專利名稱：可快速轉(zhuǎn)換切削方式的錨桿鉆機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于鉆孔的機(jī)械，具體涉及一種錨桿鉆機(jī)。主要用于 煤礦、非金屬礦山巷道(隧道)鉆鑿錨桿孔。是一種既可純旋轉(zhuǎn)切削、又 可轉(zhuǎn)換為沖擊旋轉(zhuǎn)切削方式的鉆孔機(jī)械。屬礦山機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
錨桿支護(hù)技術(shù)是一種經(jīng)濟(jì)、安全、高效的巷道支護(hù)技術(shù)，上世紀(jì)九十 年代末，國內(nèi)煤礦及部分非金屬礦山開始逐步推行錨桿支護(hù)技術(shù)，作為實(shí) 施錨桿支護(hù)作業(yè)的鉆孔機(jī)具也從最初的電動(dòng)錨桿鉆機(jī)、液壓鉆機(jī)錨桿向以 壓縮空氣為動(dòng)力的氣動(dòng)錨桿鉆機(jī)轉(zhuǎn)變。由于安全性好、使用方便、加上氣 動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩可隨負(fù)載變化而變化的特性，氣動(dòng)錨桿鉆機(jī)已成為煤礦 鉆鑿錨桿孔的主流設(shè)備。與鑿巖機(jī)工作方式不同，錨桿鉆機(jī)以純旋轉(zhuǎn)方式 破巖，其優(yōu)點(diǎn)是解決了鑿巖機(jī)沖擊破巖易引起象煤礦等礦山因頂板不穩(wěn)定、 強(qiáng)度低、受沖擊易破碎或引起塌落的危險(xiǎn)。其缺點(diǎn)是因鉆頭切削性能的限 制，不適合用于中高硬度巖層。中國專利ZL96213902.5沖擊煤電鉆和ZL200520118524.7振動(dòng)式錨桿 鉆機(jī)實(shí)現(xiàn)了巖石鉆機(jī)的沖擊切削方式，但該技術(shù)僅有一種切削方式，在常 規(guī)巖石硬度條件下，該種切削方式成孔質(zhì)量差，及由于存在振動(dòng)，鉆機(jī)工
作時(shí)不平穩(wěn)，工人操作難度大，勞動(dòng)效率反而低。中國專利ZL200420053336.6沖擊式兩用錨桿鉆機(jī)提出了一種可在旋 轉(zhuǎn)和沖擊間切換的鉆機(jī)技術(shù)。該鉆機(jī)是在普通鉆桿上增設(shè)一套沖擊機(jī)構(gòu)， 通過轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)對其進(jìn)行功能轉(zhuǎn)換，可根據(jù)現(xiàn)場巖石條件選擇純旋轉(zhuǎn)還是旋 轉(zhuǎn)帶沖擊的功能。但是，由于其轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)換需轉(zhuǎn)動(dòng)鉆機(jī)上的水套才能 實(shí)現(xiàn)，而鉆機(jī)上的水套固定在箱全上，并帶有高壓水管等，轉(zhuǎn)換時(shí)需松開 水套的連接，轉(zhuǎn)換非常麻煩。且不能根據(jù)現(xiàn)場巖石條件自由轉(zhuǎn)換。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種可在純旋轉(zhuǎn)切削和沖擊旋 轉(zhuǎn)切削方式間快速切換的錨桿鉆機(jī)。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的 一種可快速轉(zhuǎn)換切削方式的錨桿鉆機(jī)， 包括切削機(jī)構(gòu)，所述切削機(jī)構(gòu)包括馬達(dá)、減速箱、輸出軸和鉆尾套，所述 馬達(dá)輸出端與減速箱輸入端相連，減速箱輸出端與輸出軸下端相連，輸出 軸下部和中部裝置于減速箱的箱體延長體內(nèi)，鉆尾套套裝于輸出軸上端， 其特征在于輸出軸上部固定有主動(dòng)棘輪，主動(dòng)棘輪下方的輸出軸上設(shè)置 有從動(dòng)棘輪，從動(dòng)棘輪的中間通過軸承裝置于減速箱的箱體延長體內(nèi)壁面 上或輸出軸上，從動(dòng)棘輪的下端通過軸承II裝置于箱體延長體內(nèi)壁面上， 從動(dòng)棘輪外壁面上沿圓周方向開設(shè)若干個(gè)凹槽，相應(yīng)于所述凹槽，箱體延 長體上相應(yīng)位置處設(shè)置有一凸臺(tái)，凸臺(tái)中心設(shè)有一螺柱或拉銷II，螺柱或 拉銷II前端與從動(dòng)棘輪外壁面上的凹槽形狀相配合。本發(fā)明可在純旋轉(zhuǎn)切削和沖擊旋轉(zhuǎn)切削方式間快速切換、并可實(shí)現(xiàn)沖
擊旋轉(zhuǎn)切削狀態(tài)下對低硬度、低強(qiáng)度巖石的純旋轉(zhuǎn)切削，真正實(shí)現(xiàn)安全、 高效鉆孔。


圖l為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡圖。圖2為本發(fā)明的實(shí)施例1切削機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3為圖2的A-A剖面圖。 圖4為圖2的I放大圖。圖5為圖4中主動(dòng)棘輪與從動(dòng)棘輪分離狀態(tài)示意圖。 圖6為圖4中主動(dòng)棘輪與從動(dòng)棘輪嚙合狀態(tài)示意圖。 圖7為圖4中主動(dòng)棘輪與從動(dòng)棘輪另一種結(jié)構(gòu)形式圖。 圖8為本發(fā)明的實(shí)施例2切削機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。 圖9為圖8的B-B剖面圖。 圖10為本發(fā)明的實(shí)施例3切削機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。 圖11為圖10的C-C剖面圖。圖中馬達(dá)l、減速箱2、箱體延長體2.1、凸臺(tái)2.2、輸出軸3、軸承 14、軸承U5、軸承IH6、套筒7、鍵8、軸承IV9、從動(dòng)棘輪IO、彈簧ll、 主動(dòng)棘輪12、軸承V13、鉆尾套14、手柄15、拉銷116、螺釘17、螺柱 18、定位套筒19、鉆桿20、鉆頭21、通水套22、推進(jìn)機(jī)構(gòu)23、連接體24、 切削機(jī)構(gòu)25、操縱機(jī)構(gòu)26、拉銷1127。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:
參見圖1，本發(fā)明涉及的可快速轉(zhuǎn)換為沖擊旋轉(zhuǎn)切削方式的氣動(dòng)錨桿鉆機(jī)，主要由推進(jìn)機(jī)構(gòu)23、連接體24、切削機(jī)構(gòu)25和操縱機(jī)構(gòu)26組成。 推進(jìn)機(jī)構(gòu)23連接于連接體24下端，切削機(jī)構(gòu)25連接于連接體24上端， 操縱機(jī)構(gòu)26通過轉(zhuǎn)軸與連接體24相連。壓縮空氣通過操縱機(jī)構(gòu)26進(jìn)入切 削機(jī)構(gòu)25的馬達(dá)，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)，將動(dòng)力傳遞到輸出軸，輸出軸帶動(dòng)鉆桿 旋轉(zhuǎn)，同時(shí)壓縮空氣通過操縱機(jī)構(gòu)進(jìn)入推進(jìn)機(jī)構(gòu)的氣腿，氣腿在壓縮空氣 的作用下伸出，使安裝在鉆桿頂部的鉆頭始終與頂板接觸，實(shí)現(xiàn)其鉆進(jìn)功 能。參見圖2~4，所述切削機(jī)構(gòu)25主要由馬達(dá)1、減速箱2、輸出軸3、鉆 尾套14、主動(dòng)棘輪12、從動(dòng)棘輪IO、彈簧ll、定位套筒19、套筒7、鍵 8、螺柱18、手柄15和拉銷I 16組成。所述馬達(dá)1輸出端與減速箱2輸入 端相連，減速箱2輸出端與輸出軸3下端相連，輸出軸3下部和中部通過 軸承I4和軸承V13裝置于減速箱的箱體延長體2.1內(nèi)，鉆尾套14套裝于 輸出軸3上端，主動(dòng)棘輪12螺紋連接于輸出軸3上部，從動(dòng)棘輪10置于 主動(dòng)棘輪12下方，從動(dòng)棘輪10的內(nèi)孔套置于輸出軸3上，從動(dòng)棘輪10的 外周壁通過軸承III6和軸承IV9裝置于箱體延長體2.1內(nèi)壁面上，從動(dòng)棘輪 10的下端通過軸承II5裝置于箱體延長體2.1內(nèi)壁面上，彈簧ll和定位套 筒19套置于輸出軸3上，彈簧11嵌置于主動(dòng)棘輪12下端臺(tái)階孔與從動(dòng)棘 輪10上端臺(tái)階孔之間。定位套筒19嵌置于軸承I119與軸承V13之間的輸 出軸2上。套筒7用鍵8固定連接于輸出軸3中部，并嵌置于軸承III6和 軸承IV9之間，套筒7外壁面上沿圓周方向開設(shè)若干個(gè)凹槽10丄如圖3。 相應(yīng)于所述凹槽10.1，套筒7外的箱體延長體2.1上相應(yīng)位置處設(shè)置有一 凸臺(tái)2.2，凸臺(tái)2.2中心設(shè)有一螺柱18，螺柱18前端與套筒7外壁面上的 凹槽10.1形狀相配合，螺柱18尾部固定有手柄15，手柄15上設(shè)置有拉銷 I 16。所述主動(dòng)棘輪12和從動(dòng)棘輪10相配合的端面是帶有鋸齒形(如圖5、 6)或波紋形(如圖7)的齒面。 工作原理設(shè)置手柄于分離狀態(tài)拉出固定手柄和箱體延長體2.1的拉銷I 16， 反向轉(zhuǎn)動(dòng)手柄15，螺柱18退出套筒7外壁面上的凹槽7.1，從動(dòng)棘輪IO 與箱體延長體2.1分離。鉆孔時(shí)，在鉆尾套14內(nèi)裝入鉆桿20和鉆頭21， 開啟馬達(dá)l，馬達(dá)通過減速箱2將動(dòng)力傳遞給輸出軸3，輸出軸3旋轉(zhuǎn)，鉆 頭21通過鉆桿20對輸出軸3形成一個(gè)反向推力，帶動(dòng)輸出軸上的主動(dòng)棘 輪12向下移動(dòng)，主動(dòng)棘輪12與從動(dòng)棘輪10嚙合，帶動(dòng)從動(dòng)棘輪10—起 旋轉(zhuǎn)。形成純旋轉(zhuǎn)切削。設(shè)置手柄于接合狀態(tài)拉出固定手柄和箱體延長體2.1的拉銷I 16， 正向轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，螺柱18旋進(jìn)套筒7外壁面上的凹槽7.1內(nèi)，再將手柄上的 拉銷I 16銷入箱體延長體凸臺(tái)上的孔內(nèi)，從動(dòng)棘輪10與箱體延長體2.1固 定，從動(dòng)棘輪10將無法旋動(dòng)。鉆孔時(shí)，如需鉆孔的巖石較疏松，鉆孔提供 給鉆頭21的軸向推力小于彈簧11的彈力，從動(dòng)棘輪10與主動(dòng)棘輪12處 于分離狀態(tài)，此時(shí)，輸出軸帶動(dòng)鉆頭作純旋轉(zhuǎn)切削；當(dāng)鉆孔提供給鉆頭21 的軸向推力大于彈簧11的彈力時(shí)，主動(dòng)棘輪12被壓下，主動(dòng)棘輪12與從
動(dòng)棘輪10嚙合，此時(shí)，輸出軸在旋轉(zhuǎn)時(shí)將沿從動(dòng)棘輪IO端面上的鋸齒或波紋做上下竄動(dòng)，形成對鉆頭的軸向沖擊力，此時(shí)的切削過程為旋轉(zhuǎn)沖擊 雙重切削。實(shí)施例2:參見圖8、 9，實(shí)施例2結(jié)構(gòu)是將上述實(shí)施例1中的螺柱18改成拉銷 1127，其余均同實(shí)施例1。 實(shí)施例3:參見圖10、 11，實(shí)施例3結(jié)構(gòu)是將上述實(shí)施例1中的從動(dòng)棘輪10的 內(nèi)孔通過軸承I116和軸承IV9裝置于輸出軸3上，并將凹槽10.1直接開設(shè) 在從動(dòng)棘輪10的外緣上。
權(quán)利要求
1、一種可快速轉(zhuǎn)換切削方式的錨桿鉆機(jī)，包括切削機(jī)構(gòu)(25)，所述切削機(jī)構(gòu)(25)包括馬達(dá)(1)、減速箱(2)、輸出軸(3)和鉆尾套(14)，所述馬達(dá)(1)輸出端與減速箱(2)輸入端相連，減速箱(2)輸出端與輸出軸(3)下端相連，輸出軸(3)下部和中部裝置于減速箱的箱體延長體(2.1)內(nèi)，鉆尾套(14)套裝于輸出軸(3)上端，其特征在于輸出軸(3)上部固定有主動(dòng)棘輪(12)，主動(dòng)棘輪(12)下方的輸出軸(3)上設(shè)置有從動(dòng)棘輪(10)，從動(dòng)棘輪(10)的中間通過軸承裝置于減速箱的箱體延長體(2.1)內(nèi)壁面上或輸出軸(3)上，從動(dòng)棘輪(10)的下端通過軸承II(5)裝置于箱體延長體(2.1)內(nèi)壁面上，從動(dòng)棘輪(10)外壁面上沿圓周方向開設(shè)若干個(gè)凹槽(10.1)，相應(yīng)于所述凹槽(10.1)，箱體延長體(2.1)上相應(yīng)位置處設(shè)置有一凸臺(tái)(2.2)，凸臺(tái)(2.2)中心設(shè)有一螺柱(18)或拉銷II(27)，螺柱(18)或拉銷II(27)前端與從動(dòng)棘輪(10)外壁面上的凹槽(10.1)形狀相配合。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可快速轉(zhuǎn)換切削方式的錨桿鉆機(jī)，其特 征在于所述從動(dòng)棘輪(10)的內(nèi)孔套置于輸出軸(3)上，從動(dòng)棘輪(10)的外緣通 過軸承裝置于箱體延長體(2.1)內(nèi)壁面上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可快速轉(zhuǎn)換切削方式的錨桿鉆機(jī)，其特 征在于所述從動(dòng)棘輪(10)的內(nèi)孔通過軸承裝置于輸出軸3上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可快速轉(zhuǎn)換切削方式的錨桿鉆機(jī)，其特 征在于所述從動(dòng)棘輪(10)中部固定套接有套筒7，凹槽(10.1)開設(shè)在套筒(7) 的外壁面上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2、 3或4所述的一種可快速轉(zhuǎn)換切削方式的錨桿 鉆機(jī)，其特征在于所述主動(dòng)棘輪(12)和從動(dòng)棘輪(10)相配合的端面是帶有鋸 齒形或波紋形的齒面。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1、 2、 3或4所述的一種可快速轉(zhuǎn)換切削方式的錨桿 鉆機(jī)，其特征在于所述主動(dòng)棘輪(12)與從動(dòng)棘輪(10)之間嵌置有彈簧(11)， 彈簧(11)套置于輸出軸(3)上，并嵌置于主動(dòng)棘輪(12)下端臺(tái)階孔與從動(dòng)棘輪 (IO)上端臺(tái)階孔之間。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種可快速轉(zhuǎn)換切削方式的錨桿鉆機(jī)，其特 征在于所述主動(dòng)棘輪(12)與從動(dòng)棘輪(10)之間嵌置有彈簧(11)，彈簧(11虔置 于輸出軸(3)上，并嵌置于主動(dòng)棘輪(12)下端臺(tái)階孔與從動(dòng)棘輪(10)上端臺(tái)階 孔之間。
8、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種可快速轉(zhuǎn)換切削方式的錨桿鉆機(jī)，其特 征在于所述套筒(7)用鍵(8)固定連接于從動(dòng)棘輪(10)中部。
9、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可快速轉(zhuǎn)換切削方式的錨桿鉆機(jī)，其特 征在于所述從動(dòng)棘輪(10)的外緣通過軸承III(6)和軸承IV(9)裝置于箱體延長 體(2.1)內(nèi)壁面上。
10、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種可快速轉(zhuǎn)換切削方式的錨桿鉆機(jī)，其 特征在于所述從動(dòng)棘輪(10)的外緣通過軸承ni(6)和軸承IV(9)裝置于箱體延 長體(2.1)內(nèi)壁面上，所述套筒(7)嵌置于軸承m(6)與軸承IV(9)之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可快速轉(zhuǎn)換切削方式的錨桿鉆機(jī)，包括切削機(jī)構(gòu)，切削機(jī)構(gòu)輸出軸(3)，輸出軸上部固定有主動(dòng)棘輪(12)，主動(dòng)棘輪下方的輸出軸上設(shè)置有從動(dòng)棘輪(10)，從動(dòng)棘輪的中間通過軸承裝置于減速箱的箱體延長體(2.1)內(nèi)壁面上或輸出軸上，從動(dòng)棘輪(10)的下端通過軸承Ⅱ(5)裝置于箱體延長體(2.1)內(nèi)壁面上，從動(dòng)棘輪(10)外壁面上沿圓周方向開設(shè)若干個(gè)凹槽(10.1)，相應(yīng)于所述凹槽(10.1)，箱體延長體(2.1)上相應(yīng)位置處設(shè)置有一凸臺(tái)(2.2)，凸臺(tái)(2.2)中心設(shè)有一螺柱(18)或拉銷Ⅱ(27)，螺柱(18)或拉銷Ⅱ(27)前端與從動(dòng)棘輪(10)外壁面上的凹槽(10.1)形狀相配合。本發(fā)明可在純旋轉(zhuǎn)切削和沖擊旋轉(zhuǎn)切削方式間快速切換、并可實(shí)現(xiàn)沖擊旋轉(zhuǎn)切削狀態(tài)下對低硬度、低強(qiáng)度巖石的純旋轉(zhuǎn)切削，真正實(shí)現(xiàn)安全、高效鉆孔。
文檔編號E21B3/00GK101148971SQ200710135100
公開日2008年3月26日 申請日期2007年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月24日
發(fā)明者陽 劉 申請人:江陰礦安機(jī)械有限公司;劉 陽