专利名称：一种天井钻机的三环滚刀装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及滚刀装置，尤其是一种天井钻机的三环滚刀装置。
背景技术：
目前，随着我国现代化经济建设的高速发展，对各种能源和资源的需求快速增长， 采矿业发展迅猛，而我国有大量的矿产资源在地面以下上百米到几千米之间，有大量的煤矿矿井、铁矿矿井和有色金属矿井等各类矿井需要开挖建设，工程井建设越来越多，并且正朝着直径越来越大、深度越来越深、质量要求越来越高的方向发展。我们知道在矿井建成后的采矿过程中，随着开采巷道的延伸，为了保证人员和矿井安全，就要不断的按行业标准开挖通风井，这时就需要天井钻机进行开挖作业。所谓天井钻机，是指施工时将钻头先从矿井中吊运到井底，再从巷道中运到钻孔点，然后通过预先从地面钻出的导向孔将钻杆下到巷道内在底部与钻头连接，在地面上开动钻机通过钻杆带动钻头旋转并同时向地面拉升，使滚刀在刀盘上实现公转和自转并向上挤压贯入岩层，使掌子面上的岩土层不断剥落到巷道内，再转运到矿井处提到地面，完成从底部向上钻孔的作业过程，人们习惯上称作天井。与传统的从地面向下钻进的钻井施工方法完全不同。天井施工时一般无法用泥浆固壁和冷却，一般地层稳定性好，比较坚硬，对滚刀的可靠性和耐磨性要求较高。传统的天井滚刀刀壳外形设计不科学，排渣不利容易挤粘到刀壳上耐磨性能差，刀具密封也容易磨损，使用寿命短。鉴于上述原因，传统的天井滚刀需要改进。
实用新型内容本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种天井钻机的三环滚刀装置，增强了耐磨性，能承受滚刀在工作中所产生的较大压力，确保其排渣顺利；密封寿命比原有滚刀提高两倍以上，延长了滚刀的使用寿命，同时提高了工作效率，能适应恶劣的采矿环境；安装容易。本实用新型为了实现上述目的，采用如下的技术方案一种天井钻机的三环滚刀装置，是由刀轴，刀盖，第一滚动轴承，刀壳，合金齿，推力轴承，第二滚动轴承，浮动密封构成；圆锥形的刀壳外周的凸起面上设置合金齿；刀壳内同轴并列设置两个圆筒形的轴承套圈，两个轴承套圈的外端设置固定环，固定环内设置浮动环；一个轴承套圈内同轴设置第一滚动轴承，另一个轴承套圈内同轴设置第二滚动轴承；第一滚动轴承和第二滚动轴承之间同轴设置推力轴承；固定环的外侧同轴设置刀盖，刀盖与轴承套圈之间设置浮动密封；第一滚动轴承和第二滚动轴承与刀盖内的轴心设置刀轴。所述的刀壳的外形设置为10°锥角的圆锥形，圆锥形的刀壳外表面设置至少三个环型沟槽与至少三个凸起，环型沟槽和凸起相间分布。所述的合金齿的齿形设置为瓢形齿或锥球形齿，并在刀壳的大凸起上交错设置。[0010]本实用新型的工艺流程是本实用新型是由一组零件经机械加工组合而成的，其实施方法是，先把各个零件按照设计技术要求分别加工好，经检验合格后，再装配调试而成。其具体过程如下<1>刀壳的制造刀壳本体材料选用中碳铬、钼合金钢，先经过锻造制成毛坯、然后经机械粗加工、 再经过适当的热处理，最后按照设计的图纸技术要求进行机械精加工，然后镶嵌特制的瓢型硬质合金齿和锥球型硬质合金齿，经检验合格待装配。<2>特制浮动密封环的制造将浮动环和固定环均选用高铬钼铁合金材料，按配方比例准备好，然后冶炼熔化压铸成毛坯，先经预备热处理后，进行粗加工、半精加工，分别将浮动环、固定环按图加工成成品形状，然后再经特殊淬火热处理，把硬度控制在HRC63-68的范围，这时耐磨性大大提高，然后将浮动环、固定环配对进行研磨，使精度达到设计要求后待装配。<3>轴承套圈的制造，这种轴承套圈是一种组合套圈，它是由轴承套圈与固定环经精密配合粘接组成，它既能承受球齿滚刀在工作中所产生的较大压力，同时又利用镶嵌的固定环与浮动环构成浮动密封副，和传统结构轴承套圈直接与浮动环构成浮动密封副相比，密封寿命提高两倍以上，大大提高了球齿滚刀的使用寿命。<4>硬岩天井三环滚刀的装配待以上各主要零件加工完成经检验合格后，其它相关件及外购配套件准备齐全经检验合格后，该滚刀就可以进入到装配阶段。本产品装配分两步进行，先按装配图纸技术要求进行装配完毕后，形成滚刀芯包装置，经检验合格后，再将制造好的三环刀壳与装配好的芯包装置按图纸装配到一起，经调试检验合格后，本实用新型所述产品顺利完成。综上所述，本实用新型主要有以下工序依次完成排料，下料，加热，模锻成形，粗加工，半精加工，淬火防护，淬火处理，检验，精加工，装配调试，最终检验，成品。本实用新型的有益效果是结构简单，安装使用方便快捷，操作安全；省时、省力， 提高工作效率，从而提高了产量；耐磨、耐用，延长了使用寿命，提高了质量，从而节约了成本。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明
图1是本实用新型的总装结构示意图；图2是本实用新型的刀壳的侧剖结构示意图；图3是本实用新型的轴承套圈的侧剖结构示意图；图4是本实用新型的工艺流程图；
图1、2、3中刀轴1，刀盖2，第一滚动轴承3，刀壳4，合金齿5，推力轴承6，第二滚动轴承7，浮动密封8。
具体实施方式
以下结合附图与具体实施方式
对本实用新型作进一步详细说明如图所示，圆锥形的刀壳4外周的凸起面上设置合金齿5 ；刀壳4内同轴并列设置两个圆筒形的轴承套圈，两个轴承套圈的外端设置固定环，固定环内设置浮动环；一个轴承套圈内同轴设置第一滚动轴承3，另一个轴承套圈内同轴设置第二滚动轴承7 ；第一滚动轴承3和第二滚动轴承7之间同轴设置推力轴承6 ；固定环的外侧同轴设置刀盖2，刀盖2与轴承套圈之间设置浮动密封8 ；第一滚动轴承3和第二滚动轴承7与刀盖2内的轴心设置刀轴1。所述的刀壳4的外形设置为10°锥角的圆锥形，圆锥形的刀壳4外表面设置至少三个环型沟槽与至少三个凸起，环型沟槽和凸起相间分布。所述的合金齿5的齿形设置为瓢形齿或锥球形齿，并在刀壳4的大凸起上交错设置。
权利要求1.一种天井钻机的三环滚刀装置，是由刀轴(1)，刀盖0)，第一滚动轴承(3)，刀壳 ，合金齿(5)，推力轴承(6)，第二滚动轴承(7)，浮动密封(8)构成；其特征在于圆锥形的刀壳(4)外周的凸起面上设置合金齿(5)；刀壳内同轴并列设置两个圆筒形的轴承套圈，两个轴承套圈的外端设置固定环，固定环内设置浮动环；一个轴承套圈内同轴设置第一滚动轴承(3)，另一个轴承套圈内同轴设置第二滚动轴承(7)。
2.根据权利要求1所述的一种天井钻机的三环滚刀装置，其特征在于第一滚动轴承 (3)和第二滚动轴承(7)之间同轴设置推力轴承(6)；固定环的外侧同轴设置刀盖O)，刀盖O)与轴承套圈之间设置浮动密封(8)；第一滚动轴承C3)和第二滚动轴承(7)与刀盖 (2)内的轴心设置刀轴(1)。
3.根据权利要求1所述的一种天井钻机的三环滚刀装置，其特征在于所述的刀壳(4) 的外形设置为10°锥角的圆锥形，圆锥形的刀壳(4)外表面设置至少三个环型沟槽与至少三个凸起，环型沟槽和凸起相间分布。
4.根据权利要求1、3所述的一种天井钻机的三环滚刀装置，其特征在于所述的合金齿(5)的齿形设置为瓢形齿或锥球形齿，并在刀壳的大凸起上交错设置。
专利摘要一种天井钻机的三环滚刀装置，增强了耐磨性，能承受滚刀在工作中所产生的较大压力，确保其排渣顺利；密封寿命此原有滚刀提高两倍以上，延长了滚刀的使用寿命，同时提高了工作效率，能适应恶劣的采矿环境；安装容易；是由刀轴，刀盖，第一滚动轴承，刀壳，合金齿，推力轴承，第二滚动轴承，浮动密封构成；圆锥形的刀壳外周的凸起面上设置合金齿；刀壳内同轴并列设置两个圆筒形的轴承套圈，两个轴承套圈的外端设置固定环，固定环内设置浮动环；一个轴承套圈内同轴设置第一滚动轴承，另一个轴承套圈内同轴设置第二滚动轴承。结构简单，安装使用方便快捷，操作安全；省时、省力，提高了产量；耐磨、耐用，从而节约了成本。
文档编号E21B10/43GK202148870SQ20112025855
公开日2012年2月22日 申请日期2011年7月21日 优先权日2011年7月21日
发明者李伟, 李辉, 许尚新, 马会超 申请人:洛阳九久技术开发有限公司