专利名称：用液压挖掘机生产的全液压凿岩挖掘机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种工程机械，特别是一种兼顾全液压凿岩钻机和传统挖掘机功能的用液压挖掘机生产的全液压凿岩挖掘机。
背景技术：
我国是一个多山的国家，更是一个能源紧张的国家，但市场拥有量非常大的气动凿岩设备普遍存在能耗高、生产效率低的问题。近年来从国外引进的全液压凿岩钻机以其高效节能的特点越来越引起人们的关注，但每台三、五百万的售价以及昂贵的维修保养成本让众多的用户望而止步。本实用新型人在实践中发现，以市场和技术都非常成熟的液压挖掘机生产全液压凿岩挖掘机在原理上是可行的，而且相对进口的全液压钻机更有越野性好，操作性强，作业范围大的特点。中国专利申请CN201010232995.6公开了一种挖掘机的液压凿岩钻机，但其液压凿岩钻机只是与液压挖掘机简单连接，并未对挖掘机动力源进行任何改进；其钻机还必须配备支腿，钻机的摆动角度通过摆动油缸进行调整，因而钻机摆动角度非常有限，且整机结构设计复杂。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种用液压挖掘机生产的全液压凿岩挖掘机，其系统稳定可靠，且能提高挖掘机备用阀组的输出功率，使备用阀组的流量、压力可调。本实用新型所要解决的另一技术问题是，使全液压凿岩钻机的机架强度、灵活性、可操作性都与液压挖掘机相适应。为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案:—种用液压挖掘机生产的全液压凿岩挖掘机，包括液压挖掘机和全液压钻机，该液压挖掘机是在保持传统液压挖掘机的所有功能基础上加装由液压马达驱动的螺杆压缩机及功率调节装置；并使液压挖掘机的两组并联高压油泵通过液压挖掘机的备用阀组(或另加合流阀)合流后，连接到功率调节装置的输入端，功率调节装置的第一输出油管连接全液压钻机的液压油输入端，第二输出油管连接螺杆压缩机的液压马达；全液压钻机和螺杆压缩机的回油管通过功率调节装置后，不再通过液压挖掘机分配阀直接接入液压挖掘机的油箱。螺杆压缩机的输出端与全液压钻机的气体输入端连接，为全液压钻机提供所需的压缩空气；该全液压钻机安装在液压挖掘机的铲斗位置。全液压钻机由连接套与液压挖掘机的铲斗位置相连，该连接套连接液压回转装置，液压回转装置的另一端与机架连接。该机架用无缝钢管制造，因而同时兼作储气罐。机架上装有导轨，导轨上安装有可滑动的推进小车，机架的顶部安装有液压推进马达，底部安装有张紧缓冲装置。该推进小车的上端连接驱动链条，下端连接钢丝绳，驱动链条绕经液压推进马达的传动轮，钢丝绳绕经张紧缓冲装置后，驱动链条另一端和钢丝绳另一端用连接器连为一体，这样就由液压推进马达、推进小车、驱动链条、连接器、钢丝绳、张紧缓冲装置组成了推进回杆系统。推进小车上安装带有旋转马达和液压冲击器的凿岩机头，凿岩机头连接带钻头的钻杆，该钻杆经钻杆把持装置安装在机架上，这样就形成了由凿岩机头、带钻头的钻杆、钻杆把持装置组成的凿岩系统。螺杆压缩机的输出端与兼作储气罐的机架的气体输入端连接，储气罐的气体输出端经凿岩机头与带钻头的钻杆的内孔连通，这样就形成了由螺杆压缩机、储气罐、凿岩机头、钻杆、钻头组成的排渣系统。该机架上还安装有电液控制系统，与功率调节装置连接的液压油管经快速接头连接该电液控制系统，该电液控制系统的输出端分别连接全液压钻机的多个液压油输入端；该电液控制系统通过安装在液压挖掘机驾驶室内的有线控制器或无线遥控器实现控制。机架上安装有用于平稳支撑全液压钻机于地面上的支架，以便铲斗等附件的更换和空闲时的存放。机架上还安装有除尘系统和换杆系统。该除尘系统除驱动马达、安装螺丝外，其余部件选用玻璃钢材料制造。螺杆压缩机的散热器与液压挖掘机的散热器叠合安装，进一步使本实用新型的结构紧凑，不需再安装冷却风扇。功率调节装置的第二输出油管上设置截止阀，以方便对螺杆压缩机的控制。备用阀组的先导油路由传统的脚踏开关控制改为电磁阀控制，这样使得控制更加方便。液压挖掘机一般以柴油机为动力，由柴油机带动两组并联的高压油泵同时工作，高压油泵将油箱内的液压油变成高压状态，被压缩的液压油通过液压挖掘机分配阀上的不同阀组的开启或闭合来完成液压挖掘机的各种动作，完成动作后的液压油经分配阀重新流回油箱。液压挖掘机的分配阀上预留有备用阀组，一般情况是用来加装液压油管以安装破碎锤，但传统挖掘机分配阀上预留的备用阀组都只是连接两组并联的高压油泵中的一个，而不能使两组高压油泵输出的液压油合流后供应备用阀组。本实用新型将液压挖掘机分配阀上的备用阀组由单泵供油，改为双泵合流供油，并将相应的先导油路由传统的脚踏开关控制改为电磁阀控制，同时在备用阀组上安装液压油管到铲斗的位置，在液压油管末端安装快速接头，并在该液压油管上安装功率调节装置，回油管不经液压挖掘机的分配阀直接回油箱。该功率调节装置的作用是:①当连接的全液压钻机在工作时，所需的液压油的流量是变化的；当需要的流量大，就可通过功率调节装置自动减少螺杆压缩机液压马达的流量，反之则流量增加，从而尽量减少高压溢流，使输出功率利用最大化；②调节与快速接头连接附件(比如液压剪、液压破碎锤)的液压系统所需流量和压力。如果与液压破碎锤连接，同一型号的挖掘机可选用更大型号的液压破碎锤，功率利用大幅提高，节能效果显著。通过改变供油方式，液压挖掘机就可方便地转换为全液压凿岩钻机，且保持传统液压挖掘机的所有功能，还可方便连接需液压驱动的其他附件(如液压破碎锤)，其功能在几分钟内快速置换，实现一机多用；本实用新型的突出特点在于:既可用于挖掘机厂家生产，也可用于传统挖掘机改装。
图1为本实用新型的整体结构示意图。图2为本实用新型的钻机结构示意图。标号说明:散热器1、螺杆压缩机2、备用阀组3、功率调节装置4、液压油管5、快速接头6、推进马达7、推进小车8、凿岩机头9、换杆系统10、支架11、15、电液控制系统12、液压回转装置13、钻杆把持装置14、17、钻杆16、钻头18、张紧缓冲装置19、钢丝绳20、连接器21、除尘系统22、导轨23、驱动链条24、机架25、连接套26、无线遥控器27、有线控制器28。
具体实施方式现结合附图，通过一实施例对本实用新型的技术内容做进一步描述。从图1、图2可知，本实用新型用液压挖掘机生产的全液压凿岩挖掘机包括液压挖掘机A和全液压钻机B。液压挖掘机A是在传统液压挖掘机上加装由液压马达驱动的螺杆压缩机2及功率调节装置4 ;并使液压挖掘机的两组并联高压油泵通过液压挖掘机的备用阀组3 (或另加合流阀)合流后，连接到功率调节装置4的输入端，功率调节装置4的第一输出油管连接全液压钻机B的液压油输入端，第二输出油管连接螺杆压缩机2的液压马达。全液压钻机B和螺杆压缩机2的回油管通过功率调节装置4后，不再通过液压挖掘机分配阀直接接入液压挖掘机的油箱。螺杆压缩机2的输出端与全液压钻机B的气体输入端连接，为全液压钻机B提供所需的压缩空气。螺杆压缩机2的散热器I与液压挖掘机的散热器叠合安装。全液压钻机B由连接套26与液压挖掘机A的铲斗安装位置相连，该连接套26连接控制全液压钻机360度全方位钻孔的液压回转装置13，液压回转装置13的另一端与机架25连接。机架25用无缝钢管(方管或圆管)制造，这样既可提高机架25的机械强度，又可兼作储气罐。机架25上装有导轨23，导轨23上安装有可滑动的推进小车8，机架25的顶部安装有液压推进马达7，底部安装有张紧缓冲装置19。推进小车8的上端连接驱动链条24，下端连接钢丝绳20，驱动链条24绕经液压推进马达7的传动轮，钢丝绳20绕经张紧缓冲装置19后，驱动链条24另一端和钢丝绳20另一端用连接器21连为一体，这样就由液压推进马达7、推进小车8、驱动链条24、连接器21、钢丝绳20、张紧缓冲装置19组成推进回杆系统。推进小车8上安装带有带旋转马达和液压冲击器的凿岩机头9，凿岩机头9连接带钻头18的钻杆16，钻杆16经钻杆把持装置14、17安装在机架25上，这样就形成了由凿岩机头9、钻头18、钻杆16、钻杆把持装置14、17组成的凿岩系统。螺杆压缩机2的输出端与兼作储气罐的机架25的气体输入端连接，该机架25的气体输出端经凿岩机头9与带钻头18的钻杆16的内孔连通，这样就形成了由螺杆压缩机2、机架25、凿岩机头9、钻杆16、钻头18组成的排渣系统。该机架25上还安装有电液控制系统12，与功率调节装置4连接的液压油管5经快速接头6连接电液控制系统12，该电液控制系统12的输出端分别连接全液压钻机B的多个液压油输入端，如液压回转装置13的液压油输入端、液压推进马达7的液压油输入端、凿岩机头9的液压油输入端等，以控制全液压钻机B完成正反旋转、冲击破碎、推进、回杆、角度调节、换杆、排渣、除尘等各种动作，并能调节所需的各种参数。该电液控制系统12通过安装在液压挖掘机驾驶室的有线控制器28或无线遥控器27实现控制。[0025]机架25上安装支架11、15，使全液压钻机B在非工作状态时，可通过支架11、15平稳支撑在地面上，以便于与铲斗互换。机架25上还可选择安装除尘系统22、换杆系统10。该除尘系统22除驱动马达、安装螺丝外，其余部件选用玻璃钢等复合材料制造，既能保证除尘系统有足够的强度，又能减轻整机的重量。液压挖掘机经上述改造后，其外形没有太多变化，只是在底盘上加装由液压马达驱动的螺杆压缩机2及功率调节装置4，同时对液压挖掘机的液压油路进行改进，这样既不影响液压挖掘机的原有功能，又使液压挖掘机可作液压凿岩钻机使用，而且功能转换过程简单快捷，在几分钟之内就可完成。当开始钻孔时，首先通过液压挖掘机A的原有机构调整钻杆16的位置，用液压挖掘机A的大臂、中臂、斗杆的协调动作来完成钻杆16前后位置及方向的调整。通过安装在液压挖掘机A的驾驶室内的控制器发出备用阀组3开启指令，备用阀组3的先导油路上的电磁阀开始工作，从而开启备用阀组3，从备用阀组3输出的高压液压油经功率调节装置4、快速接头6输送给全液压钻机B的电液控制系统12，同时螺杆压缩机2开始工作，并将输出的压缩空气输入同时兼作储气罐的机架25内，再由机架25经凿岩机头9、钻杆16、钻头18输出以提供全液压钻机B排渣用的压缩空气。全液压钻机B的各种动作都是通过安装在液压挖掘机驾驶室的有线控制器28或无线遥控器27发出指令，由安装在机架25上的电液控制系统12来控制完成，其具体工作程序为:首先由电液控制系统12连通液压回转装置13的液压马达，调动钻杆摆动到合适的角度；然后由电液控制系统12连通液压推进马达7，液压推进马达7工作，由液压推进马达7带动推进小车8向上或向下移动，从而带动装在推进小车8上凿岩机头9、钻杆16、钻头18向下推进或返回，在推进时，同时由电液控制系统12连通凿岩机头9内的旋转马达和液压冲击器，使钻杆16和钻头18完成旋转和冲击动作，保证钻杆16和钻头18向岩石内推进，完成钻孔工序；螺杆压缩机2通过气管将压缩空气储存在兼作储气罐的机架25内，机架25内的压缩空气通过凿岩机头9、钻杆16、钻头18，在所钻孔的底部产生气压，将钻孔产生的碎渣排出孔外；待钻孔达到要求深度后，关闭冲击，启动回杆，在液压推进马达7的动力作用下，推进小车8带动安装于凿岩机头9的钻杆16回缩，一个循环即完成；如果一杆深度不够，还可通过换杆系统10增加换杆动作。上述压缩空气的开启和关闭也是由电液控制系统12完成。电液控制系统12还可控制除尘系统22、换杆系统10的液压马达或液压油缸。如果该液压挖掘机A连接的是破碎锤等其他附件，则关闭安装在功率调节装置4的第二输出油管上的截止阀，使螺杆压缩机2停止工作。
权利要求1.一种用液压挖掘机生产的全液压凿岩挖掘机，包括液压挖掘机(A)和全液压钻机(B)，其特征在于: 液压挖掘机(A)是在传统液压挖掘机的基础上加装由液压马达驱动的螺杆压缩机(2)及功率调节装置(4);并使液压挖掘机的两组并联高压油泵通过液压挖掘机的备用阀组(3)合流后，连接到功率调节装置(4)的输入端；功率调节装置(4)的第一输出油管(5)经快速接头(6)连接全液压钻机(B)的电液控制系统(12)，第二输出油管连接螺杆压缩机(2)的液压马达；全液压钻机(B)和螺杆压缩机(2)的回油管通过功率调节装置(4)后，不再通过液压挖掘机分配阀直接接入液压挖掘机的油箱；螺杆压缩机(2)的输出端与全液压钻机(B)的气体输入端连接，为全液压钻机(B)提供所需的压缩空气；该全液压钻机(B)安装于液压挖掘机(A)的铲斗位置。
2.根据权利要求1所述的用液压挖掘机生产的全液压凿岩挖掘机，其特征在于:全液压钻机(B )包括用于连接液压挖掘机铲斗位置的连接套(26 )，连接套(26 )连接用于控制全液压钻机360度全方位钻孔的液压回转装置(13)，液压回转装置(13)的另一端与机架(25)连接，机架(25)用无缝钢管制造，因而机架(25)同时兼作储气罐； 机架(25)上装有导轨(23)，导轨(23)上安装有可滑动的推进小车(8);机架(25)的顶部安装有液压推进马达(7)，底部安装有张紧缓冲装置(19);推进小车(8)的上端连接驱动链条(24)，下端连接钢丝绳(20)，驱动链条(24)绕经液压推进马达(7)的传动轮，钢丝绳(20)绕经张紧缓冲装置(19)，驱动链条(24)另一端和钢丝绳(20)另一端用连接器(21)连接为一体，这样就由液压推进马达(7)、推进小车(8)、驱动链条(24)、连接器(21)、钢丝绳(20)、张紧缓冲装置(19)组成推进回杆系统；该推进小车(8)上安装带有旋转马达和液压冲击器的凿岩机头(9)，凿岩机头(9)连接带钻头(18)的钻杆(16)，钻杆(16)经钻杆把持装置(14、17)安装在机架(25)上，这样就形成了由凿岩机头(9)、带钻头(18)的钻杆(16)、钻杆把持装置(14、17)组成的凿岩系统；螺杆压缩机(2)的输出端与兼作储气罐的机架(25)的气体输入端连接，该机架(25 )的气体输出端经凿岩机头(9 )与带钻头(18 )的钻杆(16 )的内孔连通，这样就形成了由螺杆压缩机(2)、机架(25)、凿岩机头(9)、钻杆(16)、钻头(18)组成的排渣系统；该机架(25)上还安装有电液控制系统(12)，与功率调节装置(4)连接的液压油管(5)经快速接头(6)连接该电液控制系统(12)，电液控制系统(12)的输出端分别连接全液压钻机(B)的多个液压油输入端；电液控制系统(12)通过安装在液压挖掘机驾驶室的有线控制器(28)或无线遥控器(27)实现控制。
3.根据权利要求2所述的用液压挖掘机生产的全液压凿岩挖掘机，其特征在于:机架(25)上安装有用于平稳支撑全液压钻机(B )于地面上的支架(11、15 )。
4.根据权利要求2所述的用液压挖掘机生产的全液压凿岩挖掘机，其特征在于:机架(25)上还安装有除尘系统(22)和换杆系统(10)。
5.根据权利要求4所述的用液压挖掘机生产的全液压凿岩挖掘机，其特征在于:该除尘系统(22)除驱动马达、安装螺丝外，其余部件选择用玻璃钢材料制造。
6.根据权利要求1所述的用液压挖掘机生产的全液压凿岩挖掘机，其特征在于:螺杆压缩机(2)的散热器(I)与液压挖掘机(A)的散热器叠合安装。
7.根据权利要求1所述的用液压挖掘机生产的全液压凿岩挖掘机，其特征在于:该功率调节装置(4)的第二输出油管上设置截止阀。
8.根据权利要求2或3所述的用液压挖掘机生产的全液压凿岩挖掘机，其特征在于:该备用阀 组(3)的先导油路由传统的脚踏开关控制改为电磁阀控制。
专利摘要本实用新型用液压挖掘机生产的全液压凿岩挖掘机是一种兼顾全液压凿岩钻机和传统挖掘机功能的工程机械，其包括液压挖掘机(A)和全液压钻机(B)。液压挖掘机(A)是在传统液压挖掘机上加装螺杆压缩机(2)及功率调节装置(4)，并由液压挖掘机的两组并联高压油泵合流后从备用阀组输出，通过功率调节装置(4)分别驱动螺杆压缩机(2)和全液压钻机(B)；螺杆压缩机(2)为全液压钻机(B)提供所需的压缩空气；全液压钻机(B)安装在液压挖掘机(A)的铲斗位置。全液压凿岩挖掘机能保持液压挖掘机的原有功能，还可方便连接需液压驱动的其他附件，其功能在几分钟内快速置换，实现一机多用。
文档编号E21B15/00GK203022625SQ20122061888
公开日2013年6月26日 申请日期2012年11月21日 优先权日2012年11月21日
发明者丁佑民 申请人:丁佑民