一种矿用手持双排七星轮全液压钻机的制作方法

本发明涉及矿用钻机技术领域，具体涉及一种矿用手持双排七星轮全液压钻机。

背景技术：

矿用手持钻机主要应用于煤矿井巷掘进、放顶用爆破孔、锚杆孔、瓦斯抽放与探测孔、探水孔、注水孔、煤岩层加固或防灭火用注浆孔等小直径工程。

原先我国矿用手持小型钻机有煤电钻和风煤钻，由于矿用手持钻机用于煤矿井下及周围介质中有甲烷、煤尘等爆炸性混合气体的环境中，从安全角度考虑，煤电钻存在安全隐患；风煤钻钻孔能力小，且体积大，噪声大，工作产生灰尘大，工作环境恶劣，人工操作风煤钻较为困难。

考虑上述原因，近年来，出现了采用液压为动力源的矿用手持小型钻机，该型钻机主要采用齿轮液压马达和摆线液压马达的驱动结构，马达受力不平衡，手工操作时钻机握杆不容易把持，给现场手动操作带来极大的困难。

通过专利检索，存在以下已知的技术方案：

专利1：

申请号：CN201510127210.1，申请日：2015.03.20，授权公告日：2015.06.24，本发明公开了一种煤矿用全方位履带式液压钻机，包括履带行走机构和钻进主机，所述钻进主机包括动力头和动力头机架，所述履带行走机构的前端设置有支撑立柱，所述支撑立柱上设置有带动动力头机架转动的液压转盘机构，所述动力头机架上还设置有驱动机架上下移动的提升油缸以及驱动动力头前进后退的推进油缸。本发明克服了现有技术的不足，能够在水平面和竖直面内使动力头机架任意角度转动，实现了钻机钻孔全方位任意角度调整，在施工上扬孔和下斜孔、垂直孔时表现出突出优势。

专利2：

申请号：CN201510061087.8，申请日：2015.02.05，授权公告日：2015.05.20，本发明公开了一种煤矿用气液联动钻机，包括主机总成以及控制并连接主机总成的气液系统，所述主机总成包括主机，副支撑，立柱总成，主机用于钻孔，固定在立柱总成上，副支撑一端铰接在主机上，另一端通过铰接座固定在立柱上，所述主机，副支撑，立柱总成构成三角形稳定结构；所述气液系统包括水箱、气动增压泵、操作台、气液管路，所述主机、立柱总成、水箱、操作台之间通过气液管路连接，所述气动增压泵连接在气液管路中间。本发明采用压缩空气带动气动增压泵将水注入立柱，提供支撑，并能够自动补压；采用压缩空气将水箱内的水压入进给油缸中，实现油缸的快进快退，提高钻孔效率；本发明重量轻、结构简单、移动方便、适用于各类硬度岩层。

专利3：

申请号：CN201210230151.7，申请日：2012.07.05，授权公告日：2014.01.22，本发明公开一种煤矿用导轨式乳化液液压钻机。该乳化液液压钻机包括导轨式机架、推进装置、动力装置、钻孔装置、操纵控制装置，使用高水基乳化液为工作介质，以非圆行星齿轮系结构形式乳化液马达做动力源；同时采取设置有快、慢两级变速的变速机构增加调速范围，配有简便有效湿式钻进作业供水方式，选择花键连接、中间轴传递、高效减振垫圈措施消减吸纳钻进轴向振动力向乳化液马达传递等多项创新技术结构措施，用于在煤巷、煤岩巷、采煤作业面上进行各种钻进作业，具有输出扭矩大、低速性能好、承载能力强、作业质量高、适用范围广等突出技术特征，可以取得提高生产效率、减轻劳动强度，消除安全隐患等多重经济效益和社会效益。

通过以上的检索发现，以上技术方案没有影响本发明的新颖性；并且以上专利文件的相互组合没有破坏本发明的创造性。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

本发明所要解决的技术问题是提供了一种矿用手持双排七星轮全液压钻机，以克服矿用电钻中煤电钻存在安全隐患，风煤钻钻孔能力小，且体积大，噪声大，工作产生灰尘大，工作环境恶劣，人工操作风煤钻较为困难，而采用液压为动力源的矿用手持小型钻机，马达受力不平衡，手工操作时钻机握杆不容易把持，给现场手动操作带来极大的困难的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种矿用手持双排七星轮全液压钻机，包括机体外壳、握把、联轴器、钻头、钻杆、进油口和出油口，还包括静力平衡式液压马达，所述机体外壳包括左端外壳和右端外壳，所述左端外壳为空心有盖无底腔体结构，所述右端外壳为空心有底无盖腔体结构，所述左端外壳和右端外壳通过螺栓固定连接，两者内腔连通为一个整体，所述左端外壳外侧面固定连接有握把；

所述左端外壳和右端外壳内配合连接有静力平衡式液压马达，所述静力平衡式液压马达包括左端盖、配流套外壳、配流套、透盖、双排七星轮外壳、双排七星轮、空心活塞、双排偏心曲轴、轴承和中间端盖，所述左端盖固定连接有配流套外壳，所述配流套外壳内配合连接有配流套，所述双排七星轮外壳为空心有盖无底腔体结构，其有盖端连接有配流套外壳，无盖端配合连接有透盖，腔体内部配合连接有双排七星轮，所述双排七星轮两侧各设有一个轴承，所述双排偏心曲轴一端通过密封圈密封配合连接有配流套，另一端通过双排七星轮两侧的轴承与双排七星轮转动连接，所述双排偏心曲轴上的两个凸轮和双排七星轮配合连接；

双排七星轮外壳侧面设有通孔，通孔内配合连接有空心活塞，所述双排七星轮外部连接有空心活塞，所述双排七星轮外壳外部连接有中间端盖；

所述双排偏心曲轴通过联轴器连接有钻杆，所述钻杆配合固定连接有钻头。

进一步的，还包括组合阀，所述组合阀包括节流阀阀芯、端盖、阀体、手柄、换向阀阀芯、安全阀阀芯、调节螺杆、节流阀弹簧、减压阀弹簧和减压阀阀芯，所述左端外壳顶部固定连接有阀体，所述阀体为空心有底无盖腔体结构，顶部配合连接有端盖，所述节流阀阀芯、换向阀阀芯、安全阀阀芯和减压阀阀芯通过壳体固定于阀体内腔；

所述减压阀阀芯内底部设有减压阀弹簧，所述节流阀阀芯内底部设有节流阀弹簧，所述安全阀阀芯内顶部设有调节螺杆；所述阀体侧面设有环形手柄槽，所述换向阀阀芯上设有用以改变换向阀阀芯通油位置的手柄，所述手柄配合活动连接于手柄槽内；

所述阀体上设有进油口和出油口，所述进油口连通有减压阀阀芯，所述减压阀阀芯的出油口连通有节流阀阀芯的进油口，所述节流阀阀芯的出油口连通有换向阀阀芯和安全阀阀芯的进油口，所述换向阀阀芯连通有出油口，所述安全阀阀芯连接有外界执行元件。

进一步的，所述静力平衡式液压马达与联轴器之间还连接有增速器，所述增速器包括高速轴轴承、太阳轮、行星轮、行星架、齿圈和高速轴，所述双排七星轮外壳通过偏心曲轴轴承转动连接有双排偏心曲轴，所述双排偏心曲轴固定连接有行星架，所述行星架固定连接有行星轮，所述行星轮外侧与齿圈啮合连接，内侧与太阳轮啮合连接，所述太阳轮固定连接有高速轴，所述高速轴通过高速轴轴承转动连接有联轴器，所述联轴器连接有钻杆，所述高速轴轴承固定在右端外壳内部。

进一步的，所述双排偏心曲轴为双排式结构，所述双排偏心曲轴一端开有进油出油环形槽，进油环形槽和出油环形槽上分别开有两个相对的进油和出油口，进油环形槽上的两个相对进油口分别连通两凸轮异侧的进油口，出油环形槽上的两个相对出油口分别连通两凸轮异侧的出油口，两个凸轮的同侧分别布置进油、出油通道，两凸轮相位差为180度。

进一步的，所述左端外壳内表面、配流套外壳内表面和双排偏心曲轴表面均设有进油、出油环形槽。

进一步的，所述双排七星轮通过压力环均布连接有七个空心活塞。

进一步的，所述双排七星轮外壳侧面根据空心活塞的数量和位置均布设有七个通孔，所述双排七星轮外壳外端根据空心活塞的数量和位置相应设有七个中间端盖。

进一步的，所述高速轴的输出端开有键槽并通过键槽与所述联轴器相连。

(三)有益效果

本发明提供了一种矿用手持双排七星轮全液压钻机，采用静力平衡式液压马达作为驱动机构，同时为使液压马达受力平衡，钻机中的液压马达采用了双排偏心曲轴和双排七星轮结构的特殊设计，该种钻机具有输出扭矩大、受力平衡、易于手工把持、全液压操作、能够调速换向等优点。

附图说明

图1为本发明的原理示意图；

图2为本发明的爆炸结构示意图；

图3为本发明增速器的结构示意图；

图4为本发明静力平衡式液压马达的结构示意图；

图5为本发明偏心曲轴的结构示意图；

图6为本发明组合阀正面旋转剖的剖视结构示意图；

图7为本发明组合阀背面旋转剖的剖视结构示意图。

图中：

1、机体外壳，1-1、左端外壳，1-2、右端外壳；2、握把；3、联轴器；4、钻头；5、钻杆；6、增速器，6-1、高速轴轴承，6-2、太阳轮，6-3、行星轮，6-4、行星架，6-5、齿圈，6-6、高速轴；7、静力平衡式液压马达，7-1、左端盖，7-2、配流套外壳，7-3、配流套，7-4、透盖，7-5、双排七星轮外壳，7-6、双排七星轮。7-7、空心活塞，7-8、双排偏心曲轴，7-9、轴承，7-10、中间端盖；8、进油口；9、出油口；10、组合阀，10-1、节流阀阀芯，10-2、端盖，10-3、阀体，10-4、手柄，10-5、换向阀阀芯，10-6、安全阀阀芯，10-7、调节螺杆，10-8、节流阀弹簧，10-9、减压阀弹簧，10-10、减压阀阀芯。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

结合图1～7所示，其结构关系为：包括机体外壳1、握把2、联轴器3、钻头4、钻杆5、进油口8和出油口9，还包括静力平衡式液压马达7，机体外壳1包括左端外壳1-1和右端外壳1-2，左端外壳1-1为空心有盖无底腔体结构，右端外壳1-2为空心有底无盖腔体结构，左端外壳1-1和右端外壳1-2通过螺栓固定连接，两者内腔连通为一个整体，左端外壳1-1外侧面固定连接有握把2；

左端外壳1-1和右端外壳1-2内配合连接有静力平衡式液压马达7，静力平衡式液压马达7包括左端盖7-1、配流套外壳7-2、配流套7-3、透盖7-4、双排七星轮外壳7-5、双排七星轮7-6、空心活塞7-7、双排偏心曲轴7-8、轴承7-9和中间端盖7-10，左端盖7-1固定连接有配流套外壳7-2，配流套外壳7-2内配合连接有配流套7-3，双排七星轮外壳7-5为空心有盖无底腔体结构，其有盖端连接有配流套外壳7-2，无盖端配合连接有透盖7-4，腔体内部配合连接有双排七星轮7-6，双排七星轮7-6两侧各设有一个轴承7-9，双排偏心曲轴7-8一端通过密封圈密封配合连接有配流套7-3，另一端通过双排七星轮7-6两侧的轴承7-9与双排七星轮7-6转动连接，双排偏心曲轴7-8上的两个凸轮和双排七星轮7-6配合连接；

双排七星轮外壳7-5侧面设有通孔，通孔内配合连接有空心活塞7-7，双排七星轮7-6外部连接有空心活塞7-7，双排七星轮外壳7-5外部连接有中间端盖7-10；

双排偏心曲轴7-8通过联轴器3连接有钻杆5，钻杆5配合固定连接有钻头4。

优选的，还包括组合阀10，组合阀10包括节流阀阀芯10-1、端盖10-2、阀体10-3、手柄10-4、换向阀阀芯10-5、安全阀阀芯10-6、调节螺杆10-7、节流阀弹簧10-8、减压阀弹簧10-9和减压阀阀芯10-10，左端外壳1-1顶部固定连接有阀体10-3，阀体10-3为空心有底无盖腔体结构，顶部配合连接有端盖10-2，节流阀阀芯10-1、换向阀阀芯10-5、安全阀阀芯10-6和减压阀阀芯10-10通过壳体固定于阀体10-3内腔；

减压阀阀芯10-10内底部设有减压阀弹簧10-9，节流阀阀芯10-1内底部设有节流阀弹簧10-8，安全阀阀芯10-6内顶部设有调节螺杆10-7；阀体10-3侧面设有环形手柄槽，换向阀阀芯10-5上设有用以改变换向阀阀芯10-5通油位置的手柄10-4，手柄10-4配合活动连接于手柄槽内；

阀体10-3上设有进油口8和出油口9，进油口8连通有减压阀阀芯10-10，减压阀阀芯10-10的出油口连通有节流阀阀芯10-1的进油口，节流阀阀芯10-1的出油口连通有换向阀阀芯10-5和安全阀阀芯10-6的进油口，换向阀阀芯10-5连通有出油口9，安全阀阀芯10-6连接有外界执行元件。

优选的，静力平衡式液压马达7与联轴器3之间还连接有增速器6，增速器包括高速轴轴承6-1、太阳轮6-2、行星轮6-3、行星架6-4、齿圈6-5和高速轴6-6，双排七星轮外壳7-5通过偏心曲轴轴承转动连接有双排偏心曲轴7-8，双排偏心曲轴7-8固定连接有行星架6-4，行星架6-4固定连接有行星轮6-3，行星轮6-3外侧与齿圈6-5啮合连接，内侧与太阳轮6-2啮合连接，太阳轮6-2固定连接有高速轴6-6，高速轴6-6通过高速轴轴承6-1转动连接有联轴器3，联轴器3连接有钻杆5，高速轴轴承6-1固定在右端外壳1-2内部。

优选的，双排偏心曲轴7-8为双排式结构，双排偏心曲轴7-8一端开有进油出油环形槽，进油环形槽和出油环形槽上分别开有两个相对的进油和出油口，进油环形槽上的两个相对进油口分别连通两凸轮异侧的进油口，出油环形槽上的两个相对出油口分别连通两凸轮异侧的出油口，两个凸轮的同侧分别布置进油、出油通道，两凸轮相位差为180度；既提高了所述静力平衡式液压马达的输出扭矩又抵消了两凸轮上产生的不平衡力，具有输出扭矩大、静力平衡等优点。

优选的，左端外壳1-1内表面、配流套外壳7-2内表面和双排偏心曲轴7-8表面均设有进油、出油环形槽。

优选的，双排七星轮通过压力环均布连接有七个空心活塞7-7。

优选的，双排七星轮外壳7-5侧面根据空心活塞7-7的数量和位置均布设有七个通孔，双排七星轮外壳7-5外端根据空心活塞7-7的数量和位置相应设有七个中间端盖6-11。

优选的，高速轴6-6的输出端开有键槽并通过键槽与联轴器3相连。

具体使用时，液压油通过组合阀10上的进油口8输入减压阀阀芯10-10内部，减压阀阀芯10-10和节流阀阀芯10-1组成具有节流调速功能的调速阀，通过调节节流阀阀芯10-1的通流截面积，实现出油速度大小的改变；节流阀阀芯10-1的出油口与换向阀阀芯10-5的进油口连接，换向阀阀芯10-5为三位四通式结构，通过旋转手柄10-4改变换向阀阀芯10-5的位置进而实现进出油的换向，当进油口8压力过大时，安全阀阀芯10-6的阀口打开，液压油从出油口9流出进行卸荷。

液压油通过组合阀10输入静力平衡式液压马达6进行配油，高压油由配流套7-3经双排偏心曲轴7-8上的配流孔，进入双排七星轮7-6和空心活塞7-7形成油柱，此时空心活塞7-7做往复运动，作用于双排七星轮7-6做平面平行运动，高压油作用于双排偏心曲轴7-8产生旋转力矩，进而使双排偏心曲轴7-8旋转。

偏心曲轴7-8带动行星架6-4转动，行星架6-4的旋转带动行星轮6-3的转动，行星轮6-3与太阳轮6-2相配合，进而带动太阳轮6-2转动，太阳轮6-2与高速轴6-6相配合，带动高速轴6-6旋转进而驱动钻杆5和与其连接的钻头4达到钻孔的目的。

综上，本发明实施例具有如下有益效果：采用静力平衡式液压马达作为驱动机构，同时为使液压马达受力平衡，钻机中的液压马达采用了双排偏心曲轴和双排七星轮结构的特殊设计，该种钻机具有输出扭矩大、受力平衡、易于手工把持、全液压操作、能够调速换向等优点。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。