃动，会造成较大的声响，并且长时间的摩擦会导致花键处磨损，从而造成转动套1以及外接部件的损坏，从而降低转动套1及外接部件的使用寿命；因此，当第二连接部12与花键共同作用下，会降低花键连接部位的缝隙带来的不良影响，使得转动套1与外界部件的连接更紧密，同轴精度高，同时降低了加工难度，并且对于力矩的传递效果更好；

进一步的，如图1、图3所示，第一连接部11的最小外径为R1，第二连接部12的外径为R2，其中，R2<R1；即第二连接部12的外径小于第一连接部11的外径，从而使得转动套1在于外接部件连接时，外接部件与转动套1为过度配合，其能够从第二连接部12处慢慢安装到转动套1上，能够便于转动套1与外接部件的安装与拆卸。

在上述实施例中，还可以将第二连接部12与第一连接部11的键槽部位的外径相同，即R2＝R1，使得外界部件同时与第一连接部11、第二连接部12作用，第二连接部12对于第一连接部11的花键缝隙具有一定的消除作用，能够在径向方向消除了第一连接部11处的缝隙会带来的影响，使得外接部件更为紧密地与转动套1连接，从而保证了转动套1与外接部件的同轴精度较高，力矩传递效果更好。

在本申请的另一可选的实施例中，如图1至图3所示，转动套1的外周壁沿轴向方向还设有第三连接部13，第三连接部13的表面为光滑弧面；第二连接部12与第三连接部13分别位于第一连接部11的两侧；这样设置的好处在于，能够使得转动套1的两端均通过光滑的表面与外界部件连接配合，进而保证了转动套1与外接部件的连接结构更为稳定，从而对于第一连接部11部位的缝隙带来的不良影响的消除效果更好，更能够保证选转动套1与外接部件的连接稳定性，增加力矩的传递效果；

进一步的，如图3所示，第三连接部13的轴向长度为L1，第二连接部12的轴向长度为L2，其中L2>L1；在本实施例中，通过加长第二连接部12的轴向长度，使得第二连接部12与外接部件的连接面积更大，将第三连接部13的轴向长度控制在一定范围内，在保证第三连接部13起到一定紧固作用的情况下，使得转动套1与外接部件安装与拆卸都较为方便，减少安装难度。

进一步的，如图3、图6所示，第三连接部13的外径大于第一连接部11的外径，使得外接部件与转动套1连接时，在第三连接部13部位形成过盈配合，从而使得径向方向消除了外接花键处的缝隙会带来的影响，使得外接部件更为紧密地与转动套1连接，从而保证了转动套1与外接部件的同轴精度较高，力矩传递效果更好。

进一步的，如图6所示，第一连接部11与第二连接部12之间设有储油槽17；在本实施例中，储油槽17沿转动套1周向设置，朝向转动套1的中心方向凹陷，储油槽17能够存储少量的润滑油，当转动套1与外接部件共同工作时，通过储油槽17中暂时存储的润滑油，能够延长润滑的时间，从而对于转动套1的使用寿命能够进一步延长。

在本申请的另一可选的实施例中，如图1所示，转动套1的端部设有能够用于限制转动套1的轴向运动限位台阶15，限位台阶15沿径向方向向外凸出，继而能够对于轴向位移具有限制位移的作用；如图5、图8所示，当外接部件连接在转动套1上时，通过限位台阶15能够对转动套1的轴向运动进行限位；如图6所示，限位台阶15包括限位面151，限位面151为斜面，斜面能够使得转动套1与外接部件连接时，斜面能够分解外接部件对转动套1产生的轴向作用力，从而减少应力集中，使得限位台阶15的抗疲劳强度增强，从而增强转动套1的使用寿命。

进一步的，限位台阶15设置在第三连接部13的靠近端部，以便于安装时，能够从第二连接部12处插入以安装顺畅。

在本申请的另一可选的实施例中，如图2所示，转动套1的端部面上设有进气槽16。进气槽16用于给润滑物提供进入转动套1中的通道，使得内接部件与转动套1连接且处于工作状态下时，能够使得润滑物进入内接部件与转动套1之间起润滑作用，从而提高转动套1与内接部件的使用寿命。

进一步的，进气槽16数量至少为一个，其连通径向方向，沿转动套1的端面周向间隔设置；其中，转动套1两端的端面上均设置有进气槽16。

进一步的，将进气槽16的表面设置为圆弧面，也可称为劣圆，从而使得进气槽16的结构强度得到进一步加强。

在本申请的另一可选的实施例中，如图2、图3、图6所示，转动套1内壁设有第四连接部14，第四连接部14为花键，通过设置第四连接部14，使得转动套1的内部能够通过花键连接一内接部件，从而使得转动套1的外部、内部均能够连接外设部件，从而使得转动套1能够起到传动回转力矩的功能；第四连接部14的轴向端部设有倒球角141，这样设置的好处在于，能够有利于局部应力的释放，减少转动套1与内接零件连接时的局部应力集中，从而增加内接零件与转动套1的连接使用寿命。

进一步的，倒球角141部位的球半径SR略微小于内接部件的对应连接花键的宽度B，其中SR＝(0.7-0.9)B，这样设置的好处在于，能够加强转动套1与内接部件的连接稳定性与紧密性，从而保证力矩的传递效果与同轴度。

第二方面，本申请还提供了一种凿岩机用回转机构，其包括如上述任意一个实施例中的转动套1；如图4所示，回转机构用于对驱动钎尾5旋转，以辅助凿岩机进行更好地将岩石击碎；其中，回转机构还包括马达、主动齿轮3、主动齿轮轴4以及同轴设置的从动齿轮2和钎尾5；马达与主动齿轮轴4连接以提供动力源给主动齿轮轴4，主动齿轮3套接在主动齿轮轴4上，即主动齿轮轴4将马达的动力传递给主动齿轮3，主动齿轮3与从动齿轮2啮合，主动齿轮3将动力传递给从动齿轮2，如图5所示，而从动齿轮2内壁设有与转动套1的第一连接部11间隙配合的配合连接部21，从而使得从动齿轮2套设在转动套1上，转动套1套设接在钎尾5上，以此实现从动齿轮2通过转动套1将回转力矩传递给钎尾5。

在本实施例中，由于配合连接部21与第一连接部11配合连接，则配合连接部21同样为花键。

进一步的，如图4、图7所示，从动齿轮2内壁设有与转动套1的第一连接部11间隙配合的配合连接部21，通过配合连接部21与第一连接部11的配合，使得从动齿轮2与转动套1能够较好地连接，其中，从动齿轮2与转动套1为间隙配合，间隙配合能够降低花键的加工难度，并且易于从动齿轮2与转动套1的安装与拆卸；

如图7所示，配合连接部21与第一连接部11的配合间隙包括第一配合间隙S1、第二配合间隙S2和第三配合间隙S3；其中，S2＞S1，S2＞S3；S2设置范围为0.15至0.3；S1设置范围为0.1至0.2；S3设置范围为0.1至0.2；这样设置的好处在于，能够保证安装的顺畅的同时，还能够保证在工作过程中回转力矩的稳定的传递，从而提高回转机构对于钎尾5的控制精度，以增加凿岩机的工作效率。

进一步的，花键包括齿顶与齿根；如图7所示，第一连接部11的齿顶与配合连接部21的齿根为平面，能够增加从动齿轮2与转动套1的线接触长度，从而保证在使用过程中第一连接部11与配合连接部21的回转力矩的传递大部分均为线接触，能够延长胡花键齿的使用寿命；或者如图7所示，第一连接部11的齿根与配合连接部21的齿顶部位设置有倒圆角，这样设置的好处在于，能够减弱局部应力的集中，从而增加转动套1、从动齿轮2的使用寿命；转动套1的第一连接部11的齿根部分倒圆角的尺寸为R，从动齿轮2的配合连接部21的齿顶部分倒圆角的尺寸为r，R＝(1.2-1.7)r，通过这样设置的好处在于，能够增加转动套1与从动齿轮2的连接稳定性，并且有利于从动齿轮2与转动套1的安装顺畅度。

在本申请的另一实施例中，花键包括齿顶与齿根；在本实施例中，第一连接部11的齿顶与配合连接部21的齿根做平顶处理；并且，第一连接部11的齿根与配合连接部21的齿顶部位做倒圆角处理；第一连接部11的齿根倒圆角尺寸大小为R，配合连接部21的齿顶倒圆角尺寸大小为r，其中，R＝(1.2-1.7)r。本实施例与上述实施例的原理相同，此处不做赘述。

在本申请的另一可选的实施例中，如图4所示，回转机构上设有气雾通道6，气雾通道6用于将润滑气雾导送至回转机构中，润滑气雾能够对回转机构进行润滑，相较于传统的将润滑脂打入回转机构的润滑方式，其需要不定期检查润滑脂的油量，否则容易导致回转机构温度过高，容易造成零件的损坏；而本实施的润滑气雾直接接入回转机构中，既不需要额外增加管路，又可以实现对回转机构的润滑功能，同时由于油路是循环作用的，可以通过润滑气雾的流动，将机构运动产生的热量有效带出凿岩机，进一步提高设备的散热能力从而延长零部件的使用寿命。

进一步的，如图4所示，润滑气雾从转动套1上的进气槽16部位进入转动套1与钎尾5之间，对钎尾5与转动套1的连接处进行润滑，以提高钎尾5与转动套1的使用寿命。

需要说明的是，本申请的各实施例在对方案不冲突且技术方案能够共同存在的情况下，可以任意组合成新的实施例。

以上对本申请进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请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申请及核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (11)

1.一种转动套，应用于凿岩机的回转机构，其特征在于，所述转动套(1)的外周壁上沿轴向方向设有第一连接部(11)和第二连接部(12)；

其中，第一连接部(11)为花键，第二连接部(12)的表面为光滑弧面；

所述第一连接部(11)的最小外径为R1，所述第二连接部(12)的外径为R2，其中，R2≤R1。

2.根据权利要求1所述的转动套，其特征在于，

所述转动套(1)的外周壁沿轴向方向还设有第三连接部(13)，所述第三连接部(13)的表面为光滑弧面；

所述第二连接部(12)与第三连接部(13)分别位于所述第一连接部(11)的两侧；

所述第三连接部(13)的轴向长度为L1，所述第二连接部(12)的轴向长度为L2，其中L2>L1。

3.根据权利要求2所述的转动套，其特征在于，

所述第三连接部(13)的外径为R3，其中，R3>R1。

4.根据权利要求1所述的转动套，其特征在于，

所述第一连接部(11)与第二连接部(12)之间设有储油槽(17)。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的转动套，其特征在于，

所述转动套(1)的端部设有能够用于限制转动套(1)的轴向运动限位台阶(15)，所述限位台阶(15)沿径向方向向外凸出；

所述限位台阶(15)包括限位面(151)，所述限位面(151)为斜面。

6.根据权利要求1至4任意一项所述的转动套，其特征在于，

所述转动套(1)的端部面上设有进气槽(16)。

7.根据权利要求1至4任意一项所述的转动套，其特征在于，

所述转动套(1)内壁设有第四连接部(14)，所述第四连接部(14)为花键；

所述第四连接部(14)花键的轴向端部设有倒球角(141)。

8.一种凿岩机用回转机构，其特征在于，包括如上述权利要求1至7任意一项所述的转动套；

其中，所述回转机构还包括马达、主动齿轮(3)、主动齿轮轴(4)、以及同轴设置的从动齿轮(2)和钎尾(5)；

所述马达与主动齿轮轴(4)连接以提供动力源给主动齿轮轴(4)；

所述主动齿轮(3)套接在主动齿轮轴(4)上，所述主动齿轮(3)与从动齿轮(2)啮合；

所述从动齿轮(2)内壁设有与所述转动套(1)的第一连接部(11)间隙配合的配合连接部(21)，所述从动齿轮(2)通过所述转动套(1)将回转力矩传递给钎尾(5)。

9.根据权利要求8所述的凿岩机用回转机构，其特征在于，

所述第一连接部(11)的齿顶与配合连接部(21)的齿根做平顶处理；

和/或，

所述第一连接部(11)的齿根与配合连接部(21)的齿顶部位做倒圆角处理；

所述第一连接部(11)的齿根倒圆角尺寸大小为R，所述配合连接部(21)的齿顶倒圆角尺寸大小为r，其中，R＝(1.2-1.7)r。

10.根据权利要求8所述的凿岩机用回转机构，其特征在于，

所述配合连接部(21)与第一连接部(11)的配合间隙包括第一配合间隙S1、第二配合间隙S2和第三配合间隙S3；

其中，S2＞S1，S2＞S3；

S2设置范围为0.15至0.3；

S1设置范围为0.1至0.2；

S3设置范围为0.1至0.2。

11.根据权利要求8至10任意一项所述的凿岩机用回转机构，其特征在于，

所述回转机构上设有气雾通道(6)，所述气雾通道(6)用于将润滑气雾导送至回转机构中。