一種液壓衝擊動力頭的製作方法

2023-09-20 09:23:20

本發明涉及衝擊鑽製造領域，特別涉及到一種液壓衝擊動力頭。

背景技術：

當前橋梁、港口、水利、高層建築工程施工的特點是地層複雜、孔徑加大、深度加深，對於砂層、卵礫層、漂石層和基巖，衝擊鑽進是最有效的鑽進方法之一，機械作業效率較高，效益好。而液壓缸衝擊具有工作平穩、噪音小、操作方便、省力,可無級調節衝程和衝次，能過載保護並可實現自動控制等液壓傳動的優點，更是得到較大範圍的使用。但是由於液壓衝擊動力頭體積較大、結構複雜，給衝擊鑽的運輸和使用帶來較大不便，限制了衝擊鑽的使用範圍。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是提供一種液壓衝擊動力頭，其結構簡單，分體式連接，便於運輸，減少了地域環境對衝擊鑽的限制。

本發明解決其技術問題所採用的技術方案：一種液壓衝擊動力頭，包括依次連接的衝擊機構、旋轉機構、反打機構，其特徵在於，所述衝擊機構外側安裝有換向機構，所述旋轉機構上至少安裝有一臺馬達一併且可以加裝至少一臺馬達二。

優選地，所述衝擊機構包括與所述換向機構一體化的中缸體、與所述中缸體一端連接的上缸體、設於所述中缸體和所述上缸體內部的活塞，所述中缸體另一端與所述旋轉機構連接。

優選地，所述旋轉機構包括與所述中缸體連接的後蓋、與所述後蓋連接並且分別安裝有馬達一和馬達二的殼體、與殼體連接的前蓋、一部分穿入由所述連接後蓋、所述殼體和所述前蓋構成的空腔內的花鍵軸，所述花鍵軸另一部分穿過所述反打機構；所述後蓋與所述花鍵軸之間設有小軸承座，所述小軸承座與所述花鍵軸之間設有後銅套，所述花鍵軸與所述殼體、所述前蓋之間設有與所述小軸承座連接的花鍵套，所述花鍵套後端與所述殼體之間設有大齒輪，所述花鍵套前端與所述前蓋之間設有大軸承座。

優選地，所述反打機構包括與前蓋連接的反打殼體、設置在所述反打殼體內部的前銅套，所述花鍵軸另一部分穿過所述反打殼體和所述前銅套，所述反打殼體與所述花鍵軸之間設有蝶形彈簧以及設在所述蝶形彈簧兩端部的墊圈。

優選地，所述中缸體兩側分別安裝有蓄能器一和蓄能器二，所述蓄能器一包括與所述中缸體一側相連的蓄能器一底座、與所述蓄能器一底座連接的蓄能器一蓋、所述蓄能器一底座上設置的皮碗一、所述蓄能器一蓋上設有的氮氣注入閥一，所述蓄能器二包括與所述中缸體另一側相連的蓄能器二底座、與所述蓄能器二底座連接的蓄能器二蓋、所述蓄能器二底座上設置的皮碗二、所述蓄能器二蓋上設有的氮氣注入閥二。

優選地，所述換向機構設置在所述中缸體內側，所述換向機構包括所述換向殼內設有組裝在一起的閥體和閥套，還包括所述換向殼端部安裝有閥蓋。

優選地，所述馬達一固定在所述殼體一側端面上，所述馬達一的輸出軸伸入所述殼體內部並與齒輪一的內圈齒輪嚙合，所述齒輪一前端與所述殼體之間設有軸承一，位於位於所述殼體另一側端面上設有將軸承一定位的軸承蓋一。

優選地，所述馬達二固定在所述殼體另一側端面上，所述馬達二的輸出軸伸入所述殼體內部並與齒輪二的內圈齒輪嚙合，所述齒輪二前端與所述殼體之間設有軸承二，位於位於所述殼體另一側端面上設有將軸承二定位的軸承蓋二。

優選地，所述齒輪一和所述齒輪二的外圈齒輪均與所述大齒輪嚙合。

本發明有益效果是，可拆卸的固定連接方式使得本發明方便拆卸，便於運送及維護；中缸體上安裝蓄能器一，進一步提高鑽頭衝擊力；可選擇設置兩個、三個或者更多馬達，動力大，鑽探效果好；本發明採用液壓傳動方式為鑽機提供動力，完成同一作業只為氣動鑽機的一半到三分之一左右，縮短鑽孔時間，提高鑽孔速度；適用範圍廣；設置防塵蓋，有效的避免在鑽探過程中，塵土進入衝擊鑽內部，造成整體故障，縮短使用壽命；減少工作量，提高工作效率；

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是本發明一種液壓衝擊動力頭俯視圖。

圖2是本發明一種液壓衝擊動力頭剖面圖。

圖3是本發明一種液壓衝擊動力頭剖面圖。

附圖中：

1、衝擊機構11、換向機構111、閥體

112、換向殼體113、閥套114、閥蓋

12、中缸體13、上缸體14、活塞

15、蓄能器一151、蓄能器一底座152、蓄能器一蓋

153、皮碗一154、氮氣注入閥一16、蓄能器二

161、蓄能器二底座162、蓄能器二蓋163、皮碗二

164、氮氣注入閥二2、旋轉機構20、大齒輪

21、後蓋22、馬達一23、馬達二

24、殼體25、前蓋26、花鍵軸

27、小軸承座28、後銅套29、大軸承座

221、齒輪一222、軸承一223、軸承蓋一

231、齒輪一232、軸承二222、軸承蓋二

3、反打機構31、反打殼體32、前銅套

33、蝶形彈簧34、墊圈

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。

圖1是本發明的俯視圖，圖2是圖1a-a方向的剖面圖，圖3是圖1b-b方向的剖面圖。

如圖所示，本發明一種液壓衝擊動力頭，包括依次連接的衝擊機構1、旋轉機構2、反打機構3，所述衝擊機構1外側安裝有換向機構11，所述旋轉機構2的殼體上分別安裝有馬達一22和馬達二23。所述馬達可以使用串聯和並聯兩種工作狀態。當採用串聯模式為花鍵軸26提供動力時，動力頭可獲得高速的傳動動力，較小的輸出扭矩；當兩臺馬達採用並聯模式為花鍵軸26提供動力時，動力頭可獲得低速的傳動動力，較大的輸出扭矩，通過控制裝置改變馬達之間串聯或者並聯的連接關係，為鑽杆提供動力，從而滿足不同的工作環境。

所述衝擊機構1包括外側安裝有換向機構11的中缸體12、與所述中缸體12一端連接的上缸體13、設於所述中缸體12和所述上缸體13內部的活塞14，所述中缸體12另一端與所述旋轉機構2連接。

所述旋轉機構2包括與所述中缸體12連接的後蓋21、與所述後蓋21連接並且分別安裝有馬達一22和馬達二23的殼體24、與殼體24連接的前蓋25、一部分穿入由所述連接後蓋21、所述殼體24和所述前蓋25構成的空腔內的花鍵軸26，所述花鍵軸26另一部分穿過所述反打機構3；所述後蓋21與所述花鍵軸26之間設有小軸承座27，所述小軸承座27與所述花鍵軸26之間設有後銅套28，所述花鍵軸26與所述殼體24、所述前蓋25之間設有與所述小軸承座27連接的花鍵套26，所述花鍵套26後端與所述殼體24之間設有大齒輪20，所述花鍵套26前端與所述前蓋25之間設有大軸承座29。

所述反打機構3包括與前蓋25連接的反打殼體31、設置在所述反打殼體內部的前銅套32，所述花鍵軸26另一部分穿過所述反打殼體31和所述前銅套32，所述反打殼體31與所述花鍵軸26之間設有蝶形彈簧33以及設在所述蝶形彈簧33兩端部的墊圈34。

所述中缸體12兩側分別安裝有蓄能器一15和蓄能器二16，所述蓄能器一15包括與所述中缸體12一側相連的蓄能器一底座151、與所述蓄能器一底座151連接的蓄能器一蓋152、所述蓄能器一底座151上設置的皮碗一153、所述蓄能器一蓋152上設有的氮氣注入閥一154，所述蓄能器二16包括與所述中缸體12另一側相連的蓄能器二底座161、與所述蓄能器二底座161連接的蓄能器二蓋162、所述蓄能器二底座161上設置的皮碗二163、所述蓄能器二蓋162上設有的氮氣注入閥二164，通過氮氣注入閥一154和氮氣注入閥二164充入氮氣至蓄能器內部，可用於調節蓄能器腔內的壓強，起到充能和釋放能量的作用。

所述換向機構11設置在所述中缸體12內側，所述換向機構11包括所述換向殼112內設有組裝在一起的閥體111和閥套113，還包括所述換向殼112端部安裝有閥蓋114。

所述馬達一22固定在所述殼體24一側端面上，所述馬達一22的輸出軸伸入所述殼體24內部並與齒輪一221的內圈齒輪嚙合，所述齒輪一221前端與所述殼體24之間設有軸承一222，位於位於所述殼體24另一側端面上設有將軸承一222定位的軸承蓋一223。

所述馬達二23固定在所述殼體24另一側端面上，所述馬達二22的輸出軸伸入所述殼體24內部並與齒輪二231的內圈齒輪嚙合，所述齒輪二231前端與所述殼體24之間設有軸承二232，位於位於所述殼體24另一側端面上設有將軸承二232定位的軸承蓋二233。

所述齒輪一221和所述齒輪二231的外圈齒輪均與所述大齒輪20嚙合。

將液壓衝擊動力頭固定在鑽機上，在花鍵軸26的端部安裝鑽頭，工作時，由於馬達一22和馬達二23是液壓馬達，需要通過外部動力站對馬達一22和馬達二23提供動力，通過馬達一22帶動齒輪一221和馬達二23帶動齒輪二231從而帶動與齒輪一221和齒輪二231嚙合的大齒輪20的轉動，由於大軸承座29與大齒輪20之間通過鍵卡位連接，使得大軸承座29隨之轉動從而帶動與大軸承座29卡位連接的花鍵軸26的轉動繼而帶動鑽頭的轉動工作；

活塞14在中缸體12內進行衝擊運動並通過換向機構11實現活塞14運動方向的改變，在當液壓油流入中缸體12下部高壓腔內時推動活塞14在中缸體12內向上移動，當活塞14移動到一定位置時，中缸體12內部連接換向機構11的油道打開，從而推動閥體111克服彈簧的阻力發生位移，閥體111移動到一定位置時換向機構11上的油路和中缸體12上部的高壓腔相通，此時活塞14的運動方向發生改變，對著花鍵軸26做高速向下衝擊，產生破碎巖石的衝擊能，此時閥體111由於彈簧的阻力復位，完成一個衝擊動作的循環；

通過蓄能器一15和蓄能器二16增加活塞14的打擊力以及吸收中缸體12內部液壓油的反作用力；

由於鑽機在做向上提升過程中難免會遇到發生鑽杆卡住的問題，由於蝶形彈簧33在未受到外力作用時初始高度能夠託住花鍵軸26的肩部，當活塞14衝擊花鍵軸26，花鍵軸26擠壓蝶形彈簧33，蝶形彈簧33受到外力作用形成反作用力，使得花鍵軸26產生震動，從而用來克服拔杆時的卡杆現象，同時吸收一部分衝擊能，有效保護設備的各個零部件，提高設備使用壽命。

儘管上面對本發明說明性的具體實施方式進行了描述，以便於本技術領域的技術人員能夠理解本發明，但是本發明不僅限於具體實施方式的範圍，對本技術領域的普通技術人員而言，只要各種變化只要在所附的權利要求限定和確定的本發明精神和範圍內，一切利用本發明構思的發明創造均在保護之列。