CN206035375U - 一种新型结构的节能凿岩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种新型结构的节能凿岩机，包括阀盖、阀、阀柜和缸体；所述缸体内设有阀孔，所述阀盖、阀和阀柜依次安装在阀孔内，所述阀盖包括安装套筒，所述安装套筒的一端设有第一凸台，所述第一凸台靠近端部的一侧端面设有凹槽，所述第一凸台远离端部的一侧设有第一配流槽，所述配流槽靠近第一凸台外侧边缘设置，所述第一凸台上还设有贯穿第一凸台左右两个端面的阀盖轴向孔，所述阀盖轴向孔位于安装筒与第一配流槽之间部位。本实用新型具有本实用新型所述的节能凿岩机首先从结构上做了改变，与传统结构相比较，简单，降低了零部件加工难度，降低了成本，另外利用本结构，通过气路调整，实现了阀芯的换向运动不消耗压缩空气更加节能。

Description

一种新型结构的节能凿岩机

技术领域

本发明涉及重型机械技术领域，尤其涉及一种凿岩机，具体是指一种新型结构的节能凿岩机。

背景技术

众所周知，凿岩机的工作原理是：以空压机输出的压缩空气为动力，通过配流控制阀控制活塞往复运动，冲程时，活塞冲击钎杆及钎头凿碎岩石；回程时，活塞带动钎杆及钎头回转一定的角度。连续的冲击、回转使钎杆及钎头在岩石上凿出圆形炮孔。

凿岩机的往复冲击、回转是通过配流控制阀与凿岩机的缸体相互配合来实现的。外界接入的压缩空气通过专门通道进入到配流控制阀的阀柜中的配流槽内。当配流控制阀的阀芯向与凿岩机工作的相对方向移动时，配流槽中的压缩空气就被打开，通过配流控制阀的阀盖上设置的轴向孔进入到凿岩机缸体的后腔推动活塞向前冲击凿岩钎杆；当活塞向前冲击能量传递给凿岩钎杆的过程中，活塞的后端面越过凿岩机缸体的排气口，从而推动活塞前冲的压缩空气的压力迅速减为零，活塞做减速运动。这时缸体前腔的背压逐渐增大，被加压的空气通过专用通道将配流控制阀的阀芯向凿岩机运动的方向推，从而切断配流槽中压缩空气进入凿岩机缸体后腔的通道，在切断的过程中配流槽中的压缩空气进入到配流控制阀的阀柜中专用径向孔道，再通过缸体上的专用孔道进入到缸体的前腔推动活塞后移实现回程运动，在回程的过程中活塞带动旋转机构连同钎杆及钻头一块旋转。在活塞回程的过程中，当活塞前端面与缸体的排气口接通时，推动活塞后移的压缩空气压力就减为零，活塞回程减速。在减速过程中缸体后腔的背压逐渐增大，被加压的空气就通过专用孔道进入到配流控制阀的阀柜专用孔道推动阀芯再次与凿岩机工作相对方向移动打开进入缸体后腔的通道，推动活塞再次做冲程运动，冲程结束又是回程。活塞就是在配流控制阀与缸体的相互配合中实现运动，从而在岩石中凿出了孔。

现用凿岩机在实现活塞往复运动功能的控制结构的特点是：

1.配流控制阀的阀柜中设置有大小不同的五个径向孔；

2.配流控制阀的阀盖上设置有四个用于阀芯换向的功能孔；

3.配流阀整体结构复杂，相互间配合面多，加工复杂效率低。

4.缸体结构也复杂，设置了6个径向孔来实现配流阀的功能，加工起来麻烦，效率低下。

5.这种配流控制阀与缸体间的相互配合实现活塞往复冲、回程运动要消耗掉一部分压缩空气，不具备节能性。

我们针对目前存在的这种问题展开研究，使实现活塞往复运动的控制部件结构简单化，降低加工难度，提高加工效率 降低加工成本，用户使用过程中可节省一部分能量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术所存在的不足之处，提供一种新型结构的节能凿岩机，本发明所述的节能凿岩机首先从结构上做了改变，与传统结构相比较，简单，降低了零部件加工难度，降低了成本，另外利用本结构，通过气路调整，实现了阀芯的换向运动不消耗压缩空气更加节能。

本发明的技术解决方案是，提供如下一种新型结构的节能凿岩机，包括阀盖、阀、阀柜和缸体；所述缸体内设有阀孔，所述阀盖、阀和阀柜依次安装在阀孔内。

作为优选，所述阀盖包括安装套筒，所述安装套筒的一端设有第一凸台，所述第一凸台靠近端部的一侧端面设有凹槽，所述第一凸台远离端部的一侧设有第一配流槽，所述配流槽靠近第一凸台外侧边缘设置，所述第一凸台上还设有贯穿第一凸台左右两个端面的的阀盖轴向孔，所述阀盖轴向孔位于安装筒与第一配流槽之间部位，所述第一配流槽与阀盖轴孔之间形成环形封堵用的第一端面，所述第一端面高度小于第一凸台最外侧边缘的高度。

作为优选，所述阀盖的安装套筒外部套装有阀，所述阀为环形筒体结构，所述阀中心设有安装孔，所述阀靠近阀盖的第一凸台的一侧设有第二凸台，所述第二凸为环形结构。

作为优选，所述阀盖安装套筒和阀外部还套装有同轴设置的阀柜，所述阀柜中心轴线上设有阶梯孔，所述阶梯孔为三组，从远离阀的一侧朝向靠近阀的一侧孔径依次增大，分别为第一轴孔、第二轴孔和第三轴孔，所述第三轴孔与第二轴孔形成的台阶面上设有第二配流槽，所述第二配流槽与第二轴孔之间形成环形封堵用的第二端面，所述阀柜上还设有贯穿左右两个端面的阀柜进气孔，所述阀柜上还设有径向设置的阀柜径向孔。

作为优选，所述阀孔左侧还设有棘轮，所述棘轮上设有进气孔，所述进气孔与阀柜进气孔连通。

作为优选，所述阀盖右侧的阀孔内设有隔板，所述隔板上设有通孔，所述通孔内安装有柱体，所述主体穿过隔板上的通孔，所述隔板右侧的阀孔内安装有活塞，所述活塞连接在柱体上，所述活塞可在阀孔内左右移动。

作为优选，所述缸体上设有气体回路，所述气体回路一端与缸体右侧设有活塞的阀孔内相连通。

作为优选，阀盖、阀、阀柜安装到缸体的阀孔中后，所述阀可在阀盖与阀柜之间左右滑动，所述阀的第二凸台左右两个端面可以与第一端面和第二端面交替贴合，实现了封堵，包括两条供气管路，分别为活塞冲程管路和活塞回程管路，其中活塞冲程管路经过阀柜进气孔、第一配流槽，第二凸台与第一端面之间间隙、阀盖轴向孔进入活塞左侧腔室，所述活塞回程管路为阀柜进气孔、第一配流槽，第二凸台与第二端面之间间隙、阀柜径向孔，缸体气体回路进入活塞腔室右侧。

作为优选，所述第二凸台中心线到第二凸台边缘的长度为D3，第一凸台中心线到阀盖轴向孔边缘最大距离为D1，第一凸台中心线到第一配流阀边缘最大距离为D2，

作为优选，所述阀柜中心线到第二端面的最小距离为D4，阀柜中心线到第二配流槽尺寸最大距离为D5，D1＜D3＜D2，D4＜D3＜D5。

采用本技术方案的有益效果：

该凿岩机配流控制阀的阀柜、阀、阀盖和缸体结构简单，加工方便。阀柜上只设置了两个径向孔，而现用的设置了5个径向孔。

阀柜只需磨外圆和端面，现用的阀柜内孔和外圆、端面都需要磨削加工才能保证其配合精度要求。阀盖比现用阀盖少两个径向孔和两个斜孔。

缸体上实现阀及活塞往复运动的功能孔只有4个径向孔，现用的有11个径向孔。

该凿岩机的配流控制阀中的阀的前后换向不消耗压缩空气了，而是利用其背压来完成，具有节能性。现用的配流控制设置了专门改变阀换向的孔道，通过消耗压缩空气来换向，不节能。

附图说明

图1为阀盖的结构示意图。

图2为阀的结构示意图。

图3为阀柜的结构示意图。

图4为活塞冲程时结构示意图。

图5为活塞回程时结构示意图。

图6为缸体结构示意。

图中所示：1、阀盖，1.1、安装套筒，1.2、第一凸台，1.3、凹槽，1.4、第一配流槽，1.5、阀盖轴向孔，1.6、第一端面，2、阀，2.1、安装孔，2.2、第二凸台，3、阀柜，3.1、第一轴孔，3.2、第二轴孔，3.3、第三轴孔，3.4、第二配流槽，3.5、第二端面，3.6、阀柜进气孔，3.7、阀柜径向孔，4、缸体，5、阀孔，6、进气孔，7、隔板，8、通孔，9、柱体，10、活塞，11、气体回路，12、棘轮，13、排气孔。

具体实施方式

为便于说明，下面结合附图，对发明的新型结构的节能凿岩机做详细说明。

如图1至图6中所示，一种新型结构的节能凿岩机，包括阀盖1、阀2、阀柜3和缸体4；所述缸体4内设有阀孔5，所述阀盖1、阀2和阀柜3依次安装在阀孔5内；所述阀盖1包括安装套筒1.1，所述安装套筒1.1的一端设有第一凸台1.2，所述第一凸台1.2靠近端部的一侧端面设有凹槽1.3，所述第一凸台1.2远离端部的一侧设有第一配流槽1.4，所述第一配流槽1.4靠近第一凸台1.2外侧边缘设置，所述第一凸台1.2上还设有贯穿第一凸台1.2左右两个端面的的阀盖轴向孔1.5，所述阀盖轴向孔1.5位于安装套筒1.1与第一配流槽1.4之间部位，所述第一配流槽1.4与阀盖轴向孔1.5之间形成环形封堵用的第一端面1.6，所述第一端面1.6高度小于第一凸台1.2最外侧边缘的高度；所述阀盖1的安装套筒1.1外部套装有阀2，所述阀2为环形筒体结构，所述阀2中心设有安装孔2.1，所述阀2靠近阀盖1的第一凸台1.2的一侧设有第二凸台2.2，所述第二凸台2.2为环形结构。

所述阀盖1安装套筒1.1和阀2外部还套装有同轴设置的阀柜3，所述阀柜3中心轴线上设有阶梯孔，所述阶梯孔为三组，从远离阀2的一侧朝向靠近阀2的一侧孔径依次增大，分别为第一轴孔3.1、第二轴孔3.2和第三轴孔3.3，所述第三轴孔3.3与第二轴孔3.2形成的台阶面上设有第二配流槽3.4，所述第二配流槽3.4与第二轴孔3.2之间形成环形封堵用的第二端面3.5，所述阀柜3上还设有贯穿左右两个端面的阀柜进气孔3.6，所述阀柜3上还设有径向设置的阀柜径向孔3.7。

所述阀孔5左侧还设有棘轮122，所述棘轮122上设有进气孔6，所述进气孔6与阀柜进气孔3.6连通；所述阀盖1右侧的阀孔5内设有隔板7，所述隔板7上设有通孔8，所述通孔8内安装有柱体9，所述主体穿过隔板7上的通孔8，所述隔板7右侧的阀孔5内安装有活塞10，所述活塞10连接在柱体9上，所述活塞10可在阀孔5内左右移动。

所述缸体4上设有气体回路11和排气孔13，所述气体回路11一端与缸体4右侧设有活塞10的阀孔5内相连通，左侧与阀柜径向孔3.7连接。

阀盖1、阀2、阀柜3安装到缸体4的阀孔5中后，所述阀2可在阀盖1与阀柜3之间左右滑动，所述阀2的第二凸台2.2左右两个端面可以与第一端面1.6和第二端面3.5交替贴合，实现了封堵，包括两条供气管路，分别为活塞10冲程管路和活塞10回程管路，其中活塞10冲程管路经过阀柜进气孔3.6、第一配流槽1.4，第二凸台2.2与第一端面1.6之间间隙、阀盖轴向孔1.5进入活塞10左侧腔室，所述活塞10回程管路为阀柜进气孔3.6、第一配流槽1.4，第二凸台2.2与第二端面3.5之间间隙、阀柜径向孔3.7，缸体4气体回路11进入活塞10腔室右侧。

所述第二凸台2.2中心线到第二凸台2.2边缘的长度为D3，第一凸台1.2中心线到阀盖轴向孔1.5边缘最大距离为D1，第一凸台1.2中心线到第一配流阀2边缘最大距离为D2，

所述阀柜3中心线到第二端面3.5的最小距离为D4，阀柜3中心线到第二配流槽3.4尺寸最大距离为D5，D1＜D3＜D2，D4＜D3＜D5。

压缩空气经凿岩机棘轮122的进气孔6，再经阀柜3的B2孔进入到第一配流槽1.4内，当活塞10和阀2处于图1所示位置时，这时活塞10冲程即将开始，当活塞10向左作冲程运动时，缸体的前腔（活塞右侧腔室）中的背压增大，被压缩的气体通过A-A剖视图中气体回路11进入到阀柜3的阀柜径向孔3.7，压缩空气通过阀2的左端面将阀2向右推，阀2的右端面和第一端面接触形成密封面，切断压缩空气进入缸体后腔的通道。

阀盖腔中的压缩空气进到阀柜3的第二轴孔内，再经阀柜3的阀柜径向孔3.7、缸体的阀柜径向孔3.7及气体回路进入到缸体的前腔（活塞右侧腔室）中，这时压缩空气就推动活塞10，使活塞10向后移动作回程运动。

在活塞10向后运动中当缸体前腔与排气口相通时，缸体前腔中的压缩空气向外逐渐排出而作减速运动。由于活塞10的向后运动使缸体4的后腔B4又形成密闭腔。后腔B4中的背压逐渐增大，阀盖4的B16孔中的背压也随之增大而推动阀2的右端面B13使阀2向左移动，当阀2的左端面B17与阀柜3的端面B16接触时就切断压缩机空气进入缸体3前腔B14的通道。这时阀盖4B3腔中的压缩空气经阀盖4的B16孔进入到缸体3的后腔B4中推动活塞10向前作冲程运动。

随着活塞10的向前运动，当缸体3的后腔与排气口13接通时，后腔中的压缩空气向外排出，活塞10逐渐作减速运动，同时缸体的前腔（活塞左侧腔室）又形成密闭腔，前腔的背压逐渐增大，又开始进入专用通道推动阀2向右运动切断向缸体的后腔的进气通道而使缸体的前腔进入压缩空气，活塞10开始作回程运动。

总之，活塞10的冲程运动和回程运动的切换是依靠阀2的相对运动而形成的供气方向转换造就的，这个过程消耗大量的压缩空气；阀2的向左向右运动是通过活塞10在缸体的前后腔运动中形成的背压而推动阀2换向，这个过程中不消耗供气系统中的压缩空气。

图4-5所示为现用凿岩机实现活塞冲程、回程运动的结构系统图。当外接压缩空气经棘轮12的进气孔经阀柜进气孔进入到阀柜中，图2所示位置为活塞10冲程结束即将回程状态。

在上述实施例中，对本发明的最佳实施方式做了描述，很显然，在本发明的发明构思下，仍可做出很多变化，在此，应该说明，在本发明的发明构思下所做出的任何改变都将落入本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种新型结构的节能凿岩机，其特征是：包括阀盖（1）、阀（2）、阀柜（3）和缸体（4）；所述缸体（4）内设有阀孔（5），所述阀盖（1）、阀（2）和阀柜（3）依次安装在阀孔（5）内，所述阀盖（1）包括安装套筒（1.1），所述安装套筒（1.1）的一端设有第一凸台（1.2），所述第一凸台（1.2）靠近端部的一侧端面设有凹槽（1.3），所述第一凸台（1.2）远离端部的一侧设有第一配流槽（1.4），所述第一配流槽（1.4）靠近第一凸台（1.2）外侧边缘设置，所述第一凸台（1.2）上还设有贯穿第一凸台（1.2）左右两个端面的的阀盖轴向孔（1.5），所述阀盖轴向孔（1.5）位于安装套筒（1.1）与第一配流槽（1.4）之间部位，所述第一配流槽（1.4）与阀盖轴向孔（1.5）之间形成环形封堵用的第一端面（1.6），所述第一端面（1.6）高度小于第一凸台（1.2）最外侧边缘的高度。

2.根据权利要求1所述的新型结构的节能凿岩机，其特征是：所述阀盖（1）的安装套筒（1.1）外部套装有阀（2），所述阀（2）为环形筒体结构，所述阀（2）中心设有安装孔（2.1），所述阀（2）靠近阀盖（1）的第一凸台（1.2）的一侧设有第二凸台（2.2），所述第二凸台（2.2）为环形结构。

3.根据权利要求2所述的新型结构的节能凿岩机，其特征是：所述阀盖（1）安装套筒（1.1）和阀（2）外部还套装有同轴设置的阀柜（3），所述阀柜（3）中心轴线上设有阶梯孔，所述阶梯孔为三组，从远离阀（2）的一侧朝向靠近阀（2）的一侧孔径依次增大，分别为第一轴孔（3.1）、第二轴孔（3.2）和第三轴孔（3.3），所述第三轴孔（3.3）与第二轴孔（3.2）形成的台阶面上设有第二配流槽（3.4），所述第二配流槽（3.4）与第二轴孔（3.2）之间形成环形封堵用的第二端面（3.5），所述阀柜（3）上还设有贯穿左右两个端面的阀柜进气孔（3.6），所述阀柜（3）上还设有径向设置的阀柜径向孔（3.7）。

4.根据权利要求3所述的新型结构的节能凿岩机，其特征是：所述阀孔（5）左侧还设有棘轮（12），所述棘轮（12）上设有进气孔（6），所述进气孔（6）与阀柜进气孔（3.6）连通。

5.根据权利要求4所述的新型结构的节能凿岩机，其特征是：所述阀盖（1）右侧的阀孔（5）内设有隔板（7），所述隔板（7）上设有通孔（8），所述通孔（8）内安装有柱体（9），所述柱体（9）穿过隔板（7）上的通孔（8），所述隔板（7）右侧的阀孔（5）内安装有活塞（10），所述活塞（10）连接在柱体（9）上，所述活塞（10）可在阀孔（5）内左右移动。

6.根据权利要求5所述的新型结构的节能凿岩机，其特征是：所述缸体（4）上设有气体回路（11），所述气体回路（11）一端与缸体（4）右侧设有活塞（10）的阀孔（5）内相连通，左侧与阀柜径向孔（3.7）连接。

7.根据权利要求6所述的新型结构的节能凿岩机，其特征是：阀盖（1）、阀（2）、阀柜（3）安装到缸体（4）的阀孔（5）中后，所述阀（2）可在阀盖（1）与阀柜（3）之间左右滑动，所述阀（2）的第二凸台（2.2）左右两个端面可以与第一端面（1.6）和第二端面（3.5）交替贴合，实现了封堵，包括两条供气管路，分别为活塞（10）冲程管路和活塞（10）回程管路，其中活塞（10）冲程管路经过阀柜进气孔（3.6）、第一配流槽（1.4），第二凸台（2.2）与第一端面（1.6）之间间隙、阀盖轴向孔（1.5）进入活塞（10）左侧腔室，所述活塞（10）回程管路为阀柜进气孔（3.6）、第一配流槽（1.4），第二凸台（2.2）与第二端面（3.5）之间间隙、阀柜径向孔（3.7），缸体（4）气体回路（11）进入活塞（10）腔室右侧。

8.根据权利要求3~7任一所述的新型结构的节能凿岩机，其特征是：所述第二凸台（2.2）中心线到第二凸台（2.2）边缘的长度为D3，第一凸台（1.2）中心线到阀盖轴向孔（1.5）边缘最大距离为D1，第一凸台（1.2）中心线到第一配流阀（2）边缘最大距离为D2。

9.根据权利要求8所述的新型结构的节能凿岩机，其特征是：所述阀柜（3）中心线到第二端面（3.5）的最小距离为D4，阀柜（3）中心线到第二配流槽（3.4）尺寸最大距离为D5，D1＜D3＜D2，D4＜D3＜D5。