CN203604294U - 一种液压钻臂平动机构 - Google Patents

Abstract

一种液压钻臂平动机构，支臂一端经铰轴A与摆臂液压螺旋摆动油缸相连，另一端经铰轴B与摆角液压螺旋摆动油缸相连；推进器经连接件与摆角液压螺旋摆动油缸相连。通过平动油缸，变幅油缸与支臂两端形成平行四边形结构，平动油缸和变幅油缸内尺寸相等，平动油缸有杆腔与变幅油缸无杆腔相连通、平动油缸无杆腔与变幅油缸有杆腔相连通，实现推进器上下平动。连接于支臂两端的摆臂液压螺旋摆动油缸和摆角液压螺旋摆动油缸缸内尺寸相等、相对安装，将摆臂液压螺旋摆动油缸有杆腔与摆角液压螺旋摆动油缸无杆腔相连，摆臂液压螺旋摆动油缸无杆腔与摆角液压螺旋摆动油缸有杆腔相连，实现推进器左右平动。本实用新型有效保证了推进器在支臂上下左右摆动时始终保持平行移动。

Description

一种液压钻臂平动机构

技术领域

本实用新型涉及一种可以为钻（凿）机械钻（凿）平行孔提供自动平行的液压平动机构。

背景技术

现有钻臂平动机构主要有两种模式：1）机械式平动机构即平行四连杆结构，此结构的缺点是，当支臂长度较大时，连杆的长粗比太大，刚度不易保证，使用范围小；2）采用两组三角油缸组成的双四面体平动机构，此结构的缺点是：a、当推进器在垂直平面和水平平面的初始位置不正时，平动误差很大；b、加工难度很大，目前国内企业实现的难度大，且在实际使用过程中很难实现使用效果，造成在市场上很难推广；c、平动机构控制系统复杂，且对阀件要求相当高，目前大部分只能用进口阀件，因阀件故障导致使用误差偏大的现象经常发生，且阀件供应周期无法有效保障，难以推广；d、平动机构体积大，重量重，阿特拉斯科普柯boomer 281的仅钻臂重量就达1750kg，造成整车整体必须加大，井下空间本就狭小，严重影响全机械化开采，不利于推广普及；e、因为控制系统复杂且大部分只能用进口阀件，造成整车成本上升，且后续维修成本增加，维修周期加长。

发明内容

本实用新型的发明目的在于克服现有技术的上述不足而提供一种使用简单可靠、体积小、重量轻的液压钻臂平动机构，实现无盲区且高精度的平行孔钻进，提高效率，降低成本。

本实用新型的技术方案是：支臂一端经铰轴A与摆臂液压螺旋摆动油缸相连，另一端经铰轴B与摆角液压螺旋摆动油缸相连；推进器经连接件与摆角液压螺旋摆动油缸相连。

平动油缸一端经铰轴C与摆臂液压螺旋摆动油缸相连，另一端经铰轴D与支臂相连；与平动油缸配合的变幅油缸一端经铰轴E与摆角液压螺旋摆动油缸相连，另一端经铰轴F与支臂相连。

所述铰轴A与支臂连接点、铰轴B与支臂连接点、铰轴E与变幅油缸连接点、铰轴C与平动油缸连接点依次连线能形成一平行四边形。

所述平动油缸与变幅油缸缸内尺寸相同，平动油缸有杆腔与变幅油缸无杆腔相连通、变幅油缸有杆腔与平动油缸无杆腔相连通使平动油缸与变幅油缸形成第一联动油缸组。

所述摆臂液压螺旋摆动油缸与摆角液压螺旋摆动油缸相对安装，摆臂液压螺旋摆动油缸与摆角液压螺旋摆动油缸缸内尺寸相同，摆臂液压螺旋摆动油缸有杆腔与摆角液压螺旋摆动油缸无杆腔相连通、摆角液压螺旋摆动油缸有杆腔与摆臂液压螺旋摆动油缸无杆腔相连通使摆臂液压螺旋摆动油缸与摆角液压螺旋摆动油缸形成第二联动油缸组。

支臂油缸一端经销轴G与支臂相连，另一端经销轴H与摆臂液压螺旋摆动油缸相连。

摆臂油缸活塞杆外端与摆臂液压螺旋摆动油缸的壳体相连。

所述铰轴D与平动油缸连接点、铰轴F与变幅油缸的连接点的连线和铰轴C与平动油缸连接点、铰轴E与变幅油缸连接点的连线位于同一直线。

所述摆角液压螺旋摆动油缸轴体两端输出法兰与连接座相连，支臂经铰轴B与连接座相连，变幅油缸经铰轴E与连接座相连。

所述的摆臂液压螺旋摆动油缸与摆角液压螺旋摆动油缸相对安装为摆臂液压螺旋摆动油缸与摆角液压螺旋摆动油缸相对倒立安装，即摆臂液压螺旋摆动油缸有杆腔与摆角液压螺旋摆动油缸无杆腔相对、摆角液压螺旋摆动油缸有杆腔与摆臂液压螺旋摆动油缸无杆腔相对。

所述摆臂液压螺旋摆动油缸内腔经花键套上的旋转密封分隔为有杆腔、无杆腔，所述摆臂液压螺旋摆动油缸有杆腔为油缸壳体内螺旋线结构所在腔体。

所述摆角液压螺旋摆动油缸内腔经花键套上的旋转密封分隔为有杆腔、无杆腔，所述摆角液压螺旋摆动油缸有杆腔为油缸壳体内螺旋线结构所在腔体。

本实用新型的上下平动通过平动油缸，变幅油缸与支臂的两端形成平行四边形结构，平动油缸和变幅油缸内尺寸相等，平动油缸有杆腔与变幅油缸无杆腔相连通、平动油缸无杆腔与变幅油缸有杆腔相连通并形成闭式回路，在支臂油缸的举升和下降过程中，实现推进器自动保持平行。左右平动通过摆臂液压螺旋摆动油缸和摆角液压螺旋摆动油缸连接于支臂两端，摆臂液压螺旋摆动油缸和摆角液压螺旋摆动油缸内径尺寸相等，且相对安装，将摆臂液压螺旋摆动油缸有杆腔与摆角液压螺旋摆动油缸无杆腔相连，摆臂液压螺旋摆动油缸无杆腔与摆角液压螺旋摆动油缸有杆腔相连，在摆臂油缸伸出或收回时实现摆臂液压螺旋摆动油缸左右转动进而支臂往左摆或往右摆，因摆臂液压螺旋摆动油缸和摆角液压螺旋摆动油缸内径尺寸相同，且反向安装，所以摆臂摆液压螺旋摆动油缸往左摆多少度摆角液压螺旋摆动油缸就往右摆多少度，推进器始终保持平行移动。有效保证了推进器在支臂上下左右摆动时始终保持平行移动。

本实用新型的液压钻臂平动机构结构简单，加工简单，系统简单，操作简单，维护简单，平行精度高故障少，造价低，原件易得，有利于行业实现机械化。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的上下平动主视图。

图3是本实用新型的左右平动仰视图。

图中，1、摆臂油缸，2、臂座，3、摆臂液压螺旋摆动油缸，4、平动油缸，5、支臂，6、变幅油缸，7、推进器，8、连接件，9、摆角液压螺旋摆动油缸，10、连接座，11、支臂油缸，12、摆臂液压螺旋摆动油缸无杆腔，13、摆臂液压螺旋摆动油缸有杆腔，14、摆角液压螺旋摆动油缸无杆腔，15、摆角液压螺旋摆动油缸有杆腔。

具体实施方式

图1、图2、图3中，支臂5一端经铰轴A与摆臂液压螺旋摆动油缸3相连，另一端经铰轴B与摆角液压螺旋摆动油缸9相连；推进器7经连接件8与摆角液压螺旋摆动油缸9相连。连接件8为360度旋转座或其他旋转座。

平动油缸4一端经铰轴C与摆臂液压螺旋摆动油缸3相连，另一端经铰轴D与支臂5相连；与平动油缸4配合的变幅油缸6一端经铰轴E与摆角液压螺旋摆动油缸9相连，另一端经铰轴F与支臂5相连。

摆臂液压螺旋摆动油缸3轴体两端输出法兰经臂座2与设备相连。摆角液压螺旋摆动油缸9轴体两端输出法兰与连接座10相连，支臂5经铰轴B与连接座10相连，变幅油缸6经铰轴E与连接座10相连。

铰轴A与支臂5连接点、铰轴B与支臂5连接点、铰轴E与变幅油缸6连接点、铰轴C与平动油缸4连接点依次连线能形成一平行四边形。

铰轴D与平动油缸4连接点、铰轴F与变幅油缸6的连接点的连线和铰轴C与平动油缸4连接点、铰轴E与变幅油缸6连接点的连线位于同一直线。

平动油缸4与变幅油缸6缸内尺寸相同，平动油缸4有杆腔与变幅油缸6无杆腔相连通、变幅油缸6有杆腔与平动油缸4无杆腔相连通形成闭式回路以使平动油缸4与变幅油缸6形成第一联动油缸组；在初始/平衡状态时，平动油缸4、变幅油缸6各缸内充满油液量，依据支臂上下摆动角度设计要求确定平动油缸4和变幅油缸6的活塞杆的行程及伸出长度。

摆臂液压螺旋摆动油缸3、摆角液压螺旋摆动油缸9内腔分别经花键套上的旋转密封分隔为有杆腔、无杆腔，花键套活塞带螺旋摆动线的一端为有杆腔。

摆臂液压螺旋摆动油缸3与摆角液压螺旋摆动油缸9缸内尺寸相同且相对倒立安装（即摆臂液压螺旋摆动油缸有杆腔13与摆角液压螺旋摆动油缸无杆腔14相对、摆角液压螺旋摆动油缸有杆腔15与摆臂液压螺旋摆动油缸无杆腔12相对），摆臂液压螺旋摆动油缸有杆腔13与摆角液压螺旋摆动油缸无杆腔14相连通、摆角液压螺旋摆动油缸有杆腔15与摆臂液压螺旋摆动油缸无杆腔12相连通形成闭式回路以使摆臂液压螺旋摆动油缸3与摆角液压螺旋摆动油缸9形成第二联动油缸组；在初始/平衡状态时，摆臂液压螺旋摆动油缸3、摆角液压螺旋摆动油缸9各缸内充满油液量，依据支臂及推进器左右摆动设计角度确定缸内花键套活塞的初始位置。

支臂油缸11一端经销轴G与支臂5相连，另一端经销轴H与摆臂液压螺旋摆动油缸3相连；摆臂油缸1活塞杆外端与摆臂液压螺旋摆动油缸3的壳体相连。

Claims (6)

1.一种液压钻臂平动机构，其特征在于：支臂（5）一端经铰轴A与摆臂液压螺旋摆动油缸（3）相连，另一端经铰轴B与摆角液压螺旋摆动油缸（9）相连；推进器（7）经连接件（8）与摆角液压螺旋摆动油缸（9）相连；

平动油缸（4）一端经铰轴C与摆臂液压螺旋摆动油缸（3）相连，另一端经铰轴D与支臂（5）相连；与平动油缸（4）配合的变幅油缸（6）一端经铰轴E与摆角液压螺旋摆动油缸（9）相连，另一端经铰轴F与支臂（5）相连；

所述铰轴A与支臂（5）连接点、铰轴B与支臂（5）连接点、铰轴E与变幅油缸（6）连接点、铰轴C与平动油缸（4）连接点依次连线能形成一平行四边形；

所述平动油缸（4）与变幅油缸（6）缸内尺寸相同，平动油缸（4）有杆腔与变幅油缸（6）无杆腔相连通、变幅油缸（6）有杆腔与平动油缸（4）无杆腔相连通使平动油缸（4）与变幅油缸（6）形成第一联动油缸组；

所述摆臂液压螺旋摆动油缸（3）与摆角液压螺旋摆动油缸（9）相对安装，摆臂液压螺旋摆动油缸（3）与摆角液压螺旋摆动油缸（9）缸内尺寸相同，摆臂液压螺旋摆动油缸有杆腔（13）与摆角液压螺旋摆动油缸无杆腔（14）相连通、摆角液压螺旋摆动油缸有杆腔（15）与摆臂液压螺旋摆动油缸无杆腔（12）相连通使摆臂液压螺旋摆动油缸（3）与摆角液压螺旋摆动油缸（9）形成第二联动油缸组；

支臂油缸（11）一端经销轴G与支臂（5）相连，另一端经销轴H与摆臂液压螺旋摆动油缸（3）相连；

摆臂油缸（1）活塞杆外端与摆臂液压螺旋摆动油缸（3）的壳体相连。

2.根据权利要求1所述的液压钻臂平动机构，其特征在于：所述铰轴D与平动油缸（4）连接点、铰轴F与变幅油缸（6）的连接点的连线和铰轴C与平动油缸（4）连接点、铰轴E与变幅油缸（6）连接点的连线位于同一直线。

3.根据权利要求1所述的液压钻臂平动机构，其特征在于：所述摆角液压螺旋摆动油缸（9）轴体两端输出法兰与连接座（10）相连，支臂（5）经铰轴B与连接座（10）相连，变幅油缸（6）经铰轴E与连接座（10）相连。

4.根据权利要求1所述的液压钻臂平动机构，其特征在于：所述的摆臂液压螺旋摆动油缸（3）与摆角液压螺旋摆动油缸（9）相对安装为摆臂液压螺旋摆动油缸（3）与摆角液压螺旋摆动油缸（9）相对倒立安装，即摆臂液压螺旋摆动油缸有杆腔（13）与摆角液压螺旋摆动油缸无杆腔（14）相对、摆角液压螺旋摆动油缸有杆腔（15）与摆臂液压螺旋摆动油缸无杆腔（12）相对。

5.根据权利要求1或4所述的液压钻臂平动机构，其特征在于：所述摆臂液压螺旋摆动油缸（3）内腔经花键套上的旋转密封分隔为有杆腔、无杆腔，所述摆臂液压螺旋摆动油缸有杆腔（13）为油缸壳体内螺旋线结构所在腔体。

6.根据权利要求1或4所述的液压钻臂平动机构，其特征在于：所述摆角液压螺旋摆动油缸（9）内腔经花键套上的旋转密封分隔为有杆腔、无杆腔，所述摆角液压螺旋摆动油缸有杆腔（15）为油缸壳体内螺旋线结构所在腔体。

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