具有實時監(jiān)測刀具轉(zhuǎn)速功能的豎井鉆機刀具的制作方法
【專利摘要】具有實時監(jiān)測刀具轉(zhuǎn)速功能的豎井鉆機刀具，包括豎井鉆機控制器、電容式接近開關(guān)、橡膠塊、耐磨刀座和盤形刀具，盤形刀具設(shè)在耐磨刀座上；盤形刀具包括刀軸和刀體，刀軸兩端均通過連接銷軸固定在耐磨刀座上，刀軸左高右低傾斜設(shè)置且刀軸的中心線與水平面的夾角為10°?40°，刀軸上自左向右沿軸向方向依次設(shè)有第一滾動軸承、推力軸承和第二滾動軸承，刀軸分別與第一滾動軸承、推力軸承和第二滾動軸承為過渡配合；本實用新型耐磨性高、排渣順暢、節(jié)約施工成本、維修周期長且能夠?qū)崟r監(jiān)測刀具轉(zhuǎn)速，實時監(jiān)測刀具的使用狀態(tài)。
【專利說明】
具有實時監(jiān)測刀具轉(zhuǎn)速功能的豎井鉆機刀具
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于地下工程應(yīng)用中的豎井鉆具技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及具有實時監(jiān)測刀具轉(zhuǎn)速功能的豎井鉆機刀具。
【背景技術(shù)】
[0002]在采礦工程和隧道施工領(lǐng)域，豎井鉆機施工方法的應(yīng)用越來越廣泛。采礦工程和隧道施工地質(zhì)條件復(fù)雜，同時地下工作空間有限，對豎井鉆機及其刀具的要求特別高。豎井鉆機用刀具是直接與巖肩、碎石接觸的零件，易磨損而需要及時更換，其中，刀具裝置的質(zhì)量又直接影響到豎井鉆機的切削效果及掘進速度，這就要求豎井鉆機、刀具和刀座具有很高的耐磨性。
[0003]傳統(tǒng)的豎井鉆機用刀具在使用過程中反映出的問題為:因耐磨性差，容易出現(xiàn)刀具過早失效的現(xiàn)象，刀具結(jié)構(gòu)不合理排渣不順暢；同時刀座磨損較嚴重，從而需要頻繁更換新的豎井鉆機用刀具，耗費大量人力、財力和物力，造成使用成本較高，另外如果及時發(fā)現(xiàn)刀具異常損壞或停止轉(zhuǎn)動，及時維修或更換刀具，則可避免豎井鉆機施工中的更大物料消耗;因此，迫切需要研制一種超耐磨的豎井鉆機用刀具來解決當前面臨的問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種耐磨性高、排渣順暢、節(jié)約施工成本、維修周期長的具有實時監(jiān)測刀具轉(zhuǎn)速功能的豎井鉆機刀具。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案:具有實時監(jiān)測刀具轉(zhuǎn)速功能的豎井鉆機刀具，包括豎井鉆機控制器、電容式接近開關(guān)、橡膠塊、耐磨刀座和盤形刀具，盤形刀具設(shè)在耐磨刀座上;盤形刀具包括刀軸和刀體，刀軸兩端均通過連接銷軸固定在耐磨刀座上，刀軸左高右低傾斜設(shè)置且刀軸的中心線與水平面的夾角為10°-40°，刀軸上自左向右沿軸向方向依次設(shè)有第一滾動軸承、推力軸承和第二滾動軸承，刀軸分別與第一滾動軸承、推力軸承和第二滾動軸承為過渡配合，刀體內(nèi)設(shè)有軸承室，第一滾動軸承、推力軸承和第二滾動軸承的外圈與軸承室內(nèi)壁過渡配合;刀體內(nèi)在軸承室左側(cè)設(shè)有用于限定第一滾動軸承位置的擋圈，刀體右端內(nèi)圈螺紋連接有用于壓緊第二滾動軸承的螺紋壓蓋，刀軸兩端均設(shè)有軸承套，右側(cè)的軸承套位于螺紋壓蓋與刀軸之間，左側(cè)的軸承套位于刀體與刀軸之間；刀體外型呈左細右粗的圓錐體結(jié)構(gòu)，刀體外表面沿徑向方向設(shè)有切削齒，耐磨刀座外表面設(shè)有凹槽，凹槽內(nèi)固定嵌設(shè)有凸出于耐磨刀座外表面的耐磨齒;切削齒和耐磨齒均由聚晶金剛石復(fù)合片制成;刀體外表面周向至少設(shè)有一條排渣槽；
[0006]橡膠塊固定在刀體上，電容式接近開關(guān)通過快速連接機構(gòu)可拆卸連接在耐磨刀座內(nèi)側(cè)，電容式接近開關(guān)與橡膠塊相對應(yīng)設(shè)置;快速連接機構(gòu)包括長方體的裝配盒，裝配盒通過固定螺栓固定在耐磨刀座內(nèi)側(cè)壁上，裝配盒前側(cè)面開口，裝配盒前側(cè)面設(shè)有用于封堵開口的蓋體，裝配盒側(cè)面開設(shè)有與橡膠塊對應(yīng)的感應(yīng)窗口，以設(shè)有感應(yīng)窗口的側(cè)面為裝配盒的左側(cè)面，裝配盒的上側(cè)面和裝配盒的下側(cè)面的內(nèi)壁均設(shè)有燕尾槽，裝配盒的后側(cè)面開設(shè)有穿線孔，電容式接近開關(guān)的上下兩側(cè)均設(shè)有燕尾凸棱，電容式接近開關(guān)通過燕尾凸棱自前向后插設(shè)在燕尾槽內(nèi)；電容式接近開關(guān)通過穿設(shè)在穿線孔內(nèi)的信號線與豎井鉆機控制器連接。
[0007]耐磨齒外型均為圓柱體型，切削齒凸出于刀體外表面的形狀為球形。
[0008]排渣槽的橫截面為圓弧結(jié)構(gòu)。
[0009]刀軸上設(shè)有注油孔，注油孔連通外界與第一滾動軸承、推力軸承和第二滾動軸承；注油孔的進油口處設(shè)有螺紋連接有內(nèi)六角螺栓。
[0010]右側(cè)的軸承套與螺紋壓蓋之間設(shè)有第一密封圈，左側(cè)的軸承套與刀體之間設(shè)有第二密封圈，每個軸承套與刀軸之間設(shè)有第三密封圈，螺紋壓蓋與刀軸之間設(shè)有第四密封圈。
[0011]采用上述技術(shù)方案，本實用新型具有以下有益效果:
[0012](I)盤形刀具正常工作時，電容式接近開關(guān)檢測到刀體上的橡膠塊，實時通過信號線傳輸?shù)截Q井鉆機控制器上，然后刀體轉(zhuǎn)動一周，電容式接近開關(guān)第二次檢測到刀體上的橡膠塊，并將信號傳輸給豎井鉆機控制器，通過接收到兩次信號之間的時間間隔可以計算出盤形刀具的轉(zhuǎn)速，可實時了解盤形刀具的正常工作狀態(tài)，如果相對很長的時間內(nèi)電容式接近開關(guān)沒有檢測到刀體上的橡膠塊，則可以判斷盤形刀具上的刀體停止轉(zhuǎn)動，已經(jīng)發(fā)生異常損壞，可及時更換維修盤形刀具，從而避免因未及時維修或更換盤形刀具，從而破壞其它部件，避免了豎井鉆機施工中更大的物料消耗；
[0013](2)通過在耐磨刀座外表面增加固定由聚晶金剛石復(fù)合片制成的耐磨齒，大大增加了豎井鉆機刀具的耐磨性;通過刀體外表面徑向設(shè)有由聚晶金剛石復(fù)合片制成的切削齒，替代了傳統(tǒng)的硬質(zhì)合金切削齒，提高了切削齒的耐磨性，減少了豎井鉆機刀具的更換次數(shù)，進而降低了施工成本，提高作業(yè)效率；
[0014](3)刀體外表面周向至少設(shè)有一條排渣槽，排渣槽的槽底為圓弧結(jié)構(gòu)，排渣槽設(shè)計合理，使巖石肩的流動順暢，從而減少了巖石肩對刀體的磨損，延長了刀體的使用壽命；
[0015](4)刀軸上設(shè)有注油孔，注油孔連通外界與第一滾動軸承、推力軸承和第二滾動軸承，通過注油孔向第一滾動軸承、推力軸承和第二滾動軸承上注入潤滑油，增加了第一滾動軸承、推力軸承和第二滾動軸承的使用壽命，右側(cè)的軸承套與螺紋壓蓋之間設(shè)有第一密封圈，左側(cè)的軸承套與刀體之間設(shè)有第二密封圈，每個軸承套與刀軸之間設(shè)有第三密封圈，螺紋壓蓋與刀軸之間設(shè)有第四密封圈，第一密封圈、第二密封圈、第三密封圈和第四密封圈用于密封刀軸與刀體之間的潤滑油，防止?jié)櫥屯庑?，?nèi)六角螺栓用于封堵注油孔；
[0016](5)螺紋壓蓋與軸承套均用于固定第一滾動軸承、推力軸承和第二滾動軸承，防止其在施工時，沿刀軸移動。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0018]圖2是電容式接近開關(guān)裝配的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3是圖2中A-A處的剖視圖。
【具體實施方式】
[0020]如圖1-3所示，本實用新型的具有實時監(jiān)測刀具轉(zhuǎn)速功能的豎井鉆機刀具，包括豎井鉆機控制器20、電容式接近開關(guān)21、橡膠塊22、耐磨刀座I和盤形刀具，盤形刀具設(shè)在耐磨刀座I上;盤形刀具包括刀軸2和刀體3，刀軸2兩端均通過連接銷軸4固定在耐磨刀座I上，刀軸2左高右低傾斜設(shè)置且刀軸2的中心線與水平面的夾角為10°-40°，刀軸2上自左向右沿軸向方向依次設(shè)有第一滾動軸承5、推力軸承6和第二滾動軸承7，刀軸2分別與第一滾動軸承
5、推力軸承6和第二滾動軸承7為過渡配合，刀體3內(nèi)設(shè)有軸承室，第一滾動軸承5、推力軸承6和第二滾動軸承7的外圈與軸承室內(nèi)壁過渡配合;刀體3內(nèi)在軸承室左側(cè)設(shè)有用于限定第一滾動軸承5位置的擋圈19;刀體3右端螺紋連接有用于壓緊第二滾動軸承的螺紋壓蓋8，刀軸2兩端均設(shè)有軸承套9，右側(cè)的軸承套9位于螺紋壓蓋8與刀軸2之間，左側(cè)的軸承套9位于刀體3與刀軸2之間；刀體外型呈左細右粗的圓錐體結(jié)構(gòu)，刀體3外表面沿徑向方向設(shè)有切削齒10，耐磨刀座I外表面設(shè)有凹槽，凹槽內(nèi)固定嵌設(shè)有凸出于耐磨刀座I外表面的耐磨齒11;切削齒10和耐磨齒11均由聚晶金剛石復(fù)合片制成；刀體3外表面周向至少設(shè)有一條排渣槽
12ο
[0021]橡膠塊22固定在刀體3上，電容式接近開關(guān)21通過快速連接機構(gòu)可拆卸連接在耐磨刀座I內(nèi)側(cè)，電容式接近開關(guān)21與橡膠塊22相對應(yīng)設(shè)置;快速連接機構(gòu)包括長方體的裝配盒23，裝配盒23通過固定螺栓27固定在耐磨刀座I內(nèi)側(cè)壁上，裝配盒23前側(cè)面開口，裝配盒23前側(cè)面設(shè)有用于封堵開口的蓋體29，裝配盒23側(cè)面開設(shè)有與橡膠塊22對應(yīng)的感應(yīng)窗口24，以設(shè)有感應(yīng)窗口 24的側(cè)面為裝配盒23的左側(cè)面，裝配盒23的上側(cè)面和裝配盒23的下側(cè)面的內(nèi)壁均設(shè)有燕尾槽26，裝配盒23的后側(cè)面開設(shè)有穿線孔30，電容式接近開關(guān)21的上下兩側(cè)均設(shè)有燕尾凸棱25，電容式接近開關(guān)21通過燕尾凸棱25自前向后插設(shè)在燕尾槽26內(nèi)；電容式接近開關(guān)21通過穿設(shè)在穿線孔30內(nèi)的信號線31與豎井鉆機控制器20連接。
[0022]耐磨齒11外型為圓柱體形，切削齒10凸出于刀體3外表面的形狀為球形。
[0023]排渣槽12的橫截面為圓弧結(jié)構(gòu)。
[0024]刀軸2上設(shè)有注油孔13，注油孔13連通外界與第一滾動軸承5、推力軸承6和第二滾動軸承7 ；注油孔13的進油口處設(shè)有螺紋連接有內(nèi)六角螺栓14。
[0025]右側(cè)的軸承套9與螺紋壓蓋8之間設(shè)有第一密封圈15，左側(cè)的軸承套9與刀體3之間設(shè)有第二密封圈16，每個軸承套9與刀軸2之間設(shè)有第三密封圈17，螺紋壓蓋8與刀軸2之間設(shè)有第四密封圈18。
[0026]本裝置通過在耐磨刀座I外表面增加固定由聚晶金剛石復(fù)合片制成的耐磨齒11，大大增加了豎井鉆機刀具的耐磨性;通過刀體3外表面徑向設(shè)有由聚晶金剛石復(fù)合片制成的切削齒10，替代了傳統(tǒng)的硬質(zhì)合金切削齒10，提高了切削齒10的耐磨性;刀體3外表面周向至少設(shè)有一條排渣槽12，排渣槽12的槽底為圓弧結(jié)構(gòu)，排渣槽12設(shè)計合理，使巖石肩的流動順暢，從而減少了巖石肩對刀體3的磨損;刀軸2上設(shè)有注油孔13，注油孔13連通外界與第一滾動軸承5、推力軸承6和第二滾動軸承7，通過注油孔13向第一滾動軸承5、推力軸承6和第二滾動軸承7上注入潤滑油，增加了第一滾動軸承5、推力軸承6和第二滾動軸承7的使用壽命，右側(cè)的軸承套9與螺紋壓蓋8之間設(shè)有第一密封圈15，左側(cè)的軸承套9與刀體3之間設(shè)有第二密封圈16，每個軸承套9與刀軸2之間設(shè)有第三密封圈17，螺紋壓蓋8與刀軸2之間設(shè)有第四密封圈18，第一密封圈15、第二密封圈16、第三密封圈17和第四密封圈18用于密封刀軸2與刀體3之間的潤滑油，防止?jié)櫥屯庑?螺紋壓蓋8與軸承套9均用于固定第一滾動軸承5、推力軸承6和第二滾動軸承7，防止其在施工時，沿刀軸2移動。
[0027]另外盤形刀具正常工作時，電容式接近開關(guān)21檢測到刀體上的橡膠塊22，實時通過信號線傳輸?shù)截Q井鉆機控制器20上，然后刀體3轉(zhuǎn)動一周，電容式接近開關(guān)21第二次檢測到刀體3上的橡膠塊22，并將信號傳輸給豎井鉆機控制器20，通過接收到兩次信號之間的時間間隔可以計算出盤形刀具的轉(zhuǎn)速，可實時了解盤形刀具的正常工作狀態(tài)，如果相對很長的時間內(nèi)電容式接近開關(guān)21沒有檢測到刀體上的橡膠塊22，則可以判斷盤形刀具上的刀體停止轉(zhuǎn)動，已經(jīng)發(fā)生異常損壞，可及時更換維修盤形刀具。
[0028]本實施例并非對本實用新型的形狀、材料、結(jié)構(gòu)等作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均屬于本實用新型技術(shù)方案的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.具有實時監(jiān)測刀具轉(zhuǎn)速功能的豎井鉆機刀具，其特征在于:包括豎井鉆機控制器、電容式接近開關(guān)、橡膠塊、耐磨刀座和盤形刀具，盤形刀具設(shè)在耐磨刀座上;盤形刀具包括刀軸和刀體，刀軸兩端均通過連接銷軸固定在耐磨刀座上，刀軸左高右低傾斜設(shè)置且刀軸的中心線與水平面的夾角為10°-40°，刀軸上自左向右沿軸向方向依次設(shè)有第一滾動軸承、推力軸承和第二滾動軸承，刀軸分別與第一滾動軸承、推力軸承和第二滾動軸承為過渡配合，刀體內(nèi)設(shè)有軸承室，第一滾動軸承、推力軸承和第二滾動軸承的外圈與軸承室內(nèi)壁過渡配合;刀體內(nèi)在軸承室左側(cè)設(shè)有用于限定第一滾動軸承位置的擋圈，刀體右端內(nèi)圈螺紋連接有用于壓緊第二滾動軸承的螺紋壓蓋，刀軸兩端均設(shè)有軸承套，右側(cè)的軸承套位于螺紋壓蓋與刀軸之間，左側(cè)的軸承套位于刀體與刀軸之間；刀體外型呈左細右粗的圓錐體結(jié)構(gòu)，刀體外表面沿徑向方向設(shè)有切削齒，耐磨刀座外表面設(shè)有凹槽，凹槽內(nèi)固定嵌設(shè)有凸出于耐磨刀座外表面的耐磨齒;切削齒和耐磨齒均由聚晶金剛石復(fù)合片制成；刀體外表面周向至少設(shè)有一條排渣槽； 橡膠塊固定在刀體上，電容式接近開關(guān)通過快速連接機構(gòu)可拆卸連接在耐磨刀座內(nèi)側(cè)，電容式接近開關(guān)與橡膠塊相對應(yīng)設(shè)置;快速連接機構(gòu)包括長方體的裝配盒，裝配盒通過固定螺栓固定在耐磨刀座內(nèi)側(cè)壁上，裝配盒前側(cè)面開口，裝配盒前側(cè)面設(shè)有用于封堵開口的蓋體，裝配盒側(cè)面開設(shè)有與橡膠塊對應(yīng)的感應(yīng)窗口，以設(shè)有感應(yīng)窗口的側(cè)面為裝配盒的左側(cè)面，裝配盒的上側(cè)面和裝配盒的下側(cè)面的內(nèi)壁均設(shè)有燕尾槽，裝配盒的后側(cè)面開設(shè)有穿線孔，電容式接近開關(guān)的上下兩側(cè)均設(shè)有燕尾凸棱，電容式接近開關(guān)通過燕尾凸棱自前向后插設(shè)在燕尾槽內(nèi)；電容式接近開關(guān)通過穿設(shè)在穿線孔內(nèi)的信號線與豎井鉆機控制器連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有實時監(jiān)測刀具轉(zhuǎn)速功能的豎井鉆機刀具，其特征在于:耐磨齒外型均為圓柱體型，切削齒凸出于刀體外表面的形狀為球形。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有實時監(jiān)測刀具轉(zhuǎn)速功能的豎井鉆機刀具，其特征在于:排渣槽的橫截面為圓弧結(jié)構(gòu)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有實時監(jiān)測刀具轉(zhuǎn)速功能的豎井鉆機刀具，其特征在于:刀軸上設(shè)有注油孔，注油孔連通外界與第一滾動軸承、推力軸承和第二滾動軸承;注油孔的進油口處設(shè)有螺紋連接有內(nèi)六角螺栓。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有實時監(jiān)測刀具轉(zhuǎn)速功能的豎井鉆機刀具，其特征在于:右側(cè)的軸承套與螺紋壓蓋之間設(shè)有第一密封圈，左側(cè)的軸承套與刀體之間設(shè)有第二密封圈，每個軸承套與刀軸之間設(shè)有第三密封圈，螺紋壓蓋與刀軸之間設(shè)有第四密封圈。
【文檔編號】E21D1/06GK205618165SQ201620440177
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年5月16日
【發(fā)明人】王瑞利, 陳會鴿, 王清彬, 孫晨磊, 崔文豪
【申請人】黃河科技學院