专利名称：带非油介质马达的液压煤钻的制作方法
专利说明
一、技术领域本实用新型涉及一种煤钻，尤其涉及一种矿用液压煤钻。
二背景技术：
传统的煤矿爆破钻眼，大多是采用煤电钻打眼。在使用煤电钻打眼时，需要敷设一路电缆、一路水管和一台综合保护开关，使用非常复杂。虽然煤电钻在煤矿服役多年，经历了多次改造、完善，却使其价格更加昂贵；而且，打眼时会产生大量的粉尘，污染严重，必须配有相应的降尘设备才行。现场使用的电缆破皮漏电还会造成人员触电和电器失爆事故，由于煤电钻是瓦斯、煤尘的最先接触者，它的故障会造成重大瓦斯、煤尘爆炸事故，带来人员伤亡和巨大的经济损失。但至今仍没有比较理想的钻具代替它。
目前虽有部分液马达出现，但均采用了油介质作为动力源，非油介质因无法对马达起到良好的润滑，磨损率太高而一直无法用于液压马达，但油介质马达不仅维护困难，也不利于在井下使用。
三
发明内容
本实用新型就是为了解决现有煤电钻使用中易漏电、失爆，使用复杂，故障率高，粉尘多，需单独配备降尘设备，液压马达必须使用油介质的问题，提供一种结构简单，使用方便，无需用电，无需额外降尘设备，能在使用的同时进行降尘处理，并且不用油介质，安全性大大提高的液压煤钻。
为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案一种带非油介质马达的液压煤钻，它有钻头，钻头的钻轴与非油介质马达的转子联接，转子套装在非油介质马达的主轴上，主轴安装在机座上，其特征是它根据压力平衡理论，在机座上安装平衡腔，通道将平衡腔、主轴、转子相互联通；在主轴上有至少两组密封组件，保证了液-油界面的压力平衡。
所述钻头构成为钻轴通过轴承安装在前壳上，在轴承前还有尘封，前壳前端有挡盖；钻轴后端通过销套与套轴联接，套轴与转子联接；套轴与位于前壳后端的前盖间有轴承组，在前盖上有进油口。
所述钻轴中装有喷液装置。
所述钻轴中的喷液装置为钢管，它一端在钻轴的空腔中，另一端通过套阀与主轴的排液通道联通。
所述密封组件有两组，每组有两对密封圈，每对密封圈间有间隙，形成密封腔。
所述的非油介质马达还包括安装在机座上的缸体，在转子轴向上至少有两个空腔，每个空腔中均装有可活动的柱塞，机座与柱塞的接触面是坡度面，从而构成轴向柱塞马达。
所述转子轴向上的空腔有六个，相应的柱塞也为六个，且每个空腔均有开孔与主轴上的开孔联通，在转子的内壁上有与密封组件相应的开槽，同时内壁上还有位于密封组件外侧导油槽；在主轴的下侧有与每对密封组件的密封圈所形成的密封腔位置相应的开口，并与主轴间留有微小缝隙，以便润滑油充满密封腔。
主轴上有两条通道，分别与机座上的两条通道联通，并在轴截面上按间隔120度排列，其中一条通道在主轴上开有与密封组件的密封腔位置相应的开口，另一条的开口与转子的开口联通；排液通道从主轴中部开始，沿轴线下侧向后延伸，与钢管联通。
所述平衡腔中有活塞，将腔体分为两部分，一侧为润滑油，另一侧为非油介质，两部分分别与机座的两条通道联通。
转子与缸体间有空隙，其中装有润滑油，机座与主轴间有O型油封。
本实用新型利用矿井中的乳化液泵站(或井下水的自然压力)所提供的高压非油介质作为马达的动力源，通过非油介质的压力使轴向柱塞马达的转子旋转，从而带动钻头旋转，完成钻眼任务。在钻轴中还有钢管将废液排出，以便在钻孔时降尘。同时本实用新型还利用压力平衡理论，将非油介质的压力通过平衡腔将传给马达内储存的润滑油，使液---油界面压力平衡，保证了马达的润滑，解决了液压马达不能使用非油介质的问题。本实用新型结构简单，易于维护，操用方便可靠，整个使用过程不需用电，也就没有了漏电和失爆的现象，大大提高了其安全性，直接利用废液降尘，不需专设防尘设施和管路，在使用中不会产生粉尘，因此该钻是煤钻的良好替代品，可广泛用于煤矿开采。
四以下结合附图与设施例对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型的整体结构示意图；图2为本实用新型的钻头结构示意图；图3为本实用新型的转子结构示意图；图4为图3的A-A向剖视图；图5为本实用新型主轴的结构示意图；图6为图5的O-O向剖视图；图7为图5的A-A向剖视图；图8为图5的B-B向剖视图；图9为图5的C-C向剖视图；
图10为图5的D-D向剖视图；
图11为本实用新型的机座结构示意图；
图12为本实用新型的平衡腔结构示意图。
五具体实施方式
图1中，本实用新型的钻头部分包括前盖3，它分别与前壳4和缸体2联接。如图2所示，前壳4前端为挡盖5。钻轴6通过轴承19安装在前壳4上，在轴承19前还有尘封13。在钻轴6的底部有O型密封17。钻轴6通过销套与套轴12联接，套轴12则与转子8联接。同时，钻轴6为空心结构，其内有钢管14，钢管14的底端经套阀15与主轴7的排液通道16联通。在套轴12与前盖3间有轴承组11，在前盖3上有油槽21和进油口。
本实用新型的非油介质马达部分组成为主轴7和缸体2安装在机座1上。主轴7上套装转子8，在主轴7的配液开口两侧，每侧至少有一组密封组件，每组由两对密封组件组成，本实施例为两组。每对密封组件是由两个密封圈20组成，两密封圈间有间隙，形成密封腔。转子8如图3所示，为圆柱型，其上有至少两个空腔，本实施例为六个，每个空腔中均装有可活动的柱塞9，同时转子8的空腔还在内壁上有开口，可与主轴7上的通道18联通。在转子8的A-A向剖视图即图4中，可以看出，在转子8的内壁与密封组件相应的位置有开槽，以容纳密封圈20，在转子8中还有排液通道16和通道18，且在转子8的内壁上在每对密封组件的外侧有油槽21。
主轴7如图5所示，在其与机座1安装的位置有两个通道18，如图6的O-O向剖视图所示，两通道在截面上间隔120度排列。图7的A-A向剖视图和图9的C-C向剖视图中，一条通道18在主轴7上，与主轴7上相应密封组件的密封腔位置相对应的位置有开口；另一条通道18则有与转子8的通道18联通的孔。在主轴7的中部轴线以下向后延伸为排液通道16，如图8的B-B向视图和
图10的D-D向视图所示，该排液通道16分别与转子8的排液通道16和钢管14联通。
机座1如
图11所示，它与柱塞9接触的面是个有坡度的面，以便转子8在非油介质的压力下转动，形成一个轴向柱塞马达。因此在机座1中有两条通道18，分别与主轴7的两条通道18联通，同时机座1的两条通道还与平衡腔10联通。
平衡腔10如
图12所示，其为筒形，内有活塞22将整个平衡腔10分为两个部分，一个部分为非油介质，另一部分为润滑油。每个部分均与相应的通道18联接。
本实用新型的工作原理为高压非油介质进入平衡腔10，推动活塞22运动，当高压非油介质与润滑油的压力平衡后，高压非油介质和润滑油分别进入各自的通道18，高压非油介质将经过主轴7的通道18进入转子8的空腔，形成高压区，推动柱塞9相前运动，由于柱塞9与机座1的接触面为坡度面，转子8将开始旋转；同时润滑油进入主轴7的另一通道18后从主轴7上的开口处进入密封组件形成的密封腔中，并向外渗透以对部件起到润滑作用，但由于非油介质的存在，润滑油和非油介质将在密封组件中形成一个液—油平衡面。转子8转动到机座1底部时，转子8中的非油介质进入低压区，将由主轴7的排液通道16流入钢管14，以便在打眼时起到降尘的作用。转子8与套轴12联接，套轴12与钻轴6联接，转子8的转动将使钻轴6随之旋转，从而实现钻眼的功能。
权利要求1.一种带非油介质马达的液压煤钻，它有钻头，钻头的钻轴(6)与非油介质马达的转子(8)联接，转子(8)套装在非油介质马达的主轴(7)上，主轴(7)安装在机座(1)上，其特征是它根据压力平衡理论，在机座(1)上安装平衡腔(10)，通道(18)将平衡腔(10)、主轴(7)、转子(8)相互联通；在主轴(7)上有至少两组密封组件，保证了液-油界面的压力平衡。
2.根据权利要求1所述的液压煤钻，其特征是所述钻头构成为钻轴(6)通过轴承(19)安装在前壳(4)上，在轴承(19)前还有尘封(13)，前壳(4)前端有挡盖(5)；钻轴(6)后端通过销套与套轴(12)联接，套轴(12)与转子(8)联接；套轴(12)与位于前壳(4)后端的前盖(3)间有轴承组(11)，在前盖(3)上有进油口。
3.根据权利要求1或2所述的液压煤钻，其特征是所述钻轴(6)中装有喷液装置。
4.根据权利要求3所述的液压煤钻，其特征是所述钻轴(6)中的喷液装置为钢管(14)，它一端在钻轴(6)的空腔中，另一端通过套阀(15)与主轴(7)的排液通道(16)联通。
5.根据权利要求1所述的液压煤钻，其特征是所述密封组件有两组，每组有两对密封圈(20)，每对密封圈(20)间有间隙，形成密封腔。
6.根据权利要求1所述的液压煤钻，其特征是所述的非油介质马达还包括安装在机座(1)上的缸体(2)，在转子(8)轴向上至少有两个空腔，每个空腔中均装有可活动的柱塞(9)，机座(1)与柱塞(9)的接触面是坡度面，从而构成轴向柱塞马达。
7.根据权利要求6所述的液压煤钻，其特征是所述转子(8)轴向上的空腔有六个，相应的柱塞(9)也为六个，且每个空腔均有开孔与主轴(7)上的开孔联通，在转子(8)的内壁上有与密封组件相应的开槽，同时内壁上还有位于密封组件外侧导油槽(21)；在主轴(7)的下侧有与每对密封组件的密封圈(20)所形成的密封腔位置相应的开口，并与主轴(7)间留有微小缝隙，以便润滑油充满密封腔。
8.根据权利要求1所述的液压煤钻，其特征是主轴(7)上有两条通道(18)，分别与机座(1)上的两条通道(18)联通，并在轴截面上按间隔120度排列，其中一条通道(18)在主轴(7)上开有与密封组件的密封腔位置相应的开口，另一条的开口与转子(8)的开口联通；排液通道(16)从主轴(7)中部开始，沿轴线下侧向后延伸，与钢管(14)联通。
9.根据权利要求1所述的液压煤钻，其特征是所述平衡腔(10)中有活塞(22)，将腔体分为两部分，一侧为润滑油，另一侧为非油介质，两部分分别与机座(1)的两条通道(18)联通。
10.根据权利要求1所述的液压煤钻，其特征是转子(8)与缸体(2)间有空隙，其中装有润滑油，机座(1)与主轴(7)间有O型油封(17)。
专利摘要本实用新型公开了一种带非油介质马达的液压煤钻。它克服了现有煤电钻使用中易漏电、失爆，使用复杂，故障率高，粉尘多，需单独配备降尘设备，而液压马达必须使用油介质的问题，具有结构简单，使用方便，无需用电，无需额外降尘设备，能在使用的同时进行降尘处理，安全性大大提高的优点。其结构为一种带非油介质马达的液压煤钻，它有钻头，钻头的钻轴与非油介质马达的转子联接，转子套装在非油介质马达的主轴上，主轴安装在机座上，其特征是它根据压力平衡理论，在机座上安装平衡腔，通道将平衡腔、主轴、转子相互联通；在主轴上有至少两组密封组件，保证了液—油界面的压力平衡。
文档编号E21B21/00GK2641264SQ0327107
公开日2004年9月15日 申请日期2003年9月10日 优先权日2003年9月10日
发明者褚庆刚 申请人:褚庆刚