CN203891755U - 一种气动架柱式钻机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种气动架柱式钻机，包括实现钻孔的工作机构，支撑所述工作机构的立柱总成以及控制工作机构作业的控制台，工作机构包括作为钻孔用具的钻杆、设在立柱总成上的推进总成，与钻杆连接的驱动钻杆工作的回转总成。实用新型提出的一种气动架柱式钻机钻孔扭矩大、工作效率高、结构简单、噪音小且移动方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及钻孔设备技术领域，具体涉及一种气动架柱式钻机。
背景技术
由于存在安全、重量和功率的问题，电动和液压式的钻机均不适于矿井下的使用，气动式钻机由于其轻便、安全和输出扭矩大，且可直接利用矿井下必置的压气管道，成为矿井下钻孔设备的首选。
现有技术中与本实用新型相关的是ZQJC-300/9型气动架柱式钻机，其额定转矩为300N.m，最大输出功率为9kW，负荷耗气量10m3/min，噪声声压级为108dB(A)。该钻机转矩小、功率小，钻孔速度慢，不能实现更好的钻进效果以达到客户的需求，同时耗气量大、噪音大，还有可能造成供气量不足和工人之间的沟通障碍，该机型采用液压推进钻孔的方式，设备结构复杂、重量大、移动不便，且在尘土飞扬的矿井内，液压系统容易受到尘土干扰失效。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述缺点，提供一种钻孔扭矩大、工作效率高且结构简单的气动架柱式钻机。
本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种气动架柱式钻机，包括：
实现钻孔的工作机构，支撑工作机构的立柱总成以及控制工作机构作业的控制台；
工作机构包括作为钻孔用具的钻杆、设在立柱总成上的推进总成，与钻杆连接的驱动钻杆工作的回转总成；
回转总成包括提供回转动力的回转马达、固定在回转马达进气口的气体接头、与气体接头固定连接的提供压缩气体的进气管以及与回转马达连接的实现减速增加扭矩的回转减速器，进气管与控制台连接；
回转减速器包括与回转马达连接的回转输入轴、与钻杆连接的向钻杆传递动力的回转输出轴以及设在回转输入轴和回转输出轴上面及其之间的回转齿轮机构，回转马达的马达输出轴上设有马达齿轮，通过齿轮与的输入轴进行连接实现动力传输；
回转马达的出气口还连接有出气管，出气管上设有消音器，消音器的出口通径大于回转马达的进气口口径。
进一步地，齿轮机构包括设于回转输入轴上的并与回转马达的马达齿轮啮合的从动齿轮、设在回转输入轴上的主动齿轮以及设在回转输出轴上的输出齿轮，从动齿轮将回转输入轴的动力传送至输出齿轮上，输出齿轮带动回转输出轴运动实现动力输出。
进一步地，回转输入轴与回转输出轴之间设有中间齿轮轴，中间齿轮轴上设有两个并排的中间齿轮，分别用于接收和传送动力，中间齿轮轴的个数大于或等于一个。
优选地，马达齿轮与从动齿轮之间以及主动齿轮与输出齿轮之间的传动比均为1：18。
优选地，消音器的个数为一个或一个以上。
优选地，消音器的内径为50cm。
进一步地，立柱总成包括用于支撑的两根立柱以及横跨并通过锁紧套固定在两根立柱上的滑台，锁紧套可在立柱上滑动和固定。
进一步地，推进总成包括设在滑台上的可沿滑台滑动的滑板、设在滑板上的作为动力源的行走马达、与行走马达连接的设在滑板上的行走减速机构、设在行走减速机构上的行走输出齿轮以及与行走输出齿轮啮合的水平放置在滑台总成上的齿条，回转总成固定在的滑板上。
进一步地，控制台控制包括底板、设在底板上的气动控制阀门以及与气动控制阀门连接的控制手柄，气动控制阀门通过控制进气量和进气方向控制行走马达和气动马达的运转速度与运转方向。
优选地，控制台可以是集成在立柱总成上，也可以是分体式设在立柱总成附近。
优选地，行走减速机构为蜗杆和蜗轮传动机构。
进一步地，滑台的末端固定有用于定位和放置钻杆的托钎器。
与现有技术相比，本实用新型提出的一种气动架柱式钻机具有以下优点。
1.通过在回转马达的输出轴上设置的齿轮与减速机构的回转输入轴的从动齿轮连接，在传递动力的同时实现减速增加扭矩，在获得相同扭矩的同等条件下，本实用新型的减速机构里不需设置中间齿轮轴，使钻车整体结构更加精简、质量更轻；在接入相同减速比的减速机构时，本实用新型的输出扭矩更大。
2.回转马达的进气口通径小，消音器出口通径大，气体在管道内的阻力变小，从而使气体得以充分排出，可以提高马达工作效率提高的同时，耗气量小，且消音器更好的吸收声波进行消音。
3.整机由工作机构、控制台和消音器三部分组成。各部分之间用气管相连，在运输条件差时，上述三个部分可进一步解体，方便运输。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例的整体示意图；
图2为本实用新型的回转总成的结构示意图；
图3为本实用新型的行走总成的结构示意图；
图4为图3的侧视图。
图中：1、立柱总成；2、滑台；3、滑板；4、行走马达；5、行走减速器；501、行走减速箱体；502、蜗杆；503、行走隔套；504、第一键槽；505、深沟球轴承；506、蜗杆圆柱滚子轴承；507、行走减速齿轮；508、第二键槽；509、行走马达；510、蜗轮；511、蜗轮深沟球轴承；512、行走输出轴；513、蜗轮圆柱滚子轴承；6、回转马达；7、回转减速器；71、回转减速箱体；72、主轴压盖；73、回转输出轴；74、圆锥滚子轴承；75、回转隔套；76、齿轮轴压盖；77、深沟球轴承；78、回转输入轴；79、从动齿轮；80、齿轮轴隔套；81、输出齿轮；82、主轴隔套；83、马达齿轮；84、轴承套；85、电机深沟球轴承；86、气动马达；87、气体接头；8、钻杆；9、托钎器；10、锁紧套；11、压紧螺母；12、控制台；13、消音器；14、出气管。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1-4共同所示：一种气动架柱式钻机，包括了实现钻孔的工作机构、支撑工作机构的立柱总成1以及控制工作机构作业的控制台12，工作机构包括作为钻孔用具的钻杆8、设在立柱总成1上的推进总成，与钻杆8连接的驱动钻杆工作的回转总成，回转总成包括提供回转动力的回转马达6、固定在回转马达6进气口的气体接头87、与气体接头87固定连接的提供压缩气体的进气管以及与回转马达6连接的实现减速增加扭矩的回转减速器，进气管与控制台12连接；回转减速器包括与回转马达6连接的回转输入轴78、与钻杆8连接的向钻杆8传递动力的回转输出轴73以及设在回转输入轴78和回转输出轴73上及其之间的回转齿轮机构，回转马达6的马达输出轴上设有马达齿轮83，通过马达齿轮83与回转输入轴78进行连接实现动力传输；回转马达6的出气口还连接有出气管14，出气管14上设有消音器13，消音器13的出口通径大于回转马达6的进气口口径。
本实用新型的气动架柱式钻机在工作时，先通过调整立柱总成1使固定在其上的工作机构获得准确的钻孔高度和钻孔斜度，然后启动控制台上的电源启动按钮和控制进气量的控制手柄，回转马达6和推进总成分别获得动力，在控制手柄的控制下，回转总成对回转马达6输出的速度进一步地降速，输出扭矩增大，与回转总成连接的钻杆8获得转动动力，转动进行钻孔，回转马达6由于工作和排气口产生压降会发出很大的噪音，为此出气管14上设有消音器13可对回转马达6排气口的噪音进行吸收降噪；钻机通过在回转马达6的输出轴上设置的马达齿轮83与减速机构的回转输入轴78的从动齿轮79连接，在传递动力的同时实现减速增加扭矩，在获得相同扭矩的同等条件下，本实用新型的减速机构里不需设置中间齿轮轴，使钻车整体结构更加精简、质量更轻；在接入相同减速比的减速机构时，本实用新型的输出扭矩更大；同时，本实用新型还利用进口细出口粗的原理使得气体在管道内的流通阻力变小，从而使气体得以充分排出，保证了马达的回气畅通，耗气量小，能量损耗少，工作效率高；
且本实用新型的整机不仅结构简单，各部分之间用气管相连，在运输条件差时还可进一步解体，使钻机的移动和运输更加方便。
作为本实用新型的齿轮机构的一种优选技术方案，包括设于回转输入轴78上的并与回转马达6的马达齿轮83啮合的从动齿轮79、设在回转输入轴78上的主动齿轮以及设在回转输出轴73上的与主动齿轮啮合的输出齿轮81，输出齿轮81带动回转输出轴73运动实现动力输出，回转输入轴78和回转输出轴73分别通过深沟球轴承77和圆锥滚子轴承74设在回转减速箱体71上，回转马达6通过马达齿轮83将动力传送至回转输入轴78，主动齿轮与输出齿轮81啮合将动力传递给回转输出轴73，输出给与回转输出轴73固定连接的钻杆，齿轮机构只设置了两根齿轮，却能实现两级降速，钻机重量比同样机型的小且工作扭矩大。
作为一种优选的技术方案，所述马达齿轮83与从动齿轮79之间以及主动齿轮与输出齿轮81之间的传动比均为1:18，该传动比可在保证传动的可靠性下，最大限度的提高扭矩的输出。
作为一种优选的技术方案，消音器13的个数为一个或一个以上，将消音器13串接进行多级降噪，降噪效果更明显，可显著提高工人工作环境的舒适度。
作为一种优选的技术方案，消音器13的出口内径为50cm，保证了回转马达和行走马达的回气畅通，提高工作效率。
作为本实用新型的立柱总成1的一种优选技术方案，包括起支撑作用的两根立柱以及横跨并通过锁紧套固定在两根立柱上的滑台2，锁紧套10可在立柱上滑动和固定，可根据作业中所需的钻孔高度和角度调节锁紧套10的位置，双立柱作为工作机构的支撑，可克服钻机的重量，工作当中产生的反扭矩，且易调整工作机构的水平和钻孔角度。
作为本实用新型的推进总成的一种优选技术方案，包括设在滑台2上的可滑动的滑板3、设在滑板3上的作为动力源的行走马达4、与行走马达4连接的设在滑板3上的行走减速机构、设在行走减速机构上的行走输出齿轮以及与行走输出齿轮啮合的水平放置在滑台总成上的齿条，回转总成固定在滑板3上，行走时，行走马达4在控制台12的控制下对通入的气体进行压缩，气体的压缩能转变成机械能，传送至行走减速机构进行降速并驱动行走输出齿轮转动，与行走输出齿轮啮合的齿条产生反推力推动滑板3在滑台2上滑动，推进固定滑板3上的钻杆8深入钻孔。
作为本实用新型的控制台的一种优选技术方案，控制12包括底板、设在底板上的气动控制阀门以及与气动控制阀门连接的控制手柄，气动控制阀门通过控制进气量和进气方向控制行走马达4和回转马达6的运转速度与运转方向。
另外，控制台可以是集成在立柱总成1上，也可以是分体式设在立柱总成1附近，对于功率较大的钻机，为了方便解体进行移动，一般选用分体式，对于功率较低的钻机，往往整机重量也较轻，可选择集成在立柱总成上，减少连接气管的长度，且方便进行控制。
作为一种优选的技术方案，行走减速机构为蜗杆502和蜗轮510啮合传动机构。
作为一种优选的技术方案，滑台2的末端还固定有用于定位和放置钻杆8的托钎器9。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种气动架柱式钻机，其特征在于，包括：
实现钻孔的工作机构，用于支撑所述工作机构的立柱总成(1)以及控制所述工作机构作业的控制台(12)；
所述工作机构包括作为钻孔用具的钻杆(8)、设在所述立柱总成上的推进总成，与所述钻杆(8)连接的驱动所述钻杆工作的回转总成；
所述回转总成包括提供回转动力的回转马达(6)、固定在所述回转马达(6)进气口的气体接头(87)、与所述气体接头(87)固定连接的提供压缩气体的进气管以及与所述回转马达(6)连接的实现减速增加扭矩的回转减速器，所述进气管与所述控制台(12)连接；
所述回转减速器包括与所述回转马达(6)连接的回转输入轴(78)、与所述钻杆(8)连接的向所述钻杆(8)传递动力的回转输出轴(73)以及设在所述回转输入轴(78)和所述回转输出轴(73)上及其之间的回转齿轮机构，所述回转马达(6)的马达输出轴上设有马达齿轮(83)，通过所述马达齿轮(83)与所述回转输入轴(78)进行连接实现动力传输；
所述回转马达(6)的出气口还连接有出气管(14)，所述出气管(14)上设有消音器(13)，所述消音器(13)的出口通径大于所述回转马达(6)的进气口口径。
2.根据权利要求1所述的一种气动架柱式钻机，其特征在于：所述的齿轮机构包括设于所述回转输入轴(78)上的并与所述回转马达(6)的所述马达齿轮(83)啮合的从动齿轮(79)、设在所述回转输入轴(78)上的主动齿轮以及设在所述回转输出轴(73)上的与所述主动齿轮啮合的输出齿轮(81)，所述输出齿轮(81)带动所述回转输出轴(73)运动实现动力输出。
3.根据权利要求2所述的一种气动架柱式钻机，其特征在于：所述马达齿轮(83)与从动齿轮(79)之间以及主动齿轮与输出齿轮(81)之间的传动比均为1：18。
4.根据权利要求1所述的一种气动架柱式钻机，其特征在于：所述消音器(13)的个数为一个或一个以上。
5.根据权利要求4所述的一种气动架柱式钻机，其特征在于：所述消音器(13)的出口孔径为50cm。
6.根据权利要求1所述的一种气动架柱式钻机，其特征在于：所述立柱总成(1)包括用于支撑的两根立柱以及横跨并通过锁紧套固定在所述两根立柱上的滑台(2)，所述锁紧套(10)可在所述立柱上滑动和固定。
7.根据权利要求6所述的一种气动架柱式钻机，其特征在于：所述推进总成包括设在所述滑台(2)上的可滑动的滑板(3)、设在所述滑板(3)上的作为动力源的行走马达(4)、与所述行走马达(4)连接的设在所述滑板(3)上的行走减速机构、设在所述行走减速机构上的行走输出齿轮以及与所述行走输出齿轮啮合的水平放置在所述滑台(2)上的齿条，所述回转总成固定在所述的滑板(3)上。
8.根据权利要求7所述的一种气动架柱式钻机，其特征在于：所述控制台(12)包括底板、设在所述底板上的气动控制阀门以及与所述气动控制阀门连接的控制手柄，所述气动控制阀门通过控制进气量和进气方向控制所述行走马达(4)和回转马达(6)的运转速度与运转方向。
9.根据权利要求7所述的一种气动架柱式钻机，其特征在于：所述的行走减速机构为蜗杆(502)和蜗轮(510)啮合传动机构。
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