CN207620706U - 一种新型结构的水压凿岩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型结构的水压凿岩机，包括外缸，外缸内沿外缸的轴向依次设置有后端体、中间体和前端体，中间体和前端体内装配有可以往复运动的活塞，活塞由水循环机构驱动，外缸的一端设置有可以吸收活塞冲击反弹引起的震动的减震机构。本实用新型通过设置滑阀，实现了活塞冲回程运动与滑阀为同向运动，突破了传统的相对运动结构，轴向距离短，而且将活塞与滑阀设计在同一轴线上，活塞在滑阀的内孔中运动，这样的一种设计使得装置整体体积大大减小，同时外缸体是很规则的圆柱体，加工简单，并且本实用新型的外缸体可选用轻质材料加工，重量减轻，通过设置减震机构，吸收了活塞冲击反弹引起的震动，继而使凿岩机的震动减小。

Description

一种新型结构的水压凿岩机

技术领域

本实用新型创造涉及一种水压凿岩机，具体地说涉及一种矿山开采、公路、铁路、水利、隧道建设工程中使用的新型结构的水压凿岩机，属于工程机械技术领域。

背景技术

水凿岩机的工作原理是：水压凿岩机是以高压水为动力，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；独立的回转机构或活塞回程时，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。

现在的水压凿岩机都是在液压凿岩机基础上的改进，活塞与配流阀设计成平行布置方式。这样存在的问题是：1.凿岩机外形大，凿岩机重，操作起来费劲，劳动强度大。2.活塞与缸体直接配合，随着活塞在缸体里往复运动，缸体内孔因磨损而变大，不能继续使用需要更换。这样就形成材料的严重浪费。作为凿岩机行业的工程技术人员来说，面对现在存在的不足很有必要开发新的来替代现有的，从而提升水压凿岩机技术。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的上述不足，提供一种既可以降低活塞与缸体的摩擦，又可以吸收活塞冲击反弹引起的震动的新型结构的水压凿岩机。

为解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案：一种新型结构的水压凿岩机，包括外缸，外缸内沿外缸的轴向依次设置有后端体、中间体和前端体，中间体和前端体内装配有可以往复运动的活塞，活塞由水循环机构驱动，外缸的一端设置有可以吸收活塞冲击反弹引起的震动的减震机构。

以下是本实用新型对上述方案的进一步优化：所述减震机构包括截面为弓型的皮碗，皮碗安装在凸字型结构的皮碗座的后端，皮碗座同轴装配在外缸的后端。

进一步优化：所述皮碗座上开设有贯穿皮碗座前后端面的“＜”型结构的进水孔。

进一步优化：所述皮碗座的外部靠近后端的位置罩设有上盖。

进一步优化：所述上盖与皮碗之间形成上盖与皮碗间形成的氮气室。

进一步优化：所述上盖上设置有和上盖与皮碗间形成的氮气室相通的上盖的第一氮气通道。

进一步优化：所述上盖的第一氮气通道上安装有单向阀。

进一步优化：所述水循环机构包括中间体与活塞之间同轴装配的可以往复移动的滑阀。

进一步优化：所述滑阀上沿外缸的轴向依次设置有滑阀第一径向孔、滑阀第二径向孔、滑阀第三径向孔、滑阀第四径向孔和滑阀第五径向孔。

进一步优化：所述活塞上靠近滑阀前端的位置设置有环形凸起。

进一步优化：所述前端体上靠近后端的位置环形阵列有多个前端体的排水孔。

进一步优化：所述中间体的前端设置有环形结构的限位台。

进一步优化：所述中间体内靠近中部的位置开设有中间体的空刀槽，且中间体上分别开设有对称设置的与中间体的空刀槽相通的中间体的径向孔，两中间体的径向孔分别贯穿至中间体的外表面。

进一步优化：所述外缸内分别开设有与相应的中间体的径向孔相通的外缸径向进水孔。

进一步优化：所述外缸上靠近边缘的位置沿外缸的轴向分别开设有与相应的外缸径向进水孔相通的外缸轴向进水孔。

进一步优化：所述活塞上位于环形凸起前部的部分与前端体之间形成与外缸轴向进水孔相通的前端体第一进水腔。

使用时，当高压水从外缸高压水进水口进入后端体进水腔和滑阀进水腔时分别推动活塞和滑阀向右移动，活塞加速向右冲程运动直至冲击钎尾，滑阀端面与中间体端面接触后停止运动，这时活塞继续向右运动冲击钎尾；

当活塞的后端面越过滑阀第三径向孔时，部分高压水经中间体的空刀槽，再经中间体的径向孔依次进入外缸径向进水孔、外缸轴向进水孔、外缸第一进水孔、外缸第二进水孔经前端体的进水孔进入前端体第一进水腔、前端体第二进水腔，活塞的前端面受力推动活塞开始做回程运动；

当活塞回程至图示位置时，环形凸起的后端面接触滑阀前端面推动滑阀一起向左做回程运动；

当活塞的前端面越过前端体的排水孔时，进入滑阀与前端体形成的排水腔的高压水通过前端体的排水孔进到前端体与外缸之间形成的排水腔，再通过外缸高压水出水口排到外部的水箱（形成高压水由高到低，再经高压泵加压输入到外缸的外缸高压水进水口，这样就形成水的闭路循环）；

这时滑阀第三径向孔越过中间体的空刀槽而截断高压水进入前端体的前端体第一进水腔、前端体第二进水腔的通道，活塞回程运动减速为零又开始冲程加速运动；

同时滑阀的滑阀第一径向孔、滑阀第二径向孔因孔内充水可减少滑阀与中间体之间的摩擦，滑阀与活塞及滑阀与中间体之间的泄漏通过滑阀的滑阀第四径向孔借助于活塞的活塞中间空刀槽与滑阀的滑阀第五径向孔排到排水腔中；

当活塞冲击钎尾时会发生反弹，高压水向前的流动发生瞬间的停顿而压力升高能量增加，能量得不到吸收就会产生较大的后座力而引起凿岩机的振动，这时，高压水继续通过皮碗座的进水口,再次使皮碗向左膨胀压缩上盖与皮碗间形成的氮气室中的氮气而吸收能量，减轻震动。

本实用新型通过设置滑阀，实现了活塞冲回程运动与滑阀为同向运动，突破了传统的相对运动结构，轴向距离短，同时滑阀和活塞结构简单，加工方便效率高，而且将活塞与滑阀设计在同一轴线上，活塞在滑阀的内孔中运动，这样的一种设计使得装置整体体积大大减小，同时外缸体是很规则的圆柱体，加工简单，并且本实用新型的外缸体可选用轻质材料加工，重量减轻，通过设置减震机构，吸收了活塞冲击反弹引起的震动，继而使凿岩机的震动减小。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1是本实用新型在实施例中的结构示意图；

图2是图1中A-A处的剖视图；

图3是本实用新型在实施例中滑阀的结构示意图；

图4是图3中C-C处的剖视图；

图5是图3中D-D处的剖视图；

图6是本实用新型在实施例中减震机构的结构示意图；

图7是本实用新型在实施例中减震机构的侧视图；

图8是本实用新型在实施例中前端体的结构示意图；

图9是图8中E-E处的剖视图；

图10是本实用新型在实施例中中间体的结构示意图；

图11是本实用新型在实施例中后端体的结构示意图；

图12是图8的侧视图。

图中：1-外缸；2-圆柱销；3-后端体；4-滑阀；5-中间体；6-前端体；7-活塞；8-密封套；9-第一支撑环；10-第一O型圈；11-第二支撑环；12-第二O型圈；13-第三支撑环；14-第三O型圈；15-单向阀；16-上盖；17-皮碗；18-皮碗座；19-第四支撑环；20-第四O型圈；21-上盖的第一氮气通道；22-上盖的第二氮气通道；23-上盖的第三氮气通道；24-环形凸起；25-限位台；H-上盖与皮碗间形成的氮气室；A1-外缸高压水进水口；A2-外缸高压水出水口；A3-外缸轴向进水孔；A4-外缸径向进水孔；A5-外缸第一进水孔；A6-外缸第二进水孔；C1-中间体的空刀槽；C2-中间体的径向孔；D1-前端体的排水孔；D2-前端体的进水孔；B1-滑阀第一径向孔；B2-滑阀第二径向孔；B3-滑阀第三径向孔；B4-滑阀第四径向孔；B5-滑阀第五径向孔；M1-后端体进水腔；M2-滑阀进水腔；M3-前端体第一进水腔；M4-前端体第二进水腔；M5-滑阀与前端体形成的排水腔；M6-前端体与外缸之间形成的排水腔；M7-活塞中间空刀槽；E1-活塞的前端面；E2-活塞的后端面；E3-滑阀端面；E4-中间体端面；E5-滑阀前端面；E6-滑阀后端面；N-槽孔；F-进水孔。

具体实施方式

实施例，如图1、图2所示，一种新型结构的水压凿岩机，包括外缸1，外缸1内沿外缸1的轴向依次设置有后端体3、中间体5和前端体6，中间体5和前端体6内装配有可以往复运动的活塞7，活塞7由水循环机构驱动，外缸1的一端设置有可以吸收活塞7冲击反弹引起的震动的减震机构。

如图1、图6、图7所示，所述减震机构包括截面为弓型的皮碗17，皮碗17安装在凸字型结构的皮碗座18的后端，皮碗座18同轴装配在外缸1的后端。

所述皮碗座18上开设有贯穿皮碗座18前后端面的“＜”型结构的进水孔F，这样设计是因为当活塞7冲击钎尾时会发生反弹，高压水向前的流动发生瞬间的停顿而压力升高能量增加，能量得不到吸收就会产生较大的后座力而引起凿岩机的振动，通过设置进水孔F，可以使高压水通过皮碗座18的进水口F,使皮碗17向左膨胀压缩氮气而吸收能量，减轻震动。

所述皮碗座18的外部靠近后端的位置罩设有上盖16，上盖16的前端面与外缸1的后端面通过螺栓固定连接。

所述上盖16上靠近皮碗17的位置开设有凹槽，该凹槽与皮碗17之间形成如图2所示的上盖与皮碗间形成的氮气室H。

所述上盖16上设置有和上盖与皮碗间形成的氮气室H相通的上盖的第三氮气通道23。

所述上盖16的下部靠近边缘的位置开设有上盖的第一氮气通道21，上盖的第一氮气通道21通过上盖的第二氮气通道22与上盖的第三氮气通道23连通。

所述上盖的第一氮气通道21上安装有单向阀15，外部的氮气由单向阀15依次经过上盖的第一氮气通道21、上盖的第二氮气通道22和上盖的第三氮气通道23进入上盖与皮碗间形成的氮气室H。

所述皮碗座18与外缸1之间靠近外缸1后端的位置安装有第四支撑环19和第四O型圈20。

如图1、图6、图7、图11所示，所述皮碗座18大径端的前端靠近边缘的位置环形阵列有四个槽孔N, 四个槽孔N内分别安装有圆柱销2，并通过四个圆柱销2与后端体3的后端面固定连接。

如图1、图3、图4、图5所示，所述水循环机构包括中间体5与活塞7之间同轴装配的可以往复移动的滑阀4。

所述滑阀4上沿外缸1的轴向依次设置有滑阀第一径向孔B1、滑阀第二径向孔B2、滑阀第三径向孔B3、滑阀第四径向孔B4和滑阀第五径向孔B5。

所述滑阀第一径向孔B1、滑阀第二径向孔B2、滑阀第三径向孔B3和滑阀第四径向孔B4分别设置在滑阀4上外径较大的部分上，滑阀第五径向孔B5设置在滑阀4上靠近前端的外径较小的部分上。

所述滑阀4上外径较大部分的前端面设置为滑阀端面E3，滑阀4的后端面为滑阀后端面E6。

所述皮碗座18的前端深入至滑阀4后端内一定距离，且皮碗座18、滑阀4、外缸1和后端体3之间形成如图2所示并与进水孔F相通的后端体进水腔M1。

所述在滑阀4内皮碗座18与活塞7之间形成与后端体进水腔M1相通的滑阀进水腔M2。

所述活塞7上靠近滑阀4前端的位置设置有环形凸起24，该环形凸起24的前端面为活塞的前端面E1。

所述活塞7的前端贯穿至前端体6前端面外一定距离，且活塞7上位于环形凸起24前部的部分与前端体6之间形成相通的前端体第一进水腔M3和前端体第二进水腔M4。

所述环形凸起24的后端面与前端体6、滑阀4、中间体5之间形成滑阀与前端体形成的排水腔M5。

如图1、图8、图9、图12所示，所述前端体6、中间体5和外缸1之间围成前端体与外缸之间形成的排水腔M6，且前端体与外缸之间形成的排水腔M6通过多个前端体的排水孔D1和滑阀与前端体形成的排水腔M5相通。

所述多个前端体的排水孔D1分别环形阵列在前端体6上靠近后端的位置。

所述活塞7上靠近前端体6前端的位置同轴装配有密封套8。

所述中间体5设置在前端体6和后端体3之间，并与后端体3间隙配合安装。

如图1、图10所示，所述中间体5的前端设置有环形结构的限位台25，限位台25用来限制滑阀4和活塞7的活动范围。

所述限位台25的后端面设置为中间体端面E4，且限位台25的厚度小于滑阀第五径向孔B5到滑阀端面E3的距离。

所述中间体5内靠近中部的位置开设有中间体的空刀槽C1，且中间体5上分别开设有对称设置的与中间体的空刀槽C1相通的中间体的径向孔C2，两中间体的径向孔C2分别贯穿至中间体5的外表面。

所述外缸1内分别开设有与相应的中间体的径向孔C2相通的外缸径向进水孔A4，且每个外缸径向进水孔A4分别与相应的中间体的径向孔C2同轴设置。

所述外缸1上靠近边缘的位置沿外缸1的轴向分别开设有与相应的外缸径向进水孔A4相通的外缸轴向进水孔A3。

所述每个外缸轴向进水孔A3的前端分别连通有外缸第一进水孔A5，每个外缸第一进水孔A5分别倾斜开设在外缸1靠近前端的位置。

所述每个外缸第一进水孔A5分别通过相应的外缸第二进水孔A6与前端体第一进水腔M3连通，每个外缸第二进水孔A6分别倾斜的开设在外缸1靠近前端的位置。

所述每个外缸第二进水孔A6与前端体第一进水腔M3之间分别通过前端体的进水孔D2连通，每个前端体的进水孔D2分别开设在前端体6的前端。

所述外缸1的一侧靠近后端的位置开设有与后端体进水腔M1相通的外缸高压水进水口A1。

所述外缸1的一侧靠近前端的位置开设有和前端体与外缸之间形成的排水腔M6相通的外缸高压水出水口A2。

所述活塞7上靠近后端的位置开设有活塞中间空刀槽M7。

所述后端体3的外圆周上靠近后端的位置与外缸1之间设置有第一支撑环9和第一O型圈10。

所述中间体5的外圆周上靠近前端的位置与外缸1之间设置有第二支撑环11和第二O型圈12。

所述前端体6的外圆周上靠近前端的位置与外缸1之间设置有第三支撑环13和第三O型圈14。

使用时，当高压水从外缸高压水进水口A1进入后端体进水腔M1和滑阀进水腔M2时分别推动活塞7和滑阀4向右移动，活塞7加速向右冲程运动直至冲击钎尾，滑阀端面E3与中间体端面E4接触后停止运动，这时活塞7继续向右运动冲击钎尾；

当活塞的后端面E2越过滑阀第三径向孔B3时，部分高压水经中间体的空刀槽C1，再经中间体的径向孔C2依次进入外缸径向进水孔A4、外缸轴向进水孔A3、外缸第一进水孔A5、外缸第二进水孔A6经前端体的进水孔D2进入前端体第一进水腔M3、前端体第二进水腔M4，活塞的前端面E1受力推动活塞7开始做回程运动；

当活塞7回程至图示位置时，环形凸起24的后端面接触滑阀前端面E5推动滑阀4一起向左做回程运动；

当活塞的前端面E1越过前端体的排水孔D1时，进入滑阀与前端体形成的排水腔M5的高压水通过前端体的排水孔D1进到前端体与外缸之间形成的排水腔M6，再通过外缸高压水出水口A2排到外部的水箱（形成高压水由高到低，再经高压泵加压输入到外缸1的外缸高压水进水口A1，这样就形成水的闭路循环）；

这时滑阀第三径向孔B3越过中间体的空刀槽C1而截断高压水进入前端体6的前端体第一进水腔M3、前端体第二进水腔M4的通道，活塞7回程运动减速为零又开始冲程加速运动；

同时滑阀4的滑阀第一径向孔B1、滑阀第二径向孔B2因孔内充水可减少滑阀4与中间体5之间的摩擦，滑阀4与活塞7及滑阀4与中间体5之间的泄漏通过滑阀4的滑阀第四径向孔B4借助于活塞7的活塞中间空刀槽M7与滑阀4的滑阀第五径向孔B5排到排水腔M5中；

当活塞7冲击钎尾时会发生反弹，高压水向前的流动发生瞬间的停顿而压力升高能量增加，能量得不到吸收就会产生较大的后座力而引起凿岩机的振动，这时，高压水继续通过皮碗座18的进水口F,再次使皮碗17向左膨胀压缩上盖与皮碗间形成的氮气室H中的氮气而吸收能量，减轻震动。

本实用新型通过设置滑阀，实现了活塞冲回程运动与滑阀为同向运动，突破了传统的相对运动结构，轴向距离短，同时滑阀和活塞结构简单，加工方便效率高，而且将活塞与滑阀设计在同一轴线上，活塞在滑阀的内孔中运动，这样的一种设计使得装置整体体积大大减小，同时外缸体是很规则的圆柱体，加工简单，并且本实用新型的外缸体可选用轻质材料加工，重量减轻，通过设置减震机构，吸收了活塞冲击反弹引起的震动，继而使凿岩机的震动减小。

Claims (16)

1.一种新型结构的水压凿岩机，包括外缸（1），外缸（1）内沿外缸（1）的轴向依次设置有后端体（3）、中间体（5）和前端体（6），其特征在于：中间体（5）和前端体（6）内装配有可以往复运动的活塞（7），活塞（7）由水循环机构驱动，外缸（1）的一端设置有可以吸收活塞（7）冲击反弹引起的震动的减震机构。

2.根据权利要求1所述的一种新型结构的水压凿岩机，其特征在于：所述减震机构包括截面为弓型的皮碗（17），皮碗（17）安装在凸字型结构的皮碗座（18）的后端，皮碗座（18）同轴装配在外缸（1）的后端。

3.根据权利要求2所述的一种新型结构的水压凿岩机，其特征在于：所述皮碗座（18）上开设有贯穿皮碗座（18）前后端面的“＜”型结构的进水孔（F）。

4.根据权利要求3所述的一种新型结构的水压凿岩机，其特征在于：所述皮碗座（18）的外部靠近后端的位置罩设有上盖（16）。

5.根据权利要求4所述的一种新型结构的水压凿岩机，其特征在于：所述上盖（16）与皮碗（17）之间形成上盖与皮碗间形成的氮气室（H）。

6.根据权利要求5所述的一种新型结构的水压凿岩机，其特征在于：所述上盖（16）上设置有和上盖与皮碗间形成的氮气室（H）相通的上盖的第一氮气通道（21）。

7.根据权利要求6所述的一种新型结构的水压凿岩机，其特征在于：所述上盖的第一氮气通道（21）上安装有单向阀（15）。

8.根据权利要求7所述的一种新型结构的水压凿岩机，其特征在于：所述水循环机构包括中间体（5）与活塞（7）之间同轴装配的可以往复移动的滑阀（4）。

9.根据权利要求8所述的一种新型结构的水压凿岩机，其特征在于：所述滑阀（4）上沿外缸（1）的轴向依次设置有滑阀第一径向孔（B1）、滑阀第二径向孔（B2）、滑阀第三径向孔（B3）、滑阀第四径向孔（B4）和滑阀第五径向孔（B5）。

10.根据权利要求9所述的一种新型结构的水压凿岩机，其特征在于：所述活塞（7）上靠近滑阀（4）前端的位置设置有环形凸起（24）。

11.根据权利要求10所述的一种新型结构的水压凿岩机，其特征在于：所述前端体（6）上靠近后端的位置环形阵列有多个前端体的排水孔（D1）。

12.根据权利要求11所述的一种新型结构的水压凿岩机，其特征在于：所述中间体（5）的前端设置有环形结构的限位台（25）。

13.根据权利要求12所述的一种新型结构的水压凿岩机，其特征在于：所述中间体（5）内靠近中部的位置开设有中间体的空刀槽（C1），且中间体（5）上分别开设有对称设置的与中间体的空刀槽（C1）相通的中间体的径向孔（C2），两中间体的径向孔（C2）分别贯穿至中间体（5）的外表面。

14.根据权利要求13所述的一种新型结构的水压凿岩机，其特征在于：所述外缸（1）内分别开设有与相应的中间体的径向孔（C2）相通的外缸径向进水孔（A4）。

15.根据权利要求14所述的一种新型结构的水压凿岩机，其特征在于：所述外缸（1）上靠近边缘的位置沿外缸（1）的轴向分别开设有与相应的外缸径向进水孔（A4）相通的外缸轴向进水孔（A3）。

16.根据权利要求15所述的一种新型结构的水压凿岩机，其特征在于：所述活塞（7）上位于环形凸起（24）前部的部分与前端体（6）之间形成与外缸轴向进水孔（A3）相通的前端体第一进水腔（M3）。