CN201818237U - 一种无阀冲击旋转型液压锚杆钻机动力头 - Google Patents

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吉军
刘道华
徐毅
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Abstract

本实用新型公开了一种无阀冲击旋转型液压锚杆钻机动力头，包括冲击机构、缓冲机构、旋转机构和机头，所述的冲击机构前端与缓冲机构相接，缓冲机构与旋转机构相连，旋转机构的空心输出轴与机头相连。本实用新型采用了无阀液压冲击机构，采用外啮合旋转机构以及高能蓄能器缓冲机构的结构布局，大大提高了岩土锚固施工的质量，实现了液压锚杆钻机的冲击钻进功能，解决了气动冲击旋转式锚杆钻机存在的工作环境噪声较大，现场情况恶劣的缺点。

Description

一种无阀冲击旋转型液压锚杆钻机动力头
技术领域
本实用新型涉及一种液压锚杆钻机上的关键设备——动力头，特别涉及一种无阀冲击旋转型液压锚杆钻机动力头。
背景技术
目前，岩土锚固技术已成为现代建筑施工、路桥构筑、坝基稳固等工程中非常重要的技术，其应用前景也越来越广阔。随着一些大型岩土锚固工程的进行，锚杆钻机的研究和发展也将迎来新的发展机遇。传统的锚杆钻机具有效率高、结构简单、使用方便等特点，在岩土锚固工程中应用非常广泛，取得了巨大的经济效益。但仍然存在以下两方面的问题：
1）液压旋转型锚杆钻机不具备冲击钻进功能，不适用于坚硬岩层；
2）气动冲击型锚杆钻机存在巨大的机械噪音，工作状况恶劣；
因此，液压锚杆钻机的动力头作为锚杆钻机的核心部件，它的研究设计合理与否决定了锚杆钻机的工作能力和工作可靠性及制造成本的高低，有必要对其主要工作部件动力头进行改进。
发明内容
本实用新型的目的在于，提供一种液压锚杆钻机动力头，该液压锚杆钻机动力头是一种新型的、采用无阀冲击旋转型结构的动力头。
为了实现上述任务，本实用新型采取如下技术方案予以实现：
一种无阀冲击旋转型液压锚杆钻机动力头，包括冲击机构、缓冲机构、旋转机构和机头，所述的冲击机构前端与缓冲机构相接，缓冲机构与旋转机构相连，旋转机构的空心输出轴与机头相连。
所述的冲击机构包括缸体、冲击活塞和蓄能器，冲击机构通过冲击活塞自身运动位置的变化进行配油供给实现冲击活塞在缸体内部进行往复运动。
所述的缓冲机构包括钎尾、旋转卡盘轴套、缓冲活塞、缸体和高压蓄能器，当锚杆传回的反弹力F作用于钎尾上时，反弹力F通过钎尾的花键端面传递给旋转卡盘轴套，旋转卡盘轴套再传递给缓冲活塞；缓冲活塞的锥面与缸体间充满液压油并与高压蓄能器连通；
所述的旋转机构包括大齿轮、两个小齿轮，空心输出轴以及两个斜轴式变量液压马达，当两个斜轴式变量液压马达输出转矩传输到两个小齿轮上时，两个小齿轮通过齿轮啮合将转矩传递给大齿轮，最终由空心输出轴将转矩输出。
   本实用新型的其他技术特点为：
所述的冲击机构为无阀液压冲击机构。
所述的两个小齿轮对称设置在大齿轮两侧，两个斜轴式变量液压马达对称设置在旋转机构两侧，斜轴式变量液压马达将液压能通过齿轮传动转换成转动形式的机械能输出使锚杆产生旋转运动。
本实用新型而液压锚杆钻机的动力头作为锚杆钻机的核心部件，与传统锚杆钻机相比具有以下三个方面的技术优势：
1）降低岩土锚固施工成本，提高岩土锚固施工的质量。
2）实现了液压锚杆钻机的冲击钻进问题。
3）解决了气动冲击旋转式锚杆钻机存在的工作环境噪声较大，现场情况恶劣的缺点。
因此，该无阀冲击旋转型液压锚杆钻机动力头解决了传统锚杆钻机存在的问题。
附图说明
图1是本实用新型的无阀冲击旋转型液压锚杆钻机动力头结构示意图；
图2是本实用新型的冲击机构结构示意图。
图3为本实用新型的缓冲机构结构示意图
其中，图中的标号分别表示：1、冲击机构，2、缓冲机构，3、旋转机构，4、机头部分，5、斜轴式变量液压马达，6、大齿轮，7、小齿轮，8、空心输出轴，9、进油口，10、蓄能器，11、缸体，12、冲击活塞，13、出油口，14、钎尾，15、旋转卡盘轴套，16、缓冲活塞，17、缸体，18、高压蓄能器。
以下结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
具体实施方式
参照图1、图2、图3，本实用新型的无阀冲击旋转型液压锚杆钻机动力头，包括冲击机构1、缓冲机构2、旋转机构3和机头4，冲击机构1前端与缓冲机构2相接，缓冲机构2与旋转机构3相连，旋转机构3的空心输出轴8与机头4相连。
其中，冲击机构1包括缸体11、冲击活塞12和蓄能器10，冲击机构1通过冲击活塞12自身运动位置的变化进行配油供给实现冲击活塞12在缸体11内部进行往复运动；
其中，缓冲机构2包括钎尾14、旋转卡盘轴套15、缓冲活塞16、缸体17和高压蓄能器18，当锚杆传回的反弹力F作用于钎尾14上时，反弹力F通过钎尾14的花键端面传递给旋转卡盘轴套15，旋转卡盘轴套15再传递给缓冲活塞16；缓冲活塞16的锥面与缸体17间充满液压油并与高压蓄能器18连通。
其中，旋转机构3包括大齿轮6、两个小齿轮7，空心输出轴8以及两个斜轴式变量液压马达5，当两个斜轴式变量液压马达5输出转矩传输到两个小齿轮7上时，两个小齿轮7通过齿轮啮合将转矩传递给大齿轮6，最终由空心输出轴8将转矩输出。
进一步地，冲击机构1为无阀液压冲击机构。
进一步地，两个小齿轮7对称设置在大齿轮6两侧，两个斜轴式变量液压马达5对称设置在旋转机构3两侧，斜轴式变量液压马达5将液压能通过齿轮传动转换成转动形式的机械能输出使锚杆产生旋转运动。
本实用新型的工作原理是：
在锚杆钻机工作过程中，冲击机构1将一定频率的冲击力输出给空心输出轴8，旋转机构3将转矩输出给空心输出轴8，空心输出轴8将冲击力和转矩输出到机头4上，最后由机头4实现冲击钻进功能，机头4在冲击钻进过程中产生的反弹力F所携带的能量由缓冲机构2吸收，以防止反弹力破坏机构，降低动力头使用寿命。
本实用新型采用了无阀液压冲击机构，采用外啮合旋转机构以及高能蓄能器缓冲机构的结构布局，大大提高了岩土锚固施工的质量，实现了液压锚杆钻机的冲击钻进功能，解决了气动冲击旋转式锚杆钻机存在的工作环境噪声较大，现场情况恶劣的缺点。

Claims (3)

1.一种无阀冲击旋转型液压锚杆钻机动力头，包括冲击机构（1）、缓冲机构（2）、旋转机构（3）和机头（4），其特征在于，所述的冲击机构（1）前端与缓冲机构（2）相接，缓冲机构（2）与旋转机构（3）相连，旋转机构（3）的空心输出轴（8）与机头（4）相连；
所述的冲击机构（1）包括缸体（11）、冲击活塞（12）和蓄能器（10），冲击机构（1）通过冲击活塞（12）自身运动位置的变化进行配油供给实现冲击活塞（12）在缸体（11）内部进行往复运动；
所述的缓冲机构（2）包括钎尾（14）、旋转卡盘轴套（15）、缓冲活塞（16）、缸体（17）和高压蓄能器（18），当锚杆传回的反弹力F作用于钎尾（14）上时，反弹力F通过钎尾（14）的花键端面传递给旋转卡盘轴套（15），旋转卡盘轴套（15）再传递给缓冲活塞（16）；缓冲活塞（16）的锥面与缸体（17）间充满液压油并与高压蓄能器（18）连通；
所述的旋转机构（3）包括大齿轮（6）、两个小齿轮（7），空心输出轴（8）以及两个斜轴式变量液压马达（5），当两个斜轴式变量液压马达（5）输出转矩传输到两个小齿轮（7）上时，两个小齿轮（7）通过齿轮啮合将转矩传递给大齿轮（6），最终由空心输出轴（8）将转矩输出。
2.如权利要求1所述的无阀冲击旋转型液压锚杆钻机动力头，其特征在于，所述的冲击机构（1）为无阀液压冲击机构。
3.如权利要求1所述的无阀冲击旋转型液压锚杆钻机动力头，其特征在于，所述的两个小齿轮（7）对称设置在大齿轮（6）两侧，两个斜轴式变量液压马达（5）对称设置在旋转机构（3）两侧，斜轴式变量液压马达（5）将液压能通过齿轮传动转换成转动形式的机械能输出使锚杆产生旋转运动。
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