專利名稱:一種液壓鉆機(jī)頂錘式?jīng)_擊旋轉(zhuǎn)動(dòng)力頭的制作方法
【專利摘要】一種液壓鉆機(jī)頂錘式?jīng)_擊旋轉(zhuǎn)動(dòng)力頭，包括沖擊機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述沖擊機(jī)構(gòu)包括打擊組、頻率組和限位組，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)組、倒打組、花鍵軸、倒打緩沖器，所述限位組通過油路分別與打擊組和頻率組連接，所述限位組控制打擊組的活塞運(yùn)動(dòng)，所述頻率組與打擊組連接并且控制打擊組的活塞的打擊頻率。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，沖擊頻率快、沖擊功大、適應(yīng)面廣、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)用于液壓錨桿鉆機(jī)上，而在巖土錨固工程中,大量遇到的是破碎巖石，砂卵石層,沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)方法是最優(yōu)選擇之一。
【專利說明】一種液壓鉆機(jī)頂錘式?jīng)_擊旋轉(zhuǎn)動(dòng)力頭

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種液壓鉆機(jī)頂錘式?jīng)_擊旋轉(zhuǎn)動(dòng)力頭。

【背景技術(shù)】
[0002]液壓錨桿鉆機(jī)主要應(yīng)用于電站、公路及鐵路等山體邊坡治理錨索加固、隧道管棚超前支護(hù)、基坑斜拉粧錨索、抗浮錨桿、地源熱泵井、路基加固、水電工程大壩基礎(chǔ)及壩身防滲處理、排水孔、礦山及采石場(chǎng)爆破孔、微型粧孔等工程。傳統(tǒng)液壓錨桿鉆機(jī)動(dòng)力頭是旋轉(zhuǎn)式液壓動(dòng)力頭，不具備沖擊功能，在遇到巖層，砂卵石層時(shí)，需要借助潛孔沖擊器來進(jìn)行破巖作業(yè)，需要匹配空壓機(jī)和沖擊器，施工費(fèi)用高，作業(yè)效率低。一些廠家采用液壓破碎錘接到回轉(zhuǎn)式動(dòng)力頭后面進(jìn)行沖擊功能擴(kuò)充，由于液壓破碎錘沖擊頻率低，單次沖擊力大，整體缺少打擊緩沖，所以容易損壞動(dòng)力頭。通過對(duì)巖層破碎作業(yè)的研宄，采用沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)這種回轉(zhuǎn)和沖擊聯(lián)合破巖的鉆進(jìn)方法，沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)方法主要是把高頻低能量的沖擊脈沖載荷傳給普通回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的硬質(zhì)合金鉆頭或金剛石鉆頭，由不斷移動(dòng)的軸向載荷和其它載荷綜合作用，進(jìn)行切削，研磨或壓碎巖石，同時(shí)在有節(jié)奏的動(dòng)載荷作用下，使巖石破碎，并在巖石內(nèi)部形成附加的疲勞應(yīng)力，而在巖土錨固工程中，大量遇到的是破碎巖石，砂卵石層。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足而提供一種解決不同圍巖頂板條件下的錨桿支護(hù)問題，沖擊頻率快，大大減低了成本，提高了效率的液壓鉆機(jī)頂錘式?jīng)_擊旋轉(zhuǎn)動(dòng)力頭。
[0004]本實(shí)用新型的目的通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0005]一種液壓鉆機(jī)頂錘式?jīng)_擊旋轉(zhuǎn)動(dòng)力頭，包括沖擊機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述沖擊機(jī)構(gòu)包括打擊組、頻率組和限位組，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)組、倒打組、花鍵軸、倒打緩沖器，所述限位組通過油路分別與打擊組和頻率組連接，所述限位組控制打擊組的活塞運(yùn)動(dòng)，所述頻率組與打擊組連接并且控制打擊組的活塞的打擊頻率，所述打擊組包括基座和安裝在基座內(nèi)的活塞，所述旋轉(zhuǎn)組包括齒輪箱和支撐座，所述倒打組包括倒打外殼、固定環(huán)和倒打活塞，所述齒輪箱通過支撐座安裝在鉆機(jī)的托座上，所述齒輪箱通過液壓馬達(dá)帶動(dòng)運(yùn)行，所述齒輪箱中部設(shè)有內(nèi)腔，所述齒輪箱的內(nèi)腔中安裝有花鍵軸，所述花鍵軸由齒輪箱的內(nèi)齒輪帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，所述基座安裝在所述齒輪箱上方，使得基座中的活塞置于齒輪箱內(nèi)腔的花鍵軸正上方，所述倒打外殼安裝在所述齒輪箱下方，所述固定環(huán)固定在倒打外殼內(nèi)，并且將設(shè)置在固定環(huán)中且套裝在所述花鍵軸外的倒打活塞與花鍵軸固定，所述花鍵軸的最大外徑的臺(tái)階限位在所述倒打活塞上，當(dāng)所述打擊組活塞向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，沖擊花鍵軸，同時(shí)所述倒打活塞在所述花鍵軸受到?jīng)_擊時(shí)起到緩沖的作用。
[0006]所述齒輪箱內(nèi)設(shè)有大齒輪、內(nèi)齒輪和小齒輪，所述小齒輪安裝在所述液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)軸上，所述小齒輪與大齒輪外齒嗤合，所述內(nèi)齒輪安裝在大齒輪內(nèi)，所述內(nèi)齒輪外齒與所述的大齒輪內(nèi)齒嚙合相配合，所述內(nèi)齒輪套裝在所述花鍵軸外并且與花鍵軸的鍵槽配合從而帶動(dòng)花鍵軸旋轉(zhuǎn)，所述花鍵軸可在內(nèi)齒輪內(nèi)沿軸向滑動(dòng)。
[0007]所述打擊組上安裝有高低切換閥，所述齒輪箱上安裝有兩個(gè)液壓馬達(dá)，所述高低速切換閥的兩個(gè)控制端分別與第一旋轉(zhuǎn)控制口和第二旋轉(zhuǎn)控制口連接，高低速切換閥的兩個(gè)進(jìn)油口分別與第一旋轉(zhuǎn)進(jìn)油口和第二旋轉(zhuǎn)進(jìn)油口連接，第一液壓馬達(dá)分別與第一旋轉(zhuǎn)進(jìn)油口和高低速切換閥連接，第二液壓馬達(dá)分別與第二旋轉(zhuǎn)進(jìn)油口和高低速切換閥連接，當(dāng)?shù)谝恍D(zhuǎn)控制口控制時(shí)，第一旋轉(zhuǎn)進(jìn)油口進(jìn)油依次通過高低速切換閥、第一液壓馬達(dá)、第二液壓馬達(dá)、再通過高低速切換閥到第二旋轉(zhuǎn)進(jìn)油口的油路上，此時(shí)兩個(gè)馬達(dá)串聯(lián)在一起并正轉(zhuǎn)，當(dāng)?shù)诙D(zhuǎn)進(jìn)油口進(jìn)油，依次通過高低速切換閥、第二液壓馬達(dá)、第一液壓馬達(dá)、再通過高低速切換閥到第一旋轉(zhuǎn)進(jìn)油口的油路上，此時(shí)兩個(gè)馬達(dá)串聯(lián)在一起并反轉(zhuǎn)。當(dāng)?shù)诙D(zhuǎn)控制口控制時(shí)，第一旋轉(zhuǎn)進(jìn)油口進(jìn)油時(shí)，高壓油同時(shí)通過第一液壓馬達(dá)和第二液壓馬達(dá)，此時(shí)兩個(gè)馬達(dá)并聯(lián)在一起并正轉(zhuǎn)，反之反轉(zhuǎn)。
[0008]所述倒打活塞設(shè)有一個(gè)進(jìn)油口和一個(gè)出油口，所述進(jìn)油口與打擊進(jìn)油口連接，出油口上安裝有節(jié)流接頭和倒打緩沖器。
[0009]所述限位組包括閥體和閥芯，所述打擊組包括前基座、活塞、前緩沖器、后緩沖器和后基座，所述限位組安裝在前基座上，所述前基座一端安裝在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)基座上，另一端卡裝有所述后基座，所述活塞安裝在所述前基座與后基座的內(nèi)腔中，所述前緩沖器安裝在所述的前基座上，所述后緩沖器安裝在所述后基座上，所述閥體設(shè)有進(jìn)油口和出油口，所述閥芯安裝在所述閥體內(nèi)，所述閥芯上端與閥體之間設(shè)有第一油腔，所述閥芯中部與閥體之間設(shè)有第二油腔、第三油腔和第四油腔，所述閥芯底部與閥體之間設(shè)有第五油腔，所述活塞前端設(shè)有第一凹槽與前基座上的第六油腔連通，所述活塞后端設(shè)有第二凹槽與前基座和后基座之間形成的第七油腔連通，所述第一油腔通過油路與第六油腔連通，所述第六油腔通過油路與前緩沖器連接，所述第二油腔通過油路與第七油腔連通，所述第三油腔通過油路與后緩沖器連接，當(dāng)所述閥芯置于上位時(shí)，所述第一油腔與進(jìn)油口連通，所述第二油腔和第三油腔連通，當(dāng)閥芯置于下位時(shí)，所述第六油腔通過所述活塞的第一凹槽與第四油腔連通，所述第二油腔和第三油腔不連通，所述第三油腔與出油口連通，所述第一油腔與第二油腔連通。
[0010]所述活塞在第六油腔內(nèi)的受力面小于活塞在第七油腔內(nèi)的受力面，所述閥芯在第四油腔內(nèi)的受力面積小于閥芯在第一油腔內(nèi)的受力面積，所述閥芯在第五油腔內(nèi)的受力面積大于閥芯在第一油腔內(nèi)的受力面積，所述閥芯在第一油腔內(nèi)的受力面與閥芯在第四油腔內(nèi)的受力面之和大于閥芯在第五油腔內(nèi)的受力面。
[0011]所述頻率組包括安裝在前基座上的頻率閥閥體，所述頻率閥閥體的活塞腔內(nèi)安裝有頻率活塞，所述頻率活塞的上端通過彈簧支撐在頻率閥閥體的上端蓋上，下端支撐在頻率閥閥體的下端蓋上，所述頻率活塞的下端側(cè)壁設(shè)有凹槽與頻率閥閥體之間形成第八油腔，所述第八油腔與控制油口連通，所述頻率閥閥體沿軸向設(shè)有四個(gè)頻率控制油口，所述頻率活塞的上端側(cè)壁設(shè)有凹槽與頻率閥閥體之間形成第九油腔，當(dāng)頻率活塞在初始位置時(shí)，四個(gè)所述頻率控制油口均與第九油腔連通，頻率活塞通過所述控制油口進(jìn)油壓力控制頻率活塞上下運(yùn)動(dòng)，隨著頻率活塞向上運(yùn)動(dòng)直到最上端時(shí)，依次封閉下面三個(gè)頻率控制油口，另一個(gè)頻率控制油口始終與第四油腔連通。
[0012]所述倒打緩沖器和所述前、后緩沖器為一邊充高壓氮?dú)饬硪贿叧湟簤河偷木彌_器。
[0013]由于采用上述方案，本裝置將沖擊機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)結(jié)合，在現(xiàn)有的錨桿鉆機(jī)上增加一個(gè)沖擊功能，在正常頂板條件下，旋轉(zhuǎn)式錨桿鉆機(jī)仍以旋轉(zhuǎn)方式打孔，當(dāng)需要輔以沖擊時(shí)，把本裝置通過沖擊機(jī)構(gòu)的活塞對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上的花鍵軸進(jìn)行沖擊，從而保證在旋轉(zhuǎn)鉆孔時(shí)超前沖擊破巖，使孔底巖石產(chǎn)生微觀裂縫，以使旋轉(zhuǎn)鉆孔更為有效，當(dāng)遇到局部堅(jiān)硬巖層時(shí)，以沖擊鉆孔為主，充分發(fā)揮沖擊破的特點(diǎn)，并輔以旋轉(zhuǎn)切削，從而有效的解決不同圍巖頂板條件下的錨桿支護(hù)問題，大大減低了成本，提高了效率；
[0014]本裝置通過安裝在旋轉(zhuǎn)組上的倒打組，使得在工作倒打活塞在花鍵軸受到?jīng)_擊時(shí)起到緩沖的作用，防止剛性碰撞，提高動(dòng)力頭使用壽命，在提升鉆桿同時(shí)可以反向沖擊，以使鉆桿松動(dòng)，便于拆卸鉆桿；
[0015]本裝置通過安裝在打擊組上的頻率組來控制打擊組的打擊頻率，通過控制油口控制頻率活塞移動(dòng)改變活塞與油腔的受力面積，從而可控制打擊頻率，同時(shí)也可以提高活塞打擊頻率，在巖土錨固工程中，可根據(jù)不同的巖層情況來調(diào)整頻率，提高打擊效率和打擊力度，降低成本；
[0016]本裝置通過高低切換閥，在工作中，通過旋轉(zhuǎn)控制口來切換閥口位置，改變所述的兩個(gè)液壓馬達(dá)的連接方式，并聯(lián)時(shí)，所述的旋轉(zhuǎn)組輸出為低速高扭矩，串聯(lián)時(shí)，所述的旋轉(zhuǎn)組輸出為高速低扭矩，
[0017]本裝置的打擊組采用了兩個(gè)緩沖器，通過緩沖器與閥芯配合從而控制活塞運(yùn)動(dòng)，提高了活塞運(yùn)動(dòng)的頻率，本裝置的倒打緩沖器和前、后緩沖器通過氣體的壓縮、膨脹來起到緩沖和提供瞬間動(dòng)能的作用。

【附圖說明】

[0018]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為本實(shí)用新型的液壓原理圖。
[0020]圖3為本實(shí)用新型打擊組活塞處于初始位置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖4為本實(shí)用新型限位組閥芯換向、活塞回程的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖5為本實(shí)用新型與頻率組連接的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖，來說明液壓鉆機(jī)頂錘式?jīng)_擊旋轉(zhuǎn)動(dòng)力頭的【具體實(shí)施方式】。
[0024]如圖1至圖5所示，一種液壓鉆機(jī)頂錘式?jīng)_擊旋轉(zhuǎn)動(dòng)力頭，包括沖擊機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述沖擊機(jī)構(gòu)包括打擊組1、頻率組和限位組2，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)組、倒打組、花鍵軸6、倒打緩沖器，所述限位組2通過油路分別與打擊組和頻率組連接，所述限位組2控制打擊組I的活塞運(yùn)動(dòng)，所述頻率組與打擊組連接并且控制打擊組I的活塞的打擊頻率，所述打擊組I包括基座和安裝在基座內(nèi)的活塞14，所述旋轉(zhuǎn)組包括齒輪箱4和支撐座7，所述倒打組包括倒打外殼5、固定環(huán)52和倒打活塞51，所述齒輪箱4通過支撐座7安裝在鉆機(jī)的托座上，所述齒輪箱4通過液壓馬達(dá)3帶動(dòng)運(yùn)行，所述齒輪箱4中部設(shè)有內(nèi)腔，所述齒輪箱4的內(nèi)腔中安裝有花鍵軸6，所述花鍵軸6由齒輪箱4的內(nèi)齒輪42帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，所述基座安裝在所述齒輪箱4上方，使得基座中的活塞14置于齒輪箱4內(nèi)腔的花鍵軸6正上方，所述倒打外殼5安裝在所述齒輪箱4下方，所述固定環(huán)52固定在倒打外殼5內(nèi)，并且將設(shè)置在固定環(huán)52中且套裝在所述花鍵軸6外的倒打活塞51與花鍵軸6固定，所述花鍵軸6的最大外徑的臺(tái)階限位在所述倒打活塞51上，當(dāng)所述打擊組I活塞14向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，沖擊花鍵軸6，同時(shí)所述倒打活塞51在所述花鍵軸6受到?jīng)_擊時(shí)起到緩沖的作用；
[0025]所述齒輪箱4內(nèi)設(shè)有大齒輪41、內(nèi)齒輪42和小齒輪43，所述小齒輪43安裝在所述液壓馬達(dá)3轉(zhuǎn)軸上，所述小齒輪43與大齒輪41外齒嚙合，所述內(nèi)齒輪42安裝在大齒輪41內(nèi)，所述內(nèi)齒輪42外齒與所述的大齒輪41內(nèi)齒嚙合相配合，所述內(nèi)齒輪42套裝在所述花鍵軸6外并且與花鍵軸的鍵槽配合從而帶動(dòng)花鍵軸6旋轉(zhuǎn)，所述花鍵軸6可在內(nèi)齒輪內(nèi)沿軸向滑動(dòng)。
[0026]所述打擊組I上安裝有高低切換閥8，所述齒輪箱4上安裝有兩個(gè)液壓馬達(dá)3，所述高低速切換閥8的兩個(gè)控制端分別與第一旋轉(zhuǎn)控制口和第二旋轉(zhuǎn)控制口連接，高低速切換閥的兩個(gè)進(jìn)油口分別與第一旋轉(zhuǎn)進(jìn)油口和第二旋轉(zhuǎn)進(jìn)油口連接，第一液壓馬達(dá)分別與第一旋轉(zhuǎn)進(jìn)油口和高低速切換閥連接，第二液壓馬達(dá)分別與第二旋轉(zhuǎn)進(jìn)油口和高低速切換閥連接，當(dāng)?shù)谝恍D(zhuǎn)控制口控制時(shí)，第一旋轉(zhuǎn)進(jìn)油口進(jìn)油依次通過高低速切換閥、第一液壓馬達(dá)、第二液壓馬達(dá)、再通過高低速切換閥到第二旋轉(zhuǎn)進(jìn)油口的油路上，此時(shí)兩個(gè)馬達(dá)串聯(lián)在一起并正轉(zhuǎn)，當(dāng)?shù)诙D(zhuǎn)進(jìn)油口進(jìn)油，依次通過高低速切換閥、第二液壓馬達(dá)、第一液壓馬達(dá)、再通過高低速切換閥到第一旋轉(zhuǎn)進(jìn)油口的油路上，此時(shí)兩個(gè)馬達(dá)串聯(lián)在一起并反轉(zhuǎn)。當(dāng)?shù)诙D(zhuǎn)控制口控制時(shí)，第一旋轉(zhuǎn)進(jìn)油口進(jìn)油時(shí)，高壓油同時(shí)通過第一液壓馬達(dá)和第二液壓馬達(dá)，此時(shí)兩個(gè)馬達(dá)并聯(lián)在一起并正轉(zhuǎn)，反之反轉(zhuǎn)。
[0027]所述倒打活塞51設(shè)有一個(gè)進(jìn)油口和一個(gè)出油口，所述進(jìn)油口與打擊進(jìn)油口連接，出油口上安裝有節(jié)流接頭53和倒打緩沖器54。
[0028]包括限位組2、閥芯212、前基座12、活塞14、前緩沖器15、后緩沖器16和后基座13，所述限位組2安裝在前基座12上，所述前基座12—端安裝在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)基座上，另一端卡裝有所述后基座13，所述活塞14安裝在所述前基座12與后基座13的內(nèi)腔中，所述前緩沖器15安裝在所述的前基座12上，所述后緩沖器16安裝在所述后基座13上，所述限位組2包括閥體和閥芯212，所述閥體設(shè)有進(jìn)油口 211和出油口 213，所述閥芯212安裝在所述閥體內(nèi)，所述閥芯212上端與閥體之間設(shè)有第一油腔214，所述閥芯中部與閥體之間設(shè)有第二油腔215、第三油腔216和第四油腔217，所述閥芯底部與閥體之間設(shè)有第五油腔218，所述活塞14前端設(shè)有第一凹槽與前基座上的第六油腔17連通，所述活塞后端設(shè)有第二凹槽與前基座和后基座之間形成的第七油腔18連通，所述第一油腔214通過油路與第六油腔17連通，所述第六油腔17通過油路與前緩沖器15連接，所述第二油腔215通過油路與第七油腔18連通，所述第三油腔216通過油路與后緩沖器16連接，當(dāng)所述閥芯212置于上位時(shí)，所述第一油腔214與進(jìn)油口連通，所述第二油腔215和第三油腔216連通，當(dāng)閥芯212置于下位時(shí)，所述第六油腔17通過所述活塞14的第一凹槽與第四油腔217連通，所述第二油腔215和第三油腔216不連通，所述第三油腔216與出油口 213連通，所述第一油腔214與第二油腔215連通。所述活塞14在第六油腔17內(nèi)的受力面小于活塞在第七油腔18內(nèi)的受力面，所述閥芯212在第一油腔214內(nèi)的受力面與閥芯212在第四油腔217內(nèi)的受力面之和大于閥芯212在第五油腔218內(nèi)的受力面。
[0029]如圖3所示，本裝置還可以設(shè)置頻率組9，所述頻率組9包括安裝在前基座上的頻率閥閥體，所述頻率閥閥體的活塞腔內(nèi)安裝有頻率活塞93，所述頻率活塞93的上端通過彈簧92支撐在頻率閥閥體的上端蓋9上，下端支撐在頻率閥閥體的下端蓋上，所述頻率活塞93的下端側(cè)壁設(shè)有凹槽與頻率閥閥體之間形成第八油腔99，所述第八油腔99與控制油口98連通，所述頻率閥閥體沿軸向設(shè)有四個(gè)頻率控制油口，所述頻率活塞93的上端側(cè)壁設(shè)有凹槽與頻率閥閥體之間形成第九油腔，當(dāng)頻率活塞在初始位置時(shí)，四個(gè)所述頻率控制油口均與第九油腔連通，頻率活塞通過所述控制油口 93進(jìn)油壓力控制頻率活塞上下運(yùn)動(dòng)，隨著頻率活塞向上運(yùn)動(dòng)直到最上端時(shí)，依次封閉下面三個(gè)頻率控制油口，另一個(gè)頻率控制油口始終與第四油腔連通。
[0030]本裝置的工作原理說明如下:
[0031 ] 打擊組、限位組和頻率組配合的原理:
[0032]a、最初情形:
[0033]活塞14在最下端(自重作用)，閥芯212在最上端(液壓力作用)，閥芯212在第四油腔217內(nèi)的受力面積小于閥芯212在第一油腔214內(nèi)的受力面積，所述閥芯212在第一油腔214內(nèi)的受力面與閥芯212在第四油腔217內(nèi)的受力面之和大于閥芯212在第五油腔218內(nèi)的受力面，所述活塞14在第六油腔17內(nèi)的受力面小于活塞在第七油腔18內(nèi)的受力面。
[0034]b、活塞14回程:
[0035]高壓油從進(jìn)油口 211進(jìn)入限位組2，通過油道進(jìn)入第六油腔17，第七油腔18與出口連接，活塞14向上運(yùn)動(dòng)，同時(shí)前緩沖器15受壓蓄能，第七油腔的液壓油從出口流出，由于出口孔徑截面積與后緩沖器進(jìn)口孔徑截面積小于第七油腔的孔徑截面積，導(dǎo)致后緩沖器受壓，起到緩沖和背壓的作用，防止活塞14撞擊后基座13的端蓋；
[0036]C、閥芯212換向:
[0037]當(dāng)活塞14向上運(yùn)動(dòng)到第六油腔17與第四油腔連通時(shí)，此時(shí)第一油腔214、第四油腔217和第五油腔218都受高壓，由于所述閥芯212在第一油腔214內(nèi)的受力面與閥芯212在第四油腔217內(nèi)的受力面之和大于閥芯212在第五油腔218內(nèi)的受力面，從而使得閥芯212向下運(yùn)動(dòng)；
[0038]d、活塞14沖程:
[0039]當(dāng)閥芯212向下運(yùn)動(dòng)到一定的距離后，進(jìn)油口 211的高壓油同時(shí)進(jìn)入第六油腔17和第七油腔18，由于所述活塞14在第六油腔17內(nèi)的受力面小于活塞在第七油腔18內(nèi)的受力面，使得活塞14向下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)前緩沖器15提供一個(gè)瞬間動(dòng)能，推動(dòng)活塞14迅速向下運(yùn)動(dòng)，沖擊做功；
[0040]e、閥芯212換向；
[0041]當(dāng)活塞14向下運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，會(huì)使第六油腔17與第四油腔217斷開，此時(shí)第一油腔214和第五油腔218受高壓，由于所述閥芯212在第五油腔218內(nèi)的受力面積大于閥芯212在第一油腔214內(nèi)的受力面積，閥芯212會(huì)閥上運(yùn)動(dòng)；
[0042]這樣完成一個(gè)工作循環(huán)，當(dāng)停鉆機(jī)時(shí)，控制動(dòng)力頭的液壓閥的中位技能為O形，進(jìn)出口油路都封閉，前緩沖器15提供高壓，使閥芯212 —直保持初始狀態(tài)。
[0043]頻率組工作時(shí)，高壓油從進(jìn)油口進(jìn)入限位組2，通過油道進(jìn)入第六油腔17中，油壓推動(dòng)活塞14向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)活塞14向上運(yùn)動(dòng)到與第一頻率控制油口 97連通時(shí)，高壓油通過第四頻率控制油口 94進(jìn)入限位組2中，當(dāng)限位組2中閥體切換方向時(shí)，入口高壓油同時(shí)進(jìn)入第六油腔17和第七油腔18，由于第七油腔18的受力面積小于第六油腔17的受力面積，使得活塞14向下運(yùn)動(dòng)，往復(fù)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)控制油口 98的油壓增大時(shí)，頻率活塞93克服彈簧92力向上運(yùn)動(dòng)，頻率活塞93會(huì)堵住第一頻率控制油口 97，活塞14向上運(yùn)動(dòng)到第二頻率控制油口 96時(shí)才連通，切換方向，從而改變了活塞14的運(yùn)動(dòng)行程，依次類推，活塞14向上運(yùn)動(dòng)到第三頻率控制油口 95時(shí)連通，切換方向，從而使得活塞行程越長(zhǎng)打擊頻率越慢，打擊力越大，在巖土錨固工程中，可根據(jù)不同的巖層情況來調(diào)整頻率，提高打擊效率和打擊力度，降低成本。
[0044]打擊組、限位組和頻率組與旋轉(zhuǎn)組、倒打組配合的原理如下:
[0045]高壓油通過進(jìn)油口 211進(jìn)入限位組2的同時(shí)，也進(jìn)入了倒打組中，由于倒打組出口安裝了節(jié)流接頭53，進(jìn)入的油的流量大于出口的流量，使倒打組中的倒打活塞51向上運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)花鍵軸6保持位置不變，當(dāng)打擊組的打擊活塞14沖擊花鍵軸6時(shí)，倒打組中的流量在節(jié)流接頭53的作用下不能快速流出和倒打緩沖器54共同起到了緩沖的作用。
[0046]當(dāng)通過頻率控制口時(shí)，油壓進(jìn)入頻率組9中，油壓克服頻率組9中的彈簧壓力，關(guān)閉油道口，使其與打擊組I前腔連通的位置發(fā)生變化，改變打擊活塞的行程，起到控制打擊組打擊頻率的效果。
【權(quán)利要求】
1.一種液壓鉆機(jī)頂錘式?jīng)_擊旋轉(zhuǎn)動(dòng)力頭，包括沖擊機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述沖擊機(jī)構(gòu)包括打擊組、頻率組和限位組，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)組、倒打組、花鍵軸、倒打緩沖器，所述限位組通過油路分別與打擊組和頻率組連接，所述限位組控制打擊組的活塞運(yùn)動(dòng)，所述頻率組與打擊組連接并且控制打擊組的活塞的打擊頻率，其特征在于: 所述打擊組包括基座和安裝在基座內(nèi)的活塞，所述旋轉(zhuǎn)組包括齒輪箱和支撐座，所述倒打組包括倒打外殼、固定環(huán)和倒打活塞，所述齒輪箱通過支撐座安裝在鉆機(jī)的托座上，所述齒輪箱通過液壓馬達(dá)帶動(dòng)運(yùn)行，所述齒輪箱中部設(shè)有內(nèi)腔，所述齒輪箱的內(nèi)腔中安裝有花鍵軸，所述花鍵軸由齒輪箱的內(nèi)齒輪帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，所述基座安裝在所述齒輪箱上方，使得基座中的活塞置于齒輪箱內(nèi)腔的花鍵軸正上方，所述倒打外殼安裝在所述齒輪箱下方，所述固定環(huán)固定在倒打外殼內(nèi)，并且將設(shè)置在固定環(huán)中且套裝在所述花鍵軸外的倒打活塞與花鍵軸固定，所述花鍵軸的最大外徑的臺(tái)階限位在所述倒打活塞上，當(dāng)所述打擊組活塞向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，沖擊花鍵軸，同時(shí)所述倒打活塞在所述花鍵軸受到?jīng)_擊時(shí)起到緩沖的作用。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓鉆機(jī)頂錘式?jīng)_擊旋轉(zhuǎn)動(dòng)力頭，其特征在于:所述齒輪箱內(nèi)設(shè)有大齒輪、內(nèi)齒輪和小齒輪，所述小齒輪安裝在所述液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)軸上，所述小齒輪與大齒輪外齒嗤合，所述內(nèi)齒輪安裝在大齒輪內(nèi)，所述內(nèi)齒輪外齒與所述的大齒輪內(nèi)齒嗤合相配合，所述內(nèi)齒輪套裝在所述花鍵軸外并且與花鍵軸的鍵槽配合從而帶動(dòng)花鍵軸旋轉(zhuǎn)，所述花鍵軸可在內(nèi)齒輪內(nèi)沿軸向滑動(dòng)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓鉆機(jī)頂錘式?jīng)_擊旋轉(zhuǎn)動(dòng)力頭，其特征在于:所述打擊組上安裝有高低切換閥，所述齒輪箱上安裝有兩個(gè)液壓馬達(dá)，所述高低速切換閥的兩個(gè)控制端分別與第一旋轉(zhuǎn)控制口和第二旋轉(zhuǎn)控制口連接，高低速切換閥的兩個(gè)進(jìn)油口分別與第一旋轉(zhuǎn)進(jìn)油口和第二旋轉(zhuǎn)進(jìn)油口連接，第一液壓馬達(dá)分別與第一旋轉(zhuǎn)進(jìn)油口和高低速切換閥連接，第二液壓馬達(dá)分別與第二旋轉(zhuǎn)進(jìn)油口和高低速切換閥連接，當(dāng)?shù)谝恍D(zhuǎn)控制口控制時(shí)，第一旋轉(zhuǎn)進(jìn)油口進(jìn)油依次通過高低速切換閥、第一液壓馬達(dá)、第二液壓馬達(dá)、再通過高低速切換閥到第二旋轉(zhuǎn)進(jìn)油口的油路上，此時(shí)兩個(gè)馬達(dá)串聯(lián)在一起并正轉(zhuǎn)，當(dāng)?shù)诙D(zhuǎn)進(jìn)油口進(jìn)油，依次通過高低速切換閥、第二液壓馬達(dá)、第一液壓馬達(dá)、再通過高低速切換閥到第一旋轉(zhuǎn)進(jìn)油口的油路上，此時(shí)兩個(gè)馬達(dá)串聯(lián)在一起并反轉(zhuǎn)。當(dāng)?shù)诙D(zhuǎn)控制口控制時(shí)，第一旋轉(zhuǎn)進(jìn)油口進(jìn)油時(shí)，高壓油同時(shí)通過第一液壓馬達(dá)和第二液壓馬達(dá)，此時(shí)兩個(gè)馬達(dá)并聯(lián)在一起并正轉(zhuǎn)，反之反轉(zhuǎn)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓鉆機(jī)頂錘式?jīng)_擊旋轉(zhuǎn)動(dòng)力頭，其特征在于:所述倒打活塞設(shè)有一個(gè)進(jìn)油口和一個(gè)出油口，所述進(jìn)油口與打擊進(jìn)油口連接，出油口上安裝有節(jié)流接頭和倒打緩沖器。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的液壓鉆機(jī)頂錘式?jīng)_擊旋轉(zhuǎn)動(dòng)力頭，其特征在于:所述限位組包括閥體和閥芯，所述打擊組包括前基座、活塞、前緩沖器、后緩沖器和后基座，所述限位組安裝在前基座上，所述前基座一端安裝在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)基座上，另一端卡裝有所述后基座，所述活塞安裝在所述前基座與后基座的內(nèi)腔中，所述前緩沖器安裝在所述的前基座上，所述后緩沖器安裝在所述后基座上，所述閥體設(shè)有進(jìn)油口和出油口，所述閥芯安裝在所述閥體內(nèi)，所述閥芯上端與閥體之間設(shè)有第一油腔，所述閥芯中部與閥體之間設(shè)有第二油腔、第三油腔和第四油腔，所述閥芯底部與閥體之間設(shè)有第五油腔，所述活塞前端設(shè)有第一凹槽與前基座上的第六油腔連通，所述活塞后端設(shè)有第二凹槽與前基座和后基座之間形成的第七油腔連通，所述第一油腔通過油路與第六油腔連通，所述第六油腔通過油路與前緩沖器連接，所述第二油腔通過油路與第七油腔連通，所述第三油腔通過油路與后緩沖器連接，當(dāng)所述閥芯置于上位時(shí)，所述第一油腔與進(jìn)油口連通，所述第二油腔和第三油腔連通，當(dāng)閥芯置于下位時(shí)，所述第六油腔通過所述活塞的第一凹槽與第四油腔連通，所述第二油腔和第三油腔不連通，所述第三油腔與出油口連通，所述第一油腔與第二油腔連通。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液壓鉆機(jī)頂錘式?jīng)_擊旋轉(zhuǎn)動(dòng)力頭，其特征在于:所述活塞在第六油腔內(nèi)的受力面小于活塞在第七油腔內(nèi)的受力面，所述閥芯在第四油腔內(nèi)的受力面積小于閥芯在第一油腔內(nèi)的受力面積，所述閥芯在第五油腔內(nèi)的受力面積大于閥芯在第一油腔內(nèi)的受力面積，所述閥芯在第一油腔內(nèi)的受力面與閥芯在第四油腔內(nèi)的受力面之和大于閥芯在第五油腔內(nèi)的受力面。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液壓鉆機(jī)頂錘式?jīng)_擊旋轉(zhuǎn)動(dòng)力頭，其特征在于:所述頻率組包括安裝在前基座上的頻率閥閥體，所述頻率閥閥體的活塞腔內(nèi)安裝有頻率活塞，所述頻率活塞的上端通過彈簧支撐在頻率閥閥體的上端蓋上，下端支撐在頻率閥閥體的下端蓋上，所述頻率活塞的下端側(cè)壁設(shè)有凹槽與頻率閥閥體之間形成第八油腔，所述第八油腔與控制油口連通，所述頻率閥閥體沿軸向設(shè)有四個(gè)頻率控制油口，所述頻率活塞的上端側(cè)壁設(shè)有凹槽與頻率閥閥體之間形成第九油腔，當(dāng)頻率活塞在初始位置時(shí)，四個(gè)所述頻率控制油口均與第九油腔連通，頻率活塞通過所述控制油口進(jìn)油壓力控制頻率活塞上下運(yùn)動(dòng)，隨著頻率活塞向上運(yùn)動(dòng)直到最上端時(shí)，依次封閉下面三個(gè)頻率控制油口，另一個(gè)頻率控制油口始終與第四油腔連通。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液壓鉆機(jī)頂錘式?jīng)_擊旋轉(zhuǎn)動(dòng)力頭，其特征在于:所述倒打緩沖器和所述前、后緩沖器為一邊充高壓氮?dú)饬硪贿叧湟簤河偷木彌_器。
【文檔編號(hào)】E21B6-04GK204266916SQ201420692222
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