专利名称：振动式锚杆机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种在煤矿、冶金矿山、非金属矿山、国防工程和工程隧道中打孔的振动式锚杆机，是一种以旋转为主、振动为辅的新型振动式钻孔设备。
背景技术：
现在国产的各种气动和液压锚杆机是80年代未测绘澳大利亚的产品，没作任何改进，存在马达转子齿轮模数小，扭矩小，减速器两级减速(马达不参与减速)造成转子齿轮强度低等缺点。目前，无论是煤矿、冶金矿山、非金属矿山、国防工程和工程隧道钻孔所使用的电动锚杆机、气动锚杆机和液压锚杆机，由电动机或气马达、液压马达通过齿轮减速后带动钻杆、钻头旋转实现切削钻孔，它们有一个共同的缺点当被钻物体硬度较高时，轴向力使钻具发热，被钻物体硬度越高，轴向力也越大，堵转现象也越严重，锚杆机也就越热，尤其是电动锚杆机，会因过热将电动机烧毁。实用新型专利ZL98250243.5则保护的是振动源为花键套式的高频式振动钻；实用新型专利ZL200420072813.3是一种滚动磨擦式的新型钻具，这种滚动式磨擦机构可用于锚杆机。
发明内容
本实用新型的目的就是公开一种以旋转切削为主、以振动为辅的新型气动和液压振动式锚杆机，提高锚杆钻机的机械强度和刚性以及综合技术性能，扩大该钻机的使用范围，提高钻孔效率，降低工人劳动强度和提高钻具寿命和改善劳动环境。
本实用新型的目的是这样实现的被缩空气推动旋转的转子一和转子二，分别用双键、滚针轴承安装在转子轴一和转子轴二上，转子轴一和转子轴二分别用滚动轴承固定马达壳体、中间盖上，后盖与中间盖联接，转子轴一上的轴齿轮与安装在转子轴二右端上的大齿轮啮合，以上各零件组成了锚杆机的气动或液压马达。以下各零件组成了锚杆机的振动机构转子轴二左端的轴齿轮与振动机构上的双联齿轮啮合，双联齿轮又与安装在传动轴上的四号齿轮啮合，这样马达转子产生的旋转动力被传递到传动轴上。双联齿轮用滚针轴承被安装双联齿轮轴上，双联齿轮轴分别被固定在振动机构壳体和马达壳体上。振动套用螺纹联接在传动轴上，传动轴上还分别装有钻套、滚动轴承以及挡水环、水套和油封。振动套与被固定在振动机构壳体上的固定振动套相互作用，使传动轴在旋转的同时又产生了轴向振动，并通过安装在钻套上的钻杆传给钻头，钻头以旋转切削为主、振动为辅的方式在软岩上或半煤岩上钻孔。
本实用新型的优点是显而易见的。其一，本实用新型由于增大了转子齿轮的模数，压缩空气作用的单位面积增大，使锚杆机扭矩增大，钻孔速度更快，钻的也更深。其二，由于改变齿轮减速结构，两级减速变成三级减速，马达也参与了减速，提高了转子齿轮强度，延长了锚杆机使用寿命。其三，由于增加了振动机构，使旋转的传动轴同时产生轴向振动，单纯的旋转切削变成了振动加工，这不但提高了切削能力，也使钻头得到了冷却，提高了钻头寿命，也扩大了加工范围，提高了生产效率，同时，也克服了锚杆机堵转现象，延长了锚杆机的使用寿命。由于旋转切削变成了振动加工，切屑呈颗粒状，粉尘小，改善了工人劳动环境。本实用新型由于具有以上显而易见的优点，特别适用于煤矿的锚网支护作业，同时也适用于采煤掘进，中小煤矿、乡镇煤矿煤层探水探瓦斯，也同样适用于冶金矿山、非金属矿山、工程隧道、公路和果园水利建设。
图1为本实用新型的结构示意图图2为气动或液压马达结构视图图3为振动机构结构视图图4为振动套结构视图图5为固定振动套结构视图图6为图4、图5K向视图，表示的是锯型齿型具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
如图1所示，该振动式锚杆机是由压缩空气通过进气嘴推动转子一(26)和转子二(17)进行旋转，安装在转子一(26)上的转子轴一(25)上的轴齿轮与安装在转子二(17)上的转子轴二(18)上的大齿轮(22)啮合，使锚杆机得到第一次减速。转子一(26)用双键(27)与转子轴一(25)联接，并通过两端滚动轴承(23)分别固定在马达壳体(28)和中间盖(21)上。转子二(17)与转子轴二(18)是滚动配合，并通过滚动轴承(15)和滚针轴承(20)分别固定在马达壳体(28)和中间盖(21)上，后盖(24)与中间盖(21)联接。转子轴二(18)上的轴齿轮与振动机构壳体(30)上的双联齿轮(13)上的大齿轮啮合，小齿轮则与安装在传动轴(31)上的四号齿轮(29)啮合，双联齿轮(13)与双联齿轮轴(14)之间装有两套滚针轴承(19)，双联齿轮轴(14)两端分别固定在振动机构壳体(30)和马达壳体(28)上。通过三级减速，使传动轴(32)的转速达到260转/分。传动轴(32)由前后滚动轴承(8)、(12)分别固定在振动器壳体(30)上，并用油封(6)密封。振动套(9)用螺纹固定在传动轴(32)上，两振动套之间装有弹簧(10)。旋转的传动轴(32)在轴向力作用下，振动套(9)与固定在振动机构壳体(30)上的固定振动套(11)相互作用，从而使传动轴(32)在旋转的同时产生轴向振动，并通过安装在传动轴(32)上的钻套(1)，将旋转和振动两种功能传递给钻杆上的钻头，使其在软岩上钻孔。水套(3)安装在振动机构壳体(30)上，为防止水套(3)注水时水流入传动轴(32)里，水套(3)内装有两个Y型密封圈(4)，挡水环(2)安装在钻套(1)上，防止钻孔时水流入振动机构壳体(30)内。
如图2所示，振动式锚杆机的气动或液压马达的结构如下转子一(26)用键固定在转子轴一(25)上，转子二(17)用两套滚针轴承(19)安装在转子轴二(18)上，转子轴一(25)和转子轴二(18)两端的轴承(23)、(15)、(20)外圈则分别安装在马达壳体(28)和中间盖(21)上。当压缩空气吹动转子一(26)、转子二(17)转动时，转子轴一(25)上的轴齿轮与安装在转子轴二(18)上的大齿轮(22)啮合，从而将旋转动力传递给转子轴二(18)，后盖则与中间盖联接。转子一(26)齿数为9齿轮，转子二(17)齿数为10，齿轮的模数为5-8。
如图3所示，振动式锚杆机的振动机构结构是这样的双联齿轮(26)用2套滚针轴承(19)安装在双联齿轮轴(14)上，双联齿轮轴(14)两端分别固定在振动机构壳体(30)上，双联齿轮(26)的大齿轮与转子轴二(18)的轴齿轮啮合，小齿轮则与安装在传动轴(32)上的四号齿轮(29)啮合，传动轴(32)由前后滚动轴承(8)、(12)分别固定在振动机构壳体(30)上，并用油封(6)密封。振动套(9)用螺纹固定在传动轴(32)上，两振动套之间装有弹簧(10)。旋转的传动轴(32)在轴向力作用下，振动套(9)与固定在振动机构壳体(30)上固定振动套(11)相互作用，从而使传动轴(32)在旋转的同时产生轴向振动，并通过安装在传动轴(32)上的钻套(1)将旋转和振动两种功能传递给钻杆的钻头，使其能在岩石上钻孔。
振动套和固定振动套的结构形状可见图4、图5、图6，无论是振动套(9)还是固定振动套(11)，其端部都设有锯型齿，两振动套齿型相对安装，在轴向力作用下，振动套(9)与固定振动套(11)的端面齿轮相互作用，从而使传动轴(32)在旋转的同时又产生轴向振动。显然，这种振动与振动套的端面齿数有关，振幅与齿数和旋转速度有关，经实际验证，本实用新型采用圆周匀布锯型齿，齿数为10-40，齿型角为75°，齿高为1.5mm。
权利要求1.一种振动式锚杆机，其特征为被缩空气推动旋转的马达转子一(26)和转子二(17)，用键(27)、轴承(23)分别被安装在转子轴一(25)和转子轴二(18)上，大齿轮(22)安装在转子轴二(18)上，并与转子轴一(25)上的轴齿轮啮合，进行传递旋转动力给转子轴二(18)，转子轴一(25)和转子轴二(18)用轴承(23)、(15)、(19)分别安装在马达壳体(28)、中间盖(21)上，后盖(25)与中间盖联接，与转子轴二(18)上的轴齿轮啮合的双联齿轮(13)用滚针轴承(31)安装在双联齿轮轴(14)上，双联齿轮轴(14)分别被联接到马达壳体(28)和振动机构壳体(30)上，与双联齿轮(13)啮合的四号齿轮(29)、振动套(9)、钻套(1)、滚动轴承(8、)(15)以及挡水环(2)、油封(4)依次分别被固定在传动轴(32)上，传动轴(32)用轴承(8)、(12)被安装在振动机构壳体(30)上，水套(3)则被安装在振动机构壳体(30)上，振动套(9)与固定在振动机构(30)上的固定振动套(11)相互作用，使传动轴(32)在旋转的同时产生轴向振动，并通过安装在钻套上的钻杆、钻头进行钻孔。
2.如权利要求1所述的振动式锚杆机，其特征在于马达转子一(26)齿数为9齿轮，转子二(17)齿数为10，转子齿轮的模数为5-8。
3.如权利要求1所述的振动式锚杆机，其特征在于振动套无论是振动套(9)还是固定振动套(11)，其端部都设有锯型齿，两振动套均采用圆周匀布锯型齿，齿数为10-40，齿型角为75°，齿高为2mm。
专利摘要本实用新型涉及一种用于煤矿、冶金矿山、非金属矿山及隧道工程钻孔的振动式锚杆机。本实用新型特征是压缩空气或液体推动马达的转子一和转子二进行旋转，安装在转子一上的转子轴一上的齿轮与安装在转子轴二上的大齿轮啮合，使马达得到第一次减速，并通过两端滚动轴承分别固定在马达壳体和中间盖上，后盖与中间盖联接。转子轴二上的轴齿轮与振动机构上的双联齿轮啮合，将转子产生旋转动力传递给传动轴，传动轴上的振动套在轴向力作用下，与固定在振动机构壳体上的固定振动套相互作用，从而使传动轴在旋转的同时产生轴向振动，并通过安装在钻套上的钻杆传给钻头，钻头以旋转切削为主、振动为辅的方式在软岩上或半煤岩上钻孔。
文档编号E21B6/02GK2866784SQ20052011852
公开日2007年2月7日 申请日期2005年9月7日 优先权日2005年9月7日
发明者石祖萌, 林瑞波, 杨韬 申请人:石祖萌, 林瑞波, 杨韬