[发明专利]内缸回转式水压凿岩机

说明书

本发明涉及一种以压力水为动力的冲击式凿岩机。 

现在已有单位、个人多年研制纯水压凿岩机，但还未用于工业生产。其结构原理与油压凿岩机相似。且均采用高压水(水压10～15MPa)，材质、技术精度要求高、难度大。难以推广使用。 

本发明只需一套中、低压水管路供压力水作动力。与风动凿岩机比较，省掉了压风设备及管路，降低能耗约三分之二，减少了噪音，消除了油雾、粉尘污染。与油压凿岩机比较，不需把高压油泵及管路搬置作业点，避免作业现场漏油污染。 

本发明的目的是通过下述途径实现的。 

内缸回转式水压凿岩机由机头，独特的回转机构和冲击机构、机尾组成。 

本发明采用中、低压水(油)作动力驱动。压力水经机头的长管中心孔→环形槽→轮毂进水孔→进入回转工作腔，带动叶片(可转动70度到80度)和轮毂转动(图2)。轮毂下端部伸出一带花键短轴与内缸上部的花键孔相连。带动内缸同步回转。内缸下部有凸齿与回转套上的凹齿啮合，通过回转套带动钎尾套及钎杆、钻头转动。 

冲击是利用内缸回转配流换向，使缸内冲击活塞作往复运动。即内缸上部和下部均开有四个孔，上、下孔从俯视看错开45度(图5)，内缸回转时，上、下孔分别接通对应外缸(外壳)上的进水孔和排水孔，达到配流换向之目的(图3、图4)。使活塞作往复运动打击钎尾套。为减缓冲击活塞空打和反程的冲击力，内缸上部和下部均置有增压缓冲气垫储能。机尾有进水孔连通进水通道和机尾上的环形水槽，再进入钎尾套中心，经钎杆中心孔冲洗炮眼排粉。 

本发明特点是： 

1、本发明是以内缸回转配流换向的，改变现有(传统)液压、气动凿岩机均利用活塞往复运动配流换向的原理。它同样也可利用油压、气压作动力驱动。当调节好进排气时差，可使压气在缸内充分膨胀作功而节能，并降低噪音。 

2、冲锤(活塞)是全端面受压推动，受压面积大，可采用中、低压水驱动，材质、加工制造易解决。而现有液压凿岩机冲锤是环形断面受压力，油压要求高。本机回转机构叶片受压面积大，因此扭力矩大。 

3、多孔同时进水和排水，水路畅通，减少进、排水阻力，适应压力水没有膨胀性的特性，可提高冲击功和效率，加大频率。 

4、动力水和排粉水合一，节省一套管路，降低成本。 

5、回转、冲击机构在同一轴线上(与风动相似)，细长紧凑，且回转机构扭力矩大，研制成功，可考虑冲、转一体的潜孔凿岩机。 

6、尤其对于深井开采的矿山，可利用地面与井下的自然落差产生压力水，节省了水泵，只稍增加矿井排水量。 

本发明是一种既节能、又安全、环保型机具。 

本发明结合附图中的实施例作进一步详细的描述。 

图1：内缸回转式水压凿岩机示意图(摘要附图) 

图2：回转机构截面图I-I视图(双腔) 

图3：冲击机构上进、排水孔截面图II-II视图 

图4：冲击机构下进、排水孔截面图III-III视图 

图5：内缸正面剖视、俯视剖面图 

图6：叶片压下闭合供水示意图IV-IV视图 

图7：另部件序号名称对照图 

结构(图1) 

水压凿岩机由机头3、机身(回转机构5、冲击机构15)、机尾23三部分组成，由二根长螺杆32紧固于一体。 

1、机头： 

由进水接头1、控制阀2、环形槽及长管4组成。 

2、回转机构(图2) 

分单环形腔、双环形腔、多环形腔。 

双腔结构：四片可转动一定角度(70°-80°)的叶片7，套装于轮毂9(转子)园孔内，轮毂套装在机头的长管4上，管有内孔通压力水，其外壁的适当位置有二条环形槽(每条环形槽约占圆周的100°)，此槽有孔与长管上的中心孔相通，当叶片通过隔离块后，轮毂上的孔与环形槽相通，高压水进入回转腔内，使叶片转动。 

3、冲击机构(图1、图2、图4) 

由冲击活塞17，可回转的内缸16(内套筒)和外缸15(外壳)组成。 

内缸上部与下部分别开有四个孔(每孔相隔90°，见图五)。上孔编号1、2、3、4，下孔编号1’、2’、3’、4’。上下孔从俯视图看错开45°。下端有突齿，与回转套20啮合。 

外缸是固定的，上部与下部对应于内缸部位有八个孔，即每45°有一进水孔和一个排水孔。排水孔与缸外的集水胶囊相通，由胶囊集中进入回水管。外壳有四条进水通道(每隔90°均布)由机头环形槽经回转机构外壳(或隔离块中的孔)至冲击机构下部。