专利名称：轻便型潜孔钻机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及露天工程施工领域中的一种冲击旋转式钻进设备。
目前，交通能源工业发展迅速，高等级公路，铁路，港口，水电站建设的规模越来越大，在这些工程中，大量的土石工程需要完成，穿孔工程量很大，如何加快钻孔的速度，就成了加快工程速度的关键之一，中国专利92235465.0提供了一种“组合式潜孔钻机”，主要由底架、导轨、拖板、机头、钻机、推进汽缸、操纵伐、抽风机、除尘器及捕尘罩组成，具有结构紧凑、单件自重小，拆除、搬运和组装方便以及使用单一风源作动力等突出优点，但目前很多建设土地地表高低不平，坡度较大，场地狭窄，交通不便，因而大中型穿孔设备难以到位，底架式钻机又难以安装固定，因而急需一种轻便型的潜孔钻机。
本实用新型之目的旨在提供一种能适应各种狭窄不平甚至有较大坡度的场地、安装固定方便、穿孔效率高、结构简单轻便、自重轻、搬运移位容易、操作方便的轻便型潜孔钻机。
本实用新型的技术解决方案是这种轻便型潜孔钻机具有导轨、回转减速箱、推进汽缸、卡钎器、钻杆、短接杆、操纵伐、拖板、潜孔冲击器、钻头等主要部件，回转减速箱固定在拖板上，拖板与导轨滑动连接，推进汽缸的活塞件与拖板相连，而汽缸体固定在导轨上，回转减速箱、卡钎器、钻杆、短接杆、潜孔冲击器、钻头依次连接，操纵伐通过送风软管分别连接回转减速箱的风马达、潜孔冲击器和推进汽缸，本实用新型其主要发明点在于钻机的支承系统由支撑杆、拉紧装置、下支承叉、活动锚杆构成，下支承叉支承导轨的下端，拉紧装置的两端分别连接导轨与固定在地下的活动锚杆，支撑杆一端连接导轨上部，另一端支撑在地面，在导轨、支撑杆的上端还安装有角度指示器，回转减速箱主轴接头其芯轴与衬套间采用滚柱轴承结构和O型橡胶密封圈型式的活动连接。
以下结合附图对本实用新型的技术方案作进一步的详细说明
图1为本实用新型总体结构示意图；图2为回转减速箱外形结构示意图；其中图2(a)为主视图，图2(b)为俯视图；图3为减速箱主轴活接头结构剖视图；图4为导轨结构示意图；其中图4(a)为主视图，图4(b)为俯视图；图5为推进汽缸结构剖视图；图6为卡钎器结构示意图；图7为支撑杆结构示意图；图8为角度指示器结构示意图。
如
图1所示，这种轻便型潜孔钻机主要由导轨1、角度指示器2、回转减速箱3、推进汽缸4、卡钎器5、钻杆6、短接杆7、操纵伐8、支撑杆9、拉紧装置10、下支承叉11、拖板12、潜孔冲击器13、钻头14、活动锚杆15组成，下支承叉11的上部叉口支承导轨1的下部，拉紧装置10的上部与导轨1相连，而下部通过活动锚杆15固定在地下，以保持钻机工作时的稳定，拉紧装置10、下支承叉11、支撑杆9将导轨1相对固定在地上，以组成钻机的支承系统，并保证导轨1与地面的倾斜角度达到钻机要求，回转减速箱3通过螺栓固定在拖板12上，而推进汽缸4的活塞杆与拖板12下面的支座相连，汽缸4的尾部固定在导轨1的下部，拖板12与导轨1滑动连接，当汽缸4进气时，拖板12带着回转减速箱3沿导轨1来回移动，回转减速箱3的前部装有连接法兰和卡钎套。钻杆6上部通过螺纹与减速箱3前部连接法兰相连，下部通过短接杆7与潜孔冲击器13相连，而冲击器13的前部通过花键与钻头14相连。这样，当回转减速箱3在推进汽缸4和拖板12的作用下移动时，钻杆6和钻头14就会跟着前进后或退，当回转减速箱3中的齿轮在风马达(见图2、3)驱动下转动时，钻杆6、短接杆7和潜孔冲击器13、钻头14就会跟着回转，就是这种回转、推进及加压，加上冲击器13内活塞在压缩空气作用下不断地打击钻头14的尾部，使钻头实现冲击、剪切破碎岩石的目的，回转减速箱3、拖板12和推进气缸4组成钻机的运动系统。操纵伐8为三联组合伐，通过送风软管分别与风马达、冲击器13和推进汽缸4相连，每组伐均可单独操作，它们组成钻机的控制系统。钻孔的角度可以从角度指示器上读出，由于支撑杆9为伸缩套管形式，顶部又有球铰装置，所以调整支撑杆的长短或位置即可改变钻孔的角度。
钻机由压缩空气动力源驱动，当压缩空气通过操纵伐8进入风马达时，可驱动风马达转子转动，从而带动减速箱3内传动齿轮回转，齿轮的转动传给主轴，以带动钻杆6、冲击器13和钻头14回转，剪切岩石，并不断改变钻头合金齿的位置，当压缩空气进入冲击器时，冲击器内活塞就会来回运动，不断打击钻头尾部，迫使钻头前部的合金齿冲击岩石，当压缩空气进入推进汽缸时，汽缸活塞杆运动，以达到进给和提升的目的。
图2所示为回转减速箱外形结构示图，它由风马达3a、减速箱3b、卡钎套3c组成，当压气由，控制操纵伐经软管进入风马达3a时，推动叶片带动转子转动，从而使减速箱中齿轮旋转，主轴旋转，装在卡钎套内的连接法兰与卡钎套一起旋转，因钻杆与连接法兰相连，因而主轴回转带动钻杆、冲击器和钻头一起旋转，回转减速箱其齿轮箱为四级普通圆柱齿轮减速箱，总传动比为i＝ 37/17 × 35/14 × 36/13 × 42/13 ＝4867图3所示为回转减速箱主轴活接头的结构剖视图，它由衬套3d、芯轴3e、滚柱3f、直角软管接头3g、注油咀3h、轴承3i、前压盖3g、后压盖3k、齿轮3m、键3n、定位板3p、连接法兰3Q、主轴3S和锁紧螺母3R组成，衬套3d装在主轴3s后部，芯轴3e通过滚柱3f与衬套3d连接，芯轴3e后部用螺栓与直角软管接头3g连接，定位板3p将芯轴3a和直角软管接头3g与后压盖3k固定在一起，这样当主轴3b回转时，芯轴3e可保持不动，压气密封通过各处的O型密封圈完成，当主轴3s在齿轮3m的作用下旋转时，与主轴固定的衬套3d跟着转动，而芯轴3e与之相连的直角软管接头3g在定位板3p的作用下固定不动，采用滚柱3f以减少摩擦阻力，经常由注油咀3h注入机油可润滑滚柱，通过主轴的压气靠O型橡胶密封圈密封，防止泄漏。
图4所示为导轨结构，导轨1由端板1a、加强板1b、支承轴1c、纵梁1d、支座1e、连接套1f、固定圈1g和辅助套1h焊接而成的整体式结构，纵梁1d为两根8号槽钢，焊接调平、焊后平行。
图5所示为推进汽缸结构，它由活塞杆4a、防尘圈4b、密封套4c、接头4d、O型密封圈4e和4f、前端盖4g、导向铜套4h、缸体4i、活塞4m、Y型密封圈4n、垫圈4p、螺母4q、端盖4R、接头4s和后支座4l组成，推进汽缸4的内径为φ125mm，行程为1130mm，工作风压为0.5－0.7μPa，压气由接头进入汽缸后，即可推动活塞来回运动。
图6所示为卡钎器5的结构，它由支座5a、导向套5b、止动螺栓5c和插板5d组成，支座5a为铸件，下部用螺栓与导轨1固定，上部圆柱孔内装有一导向铜套，后部有一方孔，可插入插板5d，钻机工作时，钻杆6从导向套中通过，导向套在钻杆6工作时起扶钎与导向作用，装卸钻杆时，利用插板5d插入支座方孔中固定钻杆。
图7所示为支撑杆9的结构，它由下支杆9a、插销9b、套管9c、球头9d、压盖9e、垫圈9f、支座9h、螺母9i组成，当拨出插销9b时，下支杆9a可以从套管9c中拉出或插入一定距离，即可调整支撑杆的长度，达到调节钻孔倾角的目的，由于上部为球铰结构，使支撑杆可任意摆动角度，满足作业要求。
图8所示为角度指示器2的结构，它由分度板2a、转轴2b、指针2c、重锤2d组成，钻机工作时，将角度指示器2固定在导轨1上，由于重锤的作用，马上可看出导轨与地表的倾角，移动支撑杆的位置或调节支撑杆的长度即可把导轨调整到钻孔需要的角度。
这种轻便型潜孔钻机能适应露天工程中各种地表不平、(包括有大坡度地区)场地窄狭、交通不便的要求，自重轻、搬运移动方便，穿孔效率高，操作方便，结构简单合理，性能优良、应用广泛。
权利要求1.一种轻便型潜孔钻机，具有导轨(1)、回转减速箱(3)、推进汽缸(4)、卡钎器(5)、钻杆(6)、短接杆(7)、操纵伐(8)、拖板(12)、潜孔冲击器(13)、钻头(14)，其特征在于还具有角度指示器(2)、支撑杆(9)、拉紧装置(10)、下支承叉(11)、活动锚杆(15)，下支承叉(11)支承导轨(1)的下端，拉紧装置(10)的两端分别连接导轨(1)与固定在地下的活动锚杆(15)，支撑杆(9)一端连接导轨(1)上部，另一端支撑在地面，在导轨(1)、支撑杆(9)的上端还安装有角度指示器(2)，回转减速箱(3)主轴接头其芯轴(3e)与衬套(3d)间采用滚柱轴承结构和O型橡胶密封圈型式的活动连接。
2.根据权利要求1的轻便型潜孔钻机，其特征在于导轨(1)为端板(1a)、加强板(1b)、支承轴(1c)、纵梁(1d)、支座(1e)、连接套(1f)、固定圈(1g)和辅助套(1h)焊接而成的整体式结构。
3.根据权利要求1的轻便型潜孔钻机，其特征在于回转减速箱(3)其齿轮箱总传动比为i＝ 37/17 × 35/14 × 36/13 × 42/13 ＝4867
4.根据权利要求1的轻便型潜孔钻机，其特征在于回转减速箱(3)其主轴活接头由衬套(3d)、芯轴(3e)、滚柱(3f)、直角软管接头(3g)、注油咀(3h)、轴承(3i)、前压盖(3g)、后压盖(3k)、齿轮(3m)、键(3m)、定位板(3p)、连接法兰(3m)、主轴(3S)和锁紧螺母(3R)组成，衬套(3d)装在主轴(3s)后部，芯轴(3e)通过滚柱(3f)与衬套(3d)连接，芯轴(3e)后部用螺栓与直角软管接头(3g)连接，定位板(3p)将芯轴(3e)和直角软管接头(3g)与后压盖(3k)固定在一起。
5.根据权利要求1的轻便型潜孔钻机，其特征在于推进汽缸(4)的内径为φ125mm，行程为1130mm，工作风压为0.5－0.7μPa。
6.根据权利要求1的轻便型潜孔钻机，其特征在于角度指示器(2)由分度板(2a)、转轴(2b)、指针(2c)、重锤(2d)组成，角度指示器(2)固定在导轨(1)上。
7.根据权利要求1的轻便型潜孔钻机，其特征在于支撑杆(9)为伸缩套管式结构，顶部具有球铰装置。
专利摘要一种轻便型潜孔钻机，具有导轨、回转减速箱、推进汽缸、卡钎器、钻杆、短接杆、操纵阀、拖板、潜孔冲击器、钻头等部件。本实用新型其主要特征是支承固定系统由支撑杆、拉紧装置、下支承叉、活动锚杆构成，导轨、支撑杆的上端还安装有角度指示器，回转减速箱主轴接头其芯轴与衬套间采用滚柱轴承结构和O形橡胶密封圈形式的活动连接。这种钻机结构简单轻便，自重轻，穿孔效率高，搬运移动方便。
文档编号E21B4/00GK2165221SQ9323473
公开日1994年5月18日 申请日期1993年9月25日 优先权日1993年9月25日
发明者吴崇德, 罗南湘, 谢金元 申请人:长沙矿山研究院机械设备钻具公司