專利名稱：一種氣動鑿巖機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種鑿巖機械，一種排氣噪聲低、利用廢氣排碴的高效率氣動鑿巖機。
背景技術(shù)：
典型氣動鑿巖機均采用沖擊-轉(zhuǎn)動的鑿巖原理，由沖擊配氣機構(gòu)、轉(zhuǎn)釬機構(gòu)、推進機構(gòu)、排粉系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、操縱機構(gòu)和消聲器組成。目前，氣動鑿巖機類型雖多，但其構(gòu)造大同小異。有些雖主要參數(shù)不同、重量不等、尺寸不一，但結(jié)構(gòu)基本相似。有的盡管采用不同的沖擊配氣及轉(zhuǎn)釬機構(gòu)，但其他機構(gòu)無大的區(qū)別?，F(xiàn)行氣動鑿巖機存在的主要問題表現(xiàn)在(一)噪聲。一般在110-126Db(A)，采用擴式、阻式消聲器或密合消聲器后，降噪效果可達10-15dB(A)左右，噪聲仍然很大；且由于此類消聲器為鑿巖機缸體上的附件，是外置的，很容易損壞。(二)廢氣。為油氣混合物，直接從消聲器排氣口排入大氣，造成空氣污染。(三)能量利用率低?；钊鶑瓦\動時，氣缸前后腔產(chǎn)生松弛壓力所要求釋放的壓氣，從消聲器直接排入大氣，不僅沒有充分利用廢氣能量，造成能量損耗，而且污染大氣?？梢娫肼暋U氣和振動不僅惡化環(huán)境，影響身心健康；而且，造成工作效率低下，對信號判別能力低和影響工作安全，肇成事故。顯然，排氣噪聲成了制約鑿巖機使用的技術(shù)瓶頸。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)行氣動鑿巖機外置消聲器排廢、易損、噪聲大以及能耗大的不足，本實用新型提供一種新型氣動鑿巖機，該鑿巖機不僅結(jié)構(gòu)緊湊、消聲器不受損壞、噪聲低、壓氣不直接排入大氣；而且，能充分利用原來的廢氣排碴，能量利用率高。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是在缸體5和機頭10體內(nèi)分別設(shè)置一、二級消聲器6、11，與氣缸排氣口7、連接套9、轉(zhuǎn)動套19、釬尾及釬桿15相應(yīng)的氣道連通。一、二級消聲器6、11采用抗式、阻式或組合的消聲結(jié)構(gòu)。
(一)、不設(shè)外置消聲器，在鑿巖機的外缸(上部)中設(shè)置一級半環(huán)形的消聲室，該室與內(nèi)缸排氣口相通；在機頭體內(nèi)設(shè)置二級環(huán)形消聲室，該室通過連接套上部中的對應(yīng)氣孔(氣道)與外缸中一級半環(huán)形消聲室連通；二級消聲室的前端，沿機頭環(huán)向布置傾斜氣孔；在氣孔出口位置，轉(zhuǎn)動套中設(shè)置對應(yīng)的環(huán)向槽，氣孔出口與轉(zhuǎn)動套環(huán)向槽對準，在轉(zhuǎn)動套環(huán)向槽中，布置有同樣傾角的一組氣孔，氣孔出口位于釬尾的環(huán)形氣室中。(二)、在釬尾布置環(huán)向氣孔，該組氣孔與釬桿中孔相通，保證釬尾和活塞接觸時，來自排氣口的廢氣能順利地通過一、二級消聲室及其相應(yīng)的通道進入環(huán)形氣室；由于釬桿中孔中的氣水混合物壓力大、高速，而進入環(huán)形腔的廢氣經(jīng)過了一、二級膨脹降壓，因此，在釬尾進氣孔附近會形成負壓，進入環(huán)形腔的廢氣可順利進入釬桿中孔，與吹洗水充分混合，自鉆頭排至孔底，吹排巖碴。釬尾為帶釬肩的六角形斷面釬尾。為保證鑿巖機工作時，廢氣不從釬尾與轉(zhuǎn)動套間的間隙排至大氣，在釬肩處設(shè)置密封圈，當鉆頭抵住孔底巖石(作業(yè))時，釬肩密封圈抵住轉(zhuǎn)動套前端，從而防止廢氣直接從機頭處排入大氣。這樣，采用內(nèi)置二級消聲結(jié)構(gòu)，將消聲和鑿巖機結(jié)構(gòu)融為一體，不僅有效控制排氣噪聲，而且，又能充分利用廢氣排碴，并使廢氣和水、碴充分混合，減少空氣污染。
本實用新型的有益效果是，采用內(nèi)置二級消聲，可以避免外置消聲器容易損壞的不足，結(jié)構(gòu)緊湊；可以充分利用廢氣排碴，減少耗氣量，提高能量利用率；使廢氣通過水及排碴液充分濾清后，再排入大氣，減少空氣污染；噪聲低，特別是隨著鉆孔深度的增加，降噪效果更為顯著。本實用新型的結(jié)構(gòu)可適于各種氣動鑿巖機的降噪和利廢排碴。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。


圖1是本實用新型第一個實施例的縱剖面構(gòu)造圖。
圖2是
圖1A-A剖視圖的缸體部分左視圖。
圖3是
圖1B-B剖示圖的缸體部分右視圖。
圖4是
圖1C-C剖示圖的機頭部分左視圖。
圖5是
圖1D-D剖示圖的機頭部分左視圖。
圖6是圖2E-E剖示圖。
圖7是圖2F-F剖視圖。
圖8是
圖1中的配氣閥。
圖中所示，1.操縱手柄，2.缸蓋，3.操縱閥，4.配氣閥(為控制閥)，5.缸體，6.一級消聲器，7.排氣口，8.活塞，9.連接套，10.機頭，11.二級消聲器，12.二級消聲器排氣口，13.轉(zhuǎn)動套環(huán)向氣孔，14.卡釬器，15.釬桿，16.釬肩密封圈，17.釬尾套，18.釬尾環(huán)向進氣孔，19.轉(zhuǎn)動套，20.水針，21.活塞螺母，22.氣腿聯(lián)接套，23.螺旋棒，24.棘輪，25.調(diào)壓閥，26.配氣孔，27.配氣孔，28.配氣孔，29.強力吹掃孔，30.氣腿專用孔，31.氣腿專用孔，32.配氣孔，33.閥蓋，34.閥座，35.閥，36.左氣室，37.右氣室，38.氣室，39.閥蓋氣孔。
具體實施方式
在
圖1的實施例中，缸蓋2與缸體5通過棘輪24與銷軸聯(lián)接；缸體5和機頭10通過聯(lián)接套9聯(lián)接；操縱手柄1、缸蓋2、缸體5與機頭10借助兩根長螺栓固裝成一個整體。
在
圖1的實施例中，由棘輪24、螺旋棒23、螺母21、活塞8、轉(zhuǎn)動套19、釬尾套17和釬桿15組成轉(zhuǎn)釬機構(gòu)。螺旋棒23上有六條右旋螺紋槽與螺母20配合，另一端裝有四個棘爪，通過彈簧和柱塞與棘輪24相嚙合；并通過配氣閥4的中心軸孔與活塞螺母21連接，螺母21和活塞8借左旋螺紋固裝成一體；活塞桿和轉(zhuǎn)動套19為花鍵配合，轉(zhuǎn)動套19的一端與六方形釬尾套17壓配合。鑿巖時，釬桿15裝在機頭10的釬尾套17內(nèi)，通過卡釬器14固定，釬肩處裝有密封圈16，在推進力作用下，密封圈與釬尾套前端緊密接觸。
在圖8的實施例中，配氣閥4由閥蓋33、閥座34和閥35構(gòu)成，閥35和閥蓋33套裝在閥座34上，閥35位于閥座35和閥蓋34形成的閥柜中，將裝配好的配氣閥4最后套裝在螺旋棒23上。
在
圖1的實施例中，配氣閥4位于棘輪24的右邊，與棘輪24通過銷軸聯(lián)接并固定其位置；閥蓋33上有環(huán)形軸向孔，當銷鍵固定后，軸向氣孔自動和棘輪24上的軸向氣孔連通，來自操縱閥的壓氣通過該氣道進入配氣閥和氣缸5。
在
圖1的實施例中，在缸蓋2上，安裝有操縱閥3、調(diào)壓閥25及風水聯(lián)動裝置(圖中未繪出)三個操縱手柄。其中，操縱閥3為標準件，它通過水閥和氣閥與外部壓力水及壓氣連通。它通過缸蓋2上的兩個氣孔可分別接通強力吹掃氣道29和通過棘輪24孔道及配氣閥4進入氣缸，用以開閉鑿巖機氣路和控制鑿巖機的進氣量，操縱閥3共設(shè)五個操縱檔0檔停止運轉(zhuǎn)，停氣停水；此時，通往氣缸和強力吹掃孔29的氣道被全部關(guān)閉。
1檔輕運轉(zhuǎn)、注水和吹洗鉆孔；此時，通往氣缸的氣孔小部分接通。
2檔中運轉(zhuǎn)、注水和吹洗鉆孔；此時，通往氣缸的氣孔較大部分接通。
3檔全負荷運轉(zhuǎn)、注水和吹洗鉆孔；此時，通往氣缸的氣孔全部接通。
4檔停止工作、停水和進行強力吹掃。此時，通往氣缸的氣孔被關(guān)閉，強力吹掃的專用氣孔29被打開。
在
圖1的實施例中，氣腿專用孔30和31位于缸體5的下部，通過缸蓋2上的相應(yīng)氣孔與調(diào)壓閥25的壓氣輸出孔連通。調(diào)壓閥25亦為標準件，來自氣閥的壓氣可被無級調(diào)節(jié)通往氣腿專用孔30或31，從而使氣腿獲得合適的軸推力。調(diào)壓閥25內(nèi)裝有換向閥(亦為標準件)，利用換向閥扳機，可改變換向閥在調(diào)壓閥中的位置，從而改變通往氣腿專用孔30或31的進氣方向，實現(xiàn)氣腿的伸或縮。
在
圖1的實施例中，強力吹掃孔道29是由一系列相應(yīng)的專用氣孔形成的氣道。當操縱閥被置4檔，來自操縱閥的壓氣將通過缸蓋2上的專用氣孔，進入缸體5中的強力吹掃孔道，該孔道(參見圖2)通過連接套9、機頭10(參見圖3)上的相應(yīng)孔道，與轉(zhuǎn)動套19和機頭10間的專用氣孔連接，再經(jīng)轉(zhuǎn)動套上的傾斜氣孔進入釬尾與活塞桿之間的空隙，最后經(jīng)釬桿15中心孔貫通孔底。
在圖6的實施例中，配氣孔道27和28位于缸體5左右兩側(cè)，氣孔的左端與閥座34上的徑向氣孔連通，該氣孔直接連通閥柜中氣室38；右端則位于氣缸5的右氣室，當活塞沖程結(jié)束，回程開始時，閥35處于右端的極限位置時，將來自閥35的壓氣引入活塞右腔，推活塞左移。
在圖7的實施例中，配氣孔道32和26亦位于缸體5的左右側(cè)，孔32的右端位于氣缸的左氣室；而左端與閥蓋33的徑向孔連接，該徑向孔直接連通閥柜中左氣室36；當活塞沖程時，左端面滑過打開該孔時，從閥座氣孔39進入氣缸5左腔的壓氣，部分經(jīng)孔道32作用于閥的左端面。氣孔26的左端與閥柜中右氣室37連通，右端則位于活塞右腔，排氣口7的附近。
在
圖1的實施例中，氣流主要分三路。其一經(jīng)配氣閥4及專用氣道進入活塞前后腔的壓氣，在做功后，經(jīng)排氣口7、缸體內(nèi)一級消聲器6、聯(lián)接套氣孔9、機頭體內(nèi)的二級消聲器11、二級消聲器排氣口12、轉(zhuǎn)動套環(huán)向氣孔13再經(jīng)釬尾環(huán)向氣孔18進入到釬桿15中孔，與來自水針20的水氣混合，經(jīng)鉆頭排入孔底。其二自注水沖洗機構(gòu)(圖中未繪出)即風水聯(lián)動裝置的沖洗水、以及螺旋棒23與活塞螺母20等間隙處泄漏的壓氣，將由中心氣路進入釬桿15中孔，經(jīng)鉆頭排入孔底。其三，當鉆孔較深或下向鉆孔時，巖粉多，不及時排出會影響鑿巖機正常工作。此時，操縱閥被置4檔，來自操縱閥的壓氣將通過缸蓋2上的專用氣孔，進入強力吹掃系列孔道，經(jīng)釬桿15的中心孔排入孔底。
本實用新型的實施例采用控制閥配氣機構(gòu)。沖程開始時，活塞及配氣閥均處于極左的位置，壓氣經(jīng)缸蓋2上的操縱閥3進入棘輪24上的進氣孔道，然后，經(jīng)配氣閥4閥蓋33上的專用孔道、控制閥前端氣室及閥座34上的氣孔39進入缸體5左腔，當活塞左端面超過配氣孔32時，一部分壓氣經(jīng)氣孔32進入配氣閥4閥蓋33與閥35之間的左氣室36并作用于閥35的左端面，推閥右移。此時，閥35右端受壓縮的廢氣經(jīng)缸體上一專用小孔排至大氣。當活塞左端面超過排氣孔7后，回程時，活塞及配氣閥4處于極右位置，壓氣經(jīng)氣室38、配氣孔27、28進入缸體5的右腔，推動活塞做返回運動。當活塞右端面超過配氣孔26時，一部分壓氣經(jīng)氣孔26進入閥35的右端氣室37并作用于閥35的右端面，推閥左移。左端氣室36中的受壓廢氣經(jīng)缸體上的另一專用小孔逸入大氣。當活塞右端面超過排氣孔7后，氣缸右腔與一、二級消聲器連接并最終與大氣相通，活塞依慣性繼續(xù)向左移動，直至因左室氣墊作用使之停止，結(jié)束回程運動，開始下一輪沖程。如此往復循環(huán)，實現(xiàn)鑿巖機的沖擊配氣。
本實用新型的實施例采用風水聯(lián)動的注水沖洗機構(gòu)。鑿巖機正常工作時，少量壓氣將沿著螺旋棒23與活塞螺母21之間的間隙，經(jīng)活塞中心孔(沖程)或沿活塞桿的花鍵槽(回程)進入釬桿，與由水針20引進的壓力水一起排除孔底巖粉。此外，另設(shè)強力吹掃裝置，需要時可對鉆孔實現(xiàn)強力排碴。強力排碴時，操縱閥手柄推到強力吹掃位置，此時，壓氣經(jīng)強力吹掃專用孔道29進入釬桿中心孔，實現(xiàn)強力吹掃。
本實用新型的實施例采用內(nèi)回轉(zhuǎn)棘輪式轉(zhuǎn)釬機構(gòu)。其構(gòu)成和連接形式見前述。本實施例所構(gòu)成的轉(zhuǎn)釬機構(gòu)，整個轉(zhuǎn)動套19套裝在機頭內(nèi)，可以自由轉(zhuǎn)動。由于棘輪機構(gòu)只能單向旋轉(zhuǎn)，當活塞沖程時，活塞8只作直線運動，此時，棘爪為順齒可轉(zhuǎn)動，由螺母21帶動螺旋棒23轉(zhuǎn)動一個角度。當活塞8回程時，螺旋棒23受力方向使棘爪逆轉(zhuǎn)，并抵到棘輪齒上。此時，由于棘輪24固定，螺旋棒23不能轉(zhuǎn)動，于是，迫使活塞8轉(zhuǎn)動一個角度，從而通過轉(zhuǎn)動套19、釬尾套17帶動釬桿15轉(zhuǎn)動。活塞8每往復運動一次，釬子便轉(zhuǎn)動一次，從而保證釬子鉆鑿在不同的孔底斷面上。
本實用新型的實施例采用氣腿支承與推進。氣腿(圖中未繪出)通過氣腿聯(lián)接套22與機體連接，由缸蓋2上的調(diào)壓閥25和換向閥(圖中未標出)控制氣腿工作，由氣腿支撐機體的重量并提供鉆孔所需的推進力。調(diào)壓閥25采用無級調(diào)節(jié)的方式，經(jīng)氣腿專用孔30、31實現(xiàn)對氣腿的調(diào)節(jié)。當順時針方向轉(zhuǎn)動調(diào)壓閥25時，進入氣腿的壓氣量增大，氣腿的軸推力增大；當反時針方向轉(zhuǎn)動調(diào)壓閥25時，進入氣腿的壓氣量減少，提供給氣腿的軸推力減少。換向閥安裝在調(diào)壓閥25內(nèi)，利用扳機可使它在調(diào)壓閥25內(nèi)左右移動，從而改變進氣方向，實現(xiàn)氣腿的伸縮。當換向閥處于極左位置時，氣腿伸出；處于極右位置時，則縮回。
在
圖1所示實施例中，從氣缸排氣口7排出的廢氣，首先經(jīng)缸體上的一級消聲器11進行消聲后，由聯(lián)接套9上的氣孔進入機頭上的二級消聲器11，進一步消聲。排出的廢氣在經(jīng)過一、二級消聲后，從二級消聲器前端的排氣口12，進入與之相對應(yīng)的轉(zhuǎn)動套氣孔13，進入釬桿15的中孔，在釬尾端部氣室與來自水針20的壓力水混合，最后經(jīng)釬桿中孔和鉆頭排入孔底。為保證轉(zhuǎn)釬機構(gòu)轉(zhuǎn)動后，二級消聲器排氣孔12與轉(zhuǎn)動套環(huán)向氣孔13對齊，相鄰氣孔的中心角必須與轉(zhuǎn)釬機構(gòu)的轉(zhuǎn)動角一致。
權(quán)利要求1.一種氣動鑿巖機，包括缸體、機頭、排氣口，其特征是在缸體(5)和機頭(10)體內(nèi)分別設(shè)置一、二級消聲器(6)、(11)，與氣缸排氣口(7)、連接套9、轉(zhuǎn)動套(19)、釬尾及釬桿(15)相應(yīng)的氣道連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣動鑿巖機，其特征是一、二級消聲器(6)、(11)采用抗式、阻式或組合的消聲結(jié)構(gòu)。
專利摘要一種內(nèi)置兩級消聲結(jié)構(gòu)和使用廢氣排碴的新型氣動鑿巖機。它是在缸體和機頭體內(nèi)部分別設(shè)置一、二級消聲結(jié)構(gòu)，和氣缸排氣口、聯(lián)接套氣孔、轉(zhuǎn)動套氣孔、釬尾氣孔以及釬桿的中孔形成的專用氣道，將活塞往復運動調(diào)節(jié)壓力所釋放的壓氣(含油)經(jīng)上述消聲結(jié)構(gòu)和氣道排至孔底，廢氣在釬桿中與水混合，最后被排碴液和巖粉顆粒吸附，一起排出鉆孔外，實現(xiàn)降噪、廢氣濾清和廢氣排碴。本實用新型的結(jié)構(gòu)可適于各種氣動鑿巖機的降噪和利廢排碴。
文檔編號F01N1/08GK2658369SQ20032011589
公開日2004年11月24日 申請日期2003年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月15日
發(fā)明者譚卓英, 劉文靜, 梁祖榮, 閉歷平 申請人:廣西大學