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)具也從最初的電動錨桿鉆機(jī)、液壓鉆機(jī)錨桿向以 壓縮空氣為動力的氣動錨桿鉆機(jī)轉(zhuǎn)變。由于安全性好、使用方便、加上氣 動馬達(dá)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩可隨負(fù)載變化而變化的特性，氣動錨桿鉆機(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，鉆機(jī)工
作時不平穩(wěn)，工人操作難度大，勞動效率反而低。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棘輪，主動棘輪下方的輸出軸上設(shè)置 有從動棘輪，從動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， 從動棘輪外壁面上沿圓周方向開設(shè)若干個凹槽，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，凸臺中心設(shè)有一螺柱或拉銷II，螺柱或 拉銷II前端與從動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中主動棘輪與從動棘輪分離狀態(tài)示意圖。 圖6為圖4中主動棘輪與從動棘輪嚙合狀態(tài)示意圖。 圖7為圖4中主動棘輪與從動棘輪另一種結(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、從動棘輪IO、彈簧ll、 主動棘輪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)動馬達(dá)旋轉(zhuǎn)，將動力傳遞到輸出軸，輸出軸帶動鉆桿 旋轉(zhuǎn)，同時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、主動棘輪12、從動棘輪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，主動棘輪12螺紋連接于輸出軸3上部，從動棘輪10置于 主動棘輪12下方，從動棘輪10的內(nèi)孔套置于輸出軸3上，從動棘輪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嵌置于主動棘輪12下端臺階孔與從動棘 輪10上端臺階孔之間。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2.2，凸臺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。所述主動棘輪12和從動棘輪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)動手柄15，螺柱18退出套筒7外壁面上的凹槽7.1，從動棘輪IO 與箱體延長體2.1分離。鉆孔時，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形成一個反向推力，帶動輸出軸上的主動棘 輪12向下移動，主動棘輪12與從動棘輪10嚙合，帶動從動棘輪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上的孔內(nèi)，從動棘輪10與箱體延長體2.1固 定，從動棘輪10將無法旋動。鉆孔時，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，從動棘輪10與主動棘輪12處 于分離狀態(tài)，此時，輸出軸帶動鉆頭作純旋轉(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，主動棘輪12被壓下，主動棘輪12與從
動棘輪10嚙合，此時，輸出軸在旋轉(zhuǎn)時將沿從動棘輪IO端面上的鋸齒或波紋做上下竄動，形成對鉆頭的軸向沖擊力，此時的切削過程為旋轉(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)上部固定有主動棘輪(12)，主動棘輪(12)下方的輸出軸(3)上設(shè)置有從動棘輪(10)，從動棘輪(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，從動棘輪(10)外壁面上沿圓周方向開設(shè)若干個凹槽(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(2.2)，凸臺(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 征在于所述從動棘輪(10)的內(nèi)孔套置于輸出軸(3)上，從動棘輪(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棘輪(12)和從動棘輪(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棘輪(12)與從動棘輪(10)之間嵌置有彈簧(11)， 彈簧(11)套置于輸出軸(3)上，并嵌置于主動棘輪(12)下端臺階孔與從動棘輪 (IO)上端臺階孔之間。
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 征在于所述主動棘輪(12)與從動棘輪(10)之間嵌置有彈簧(11)，彈簧(11虔置 于輸出軸(3)上，并嵌置于主動棘輪(12)下端臺階孔與從動棘輪(10)上端臺階 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棘輪(12)，主動棘輪下方的輸出軸上設(shè)置有從動棘輪(10)，從動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，從動棘輪(10)外壁面上沿圓周方向開設(shè)若干個凹槽(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(2.2)，凸臺(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