潛孔鑽機鑽杆聯軸器的製作方法

2023-07-11 17:48:46 1

專利名稱：潛孔鑽機鑽杆聯軸器的製作方法
技術領域：
潛孔鑽機鑽杆聯軸器技術領域[0001]本實用新型涉及工程鑿巖機械領域，特別涉及一種鑽機的部件。
背景技術：
[0002]鑽機是用於巖石鑽孔作業的一種工程機械，常用於爆破打孔作業及地質鑽探作業，大型鑽機掛載於挖掘機臂上以後，具有轉移靈活、使用方便、鑽孔效率高等優點，能有效提高工程施工的作業效率，已逐漸成為工程鑽機的主流設備。[0003]鑽機的鑽杆在鑽進時需同時進行旋轉運動和軸向進給運動，鑽杆由馬達和牙箱來驅動旋轉，牙箱固定於可沿鑽進方向移動的拖板上，同時，需要從鑽杆中部通入高壓排屑空氣。目前，為滿足鑽杆連接強度及排屑空氣通道的密封性等，鑽杆與牙箱的輸出端之間多採用硬連接，由於地質巖體硬度分布不均，導致鑽杆鑽進時為複雜的擾動工況，因此，採用硬連接的結構存在以下問題鑽杆容易疲勞斷裂，牙箱負載不穩定容易損壞，使用壽命縮短， 一旦鑽杆發生堵塞，則需將鑽杆放平後由人工疏通，工作量大，效率低。通常要採用價格昂貴的高強度鑽杆才能勉強維持一段時間的連續作業，而這類鑽杆的價格在每根三四千元左右，這無疑大大提高了施工成本。近年來，市面上也出現了一些鑽杆與牙箱動力輸出端採用聯軸器連接的鑽機，但這些聯軸器均存在結構複雜、可靠性差、容易損壞、氣密性差等不足。[0004]針對上述不足，需探索一種性能可靠的聯軸器，使其既能適應鑽杆的擾動工況，又能滿足通氣氣密性要求，以降低鑿巖鑽機對鑽杆的強度要求，延長鑽杆及設備的使用壽命， 降低使用成本。實用新型內容[0005]有鑑於此，本實用新型提供一種潛孔鑽機鑽杆聯軸器，該聯軸器採用球面定心密封結構，既能適應鑽杆的擾動工況，又能滿足通氣氣密性要求，可有效解決現有鑽杆連接結構對鑽杆要求高、氣密性差的技術問題。[0006]本實用新型通過以下技術手段解決上述技術問題[0007]本實用新型的潛孔鑽機鑽杆聯軸器，包括用於連接旋轉動力輸出端的上本體和用於連接鑽杆尾端的下本體，所述上本體和下本體上均沿鑽杆轉動軸線設置有用於輸送排屑空氣的通氣孔，上本體的下端設置凹槽，下本體的上端設置用於伸入凹槽後傳遞扭矩的凸塊，所述上本體與下本體的端面之間、凹槽與凸塊之間均留有間隙，上本體與下本體之間設置定心氣密結構。[0008]進一步，所述定心氣密結構包括設置於上本體下端的球面凹槽、設置於下本體上端的沉槽、與球面凹槽嵌合的定心半球和設置於沉槽內的彈性體，所述彈性體的兩端分別頂住定心半球的平面端和沉槽底端，所述定心半球和彈性體上均設置與上本體和下本體通氣孔形成密封氣流通道的氣孔。[0009]進一步，所述定心半球的平面端伸入沉槽內，所述沉槽內設置有用於頂住定心半球平面端的限位臺階。3[0010]進一步，所述彈性體由橡膠製成。[0011]進一步,還包括用於連接上本體與下本體的隨動螺栓組件,所述隨動螺栓組件包括螺杆、螺母、兩個隨動球體和兩個張緊簧，螺杆和螺母連接上本體和下本體，上本體和下本體的螺杆通孔外端均設置有半球槽，所述兩個隨動球體分別與上本體和下本體上的半球槽配合，所述兩個張緊簧中的一個設置於螺桿頭部與上本體的隨動球體之間，另一個設置於螺母與下本體的隨動球體之間。[0012]進一步，所述張緊簧為碟簧。[0013]進一步,所述隨動球體為半球體。[0014]進一步，所述隨動螺栓組件為至少兩組，並繞聯軸器軸線均布。[0015]本實用新型的有益效果本實用新型的潛孔鑽機鑽杆聯軸器，包括用於連接旋轉動力輸出端的上本體和用於連接鑽杆尾端的下本體，所述上本體和下本體上均沿鑽杆轉動軸線設置有用於輸送排屑空氣的通氣孔，上本體的下端設置凹槽，下本體的上端設置用於伸入凹槽後傳遞扭矩的凸塊，所述上本體與下本體的端面之間、凹槽與凸塊之間留有間隙， 上本體與下本體之間設置定心氣密結構，凸塊與凹槽之間的間隙可保證鑽杆擾動時所產生的彎曲大大減小，降低鑽杆疲勞斷裂的機率，也有效降低了施工對鑽杆的要求，相比於現有技術，採用本實用新型的聯軸器後使用價格為400元左右的鑽杆即可達到現有技術中採用 4000元左右鑽杆的效果，施工成本大大降低，另外，通過定心氣密結構可傳遞鑽杆鑽進時的軸向推力，並保證鑽杆無載荷時排屑空氣通道的密封性，在通道發生堵塞時，只需將鑽杆稍微提起，高壓空氣即可很容易地將堵塞疏通，使用方便高效。


[0016]
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步描述。[0017]圖I為本實用新型的結構示意圖；[0018]圖2為圖I的A-A剖視圖。
具體實施方式
[0019]以下將結合附圖對本實用新型進行詳細說明，如圖所示本實施例的潛孔鑽機鑽杆聯軸器，包括用於連接旋轉動力輸出端的上本體I和用於連接鑽杆尾端的下本體2，上本體I和下本體2上均設置有用於連接的內螺紋，所述上本體I和下本體2上均沿鑽杆轉動軸線設置有用於輸送排屑空氣的通氣孔3，上本體I的下端設置凹槽la，下本體2的上端設置用於伸入凹槽Ia後傳遞扭矩的凸塊2a，所述上本體I與下本體2的端面之間、凹槽Ia與凸塊2a之間均留有間隙，當鑽杆擾動時，該間隙可保持鑽杆尾端的自由度，防止鑽杆彎曲， 大大降低了鑽杆的疲勞斷裂的機率，上本體I與下本體2之間設置定心氣密結構，使上下本體之間不至於脫離，同時，也能保證排屑空氣通道的密封性。[0020]作為上述技術方案的進一步改進，所述定心氣密結構包括設置於上本體I下端的球面凹槽4、設置於下本體2上端的沉槽5、與球面凹槽4嵌合的定心半球6和設置於沉槽5 內的彈性體7，球面接觸既能實現定心作用，又能達到良好的密封效果，同時還能在鑽杆鑽進時傳遞軸向推力，另外，半球可採用鋼球線切割製成，一個鋼球可製造兩個定心半球，材料利用率高，有利於控制成本，所述彈性體7的兩端分別頂住定心半球6的平面端和沉槽5底端，所述定心半球6和彈性體7上均設置與上本體I和下本體2通氣孔形成密封氣流通道的氣孔8，彈性體始終處於壓縮狀態，既能保證其自身與定心半球的平面端之間的密封、 其自身與沉槽底部的密封，同時，其對定心半球施加彈力使定心半球緊貼球面凹槽，達到良好的密封效果，在鑽杆提起時，彈性體在彈力作用下伸長，繼續頂住定心半球，保證氣密性， 壓縮空氣不會損失壓力，易於將堵塞的鑽杆疏通。[0021]作為上述技術方案的進一步改進，所述定心半球6的平面端伸入沉槽5內，所述沉槽5內設置有用於頂住定心半球6平面端的限位臺階5a，鑽進時，該限位臺階傳遞軸向進給力，防止壓壞彈性體。[0022]作為上述技術方案的進一步改進，所述彈性體7由橡膠製成，易於製造，成本低。[0023]作為上述技術方案的進一步改進，還包括用於連接上本體I與下本體2的隨動螺栓組件，所述隨動螺栓組件包括螺杆9、螺母10、兩個隨動球體11和兩個張緊簧12，螺杆9 和螺母10連接上本體I和下本體2，上本體I和下本體2的螺杆通孔外端均設置有半球槽， 所述兩個隨動球體11分別與上本體I和下本體2上的半球槽配合，所述兩個張緊簧12中的一個設置於螺杆9頭部與上本體I的隨動球體之間，另一個設置於螺母10與下本體2的隨動球體之間，通過隨動球體和張緊簧結構，可保證在鑽杆擾動時，即下本體相對於上本體轉動時，螺杆的受力始終較小，避免螺杆出現彎曲損壞。[0024]作為上述技術方案的進一步改進，所述張緊簧12為碟簧，負荷大，行程短，所需空間小，組合使用方便，維修換裝容易，經濟安全性高。[0025]作為上述技術方案的進一步改進，所述隨動球體11為半球體，同樣可以採用鋼珠切割為兩個半球，生產效率高，成本低。[0026]作為上述技術方案的進一步改進，所述隨動螺栓組件為至少兩組，並繞聯軸器軸線均布，本實施例採用4組螺栓組件，受力條件佳，不易損壞。[0027]最後說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的宗旨和範圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求範圍當中。權利要求1.一種潛孔鑽機鑽杆聯軸器，其特徵在於包括用於連接旋轉動力輸出端的上本體 (I)和用於連接鑽杆尾端的下本體(2)，所述上本體(I)和下本體(2)上均沿鑽杆轉動軸線設置有用於輸送排屑空氣的通氣孔(3)，上本體(I)的下端設置凹槽(Ia)，下本體(2)的上端設置用於伸入凹槽(Ia)後傳遞扭矩的凸塊(2a)，所述上本體(I)與下本體(2)的端面之間、凹槽(Ia)與凸塊(2a)之間均留有間隙，上本體⑴與下本體⑵之間設置定心氣密結構。
2.根據權利要求I所述的潛孔鑽機鑽杆聯軸器，其特徵在於所述定心氣密結構包括設置於上本體(I)下端的球面凹槽(4)、設置於下本體(2)上端的沉槽(5)、與球面凹槽(4) 嵌合的定心半球(6)和設置於沉槽(5)內的彈性體(7)，所述彈性體(7)的兩端分別頂住定心半球(6)的平面端和沉槽(5)底端，所述定心半球(6)和彈性體(7)上均設置與上本體(I)和下本體(2)通氣孔形成密封氣流通道的氣孔(8)。
3.根據權利要求2所述的潛孔鑽機鑽杆聯軸器，其特徵在於所述定心半球(6)的平面端伸入沉槽(5)內，所述沉槽(5)內設置有用於頂住定心半球(6)平面端的限位臺階 (5a)。
4.根據權利要求3所述的潛孔鑽機鑽杆聯軸器，其特徵在於所述彈性體(7)由橡膠製成。
5.根據權利要求1-4任意一項所述的潛孔鑽機鑽杆聯軸器，其特徵在於還包括用於連接上本體(I)與下本體(2)的隨動螺栓組件，所述隨動螺栓組件包括螺杆(9)、螺母(10)、兩個隨動球體(11)和兩個張緊簧(12)，螺杆(9)和螺母(10)連接上本體(I)和下本體(2)，上本體(I)和下本體(2)的螺杆通孔外端均設置有半球槽，所述兩個隨動球體(11) 分別與上本體(I)和下本體(2)上的半球槽配合，所述兩個張緊簧(12)中的一個設置於螺杆(9)頭部與上本體(I)的隨動球體之間，另一個設置於螺母(10)與下本體(2)的隨動球體之間。
6.根據權利要求5所述的潛孔鑽機鑽杆聯軸器，其特徵在於所述張緊簧(12)為碟簧。
7.根據權利要求6所述的潛孔鑽機鑽杆聯軸器，其特徵在於所述隨動球體(11)為半球體。
8.根據權利要求7所述的潛孔鑽機鑽杆聯軸器，其特徵在於所述隨動螺栓組件為至少兩組，並繞聯軸器軸線均布。
專利摘要本實用新型公開了一種潛孔鑽機鑽杆聯軸器，包括上本體和下本體，上本體和下本體上均設置有通氣孔，上本體的下端設置凹槽，下本體的上端設置用於伸入凹槽後傳遞扭矩的凸塊，凹槽與凸塊之間留有間隙，上本體與下本體之間設置有定心氣密結構，凸塊與凹槽之間的間隙可避免鑽杆擾動時產生的彎曲，降低鑽杆疲勞斷裂的機率，相對於現有技術，採用本聯軸器後使用價格為400元左右的鑽杆即可達到現有技術中採用4000元左右鑽杆的效果，施工成本大大降低；定心氣密結構在鑽杆鑽進時起到傳遞軸向推力、在任何情況下起到氣體的密封的作用，保障排屑空氣通道的密封性，在通道發生堵塞時，只需將鑽杆稍微提起，高壓空氣即可很容易地將堵塞疏通，使用方便高效。
文檔編號E21B17/03GK202731768SQ20122032967
公開日2013年2月13日 申請日期2012年7月9日 優先權日2012年7月9日
發明者梁忠 申請人:重慶博山工程機械設備有限公司