CN206972151U - 液压冲击动力头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液压冲击动力头，包括依次连接的冲击机构、旋转机构、反打机构，所述冲击机构设有换向装置，所述旋转机构上至少安装有一组液压马达。本实用新型可适用于各种不同的工作环境，具有动力大、打孔钻眼效率高、冲击频率快、密封效果优良、寿命长、维护方便等优点。

Description

液压冲击动力头

技术领域

本实用新型涉及液压工具技术领域，特别涉及到一种液压冲击动力头。

背景技术

现有用于在石头和混凝土上进行打孔钻眼的中型设备上大都为气动和电动两种；气动钻机多为旋转冲击式，气动钻机的使用需配套空压机，而空压机的电动机功率一般为较大，同时还需附带多种补助设备，设备成本高耗用功率大；电动的钻机多为旋切式无冲击作用，效率低，耗时长。现有技术中的液压冲击钻有些虽然同时具备切削和冲击的功能，但是存在结构复杂，功能较单一，冲击效率低，动力低，维护不方便，应用范围受到较大的限制。

针对上述缺陷，本实用新型主要是通过对现有技术中液压冲击动力头的结构进行优化设计，提供一种液压冲击动力头，以解决现有液压冲击动力头存在结构复杂，冲击效率低，动力低，维护不方便，应用范围受到较大的限制等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在解决现有技术存在的问题，提供一种液压冲击动力头，该液压冲击动力头可适用于各种不同的工作环境，同时具有动力大、打孔钻眼效率高、冲击频率快、维护方便等优点。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：

一种液压冲击动力头，包括依次连接的冲击机构、旋转机构、反打机构，所述冲击机构设有换向装置，所述旋转机构上至少安装有一组液压马达。

优选地，所述旋转机构包括齿轮箱、钎尾，所述齿轮箱的两端分别安装有前盖和后盖，所述齿轮箱内部安装有大齿轮，所述大齿轮内接安装有大轴承座，所述大轴承座外接安装有轴承一，所述大齿轮与所述轴承一相对的一侧安装有小轴承座，所述小轴承座外接安装有轴承二，所述小轴承座内部设有后铜套，所述轴承二通过骨架油封一与所述后盖接触密封；所述钎尾的上端依次穿过所述前盖、所述大轴承座、所述轴承一、所述大齿轮、所述小轴承座、所述轴承二、所述后铜套、所述骨架油封一，并伸入所述后盖内部，所述后铜套通过孔用钢丝挡圈与所述小轴承座固定；

所述齿轮箱外侧安装有液压马达，所述液压马达的转轴与小齿轮内接并通过螺栓固定，所述小齿轮与所述液压马达相对的一侧外接安装有滚针轴承，所述齿轮箱上安装有轴承盖并将所述滚针轴承固定在所述齿轮箱内部，所述小齿轮的外齿与所述大齿轮的外齿啮合。

优选地，所述冲击机构包括上缸体、中缸体、活塞，所述上缸体下端与中缸体连接，所述中缸体另一端与所述旋转机构连接，所述活塞设于上缸体和中缸体内部；所述上缸体上端安装有后氮气注入阀，所述后氮气注入阀通过后氮气室盖与所述上缸体连接；所述中缸体外侧安装有前氮气注入阀，所述前氮气注入阀通过前氮气室盖与所述中缸体连接，所述前氮气室盖与所述中缸体之间安装有皮碗；所述上缸体和所述中缸体上均设有过渡接头。

优选地，所述反打机构包括与前盖连接的反打壳体，所述反打壳体内部设有垫片、蝶形弹簧、骨架油封二、孔用弹性挡圈、前铜套，所述垫片位于所述蝶形弹簧两侧；所述钎尾的下端依次穿过所述垫片、所述蝶形弹簧、所述前铜套、所述骨架油封二、所述孔用弹性挡圈，并伸出所述反打壳体，所述孔用弹性挡圈挡住骨架油封二。

优选地，所述换向装置包括换向阀、换向阀盖、阀芯，所述阀芯位于所述换向阀内侧，所述换向阀通过所述换向阀盖安装在所述上缸体的侧面。

更优选地，所述活塞外部设有活塞环，所述活塞环的下端依次通过主油封二、防尘封与所述中缸体接触密封，所述活塞环外圈设有密封圈；所述上缸体下端内部安装有缸套，所述缸套内设有主油封一、气密封；所述活塞贯穿于所述中缸体，所述活塞上端伸入所述上缸体的内空腔，所述活塞下端伸入所述后盖内。

更优选地，所述上缸体上设有上部油腔，所述中缸体上设有下部油腔。

更优选地，所述大轴承座外端面上设有键，所述大齿轮内设有凹槽，所述大轴承座通过键嵌入凹槽与大齿轮安装。

更优选地，所述旋转机构设有两组结构相同的液压马达，且对称安装在所述齿轮箱的两侧。

本实用新型有益效果：

效果一：动力头在工作时难免会遇到发生钎尾卡住的问题，此时如果活塞可以敲击到轴就可以产生震动，震动则是解决卡管的关键所在，本实用新型反打壳体内的蝶形弹簧可以使活塞打击到钎尾，同时吸收一部分冲击能保护动力头；

效果二，本实用新型采用液压方式及设置换向阀结构使得活塞在中缸体和上缸体内做高速往返运动，在高速往返运动的同时碰撞钎尾，给钎尾提供冲击动能，通过液压方式，降低了工作时的噪音，同时显著提升了液压冲击动力头的冲击能力；

效果三，本实用新型通过利用小齿轮带动大齿轮转动，并采用一定比例结构设计，通过降低转速来增大钎尾的扭矩输出，提高了液压冲击动力头的负载能力和工作效率；

效果四，本实用新型通过在齿轮箱的两侧对称设有两组液压马达，液压马达工作状态分为串联和并联模式，当液压马达采用串联模式时动力头输出高转速低扭矩，当液压马达采用并联模式时动力头输出低转速高扭矩，采用何种工作方式可依据实际工作状况而定，适应范围广。

效果五，本实用新型通过在中缸体和上缸体上分别设置了氮气注入结构，即可保证缸体的压力，增加液压冲击动力头的冲击力度，同时保护液压系统。

附图说明

图1是本实用新型的俯视图；

图2是图1的B-B方向剖面图；

图3是图1的A-A方向剖面图；

图4是上缸体、中缸体、换向装置部分结构示意图。

附图中

1、冲击机构 11、上缸体 111、缸套

12、中缸体 13、活塞 131、活塞环

132、气密封 133、主油封一 134、主油封二

135、防尘封 136、密封圈 14、后氮气注入阀

141、后氮气室盖 15、前氮气注入阀 151、前氮气室盖

152、皮碗 16、换向装置 161、换向阀

162、换向阀盖 163、阀芯 164、过渡接头

17、下部油腔 18、上部油腔 2、旋转机构

21、齿轮箱 22、前盖 23、后盖

24、大齿轮 241、大轴承座 2411、键

242、小轴承座 243、后铜套 25、小齿轮

251、螺栓 252、滚针轴承 253、轴承盖

26、钎尾 27、轴承一 28、轴承二

281、骨架油封一 282、孔用钢丝挡圈 29、液压马达

3、反打机构 31、反打壳体 32、垫片

33、蝶形弹簧 34、骨架油封二 35、孔用弹性挡圈

36、前铜套

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1是本实用新型的俯视图，图2是图1的B-B方向剖面图，图3是图1的A-A方向剖面图，图4是上缸体、中缸体、换向装置部分结构示意图。

如图1至图4所示，一种液压冲击动力头，包括依次连接的冲击机构1、旋转机构2、反打机构3：

所述旋转机构2包括齿轮箱21、钎尾26，所述齿轮箱21的两端分别安装有前盖22和后盖23并通过密封圈密封，所述齿轮箱21内部安装有大齿轮24，所述大齿轮24内接安装有大轴承座241，所述大轴承座241外端面上设有键2411，所述大齿轮24内设有凹槽，所述大轴承座241通过键2411嵌入凹槽与大齿轮24安装固定；所述大轴承座241外接安装有轴承一27，所述大齿轮24与所述轴承一27相对的一侧安装有小轴承座242，所述小轴承座242外接安装有轴承二28，所述小轴承座242内部设有后铜套243，所述轴承二28通过骨架油封一281与所述后盖23接触密封；所述钎尾26的上端依次穿过所述前盖22、所述大轴承座241、所述轴承一27、所述大齿轮24、所述小轴承座242、所述轴承二28、所述后铜套243、所述骨架油封一281，并伸入所述后盖23内部，所述后铜套243通过孔用钢丝挡圈282与所述小轴承座242固定；

所述齿轮箱21外侧对称安装有两组结构相同的液压马达29，所述液压马达29的转轴与小齿轮25内接并通过螺栓251固定，所述小齿轮25与所述液压马达29相对的一侧外接安装有滚针轴承252，所述齿轮箱21上安装有轴承盖253并将所述滚针轴承252固定在所述齿轮箱21内部，所述轴承盖253与所述齿轮箱21通过密封圈密封，所述小齿轮25的外齿与所述大齿轮24的外齿啮合，当小齿轮25转动时，大齿轮24也同时转动，通过利用小齿轮25带动大齿轮24转动，并采用一定比例结构设计，通过降低转速来增大钎尾26的扭矩输出，提高了液压冲击动力头的负载能力和工作效率；所述大轴承座241内部为正六边形，所述钎尾26与所述大轴承座241接触的部分也为正六边形，且所述钎尾26外接于所述大轴承座241内并吻合固定，当大轴承座241转动的时候，钎尾26也随之转动；通过在齿轮箱21的两侧对称设有两组液压马达29，液压马达29工作状态可分为串联和并联模式，当液压马达29采用串联模式时动力头输出高转速低扭矩，当液压马达29采用并联模式时动力头输出低转速高扭矩，采用何种工作方式可依据实际工作状况而定，显著提升了本实用新型的应用范围。

所述冲击机构1包括上缸体11、中缸体12、活塞13，所述上缸体11下端与中缸体12连接，所述上缸体11和所述中缸体12均设有过渡接头164，所述上缸体11与中缸体12接触的地方设有多处油路通道；所述中缸体12另一端与所述旋转机构2中的后盖23通过密封圈安装固定，所述活塞13设于上缸体11和中缸体12内部；所述上缸体11上端安装有后氮气注入阀14，所述后氮气注入阀14通过后氮气室盖141与所述上缸体11连接；所述中缸体12外侧安装有前氮气注入阀15，所述前氮气注入阀15通过前氮气室盖151与所述中缸体12连接，所述前氮气室盖151与所述中缸体12之间安装有皮碗152，通过在中缸体11和上缸体12上分别设置了氮气注入结构，既可保证中缸体11和上缸体12的压力，增加液压冲击动力头的冲击力度，皮碗152可以吸收冲击力，进而保护液压系统。

所述活塞13外部设有活塞环131，所述活塞环131的下端依次通过主油封二134、防尘封135与所述中缸体12接触密封，通过主油封二134防止液压油进入旋转机构2中，旋转机构2中的后盖23在平时安装维修时难免有灰尘及其他物质，因此通过防尘封135即可防止后盖23的灰尘物质进入液压系统；所述活塞环131外圈设有密封圈136，所述密封圈136设有多个并安装在所述活塞环131的外圈，所述密封圈136与所述中缸体11和上缸体12内壁接触密封；所述上缸体11下端内部安装有缸套111，所述缸套111内设有主油封一133、气密封132，通过气密封132防止后氮气注入阀14内的氮气进入油路通道，通过主油封一133防止液压油进入后氮气注入阀14；所述活塞13贯穿于所述中缸体12，所述活塞13上端伸入所述上缸体11的内空腔，所述活塞13下端伸入所述后盖23内，所述活塞13处于钎尾26的正上方，并在所述中缸体11和上缸体12做竖直方向运动；所述上缸体11上设有上部油腔18，所述中缸体12上设有下部油腔17，并分别与所述中缸体11和上缸体12的过渡接头相通；

所述冲击机构1还设有换向装置16，所述换向装置16包括换向阀161、换向阀盖162、阀芯163，所述阀芯163位于所述换向阀161内侧，所述换向阀161通过所述换向阀盖162安装在所述上缸体11的侧面并通过密封圈密封；所述换向装置16与液压油路系统相通，所述阀芯163可在所述换向阀161内活动，当活塞13运动到一定位置时中缸体12内部的油道会打开，液压油通过中缸体内部油道到达换向装置16从而推动阀芯163发生位移实现油路转换，使活塞运动方向改变。

所述反打机构3包括与前盖22连接的反打壳体31，所述反打壳体31内部设有垫片32、蝶形弹簧33、骨架油封二34、孔用弹性挡圈35、前铜套36，所述垫片32位于所述蝶形弹簧33两侧，所述钎尾26的下端依次穿过所述垫片32、所述蝶形弹簧33、所述前铜套36、所述骨架油封二34、所述孔用弹性挡圈35，并伸出所述反打壳体31，所述孔用弹性挡圈35挡住骨架油封二34；通过反打壳体31内的蝶形弹簧33可以使活塞13可以打击到钎尾26，同时吸收一部分冲击能保护动力头。

本实用新型的工作原理说明如下：

将液压冲击动力头固定在钻机(图上未视出)上，在钎尾26的下端部安装钻杆(图上未视出)，工作时，液压马达29通过将外部液压泵(图上未视出)提供的液体压力能转变为其输出轴的机械能带动小齿轮25转动，从而带动与小齿轮25啮合的大齿轮24转动，由于大轴承座241外端面上设有键2411，大齿轮24内设有凹槽，键2411的尺寸刚好与凹槽尺寸匹配吻合，当大齿轮24转动时大轴承座241也随之转动；同时大轴承座241内部为正六边形，钎尾26与大轴承座241接触的部分也为正六边形，钎尾26外接于大轴承座241内，当大轴承座241转动的时候，钎尾26也随之转动，进而带动钻杆转动工作；液压马达29工作状态分为串联和并联模式，并通过外部控制阀(图上未视出)控制串联和并联，当液压马达29采用串联模式时动力头输出高转速低扭矩，当液压马达29采用并联模式时动力头输出低转速高扭矩，采用何种工作方式可依据实际工作状况而定，适应范围广；

液压冲击动力头在旋转工作的同时，外部油压泵(图上未视出)通过过渡接头164分别向中缸体12和上缸体11内部的油道输送液压油，当上部油腔18为高压、下部油腔17为低压时，活塞13向下高速运动冲击钎尾26产生冲击能从而实现冲击工作，此时钎尾26做旋转冲击运动；当活塞13移动到一定位置时，中缸体12内部的油道会打开，液压油通过油道推动换向阀161里的阀芯163发生位移实现油路转换形成换向，此时上部油腔18转换为低压、下部油腔18转换为高压，此时活塞13向上做高速运动，当活塞13运动到一定位置时，中缸体12内部的油道又打开，然后液压油又通过油道推动换向阀161里的阀芯163发生位移实现油路转换形成换向，自此完成一个冲击动作的循环；

当液压冲击动力头做向上提升过程时难免会发生卡住钻杆的现象，此时通过反打机构3可以解决此问题，由于活塞13敲击到钎尾26就会产生震动，震动则是解决卡管的关键所在，因为反打壳体31内部由四片蝶形弹簧33和上下两个垫片32组成，蝶形弹簧33在未受外力作用时的初始高度使得垫片32可以托住钎尾26的肩部，这样钎尾26就在活塞13的冲击行程内使活塞13可以冲击到钎尾26产生震动，当钎尾26受到活塞13冲击后蝶形弹簧33压缩吸收一部分反作用力，保护反打壳体31。

尽管上面对本实用新型说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本实用新型，但是本实用新型不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本实用新型精神和范围内，一切利用本实用新型构思的发明创造均在保护之列。

Claims (9)

1.一种液压冲击动力头，包括依次连接的冲击机构(1)、旋转机构(2)、反打机构(3)，其特征在于：所述冲击机构(1)设有换向装置(16)，所述旋转机构(2)上至少安装有一组液压马达(29)。

2.根据权利要求1所述的液压冲击动力头，其特征在于：所述旋转机构(2)包括齿轮箱(21)、钎尾(26)，所述齿轮箱(21)的两端分别安装有前盖(22)和后盖(23)，所述齿轮箱(21)内部安装有大齿轮(24)，所述大齿轮(24)内接安装有大轴承座(241)，所述大轴承座(241)外接安装有轴承一(27)，所述大齿轮(24)与所述轴承一(27)相对的一侧安装有小轴承座(242)，所述小轴承座(242)外接安装有轴承二(28)，所述小轴承座(242)内部设有后铜套(243)，所述轴承二(28)通过骨架油封一(281)与所述后盖(23)接触密封；所述钎尾(26)的上端依次穿过所述前盖(22)、所述大轴承座(241)、所述轴承一(27)、所述大齿轮(24)、所述小轴承座(242)、所述轴承二(28)、所述后铜套(243)、所述骨架油封一(281)，并伸入所述后盖(23)内部，所述后铜套(243)通过孔用钢丝挡圈(282)与所述小轴承座(242)固定；

所述齿轮箱(21)外侧安装有液压马达(29)，所述液压马达(29)的转轴与小齿轮(25)内接并通过螺栓(251)固定，所述小齿轮(25)与所述液压马达(29)相对的一侧外接安装有滚针轴承(252)，所述齿轮箱(21)上安装有轴承盖(253)并将所述滚针轴承(252)固定在所述齿轮箱(21)内部，所述小齿轮(25)的外齿与所述大齿轮(24)的外齿啮合。

3.根据权利要求1所述的液压冲击动力头，其特征在于：所述冲击机构(1)包括上缸体(11)、中缸体(12)、活塞(13)，所述上缸体(11)下端与中缸体(12)连接，所述中缸体(12)另一端与所述旋转机构(2)连接，所述活塞(13)设于上缸体(11)和中缸体(12)内部；所述上缸体(11)上端安装有后氮气注入阀(14)，所述后氮气注入阀(14)通过后氮气室盖(141)与所述上缸体(11)连接；所述中缸体(12)外侧安装有前氮气注入阀(15)，所述前氮气注入阀(15)通过前氮气室盖(151)与所述中缸体(12)连接，所述前氮气室盖(151)与所述中缸体(12)之间安装有皮碗(152)；所述上缸体(11)和所述中缸体(12)均设有过渡接头(164)。

4.根据权利要求1所述的液压冲击动力头，其特征在于：所述反打机构(3)包括与前盖(22)连接的反打壳体(31)，所述反打壳体(31)内部设有垫片(32)、蝶形弹簧(33)、骨架油封二(34)、孔用弹性挡圈(35)、前铜套(36)，所述垫片(32)位于所述蝶形弹簧(33)两侧；钎尾(26)的下端依次穿过所述垫片(32)、所述蝶形弹簧(33)、所述前铜套(36)、所述骨架油封二(34)、所述孔用弹性挡圈(35)，并伸出所述反打壳体(31)，所述孔用弹性挡圈(35)挡住骨架油封二(34)。

5.根据权利要求1所述的液压冲击动力头，其特征在于：所述换向装置(16)包括换向阀(161)、换向阀盖(162)、阀芯(163)，所述阀芯(163)位于所述换向阀(161)内侧，所述换向阀(161)通过所述换向阀盖(162)安装在上缸体(11)的侧面。

6.根据权利要求3所述的液压冲击动力头，其特征在于：所述活塞(13)外部设有活塞环(131)，所述活塞环(131)的下端依次通过主油封二(134)、防尘封(135)与所述中缸体(12)接触密封，所述活塞环(131)外圈设有密封圈(136)；所述上缸体(11)下端内部安装有缸套(111)，所述缸套(111)内设有主油封一(133)、气密封(132)；所述活塞(13)贯穿于所述中缸体(12)，所述活塞(13)上端伸入所述上缸体(11)的内空腔，所述活塞(13)下端伸入后盖(23)内。

7.根据权利要求3所述的液压冲击动力头，其特征在于：所述上缸体(11)上设有上部油腔(18)，所述中缸体(12)上设有下部油腔(17)。

8.根据权利要求2所述的液压冲击动力头，其特征在于：所述大轴承座(241)外端面上设有键(2411)，所述大齿轮(24)内设有凹槽，所述大轴承座(241)通过键(2411)嵌入凹槽与大齿轮(24)安装。

9.根据权利要求2所述的液压冲击动力头，其特征在于：所述旋转机构(2)设有两组结构相同的液压马达(29)，且对称安装在所述齿轮箱(21)的两侧。