CN202485929U - 一种用于地质刻槽取样机的液压冲击旋铣装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于地质刻槽取样机的液压冲击旋铣装置,包括托架,托架上设有机壳和扶钎器,固定在机壳中部一侧的液压马达Ⅰ通过齿轮传动机构Ⅱ和转钎机构与旋铣头相接;机壳上设有液压马达Ⅱ,液压马达Ⅱ通过齿轮传动机构Ⅰ和曲柄连杆机构与活塞相连,活塞安装于活塞缸中,活塞缸上开有通气孔,冲击锤安装在固定于机壳中部的外缸体中,外缸体上设有气孔,曲柄连杆机构的一侧设有单向阀、润滑油箱和曲轴箱。本实用新型能满足刻槽取样所需的冲击旋铣恶劣工况,使用寿命长,安全性更好,故障率较低,适用范围广。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种液压冲击旋铣装置,尤其是涉及一种用于地质刻槽取样机的液压冲击旋铣装置。
背景技术
目前,对于矿山地质探矿的取样,我国大多数矿山仍然沿用 “一根錾子一把锤”的原始手工作业取样方式,人工劳动强度大,取样质量也无法得到保证。
现有技术中曾出现过通过刻槽取样机的“刻槽取样”,替代原始的矿山手工作业取样方式,用于提高取样效率和取样质量,改善作业环境,降低工人劳动强度。
液压冲击旋铣装置是刻槽取样机的冲击旋铣工作部分,现有电动冲击旋铣头缓冲能力较差、关键零部件强度不够、驱动电机容易过热,电动机的特性曲线较硬,当发生堵钻时,其输出扭矩可升到额定扭矩的3~5倍,容易扭坏机件,使用寿命较短。中国专利200410035822X公开了一种坑道地质取样机,所采用的电动冲击旋铣头并不能适应刻槽取样冲击旋铣的恶劣工况,故障率较高,适用范围小,影响整机性能。
实用新型内容
为了克服现有技术存在的上述缺陷,本实用新型提供一种故障率较低,适用范围广,使用寿命长的用于地质刻槽取样机的液压冲击旋铣装置。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:
一种用于地质刻槽取样机的液压冲击旋铣装置,包括托架,托架上设有机壳和扶钎器,其特征在于, 固定在机壳中部一侧的液压马达Ⅰ通过齿轮传动机构Ⅱ和转钎机构与旋铣头相接;机壳上设有液压马达Ⅱ,液压马达Ⅱ通过齿轮传动机构Ⅰ和曲柄连杆机构与活塞相连,活塞安装于活塞缸中,活塞缸上开有通气孔,冲击锤安装在固定于机壳中部的外缸体中,外缸体上设有气孔,曲柄连杆机构的一侧设有单向阀、润滑油箱和曲轴箱。
进一步,所述齿轮传动机构Ⅰ包括主动齿轮和被动齿轮,液压马达Ⅱ通过花键轴与主动齿轮相接,被动齿轮通过平键与曲柄连杆机构相接,曲柄连杆机构通过铜套及活塞销与活塞相接。
进一步,所述活塞上装有两道金属活塞环,用于起密封作用。
进一步,所述齿轮传动机构Ⅱ包括主动小齿轮、过渡齿轮,转钎机构包括转钎套齿轮,液压马达Ⅰ与主动小齿轮相接,主动小齿轮通过过渡齿轮与转钎套齿轮相接,转钎套齿轮中央的轴孔与旋铣头尾部的钎尾呈动配合状态。
进一步,所述液压马达Ⅰ通过平键与主动小齿轮相接。
进一步,所述转钎套齿轮中央轴孔的截面为正六方形,旋铣头尾部是形状亦为正六方形的钎尾,以利于轴孔与旋铣头的正六方形钎尾更好的配合。
进一步,所述旋铣头中部是圆柱形轴伸,头部是正面和侧面均镶有硬质合金齿的钎头,用于破碎岩石。所述硬质合金齿的形状可为球形、弹头形、楔形等,其具体形状、大小、及布齿密度与欲刻槽的岩石硬度有关。
进一步,所述机壳的前端下部通过卡钎销轴固定有卡钎器,卡钎器通过拉簧与托架固连,其作用是用于挡住旋铣头的钎尾,防止钎尾受冲击后射出脱离卡钎位置。
进一步,所述扶钎器由支架和轴套组成;轴套固定于支架上,扶钎器上设有可加注润滑脂的油杯和油槽,以利于以减小运行摩擦阻力;扶钎器的轴套与旋铣头的轴伸部分呈动配合状态,以利于承受取样时产生的侧向力。
进一步,所述单向阀由阀座、阀芯、阀片、压缩弹簧、吸油管和混合气通道组成,吸油管向下插入润滑油箱中,阀座的端盖上装有能向润滑油箱补充油的加油口螺塞,阀芯上设有微细油管,阀座的出气口经混合气通道与曲轴箱相通。
工作时,液压马达Ⅱ通过齿轮传动机构Ⅰ和曲柄连杆机构将其回转运动转换为活塞的直线往复运动,活塞产生的压力带动冲击锤高频率敲击旋铣头尾部的钎尾,提供破碎岩石所需的冲击功;液压马达Ⅰ通过齿轮传动机构Ⅱ和转钎机构带动旋铣头回转,提供刻铣岩槽所需的转数和扭矩;扶钎器用于承受旋铣岩石所产生的反力。
本实用新型能满足刻槽取样所需的冲击旋铣恶劣工况,通过采用液压系统,各种旋铣参数(如冲击频率、旋铣转数、旋铣扭矩等)可实现无级调整;液压系统缓冲性能好,使用寿命长;本实用新型通过使用液压马达,可实现当旋铣扭矩达到额定扭矩后,便自动维持扭矩不会再上升,安全性更好,故障率较低,适用范围广。
附图说明
图1是本实用新型一实施例主视图;
图2是图1所示实施例的剖视图;
图3是图1所示实施例立体结构示意图;
图4是图1所示实施例单向阀剖视图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
参照附图,本实施例包括托架1,托架1上设有机壳2和扶钎器3,机壳2上设有液压马达Ⅱ17,液压马达Ⅱ17通过齿轮传动机构Ⅰ和曲柄连杆机构16与活塞13相连,活塞13安装于活塞缸中,活塞缸上开有通气孔25,冲击锤12安装在固定于机壳2中部的外缸体11中,外缸体11上设有配放气的气孔26和通气管道23;固定在机壳2中部一侧的液压马达Ⅰ10通过齿轮传动机构Ⅱ和转钎机构与旋铣头4相接,曲柄连杆机构16的一侧设有单向阀15、润滑油箱20和曲轴箱21。
所述齿轮传动机构Ⅰ包括主动齿轮18和被动齿轮19,液压马达Ⅱ17通过花键轴与主动齿轮18相接,被动齿轮19通过平键与曲柄连杆机构16相接,曲柄连杆机构16通过铜套22及活塞销14与活塞13相接。活塞13上装有两道金属活塞环24,用于起密封作用。
所述齿轮传动机构Ⅱ包括主动小齿轮9、过渡齿轮8,转钎机构包括转钎套齿轮7,液压马达Ⅰ10通过平键与主动小齿轮9相接,主动小齿轮9通过过渡齿轮8与转钎套齿轮7相接,转钎套齿轮7中央轴孔的截面为正六方形,旋铣头4尾部是形状亦为正六方形的钎尾,以利于轴孔与旋铣头4的正六方形钎尾更好的配合。旋铣头4中部是圆柱形轴伸,头部是正面和侧面均镶有硬质合金齿的钎头,用于破碎岩石。
机壳2的前端下部通过卡钎销轴6固定有卡钎器5,卡钎器5通过拉簧28与托架1固连,其作用是用于挡住旋铣头4的钎尾,防止钎尾受冲击后射出脱离卡钎位置。
扶钎器3由支架和轴套组成;轴套是由减摩金属材料制成的环状体,通过紧定螺钉29固定在支架上,扶钎器3上设有可加注润滑脂的油杯27和油槽,以利于以减小运行摩擦阻力;扶钎器3的轴套与旋铣头4的轴伸部分呈动配合状态,以利于承受取样时产生的侧向力。
机壳2通过螺栓与托架1固连,扶钎器3通过定位销和螺栓与托架1固连,机壳2和扶钎器3分别固定托架1上部的前后端。
单向阀15由阀座34、阀芯30、阀片31、压缩弹簧35、吸油管33和混合气通道36组成。吸油管33向下插入润滑油箱20中。阀座34 的端盖上装有能向润滑油箱20补充油的加油口螺塞37。阀芯30上设有微细油管32。阀座34的出气口经混合气通道36与曲轴箱21相通。
工作原理:启动液压马达Ⅱ17后,主动齿轮18和被动齿轮19传递的回转运动经过曲柄连杆机构16转换为活塞13的直线往复运动;当活塞13向右移动时,活塞13产生的负压将阀片31和压缩弹簧35右移,外界的新鲜空气吸入,吸入的空气又将润滑油箱20中的润滑油经吸油管33抽出,经微细油管32形成雾状油气,再经混合气通道36一同吸入到曲轴箱21内,此时通气孔25处于关闭位置,活塞13右端的气体开始受压缩,随着活塞13的右行,压缩力比越来越大,直到冲击锤12被启动;冲击锤12逐渐加速,弹出的冲击锤12高速冲击旋铣头4的尾部,产生破碎岩石所需的冲击功;当冲击锤12运行到接近旋铣头4的尾部时,活塞缸上的通气孔25与外缸体11上的气孔26连通,迅速释放活塞13 右端的残余空气;当活塞13行至最右端时,在曲柄连杆机构16的作用下,开始(返回)左行,此时,活塞缸上的通气孔25被关闭,造成活塞13右端腔体呈负压状态;冲击锤12随活塞13左行;由于惯性,冲击锤12的运动滞后于活塞13的运动,活塞13右端腔体的容积逐渐增大;当冲击锤12退到接近最左端时,通气孔25与外缸体11的通气管道23连通,被预压的混合油气急速充入到活塞13右端腔体中;活塞13行至最左端后,在曲柄连杆机构16的作用下,再次开始右行,下一循环的冲击开始。如此周而复始,形成高频率循环冲击。
通过调整液压马达Ⅱ17的转数(简单地通过改变液压系统的供油流量)即可实现无级调整冲击频率。
液压马达Ⅰ10通过主动小齿轮9、过渡齿轮8带动转钎套齿轮7作回转运动;转钎套齿轮7通过正六方形的轴孔带动旋铣头4回转,提供刻铣岩槽所需的转数和扭矩。
通过调整液压马达Ⅰ10的转数(简单地通过改变液压系统的供油流量)可实现无级调整旋铣头4的转数,通过调整液压系统的供油压力来即可无级调整旋铣头4的扭矩。
扶钎器3的轴套与旋铣头4的轴伸部分呈动配合状态,用来承受取样时产生的侧向力;扶钎器3可通过油杯27加注润滑脂来减小运转摩擦阻力;扶钎器3的轴套磨损后只要松开其与支架之间进行固定的紧定螺钉29就可方便的进行更换。
卡钎器5的拉簧28 的作用是防止由于工作振动而造成卡钎器5脱离卡钎位置事故的发生。需要更换旋铣头4时,用手掀起卡钎器5,即可拔出旋铣头4,轻松进行更换。
Claims (10)
1. 一种用于地质刻槽取样机的液压冲击旋铣装置,包括托架,托架上设有机壳和扶钎器,其特征在于, 固定在机壳中部一侧的液压马达Ⅰ通过齿轮传动机构Ⅱ和转钎机构与旋铣头相接;机壳上设有液压马达Ⅱ,液压马达Ⅱ通过齿轮传动机构Ⅰ和曲柄连杆机构与活塞相连,活塞安装于活塞缸中,活塞缸上开有通气孔,冲击锤安装在固定于机壳中部的外缸体中,外缸体上设有气孔,曲柄连杆机构的一侧设有单向阀、润滑油箱和曲轴箱。
2.根据权利要求1所述的用于地质刻槽取样机的液压冲击旋铣装置,其特征在于,所述齿轮传动机构Ⅰ包括主动齿轮和被动齿轮,液压马达Ⅱ通过花键轴与主动齿轮相接,被动齿轮通过平键与曲柄连杆机构相接,曲柄连杆机构通过铜套及活塞销与活塞相接。
3.根据权利要求1或2所述的用于地质刻槽取样机的液压冲击旋铣装置,其特征在于,所述活塞上装有两道用于起密封作用的金属活塞环。
4.根据权利要求1或2所述的用于地质刻槽取样机的液压冲击旋铣装置,其特征在于,所述齿轮传动机构Ⅱ包括主动小齿轮、过渡齿轮,转钎机构包括转钎套齿轮,液压马达Ⅰ与主动小齿轮相接,主动小齿轮通过过渡齿轮与转钎套齿轮相接,转钎套齿轮中央的轴孔与旋铣头尾部的钎尾呈动配合状态。
5.根据权利要求4所述的用于地质刻槽取样机的液压冲击旋铣装置,其特征在于,所述液压马达Ⅰ通过平键与主动小齿轮相接。
6.根据权利要求4所述的用于地质刻槽取样机的液压冲击旋铣装置,其特征在于,所述转钎套齿轮中央轴孔的截面为正六方形,旋铣头尾部是形状亦为正六方形的钎尾。
7.根据权利要求1或2所述的用于地质刻槽取样机的液压冲击旋铣装置,其特征在于,所述旋铣头中部是圆柱形轴伸,头部是正面和侧面均镶有硬质合金齿的钎头,所述硬质合金齿的形状为球形、弹头形、楔形。
8.根据权利要求1或2所述的用于地质刻槽取样机的液压冲击旋铣装置,其特征在于,所述机壳的前端下部通过卡钎销轴固定有卡钎器,卡钎器通过拉簧与托架固连。
9.根据权利要求1或2所述的用于地质刻槽取样机的液压冲击旋铣装置,其特征在于,所述扶钎器由支架和轴套组成;轴套固定于支架上,扶钎器上设有可加注润滑脂的油杯和油槽;扶钎器的轴套与旋铣头的轴伸部分呈动配合状态。
10.根据权利要求1或2所述的用于地质刻槽取样机的液压冲击旋铣装置,其特征在于,所述单向阀由阀座、阀芯、阀片、压缩弹簧、吸油管和混合气通道组成,吸油管向下插入润滑油箱中,阀座的端盖上装有能向润滑油箱补充油的加油口螺塞,阀芯上设有微细油管,阀座的出气口经混合气通道与曲轴箱相通。
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