CN106351571A - 一种矿用手持七星轮液压钻机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种矿用手持七星轮液压钻机，涉及矿用钻机技术领域，包括机体外壳、握把、联轴器、钻头、钻杆、静力平衡式液压马达装置、进油口、出油口，静力平衡式液压马达装置包括左端盖、配流套外壳、配流套、配流套密封圈、透盖、七星轮外壳、七星轮、空心活塞、偏心曲轴、轴承、中间端盖和压力环；本发明采用七星轮的静力平衡液压马达作为手持液压钻机的驱动机构，选用偏心距较小的偏心曲轴，并使用七星轮和空心活塞配合的结构克服因偏心距较小引起的扭矩小的缺陷，同时也减小了所述静力平衡式液压马达的体积和重量，本发明输出扭矩大、尺寸小、重量轻，安全可靠，相较于传统的煤电钻、风煤钻和齿轮液压钻具有明显的优越性。

Description

一种矿用手持七星轮液压钻机

技术领域

本发明涉及矿用钻机技术领域，具体涉及一种矿用手持七星轮液压钻机。

背景技术

矿用手持钻机主要应用于煤矿井巷掘进、放顶用***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，我国现有的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，其周围介质中有甲烷、煤尘等***性混合气体，从安全角度考虑，煤电钻存在安全隐患，而风煤钻钻孔能力小，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的驱动结构，但由于齿轮马达的输出扭矩较小，为了获得较大的输出扭矩，需要较大的齿轮马达，致使该种钻机的尺寸和重量较大，携带和操作难度高，且在环境恶劣的狭小空间中使用困难。

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***，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***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。

发明内容

(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七星轮液压钻机，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，齿轮液压钻尺寸和重量较大，携带和操作难度高，且在环境恶劣的狭小空间中使用困难的问题。

(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：一种矿用手持七星轮液压钻机，包括机体外壳(1)、握把(2)、联轴器(3)、钻头(4)、钻杆(5)、进油口(7)、出油口(8)和静力平衡式液压马达装置(6)，所述机体外壳(1)包括左端外壳(1-1)和右端外壳(1-2)，所述左端外壳(1-1)连接有右端外壳(1-2)，所述左端外壳(1-1)和右端外壳(1-2)内连接有静力平衡式液压马达装置(6)，所述静力平衡式液压马达装置(6)通过联轴器(3)连接有钻杆(5)，所述钻杆(5)连接有钻头(4)，所述左端外壳(1-1)上设有进油口(7)和出油口(8)，所述左端外壳(1-1)外部连接有握把(2)。

进一步的，所述静力平衡式液压马达装置(6)包括左端盖(6-1)、配流套外壳(6-2)、配流套(6-3)、配流套密封圈(6-4)、透盖(6-5)、七星轮外壳(6-6)、七星轮(6-7)、空心活塞(6-8)、偏心曲轴(6-9)、轴承(6-10)、中间端盖(6-11)、压力环(6-12)；所述左端盖(6-1)连接有配流套外壳(6-2)，所述配流套外壳(6-2)连接有七星轮外壳(6-6)，所述七星轮外壳(6-6)右侧连接有透盖(6-5)；所述配流套外壳(6-2)内连接有配流套(6-3)，所述配流套(6-3)通过配流套密封圈(6-4)与偏心曲轴(6-9)左端密封配合连接；所述七星轮(6-7)两侧各配合连接有一个轴承(6-10)，所述两个轴承(6-10)和偏心曲轴(6-9)转动连接，所述轴承(6-10)固定支撑偏心曲轴(6-9)的旋转；所述七星轮(6-7)外部通过压力环(6-12)连接有空心活塞(6-8)，所述七星轮外壳(6-6)外部连接有中间端盖(6-11)。

进一步的，所述左端外壳(1-1)内表面、配流套外壳(6-2)内表面和偏心曲轴(6-9)表面均设有进油、出油环形槽。

进一步的，所述七星轮(6-7)通过压力环(6-12)均布连接有七个空心活塞(6-8)。

进一步的，所述偏心曲轴(6-9)通过键槽与联轴器(3)连接。

进一步的，所述七星轮外壳(6-6)的七个内孔外端根据空心活塞(6-8)的数量和位置相应设有七个中间端盖(6-11)。

(三)有益效果

本发明提供了一种矿用手持七星轮液压钻机，采用七星轮的静力平衡液压马达作为手持液压钻机的驱动机构，选用偏心距较小的偏心曲轴，并使用七星轮和空心活塞配合的结构克服因偏心距较小引起的扭矩小的缺陷，同时也减小了所述静力平衡式液压马达的体积和重量，本发明输出扭矩大、尺寸小、重量轻，安全可靠，相较于传统的煤电钻、风煤钻和齿轮液压钻具有明显的优越性。

附图说明

图1为本发明的原理示意图；

图2为本发明的***结构示意图；

图3为本发明静力平衡式液压马达装置的局部结构示意图；

图4为本发明的配流示意图；

图5为本发明七星轮和压力环的结构示意图；

图6为本发明偏心曲轴的主视示意图；

图7为本发明偏心曲轴的剖视示意图。

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、静力平衡式液压马达装置，6-1、左端盖，6-2、配流套外壳，6-3、配流套，6-4、配流套密封圈，6-5、透盖，6-6、七星轮外壳，6-7、七星轮，6-8、空心活塞，6-9、偏心曲轴，6-10、轴承，6-11、中间端盖，6-12、压力环，7、进油口，8、出油口。

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7、出油口8和静力平衡式液压马达装置6，所述机体外壳1包括左端外壳1-1和右端外壳1-2，所述左端外壳1-1连接有右端外壳1-2，所述左端外壳1-1和右端外壳1-2内连接有静力平衡式液压马达装置6，所述静力平衡式液压马达装置6通过联轴器3连接有钻杆5，所述钻杆5连接有钻头4，所述左端外壳1-1上设有进油口7和出油口8，所述左端外壳1-1外部连接有握把2；液压油输入静力平衡式液压马达装置6使其旋转，带动由连轴器3连接的钻杆5旋转进而驱动钻头4达到钻孔的目的。

优选的，所述静力平衡式液压马达装置6包括左端盖6-1、配流套外壳6-2、配流套6-3、配流套密封圈6-4、透盖6-5、七星轮外壳6-6、七星轮6-7、空心活塞6-8、偏心曲轴6-9、轴承6-10、中间端盖6-11、压力环6-12；所述左端盖6-1连接有配流套外壳6-2，所述配流套外壳6-2连接有七星轮外壳6-6，所述七星轮外壳6-6右侧连接有透盖6-5；所述配流套外壳6-2内连接有配流套6-3，所述配流套6-3通过配流套密封圈6-4与偏心曲轴6-9左端密封配合连接；所述七星轮6-7两侧各配合连接有一个轴承6-10，所述两个轴承6-10和偏心曲轴6-9转动连接，所述轴承6-10固定支撑偏心曲轴6-9的旋转；所述七星轮6-7外部通过压力环6-12连接有空心活塞6-8，所述七星轮外壳6-6外部连接有中间端盖6-11；偏心曲轴6-9采用较小的偏心距的结构，用来减小静力平衡式液压马达装置6的结构尺寸，静力平衡式液压马达装置6采用七星轮6-7与七个空心活塞配合，解决了偏心曲轴6-9偏心距较小而带来的扭矩小问题，进而减小了静力平衡式液压马达装置6的体积和重量。

优选的，所述左端外壳1-1内表面、配流套外壳6-2内表面和偏心曲轴6-9表面均设有进油、出油环形槽，用于实现矿用手持七星轮液压钻机工作时左端外壳1-1、配流套外壳6-2、偏心曲轴6-9进出油的配流问题。

优选的，所述七星轮6-7通过压力环6-12均布连接有七个空心活塞6-8。

优选的，所述偏心曲轴6-9通过键槽与联轴器3连接。

优选的，所述七星轮外壳6-6的七个内孔外端根据空心活塞6-8的数量和位置相应设有七个中间端盖6-11。

具体使用时，液压油输入静力平衡式液压马达装置6，使固定在透盖6-5上的偏心曲轴6-9旋转，带动连轴器3连接的钻杆5旋转进而驱动钻头4达到钻孔的目的。

液压油通过进油口7和出油口8进行配油，其中高压油由配流套6-3经偏心曲轴6-9上的配流孔，进入七星轮6-7和空心活塞6-8，形成油柱，此时空心活塞6-8做往复运动，七星轮6-7做平面平行运动；高压油作用于偏心曲轴6-9产生旋转力矩，使偏心曲轴6-9旋转。

高压油通过开在左端外壳1-1上的进油口7，进入左端外壳1-1内表面上的进油环形槽，然后通过配流套外壳6-2上的油口进入配流套外壳6-2内表面上的进油环形槽，进而通过配流套6-3上的油口进入偏心曲轴6-9上的环形槽油口，实现偏心曲轴6-9的进油。

低压油通过偏心曲轴6-9上的回油口进入偏心曲轴6-9上的环形槽油口，通过配流套6-3上的油口进入配流套外壳6-2内表面上的出油环形槽，进而通过左端外壳1-1内表面上的出油环形槽，实现低压油排出。

空心活塞6-8的顶部与底部分别与中间端盖6-11和七星轮6-7接触配合，七星轮6-7与压力环6-12相配合，七星轮6-7的两端装有轴承6-10，固定支撑偏心曲轴6-9的旋转运动，左端盖6-1安装在偏心曲轴6-9的左端以防止油液泄露。

综上，本发明实施例具有如下有益效果：采用七星轮的静力平衡液压马达作为手持液压钻机的驱动机构，选用偏心距较小的偏心曲轴，并使用七星轮和空心活塞配合的结构克服因偏心距较小引起的扭矩小的缺陷，同时也减小了所述静力平衡式液压马达的体积和重量，本发明输出扭矩大、尺寸小、重量轻，安全可靠，相较于传统的煤电钻、风煤钻和齿轮液压钻具有明显的优越性。

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。

Claims (6)

1.一种矿用手持七星轮液压钻机，包括机体外壳（1）、握把（2）、联轴器（3）、钻头（4）、钻杆（5）、进油口（7）和出油口（8），其特征在于：还包括静力平衡式液压马达装置（6），所述机体外壳（1）包括左端外壳（1-1）和右端外壳（1-2），所述左端外壳（1-1）连接有右端外壳（1-2），所述左端外壳（1-1）和右端外壳（1-2）内连接有静力平衡式液压马达装置（6），所述静力平衡式液压马达装置（6）通过联轴器（3）连接有钻杆（5），所述钻杆（5）连接有钻头（4），所述左端外壳（1-1）上设有进油口（7）和出油口（8），所述左端外壳（1-1）外部连接有握把（2）。

2.根据权利要求1所述的一种矿用手持七星轮液压钻机，其特征在于：所述静力平衡式液压马达装置（6）包括左端盖（6-1）、配流套外壳（6-2）、配流套（6-3）、配流套密封圈（6-4）、透盖（6-5）、七星轮外壳（6-6）、七星轮（6-7）、空心活塞（6-8）、偏心曲轴（6-9）、轴承（6-10）、中间端盖（6-11）、压力环（6-12）；所述左端盖（6-1）连接有配流套外壳（6-2），所述配流套外壳（6-2）连接有七星轮外壳（6-6），所述七星轮外壳（6-6）右侧连接有透盖（6-5）；所述配流套外壳（6-2）内连接有配流套（6-3），所述配流套（6-3）通过配流套密封圈（6-4）与偏心曲轴（6-9）左端密封配合连接；所述七星轮（6-7）两侧各配合连接有一个轴承（6-10），所述两个轴承（6-10）和偏心曲轴（6-9）转动连接，所述七星轮（6-7）外部通过压力环（6-12）连接有空心活塞（6-8），所述七星轮外壳（6-6）外部连接有中间端盖（6-11）。

3.根据权利要求2所述的一种矿用手持七星轮液压钻机，其特征在于：所述左端外壳（1-1）内表面、配流套外壳（6-2）内表面和偏心曲轴（6-9）表面均设有进油、出油环形槽。

4.根据权利要求2所述的一种矿用手持七星轮液压钻机，其特征在于：所述七星轮（6-7）通过压力环（6-12）均布连接有七个空心活塞（6-8）。

5.根据权利要求2所述的一种矿用手持七星轮液压钻机，其特征在于：所述偏心曲轴（6-9）通过键槽与联轴器（3）连接。

6.根据权利要求2所述的一种矿用手持七星轮液压钻机，其特征在于：所述七星轮外壳（6-6）的七个内孔外端根据空心活塞（6-8）的数量和位置相应设有七个中间端盖（6-11）。