专利名称：气动锚杆钻机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种矿用钻机，具体而言，涉及一种气动锚杆钻机。
背景技术：
气动锚杆钻机集钻孔、搅拌、安装锚杆锚索于一身，适合在顶板硬度f ( 8的各种岩巷、煤巷、半煤岩巷进行锚护作业。通过改变锚杆钻机支腿和操纵臂的高度和长度来适用不同的巷道要求，其在煤矿井下使用十分广泛，需求量非常大，是一种必备的采矿支护机具，而如今气动锚杆钻机的发展已走入瓶颈，重量无法降低，成孔效率得不到提高，成为困扰设计者和使用者的几大难题。现有气动锚杆机结构包括三部分:回转器I’、支腿和操纵臂，回转器I’、和操纵臂通过支腿一端的固定套体8’相连接；整机外露零部件的材质为铸铁、铸铝、尼龙及其它非金属；整机重量在60kg左右。回转器(如图1所示)部分:回转器I’包括减速器和马达，马达包括一对金属材质的马达齿轮3’ ；减速器为圆柱齿轮二级减速器；减速器的壳体5’和马达的壳体4’均用QT450-10材料铸造而成，外形厚 重，重量大，外观喷漆，有易生锈的缺陷。支腿部分:由外缸筒和一、二、三级缸筒组成，后三者均可伸缩，提供钻进时的推力，各缸筒材料均为玻璃钢材质，零件强度完全依靠厚重结实来保证；支腿一端的固定套体8’(如图2至图2d所示)上安装有两个排气阀、体积大。操纵臂部分:包括铸铝材料的三通阀的阀体V (如图3和图3a所示)和碳钢无缝管材料的操纵臂顶杆套，外观靠喷漆来美化，在矿下使用有产生火花的隐患和生锈的缺陷。综上，现有技术中气动锚杆钻机的缺点为:( I)传统气动锚杆钻机，整机结构笨重，体积大,重量大,整机重量达60kg，生产效率低；(2)外露零件大部分为铸铁、铸铝、尼龙等材料，易生锈，易产生火花，可靠性差，使用寿命短。
实用新型内容为解决上述技术问题或者之一，本实用新型的一个目的在于，提供一种气动锚杆钻机，外形小巧紧凑，使用寿命长，整机重量轻，可降低劳动强度，提高工作效率。有鉴于此，本实用新型提供了一种气动锚杆钻机，包括回转器、支腿和操作臂，所述支腿的一端固定设置有固定套体，所述回转器固定安装在所述固定套体上，所述操作臂铰接在所述固定套体上，所述回转器包括马达和减速器，所述马达包括马达壳体，所述减速器包括减速器壳体，所述马达通过所述减速器驱动所述气动锚杆钻机的主轴转动，所述气动锚杆钻机的消音器安装在所述马达壳体的内部，所述减速器壳体上开有进水孔，所述进水孔与所述主轴的水道连通，为所述主轴供水。消音器安装在马达壳体的内部，这样气动锚杆钻机的外形十分紧凑小巧，噪音显著降低；减速器壳体上开有进水孔，这样水从进水孔进入主轴的水道，省去了现有技术中的水套，节省了空间，使钻机的体积减小，且降低了钻机的重量和成本。优选地，所述马达壳体包括内壳和外壳，且所述内壳和所述外壳之间为中空腔体，所述消音器安装在所述中空腔体内。消音器安装在马达内外壳之间的中空腔体内，这样气动锚杆钻机的外形十分紧凑小巧，噪音降低。优选地，所述消音器包括至少一个插入管和至少一级扩张室，所述插入管固定设置在所述中空腔体内，所述中空腔体可成形所述扩张室，所述消音器采用所述插入管与所述扩张室相结合的结构消除噪音。消音器采用插入管与扩张室相结合的结构消除噪音，效果好。优选地，所述马达的外壳采用不锈钢拉伸组焊成型。马达外壳采用不锈钢材质，提高了外观品质，延长了使用寿命，且无产生静电火花的隐患，安全性更高。优选地，所述马达为包括第一齿轮和第二齿轮的齿轮式气动马达，所述第一齿轮的齿轮轴为所述马达的输出轴，所述减速器为包括第一对齿轮和第二对齿轮的二级齿轮减速器，所述第一对齿轮和所述第二对齿轮分别位于马达齿轮的两侧，其中，第一对齿轮的主动轮安装在所述马达的输出轴上，所述第一对齿轮的从动轮和所述第二对齿轮的主动轮分别位于传动轴的两端，所述传动轴支撑所述第二齿轮，所述第二齿轮可相对于所述传动轴可转动，所述第二对齿轮的从动轮安装在所述主轴上。采用上述技术方案，使减速器的体积减小，进而减小了钻机的整体体积，降低了钻 机的重量。优选地，所述支腿包括外缸筒和位于所述外缸筒内的依次套设的第一级缸筒、第二级缸筒和第三级缸筒，所述第一级缸筒、第二级缸筒和第三级缸筒均可伸缩，所述第一级缸筒、第二级缸筒、第三级缸筒、外缸筒和所述马达的第一齿轮、第二齿轮均采用复合材料制成。马达齿轮采用复合材料，在保证齿轮强度的情况下，重量显著降低；支腿的缸筒采用新型复合材料，强度高、耐磨性好，进而在保证使用强度的前提下，缸筒壁厚变薄使重量下降，外形更小巧。优选地，所述复合材料为碳纤维增强或玻璃纤维增强的复合材料。碳纤维增强的复合材料和玻璃纤维增强的复合材料强度高、重量轻，该复合材料的使用，使零部件重量显著降低，且使用寿命延长。优选地，所述操作臂包括三通阀，所述三通阀的阀体采用非金属注塑成型。三通阀的阀体采用非金属注塑成型，其金属铜套直接镶嵌于注塑阀体上，生产加工十分简洁，成本低，且三通阀阀体的材质为复合材料,重量轻,耐腐蚀,可阻燃抗静电。优选地，所述固定套体包括柱状主体和从所述柱状主体的柱身上突出的两耳座，所述回转器和所述支腿分别与所述柱状主体的两端面固定连接，所述操作臂与两所述耳座铰接，所述固定套体与所述支腿连接的一端面上开有一安装排气阀的安装孔，所述安装孔位于所述柱状主体和所述耳座之间，所述固定套体上还开有与所述安装孔相连通的排气通道。[0028]现有技术中的安装孔设置于柱状主体的一侧，外轮廓的最大尺寸为400mm，重量为4kg，而本实用新型的固定套体，安装孔设置于柱状主体和耳座之间，使得固定套体的外轮廓的最大尺寸小于270mm，使固定套体的体积仅为现有技术中固定套体体积的2/3，重量仅为 2.5kg。优选地，所述气动锚杆钻机的外露金属件均采用不锈钢制成。整机外露金属件均采用不锈钢制成，大大的提高了钻机的外观品质，外露部分不生锈，延长了使用寿命，且无产生静电火花的隐患，安全性更高。综上所述，本实用新型提供的气动锚杆钻机重量轻，体积小，降低了劳动强度，提高了工作效率；外露金属件均为不锈钢材质，大大的提高了外观品质，外露部分不生锈，延长了使用寿命，且无产生静电火花的隐患，安全性更高；马达齿轮、支腿等采用复合材料，重量轻，耐腐蚀，阻燃抗静电，可靠性高，寿命长；采用从减速器壳体供水，省去了水套，减轻了钻机的重量，降低了成本。
图1是根据现有技术所述回转器一实施例的结构示意图；图2为根据现有技术所述固定套体一实施例的结构示意图；图2a为图2的A-A向剖视图；图2b为图2的B-B向剖视图；图2c为图2的C-C向剖视图；图2d为图2的D-D向剖视图；图3为根据现有技术所述三通阀一实施例的结构示意图；图3a为图3的左视图；图4为根据本实用新型所述气动锚杆钻机一实施例的立体结构示意图；图4a为图4的主视图；图4b为图4的左视图；图5为根据本实用新型所述回转器一实施例的剖视示意图；图5a为图5的A-A向剖视图；图6为根据本实用新型所述支腿一实施例的剖视示意图；图7为 根据本实用新型所述固定套体一实施例的结构示意图；图7a为图7的A_A向剖视图；图7b为图7的B-B向剖视图；图7c为图7的C-C向剖视图；图7d为图7的D-D向剖视图；图7e为图7的K-K向剖视图。其中，图1至图3a中附图标记与部件名称之间的对应关系为:I’回转器，2’消音器，3’马达齿轮，4’马达的壳体，5’减速器的壳体6’水套，7’三通阀的阀体，8’固定套体，9’安装孔，10’ 19’金属铜套图4至图7e中附图标记与部件名称之间的对应关系为:I回转器，2支腿，201第一级缸筒，202第二级缸筒[0057]203第三级缸筒，204外缸筒，3操作臂，4固定套体，401柱状主体402耳座，403安装孔，501内壳，502外壳，503第一齿轮504第二齿轮，505输出轴，506进气口，507排气口601第一对齿轮的主动轮，602第一对齿轮的从动轮603第二对齿轮的主动轮，604第二对齿轮的从动轮，605传动轴606减速器壳体，701第一级插入管，702第二级插入管703第三级插入管，704第四级插入管，801第一级扩张室802第二级扩张室，803第三级扩张室，804第四级扩张室805第五级扩张室，806第六级扩张室，9主轴，901水道，11钻套，12进气接头，13进水接头，14操作臂顶杆套，15手柄16顶椎，17提手，18扶 圈
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。如图4至图5a所示，本实用新型提供了一种气动锚杆钻机，包括回转器1、支腿2和操作臂3，所述支腿2的一端固定设置有固定套体4，所述回转器I固定安装在所述固定套体4上，所述操作臂3铰接在所述固定套体4上，所述回转器I包括马达和减速器，所述马达包括马达壳体，所述减速器包括减速器壳体606，所述马达通过所述减速器驱动所述气动锚杆钻机的主轴9转动，所述气动锚杆钻机的消音器安装在所述马达壳体的内部，所述减速器壳体606上开有进水孔，所述进水孔与所述主轴9的水道901连通，为所述主轴9供水。如图1所示，现有技术中消音器2’安装在回转器I’的外部，使得钻机的整体体积大，钻机通过水套6’给主轴供水；而本实用新型所提供的气动锚杆钻机，消音器安装在马达壳体的内部，这样气动锚杆钻机的外形十分紧凑小巧，噪音显著降低；减速器壳体上开有进水孔，这样水从进水孔进入主轴的水道，省去了水套，节省了空间，使钻机的体积减小，且降低了钻机的重量和成本。如图5a所示，优选地，所述马达壳体包括内壳501和外壳502，且所述内壳501和所述外壳502之间为中空腔体，所述消音器安装在所述中空腔体内。消音器安装在马达内外壳之间的中空腔体内，这样气动锚杆钻机的外形十分紧凑小巧，噪音降低。优选地，所述消音器包括至少一个插入管和至少一级扩张室，所述插入管固定设置在所述中空腔体内，所述中空腔体可成形所述扩张室，所述消音器采用所述插入管与所述扩张室相结合的结构消除噪音。如图5a所示，在本实施例中，消音器包括四级插入管和六级扩张室，分别为第一级插入管701，第二级插入管702，第三级插入管703，第四级插入管704，第一级扩张室801，第二级扩张室802，第三级扩张室803，第四级扩张室804，第五级扩张室805和第六级扩张室806。消音器以马达的内壳501与外壳502为腔壁，在形成的中空腔体内安置四级插入管，通过四级插入管和六级扩张室的结构降低噪音，效果好。图5a中曲线的方向为消音器的排气路线，回转器的进气口 506和排气口 507如图5和图5a所示。优选地，所述马达的外壳502采用不锈钢拉伸组焊成型。马达外壳采用不锈钢拉伸组焊成型，提高了外观品质，延长了使用寿命，且无产生静电火花的隐患,安全性更高。如图5所示，优选地，所述马达为包括第一齿轮503和第二齿轮504的齿轮式气动马达，所述第一齿轮503的齿轮轴为所述马达的输出轴505,所述减速器为包括第一对齿轮和第二对齿轮的二级齿轮减速器，所述第一对齿轮和所述第二对齿轮分别位于马达齿轮的两侧，其中，第一对齿轮的主动轮601安装在所述马达的输出轴505上，所述第一对齿轮的从动轮602和所述第二对齿轮的主动轮603分别位于传动轴605的两端，所述传动轴605支撑所述第二齿轮504，所述第二齿轮504可相对于所述传动轴605可转动，所述第二对齿轮的从动轮604安装在所述主轴9上。本实用新型提供的钻机，减速器的两对齿轮分别位于马达齿轮的两侧，相对于现有技术中减速器齿轮位于马达齿轮的一侧(如图1所示)，减速器的体积减小了，进而减小了钻机的整体体积，减轻了钻机的重量。如图6所示，优选地，所述支腿2包括外缸筒204和位于所述外缸筒204内的依次套设的第一级缸筒201、第二级缸筒202和第三级缸筒203，所述第一级缸筒201、第二级缸筒202和第三级缸203筒均可伸 缩，所述第一级缸筒201、第二级缸筒202、第三级缸筒203、外缸筒204和所述马达的第一齿轮503、第二齿轮504采用复合材料制成。马达齿轮采用复合材料，在保证齿轮强度的情况下，重量显著降低；支腿的缸筒采用新型复合材料，强度高、耐磨性好，进而在保证使用强度的前提下，缸筒的壁厚变薄使重量下降，外形更小巧。优选地，所述复合材料为碳纤维增强或玻璃纤维增强的复合材料。碳纤维增强的复合材料和玻璃纤维增强的复合材料强度高、重量轻，该复合材料的使用，使零部件重量显著降低，且使用寿命延长。优选地，所述操作臂3包括三通阀，所述三通阀的阀体采用非金属注塑成型。现有技术中三通阀的阀体7’的结构如图3和图3a所示，三通阀的阀体7’为铸铝件，重量大，且图中标号为10’ 19’的金属铜套都利用螺纹安装，并需涂螺纹紧固胶粘接，力口工工序多，成本高；而本实用新型所提供的三通阀的阀体采用非金属注塑成型，其金属铜套直接镶嵌于注塑阀体上,生产加工十分简洁,成本低,且三通阀阀体的材质为复合材料,重量轻，耐腐蚀，可阻燃抗静电。如图7至图7e所示，优选地，所述固定套体4包括柱状主体401和从所述柱状主体401的柱身上突出的两耳座，所述回转器I和所述支腿2分别与所述柱状主体401的两端面固定连接，所述操作臂3与两所述耳座铰接，所述固定套体4与所述支腿2连接的一端面上开有一安装排气阀的安装孔403，所述安装孔403位于所述柱状主体401和所述耳座402之间，所述固定套体4上还开有与所述安装孔403相连通的排气通道。[0087]现有技术中固定套体8’的结构如图2至图2d所示，两排气阀的安装孔9’设置于固定套体8’的一侧,外轮廓的最大尺寸(即图2中横向的最大距离LI)为400mm,重量为4kg ;而本实用新型的固定套体4 (如图7)，其安装孔403设置于柱状主体401和耳座402之间，使得固定套体4的外轮廓的最大尺寸(即图7中横向最大距离L2)小于270mm,使固定套体4的体积仅为现有技术中固定套体体积的2/3,重量仅为2.5kg ;在图7所示的实施例中，排气通道的直径为9mm，相对于现有技术中的排气通道直径为6.5mm，排气通道的直径增大，这样在保证排气效果的前提下，可省去现有技术中的两个快速排气阀中的一个，使得钻机的重量减轻，成本降低。优选地，所述气动锚杆钻机的外露金属件均采用不锈钢制成。如图4a和图4b所示，本实用新型所述的外露金属件包括钻套11、各类紧固件、进气接头12、扶圈18、进水接头13、操作臂顶杆套14、手柄15、顶椎16、一级缸筒套、提手17、回转器外壳。整机外露金属件均采用不锈钢制成，大大的提高了钻机的外观品质，外露部分不生锈，延长了使用寿命，且无产生静电火花的隐患，安全性更高。综上所述，本实用新型提供的气动锚杆钻机重量轻，体积小，降低了劳动强度，提高了工作效率；外露金属件均为不锈钢材质，大大的提高了外观品质，外露部分不生锈，延长了使用寿命，且无产生静电火花的隐患，安全性更高；马达齿轮、支腿等采用复合材料，重量轻，耐腐蚀，阻燃抗静电，可靠性高，寿命长；省去了水套和一排气阀，减轻了钻机的重量，降低了成本。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同 替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种气动锚杆钻机，包括回转器(I)、支腿(2)和操作臂(3)，所述支腿(2)的一端固定设置有固定套体(4)，所述回转器(I)固定安装在所述固定套体(4)上，所述操作臂(3)铰接在所述固定套体(4)上，所述回转器(I)包括马达和减速器，所述马达包括马达壳体，所述减速器包括减速器壳体(606)，所述马达通过所述减速器驱动所述气动锚杆钻机的主轴(9)转动，其特征在于，所述气动锚杆钻机的消音器安装在所述马达壳体的内部，所述减速器壳体(606 )上开有进水孔，所述进水孔与所述主轴(9 )的水道(901)连通，为所述主轴(9 )供水。
2.根据权利要求1所述的气动锚杆钻机，其特征在于，所述马达壳体包括内壳(501)和外壳(502)，且所述内壳(501)和所述外壳(502)之间为中空腔体，所述消音器安装在所述中空腔体内。
3.根据权利要求2所述的气动锚杆钻机，其特征在于，所述消音器包括至少一个插入管和至少一级扩张室，所述插入管固定设置在所述中空腔体内，所述中空腔体可成形所述扩张室，所述消音器采用所述插入管与所述扩张室相结合的结构消除噪音。
4.根据权利要求2所述的气动锚杆钻机，其特征在于，所述马达的外壳(502)采用不锈钢拉伸组焊成型。
5.根据权利要求1所述的气动锚杆钻机，其特征在于，所述马达为包括第一齿轮(503)和第二齿轮(504)的齿轮式气动马达，所述第一齿轮(503)的齿轮轴为所述马达的输出轴(505)，所述减速器为包括第一对齿轮和第二对齿轮的二级齿轮减速器，所述第一对齿轮和所述第二对齿轮分别位于马达齿轮的两侧，其中，第一对齿轮的主动轮(601)安装在所述马达的输出轴(505)上，所述第一对齿轮的从动轮(602)和所述第二对齿轮的主动轮(603)分别位于传动轴(605)的两端，所述传动轴(605)支撑所述第二齿轮(504)，所述第二齿轮(504)可相对于所述传动轴(605)转动，所述第二对齿轮的从动轮(604)安装在所述主轴(9)上。
6.根据权利要求5所述的气动锚杆钻机，其特征在于，所述支腿(2)包括外缸筒(204)和位于所述外缸筒(204)内的依次套设的第一级缸筒(201)、第二级缸筒(202)和第三级缸筒(203)，所述第一级缸筒(201)、第二级缸筒(202)和第三级缸筒(203)均可伸缩，所述第一级缸筒(201)、第二级缸筒(202)、第三级缸筒(203)、外缸筒(204)和所述马达的第一齿轮(503 )、第二齿轮(504 )均采用复合材料制成。
7.根据权利要求6所述的气动锚杆钻机，其特征在于，所述复合材料为碳纤维增强或玻璃纤维增强的复合材料。
8.根据 权利要求1至7中任一项所述的气动锚杆钻机，其特征在于，所述操作臂(3)包括三通阀，所述三通阀的阀体采用非金属注塑成型。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的气动锚杆钻机，其特征在于，所述固定套体(4)包括柱状主体(401)和从所述柱状主体(401)的柱身上突出的两耳座(402)，所述回转器(I)和所述支腿(2)分别与所述柱状主体(401)的两端面固定连接，所述操作臂(3)与两所述耳座(402)铰接，所述固定套体(4)与所述支腿(2)连接的一端面上开有一安装排气阀的安装孔(403)，所述安装孔(403)位于所述柱状主体(401)和所述耳座(402)之间，所述固定套体(4)上还开有与所述安装孔(403)相连通的排气通道。
10.根据权利要求1至7中任一项所述的气动锚杆钻机，其特征在于，所述气动锚杆钻机的外露金属件均 采用不锈钢制成。
专利摘要本实用新型提供了一种气动锚杆钻机，包括回转器、支腿和操作臂，支腿的一端固定设置有固定套体，回转器固定安装在固定套体上，操作臂铰接在固定套体上，回转器包括马达和减速器，马达通过减速器驱动气动锚杆钻机的主轴转动，气动锚杆钻机的消音器安装在马达壳体的内部，减速器壳体上开有进水孔，进水孔与主轴的水道连通，为主轴供水。本实用新型提供的气动锚杆钻机重量轻，体积小，降低了劳动强度，提高了工作效率；外露金属件为不锈钢材质，延长了使用寿命，无产生静电火花的隐患；马达齿轮、支腿采用复合材料，重量轻，耐腐蚀，阻燃抗静电，寿命长；采用从减速器壳体供水，省去了水套，减轻了钻机的重量，降低了成本。
文档编号F01C1/18GK203145972SQ201320071650
公开日2013年8月21日 申请日期2013年2月6日 优先权日2013年2月6日
发明者王启军, 王树盘, 申红, 张永谦 申请人:石家庄中煤装备制造股份有限公司