专利名称：辅助动作全液压露天潜孔钻机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于矿山穿孔、凿岩机械，特别是露天穿孔、凿岩用的辅助动作全液压露天潜孔钻机。
潜孔钻机是各种露天矿山采石场以及水利、铁路等建设施工中通用机械，以压缩空气做为主要动力源供气动潜孔冲击器冲击岩石。钻机的辅助动作主要包括钻机中冲击器的回转、推进、定位以及钻机的行走四种动作。在目前国内生产的各种型号的钻机中，辅助动作的驱动有气动马达驱动、气缸驱动和电机驱动，但这些设备存在结构复杂，如气动马达和电机都要配减速箱，能耗高，成本高，备件消耗大的问题。
本实用新型的目的是解决上述现有技术的不足，而设计一种用效率高的液压马达或油缸驱动的辅助动作全液压露天潜孔钻机。
本实用新型的技术方案如下一种矿山穿孔、凿岩机械，特别适用于辅助动作全液压露天潜孔钻机，包括气动冲击器、钻机及其车架，压气装置，动力装置，液压装置、液压回转装置、液压推进装置、液压定位装置、液压行走装置，a．液压定位装置包括滑道架、滑道托架、起落油缸、补偿油缸；滑道托架用轴安装在车架前端，起落油缸安装在车架上，起落油缸的活塞杆安装在滑道托架上，补偿油缸安装在滑道托架上，补偿油缸的活塞安装在滑道架上；b．液压回转装置包括油马达、传动轴、钻杆、气动冲击器、机壳、联杆器、滑板；油马达安装在滑板上，传动轴用轴承安装在机壳内，机壳安装在油马达上，传动轴一端为花键与油马达连接，另一端用平键与联杆器连接，钻杆安装联杆器上，汽动冲击器安装在钻杆前端；油马达通液压油，通过传动轴、联杆器带动钻杆、气动冲击器回转；c．液压推进装置包括潜孔钻、滑板，滑道架、油马达、链轮、链条，潜孔钻滑板安装在滑道架的滑道上，油马达安装在滑道架的顶端，一个链轮安装在油马达的轴上，另一链轮安装在滑道架的末端，链条挂在两个链轮上，滑板与链条连接，油马达通液压油，通过链轮、链条、滑板推进潜孔钻；d．液压装置包括油泵、油箱、过滤器、管道、调压阀、单向阀、换向阀；在回转油马达供油管和推进油马达供油管之间接有单向阀；推进油马达供油管上并联有单向阀和溢流阀，推进油路的高压油经过溢流阀供给推进油马达，同时经过单向阀供给回转油马达；先操作起落换向阀向起落油缸供油，钻机竖起后，油缸锁闭；再操作补偿换向阀向补偿油缸供油，滑道架与地面接触定位，油缸锁闭；最后按顺序操作推进换向阀，向推进油马达供油，操作回转换向阀，向回转油马达供油，接通气阀，向气动冲击器供气，冲击器启动，潜孔钻机钻孔；e．露天潜孔钻机用的履带式行走装置，包括潜孔钻机及其车架，履带架，履驱动轮组，导向轮组、支重轮、履带，潜孔钻机及其车架装在两套履带装置上，带油马达通过过渡盘安装在驱动轮架上，驱动轮安装在驱动轴上，油马达与驱动轴用花键连接直接驱动驱动轮。
液压回转装置的机壳前端安装进气的前端盖，联杆器包括压盖、卡环、接盘座、接盘和卸杆器，接盘座和压盖之间有卡在传动轴上的卡环，并用螺丝连接，接盘与接盘座、卸杆器之间锒有平键并用螺丝连接。
履带式行走装置的驱动轮组包括油马达、过渡盘、驱动轴、驱动轮、驱动轮架，驱动轮架装在车架下，过渡盘安装在驱动轮架上，油马达用螺钉装在过渡盘和驱动轮架上，驱动轴与油马达用花键连接，驱动轴与驱动轮用螺钉连接，驱动轴与过渡盘和驱动轴架之间装有轴承。
一种露天潜孔钻机的轮胎行走装置，包括潜孔钻机及其车架、轮轴、刹车装置、汽车轮及轮毂，轮毂外面装有链轮，油马达轴上装有链轮，用链条带动车轮转动，用油压支腿将钻机定位在孔位上。
以下结合附图和实施例对本实用新型技术方案进行说明。
图1为履带式辅助动作全液压露天潜孔钻机结构示意图；图2为轮胎式辅助动作全液压露天潜孔钻机结构示意图；图3为液压回转装置结构示意图；图4为液压马达推进装置结构示意图；图5为液压缸推进装置结构示意图；图6为液压履带式行走装置驱动轮结构示意图；图7为液压轮胎式行走装置传动结构示意图；图8为露天潜孔钻机液压装置油路示意图如图1所示，本实用新型的钻机由气动冲击器1、钻具回转装置2、推进滑道架3、滑道托架4、推进滑道补偿油缸5、钻杆6、液压装置7、压气装置8、动力装置9、车架10、起落油缸11组成。冲击器1安装在钻杆6的顶端。回转装置2安装在钻杆6的另一端。钻杆6是无缝钢管。钻杆6通过滑座和回转装置2安装在滑道架3上，回转装置2通过滑板安装在推进滑道架3上。推进滑道架3装有滑道托架4上。滑道托架4用轴安装在车架10的前端。推进滑道补偿油缸5安装滑道托架4的一端，油缸5的活塞杆安装滑道架3上，其作用是钻机竖起后，将滑道架3与地面接触定位。车架10与滑道托架4之间装有将钻机竖立起油缸11。液压装置7，压气装置8，动力装置9安装在车架10上。液压系统、压气装置与各液压、气压装置之间用管道连接。
本实用新型所述的潜孔钻机行走是指在作业现场不同钻孔位之间的短距离的移动。图1是履带式潜孔钻机，除上述潜孔钻机装置外，还有行走驱动轮组12，履带支重轮13，履带14，导向轮组15，履带架16。
图2是轮胎潜孔钻机，除有与履带式潜孔钻机结构相同钻机结构外，还有转向轮组17、驱动轮组18、液压支腿19等部件。
图3示出了钻具回转装置2的结构。它的作用是驱动钻杆6和冲击器1回转，并通过前端盖26的进气口将压缩空气经钻杆6送入冲击器1。为了解决气动回转装置能耗高的问题，本实用新型采用低速大扭距液压马达，如径向球塞油马达，直接驱动钻杆回转，省去了变速器，简化了结构。回转装置2安装滑板40上与推进滑道架3连在一起，并用推进滑道架3推动钻杆向深层钻进。油马达21与机壳24用螺钉36连接，马达21与传动轴23采用花键连接，传动轴23与接盘座31采用单键30连接，机壳24另一端装有进气前端盖26。传动轴23与机壳24和前端盖26之间装有轴承22。前端盖26与传动轴23之间用两个Y型密封件27，以防止漏气。前端盖26与机壳24之间还装有调整垫25。轴向限位卡环29锒钳在底盖28接盘座31之间，并卡在传动轴23上。接盘座31与钻杆接盘32以及卸杆器34之间有两个端面平键33并用螺钉连接传动轴23与钻杆接盘之间用密封件35密封。钻杆6插入卸杆器34中，用螺扣上在钻杆接盘32上，传动轴23另一端加工有中心孔，并有4个侧气孔与前端盖26的气路相通。
图4示出了用低速大扭矩径向球塞油马达驱动的推进滑道架3的结构。由滑道架3、油马达36、链轮37、链条38、从动链轮39、滑板40组成。油马达36安装在滑道架3的顶端，油马达36的驱轴上安装链轮37，滑道架3的另一端安装从动链轮39，滑板40在滑道架3的滑道上滑动，滑板40上装回转装置2。链条38的两端安装在滑板40上，并挂在链轮37和39上。油马达36通过链轮37、39、链条38、滑板带动钻机回转装置2在滑轨上滑动，实现钻具的推进和提升。
图5示出了一种用油压缸驱动的推进滑道架3的结构。由滑道架3、油压缸42两个定滑轮41、动滑轮组43、滑板40、钢丝绳44、动滑轮连接座45组成。滑板40安装在推进滑道架3的滑轨上，滑板40上安装回转装置2。滑道架3的两端装有定滑轮41。油压缸42安装在滑道架3的顶端，动滑轮组43通过连接座45安装在油压缸42的活塞杆端。一根钢丝绳44的一端安装有滑板40上，另一端通过滑道架3顶端的定滑轮41和动滑轮组43的靠近活塞杆的滑轮后，固定在滑道架3上。另一根钢丝绳挂在动滑轮组43的另一滑轮和滑道架3另一端滑轮上，两端接在滑板40的两边。当油压缸42的活塞杆推出时，通过钢丝绳44、定滑轮41、动滑轮组43、滑板40，推动钻具前进；当油压缸42活塞杆退回时，提升钻具。
图6示出了履带式潜孔钻机用油压马达的驱动轮组12的结构。驱动轮多用两个轴承座安装在车架10下面。传统的驱动轴与驱动轮采用键连接。在常期野外作业后，检修时将轴与轮拆开特别困难，要更换轴承套，往往要破坏驱动轮或驱动轴，造成备件消耗高的问题。本实用新型为此设计了一种用过渡盘安装驱动轮的结构，从而达到拆卸方便，减少备件消耗的目的。如图所示，过渡盘50是一个有突沿的环套。过渡盘50的突沿与驱动轮架51以及油马达49用螺钉47连接在一起。驱动轮架51安装在车架10上。驱动轴52是中间有突沿的专用轴。用螺钉48将驱动轮46安装在驱动轴突沿上。驱动轴52与油马达49用花键连接。驱动轴52与过渡盘50和驱动轮架51之间装有轴承或轴套53。这样的结构在检修时，只要拆下螺钉47、48，就可方便地更换驱动轮46，轴套53。油马达49通过轴52、驱动轮46，带动履带14转动，实现潜孔钻机的整体移位。
图7示出了轮胎式行走装置的驱动轮组18的油压马达传动结构。轮胎用轴承套58和轴承60安装在车架10的轮轴上，带有链轮的刹车轮毂57与轴承套58用螺钉装在一起，油马达54安装在车架10上，油马达轴上装有小链轮55，用链条56带动刹车轮毂57转动。轴承套58与轮胎轮网59用螺钉固定。油马达54通过链轮55、链条56、刹车轮毂57、轴承套58和轮网59，带动轮胎转，从而实现钻机整体移动，从一个孔位移向另一个孔位。
液压装置是辅助动作液压潜孔钻机的关键装置之一。然而液压装置的发热问题，是影响钻机能否正常运行的关键。在大多数液压装置中，都用水进行强制冷却的办法解决装置发热的问题，但是对于野外作业为主的潜孔钻机，很少能提供充足的水源，冷却成为难以克服的问题。液压装置发热的原因主要来自溢流。对于本实用新型，溢流主要是推进回路，尤其是在双泵工作时，推进用油有限，泵出的油大量溢流。为解决此问题，如图8所示，本实用新型在回转油马达供油管和推进油马达供油管之间接有单向阀63和阀门62，推进油马达供油管上装有并联的单向阀63和溢流阀61，推进油路中的高压油径过溢流阀供给推进油马达，溢流阀61起减压阀作用，并保证推进油马达需要的油压力。溢流阀前的油经过单向阀供给回转油马达，从而使推进回路溢回油箱的油减少，减少了发热。
图8是潜孔钻机液压装置7的油路示意图。液压装置由回转回路、推进回路、行走回路、定位回路四大部分组成。如图所示，液压装置7由两个油泵供油。行走回路中有两个油马达49，分别由两个泵供油。单独操作一个油马达，则钻机可转弯。当钻机行走到孔位时，操作起落油缸11，将钻架顶起；操作补偿油缸5使滑道架与地面接触。钻机定位后，油缸油路锁定，操作回转油马达29和推进油马达36，同时向冲击器1供气，钻机进行钻孔作业。
本实用新型使潜孔钻机的全部辅助动作实现了全液压操作，并针对潜孔钻机辅助动作结构进行了改进，因此具有结构简单、能耗低、成本低、效率高的优点，可实用于各种型号的潜孔钻机应用。
图1为履带式辅助动作全液压露天潜孔钻机结构示意图；图2为轮胎式辅助动作全液压露天潜孔钻机结构示意图；图3为液压回转装置结构示意图；图4为液压马达推进装置结构示意图；图5为液压缸推进装置结构示意图；图6为液压履带式行走装置驱动轮结构示意图；图7为液压轮胎式行走装置传动结构示意图；图8为露天潜孔钻机液压装置油路示意图。
其中1-气动冲击器 2-回转装置3-推进滑道架4-滑道托架5-补偿油 6-钻杆7-液压装置8-压气装置9-动力装置10-车架 11-起落油缸 12-履带驱动轮组13-履带架 14-履带 15-导向轮组16-履带架 17-转向转组 18-驱动轮组19-液压支腿 21-回转油马达 22-轴承23-转动轴 24-机壳 25-调整垫26-前端盖 27-密封件 28-压盖
29-卡30-平键 31-接盘架32-钻杆接盘 33-平键 34-卸杆器36-推进油马达37-小链轮 38-链条39-链轮 40-滑板 41-定滑轮42-油缸 43-动滑轮组 44-钢丝绳45-动滑轮连接座 46-履带驱动轮 47-螺钉48-螺钉 49-油马达 50-过渡盘51-履带驱动轮架 52-轴 53-轴套54-油马达55-链轮 56-链条57-带链轮的轮毂 58-轴承套 59-轮网60-轴承 61-溢流阀 62-阀门63-单向阀
权利要求1.一种矿山穿孔辅助动作全液压露天潜孔钻机，包括气动冲击器、钻机及其车架，压气装置，动力装置，其特征在于还包括液压装置、液压回转装置、液压推进装置、液压定位装置、液压行走装置，a．液压定位装置包括滑道架、滑道托架、起落油缸、补偿油缸；滑道托架用轴安装在车架前端，起落油缸安装在车架上，起落油缸的活塞杆安装在滑道托架上，补偿油缸安装在滑道托架上，补偿油缸的活塞安装在滑道架上；b．液压回转装置包括油马达、传动轴、钻杆、气动冲击器、机壳、联杆器、滑板；油马达安装在滑板上，传动轴用轴承安装在机壳内，机壳安装在油马达上，传动轴一端为花键与油马达连接，另一端用平键与联杆器连接，钻杆安装联杆器上，汽动冲击器安装在钻杆前端；油马达通液压油，通过传动轴、联杆器带动钻杆、气动冲击器回转；c．液压推进装置包括潜孔钻、滑板、滑道架、油马达、链轮、链条，潜孔钻滑板安装在滑道架的滑道上，油马达安装在滑道架的顶端，一个链轮安装在油马达的轴上，另一链轮安装在滑道架的末端，链条挂在两个链轮上，滑板与链条连接；油马达通液压油，通过链轮、链条、滑板推进潜孔钻；d．液压装置包括油泵、油箱、过滤器、管道、调压阀、单向阀、换向阀；在回转油马达供油管和推进油马达供油管之间接有单向阀；推进油马达供油管上并联有单向阀和溢流阀，推进油路的高压油经过溢流阀供给推进油马达，同时经过单向阀供给回转油马达；先操作起落换向阀向起落油缸供油，钻机竖起后，油缸锁闭；再操作补偿换向阀向补偿油缸供油，滑道架与地面接触定位，油缸锁闭；最后按顺序操作推进换向阀，向推进油马达供油，操作回转换向阀，向回转油马达供油，接通气阀，向气动冲击器供气，冲击器启动，潜孔钻机钻孔；e．露天潜孔钻机用的履带式行走装置，包括潜孔钻机及其车架，履带架，履驱动轮组，导向轮组、支重轮、履带，潜孔钻机及其车架装在两套履带装置上，油马达通过过渡盘安装在驱动轮架上，驱动轴安装在驱动轮上，油马达与驱动轴用花键连接直接驱动驱动轮。
2.根据权利要求1所述的辅助动作全液压露天潜孔钻机，其特征在于机壳的前端安装进气的前端盖，联杆器包括压盖、卡环、接盘座、接盘和卸杆器，接盘座和压盖之间有卡在传动轴上的卡环，并用螺丝连接，接盘与接盘座、卸杆器之间锒有平键并用螺丝连接。
3.根据权利要求1所述的辅助动作全液压露天潜孔钻机，其特征在于履带式行走装置中的驱动轮组包括油马达、过渡盘、驱动轴、驱动轮、驱动轮架；驱动轮架装在车架下，过渡盘安装在驱动轮架上，油马达用螺钉装在过渡盘和驱动轮架上，驱动轴与油马达用花键连接，驱动轴与驱动轮用螺钉连接，驱动轴与过渡盘和驱动轴架之间装有轴承。
4.根据权利要求1所述的辅助动作全液压露天潜孔钻机，其特征在于露天潜孔钻机的行走装置为轮胎行走装置，包括潜孔钻机及其车架、轮轴、刹车装置、汽车轮及轮毂，轮毂外面装有链轮，油马达轴上装有链轮，用链条带动车轮转动，用油压支腿将钻机定位在孔位上。
专利摘要本实用新型是辅助动作全液压露天潜孔钻机,包括液压回转装置、液压空位装置、液压推进装置,液压行走装置。液压装置由两台油压泵供油,油马达采用低速大转距液压马达。推进和回转油路之间接有单向阀,推进回路中接有溢流阀,从而实现了两个回路的合流,解决了溢流量大液压装置发热的问题。本实用新型具有结构简单、效率高、成本低的优点,可使用于各种型号的露天钻机。
文档编号E21B7/00GK2310143SQ9721893
公开日1999年3月10日 申请日期1997年6月9日 优先权日1997年6月9日
发明者贾文杰 申请人:贾文杰