專利名稱：往復直沖鉆掘機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種礦山掘進設備，具體涉及一種往復直沖鉆掘機。
背景技術(shù)：
當前廣泛使用的礦山掘進設備主要是懸臂式掘進機。其工作原理是鉆削式掘進，這就決定了該掘進方法研磨破碎比較大，特別是在壓應力狀態(tài)下進行研磨破碎，消耗大量能源，降低了掘進生產(chǎn)率，鉆頭的推進靠機身的行走完成，為了使鉆頭快速鉆削，加快掘進進度機身的推力不斷加大，造成對機身的損壞較大，其根本缺陷是鉆頭只研磨鉆削而不能沖擊掘進。專利號為200620137402.7，名稱為“小型節(jié)能沖擊式采煤機”公開了一種帶有沖擊臂和沖擊頭的采煤機，沖擊臂的一端固定有沖擊頭，另一端與變速傳動機構(gòu)的輸出件連接，而電動機輸出與變速傳動機構(gòu)連接，電動機工作時，變速傳動機構(gòu)使電動機的旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)闆_擊臂的高速直線運動，并帶動一個沖擊頭作往復沖擊式運動，實現(xiàn)落煤。其存在的缺陷是:該采煤機只進行了往復沖擊而沒進行鉆削掘進功能。專利申請?zhí)枮?01210006183.9，名稱為“往復沖擊鉆掘機”的鉆掘機，其往復沖擊裝置沖擊鉆頭，使鉆頭旋轉(zhuǎn)的同時沖擊，但是沖擊裝置的動能是靠鉆頭傳遞，因鉆頭體積重量過大，對往復沖擊的動能吸收消耗量很大，因此耗能過大，實用做功小，又因鉆頭為前后滑動，故鉆頭旋轉(zhuǎn)的過程中向前推進力減弱，使一部分旋轉(zhuǎn)動作對物料的作用減輕，造成往復沖擊動作的回程中鉆頭鉆掘力降低。為了解決上述技術(shù)及設備存在的問題，本發(fā)明提出了一種沖擊力及鉆掘力分別直接作用于需采掘物的掘進設備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出了一種往復直沖鉆掘機。本發(fā)明是采用以下的技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種往復直沖鉆掘機，包括機身等，機身包括行走機構(gòu)等，其中，該往復直沖鉆掘機還包括沖擊機構(gòu)和旋鉆機構(gòu)等，沖擊機構(gòu)包括沖擊裝置和沖擊頭等，沖擊頭設置在沖擊裝置的前部，沖擊裝置驅(qū)動沖擊頭沖擊，旋鉆機構(gòu)包括旋鉆裝置和鉆頭等，鉆頭設置在旋鉆裝置的前部，旋鉆裝置驅(qū)動鉆頭旋鉆，沖擊機構(gòu)的沖擊頭設置在旋鉆機構(gòu)鉆頭的中部和/或側(cè)部，沖擊機構(gòu)和旋鉆機構(gòu)設置在機身上，行走機構(gòu)帶動整機行走。本發(fā)明中，所述的沖擊機構(gòu)包括導向裝置等，導向裝置設置在旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和/或機身上。所述的沖擊裝置包括沖擊桿等，沖擊桿設置于導向裝置，沖擊桿與導向裝置滑動連接，沖擊桿與沖擊頭分體或為一體式結(jié)構(gòu)。所述的沖擊裝置包括曲柄連桿沖擊裝置等。沖擊裝置也可以是曲柄沖擊裝置、液壓沖擊裝置、氣動沖擊裝置或電磁沖擊裝置等，也可以由曲柄連桿沖擊裝置、曲柄沖擊裝置、液壓沖擊裝置、氣動沖擊裝置或電磁沖擊裝置組合使用。所述的旋鉆機構(gòu)包括支架等，支架包括內(nèi)腔支架和/或外支架。所述的旋鉆機構(gòu)包括鉆桿等，鉆桿設置在外支架上。所述的鉆頭設置在鉆桿的前端或鉆頭與鉆桿為一體式結(jié)構(gòu)。所述的鉆桿包括中空鉆桿等，內(nèi)腔支架設置在中空鉆桿腔體內(nèi)與中空鉆桿滑動連接。所述的沖擊桿設置在中空鉆桿內(nèi)與內(nèi)腔支架滑動連接。所述的旋鉆機構(gòu)包括齒圈等，齒圈固定設置在鉆桿外部。所述的齒圈與鉆桿為一體式結(jié)構(gòu)。所述的旋鉆裝置包括驅(qū)動器等，驅(qū)動器包括液壓馬達、氣馬達或電機等。所述的驅(qū)動器包括齒輪等，齒輪與齒圈嚙合驅(qū)動中空鉆桿旋轉(zhuǎn)。所述的鉆頭設有沖擊頭通過的槽孔等。所述的鉆桿與旋鉆裝置連接，旋鉆裝置驅(qū)動鉆桿旋轉(zhuǎn)，鉆桿的前端設有鉆頭，鉆桿帶動鉆頭旋鉆，沖擊桿設置在鉆桿外側(cè)，沖擊頭設置在沖擊桿前端。所述的鉆頭的頭部設有耐磨損的合金鋼等。所述的沖擊頭的頭部設有耐沖擊合金鋼等。所述的鉆頭、沖擊頭設有耐磨損耐沖擊合金鋼。所述的曲柄沖擊裝置包括旋轉(zhuǎn)柄等，旋轉(zhuǎn)柄的外端可設有固定錘、鏈錘、軸接錘、彈簧錘、橡膠臂錘或聚脂臂錘等。本發(fā)明的有益效果是:第一、改變了原有掘進機只鉆削而不能往復沖擊的采掘方式，使截割部增加了往復沖擊力直接作用于物料的功能，提高了掘進效率；第二、所增加的往復沖擊結(jié)構(gòu)，改變了原有掘進機靠機身行進，加快掘進進深的方式，利用瞬間爆破性往復沖擊巖壁、煤壁等，有利的破壞了巖層的壓應力，同時破壞了巖石的結(jié)構(gòu)，大大提聞了鉆削效能；第三、往復直沖鉆掘機的沖擊機構(gòu)動能及旋鉆機構(gòu)動能分別直接作用需采掘物，使沖擊動能得到最大化的應用，使鉆掘動能得到最大化的應用；避免了往復沖擊鉆掘機往復沖擊鉆頭時對鉆頭旋轉(zhuǎn)的阻尼；第四、沖擊頭的齒尖直接朝向巖壁、煤壁等，從沖擊頭的形狀結(jié)構(gòu)上有利于直接破壞巖壁、煤壁等結(jié)構(gòu)，與原有掘進機截割頭的頭齒偏向一側(cè)的螺旋形布置相比更有利于使齒頭插入物料、破壞物料；第五、沖擊頭垂直沖擊物料，減少了側(cè)向力對沖擊頭的掰別，提高了沖擊頭的沖擊壽命，減少了對截割頭的更換維護；第六、往復沖擊機構(gòu)對巖壁、煤壁沖擊劈裂后，巖壁、煤壁的結(jié)構(gòu)受損，壓應力大大降低，鉆頭銑削結(jié)構(gòu)受損的巖壁、煤壁時，鉆頭的截齒受到的阻力大減少，提高了鉆頭的使用壽命，節(jié)約了修換鉆頭的時間及人力物力；第七、往復沖擊鉆掘方式提高了需采掘物的塊粒度，大大減少了掘進粉塵，優(yōu)化了掘進工作環(huán)境；第八、往復沖擊鉆掘方式未對需采掘物進行充分的研磨破碎，大大降低了采掘機的能量消耗；第九、往復直沖鉆掘機的緩沖裝置大大降低了截割部所產(chǎn)生的反作用力對機身的損壞；第十、往復直沖鉆掘機對大塊物料具有破碎功能，使所采掘的物料能夠及時順利地通過運輸系統(tǒng)進行轉(zhuǎn)運。


圖1是實施例1中往復直沖鉆掘機的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是實施例2中沖擊機構(gòu)和旋鉆機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是實施例3中旋鉆機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是實施例4中沖擊機構(gòu)和旋鉆機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是實施例5中沖擊機構(gòu)和旋鉆機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是實施例6中沖擊機構(gòu)和旋鉆機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是實施例7中沖擊機構(gòu)和旋鉆機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:1鉆頭；2鉆桿；3內(nèi)腔導向裝置；4軸承；5外支架；6沖擊桿；7推力軸承；8沖擊裝置；9機身；10行走機構(gòu)；11旋鉆裝置；12耐沖擊合金鋼；13液壓沖擊裝置；14氮氣囊；15液壓腔體；16沖擊頭；17曲柄。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步說明。實施例1圖1是實施例1所述的往復直沖鉆掘機。該設備包括機身9等，機身包括行走機構(gòu)10等，行走機構(gòu)10帶動整機行走。該往復直沖鉆掘機還包括沖擊機構(gòu)和旋鉆機構(gòu)等，沖擊機構(gòu)和旋鉆機構(gòu)等設置在機身9上，沖擊機構(gòu)包括沖擊裝置8、沖擊桿6和沖擊頭16等,沖擊頭16設置在沖擊裝置8的前部,沖擊機構(gòu)的沖擊桿6設置在機架導向裝置等上,沖擊桿6的前部安裝有沖擊頭16。旋鉆機構(gòu)包括旋鉆裝置11、鉆頭1、鉆桿2和驅(qū)動器等，驅(qū)動器包括動力部件和齒輪等，動力部件為電機等，動力部件帶動齒輪旋轉(zhuǎn)，鉆桿2上設有齒圈，齒輪與鉆桿齒圈嚙合，鉆桿2為中空鉆桿。旋鉆機構(gòu)還包括內(nèi)腔導向裝置3和外支架5，內(nèi)腔導向裝置3設置在中空鉆桿2內(nèi)，沖擊桿6設置于內(nèi)腔導向裝置3內(nèi)，鉆頭I設置在中空鉆桿的前端。內(nèi)腔導向裝置3起到了支撐沖擊桿6的作用，防止鉆桿2與沖擊桿6發(fā)生摩擦碰撞。外支架5設置在機身9上，外支架5與鉆桿2之間設有軸承4，為鉆桿2的滑動起到了導向作用。同時外支架5上設有推力軸承7，推力軸承7可以吸收反作用力，減少對動力部件的損壞。沖擊裝置8為曲柄連桿沖擊裝置，曲柄連桿沖擊裝置包括動力部件、旋轉(zhuǎn)柄和連桿等，連桿一端與旋轉(zhuǎn)柄鉸接，另一端與沖擊桿6鉸接，動力部件為液壓馬達等，曲柄連桿沖擊裝置帶動沖擊桿6往復沖擊。旋鉆機構(gòu)的驅(qū)動器驅(qū)動中空鉆桿旋轉(zhuǎn)，中空鉆桿帶動鉆頭I旋鉆，鉆頭I為槽孔鉆頭等，鉆頭I設有使沖擊頭16通過的槽孔。沖擊頭16設置在槽孔鉆頭的中部，沖擊桿6帶動沖擊頭沖擊。所述的動力部件也可以為氣動馬達、電機等。所述的驅(qū)動器的動力部件也可以為液壓馬達、氣動馬達等。實施例2圖2是實施例2所述的往復直沖鉆掘機。本實施例中，所述的沖擊裝置為旋轉(zhuǎn)柄沖擊裝置，旋轉(zhuǎn)柄與沖擊桿6呈分體式結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)柄的一端與動力部件的驅(qū)動軸固定連接，另一端旋轉(zhuǎn)沖擊沖擊桿，沖擊桿帶動沖擊頭沖擊，機身行進使沖擊頭被擋回，旋轉(zhuǎn)柄再次沖擊使沖擊頭往復沖擊。旋轉(zhuǎn)柄的外端可以設有固定錘、鏈錘、軸接錘、彈簧錘、橡膠臂錘或聚脂臂錘。動力部件的驅(qū)動軸一側(cè)設有緩沖裝置，也可不設緩沖裝置。其它同實施例1。實施例3圖3是實施例3所述的往復直沖鉆掘機。本實施例中,沖擊頭16的頭部設有耐沖擊合金鋼12，鉆頭I的頭部設有耐磨損的合金鋼。其它同實施例1。實施例4圖4是實施例4所述的往復直沖鉆掘機。本實施例中，沖擊裝置為液壓沖擊裝置
13,液壓沖擊裝置13包括腔體、沖擊塞錘和控制部件，沖擊塞錘包括塞錘桿，塞錘桿沖擊沖擊桿6,沖擊桿帶動沖擊頭16往復沖擊。塞錘桿和沖擊桿6也可以為一體式結(jié)構(gòu)。其工作介質(zhì)也可以為氣體。其它同實施例1。實施例5圖5是實施例5所述的往復直沖鉆掘機。本實施例中，液壓沖擊裝置13腔體內(nèi)設有氮氣囊14，氮氣囊14加速沖擊塞錘的沖擊速度，提高了沖擊塞錘的沖擊力。其它同實施例4。實施例6圖6是實施例6所述的往復直沖鉆掘機。本實施例中，沖擊頭16設置在鉆頭I的側(cè)部，沖擊頭16設置一個以上。沖擊裝置的動力部件為液壓驅(qū)動。當沖擊頭16為兩個以上時，沖擊頭16可以對稱地設置在鉆頭I的兩側(cè)。其它同實施例1。實施例7圖7是實施例7所述的往復直沖鉆掘機。本實施例中，沖擊裝置為曲柄連桿裝置，曲柄連桿裝直包括曲柄17，曲柄的一端動力部件連接，另一端與沖擊桿6絞接。沖擊桿6的頭部設有沖擊頭。其它同實施例6。
權(quán)利要求
1.一種往復直沖鉆掘機，包括機身，機身包括行走機構(gòu)，其特征在于:該往復直沖鉆掘機還包括沖擊機構(gòu)和旋鉆機構(gòu)，沖擊機構(gòu)包括沖擊裝置和沖擊頭，沖擊頭設置在沖擊裝置的前部，沖擊裝置驅(qū)動沖擊頭沖擊，旋鉆機構(gòu)包括旋鉆裝置和鉆頭，鉆頭設置在旋鉆裝置的前部，旋鉆裝置驅(qū)動鉆頭旋鉆，沖擊機構(gòu)的沖擊頭設置在旋鉆機構(gòu)的鉆頭中部和/或側(cè)部，沖擊機構(gòu)和旋鉆機構(gòu)設置在機身上，行走機構(gòu)帶動整機行走。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的往復直沖鉆掘機，其特征在于:所述的沖擊機構(gòu)包括導向裝置，導向裝置設置在旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和/或機身上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的往復直沖鉆掘機，其特征在于:所述的沖擊裝置包括沖擊桿，沖擊桿設置于導向裝置，沖擊桿與導向裝置滑動連接，沖擊桿與沖擊頭分體或為一體式結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的往復直沖鉆掘機，其特征在于:所述的沖擊裝置包括曲柄連桿沖擊裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的往復直沖鉆掘機，其特征在于:所述的沖擊裝置包括曲柄沖擊裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的往復直沖鉆掘機，其特征在于:所述的沖擊裝置包括液壓沖擊裝置或氣動沖擊裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的往復直沖鉆掘機，其特征在于:所述的沖擊裝置包括液壓沖擊裝置和氣動沖擊裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的往復直沖鉆掘機，其特征在于:所述的沖擊裝置包括電磁沖擊裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的往復直沖鉆掘機，其特征在于:所述的旋鉆機構(gòu)包括支架，支架包括內(nèi)腔支架和/或外支架。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的往復直沖鉆掘機，其特征在于:所述的旋鉆機構(gòu)包括鉆桿，鉆桿設置在外支架上。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的往復直沖鉆掘機，其特征在于:所述的鉆頭設置在鉆桿的前端或鉆頭與鉆桿為一體式結(jié)構(gòu)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的往復直沖鉆掘機，其特征在于:所述的鉆桿包括中空鉆桿，內(nèi)腔支架設置在中空鉆桿腔體內(nèi)與中空鉆桿滑動連接。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的往復直沖鉆掘機，其特征在于:所述的沖擊桿設置在中空鉆桿內(nèi)與內(nèi)腔支架滑動連接。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的往復直沖鉆掘機，其特征在于:所述的旋鉆機構(gòu)包括齒圈，齒圈固定設置在鉆桿外部。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的往復直沖鉆掘機，其特征在于:所述的齒圈與鉆桿為一體式結(jié)構(gòu)。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的往復直沖鉆掘機，其特征在于:所述的旋鉆裝置包括驅(qū)動器，驅(qū)動器包括液壓馬達、氣馬達或電機。
17.根據(jù)權(quán)利要求12、14或16所述的往復直沖鉆掘機，其特征在于:所述的驅(qū)動器包括齒輪，齒輪與齒圈嚙合驅(qū)動中空鉆桿旋轉(zhuǎn)。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的往復直沖鉆掘機，其特征在于:所述的鉆頭設有沖擊頭通過的槽孔。
19.根據(jù)權(quán)利要求3或10所述的往復直沖鉆掘機，其特征在于:所述的鉆桿與旋鉆裝置連接，旋鉆裝置驅(qū)動鉆桿旋轉(zhuǎn)，鉆桿的前端設有鉆頭，鉆桿帶動鉆頭旋鉆，沖擊桿設置在鉆桿外側(cè)，沖擊頭設置在沖擊桿前端。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的往復直沖鉆掘機，其特征在于:所述的鉆頭的頭部設有耐磨損的合金鋼。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的往復直沖鉆掘機，其特征在于:所述的沖擊頭的頭部設有耐沖擊合金鋼。
22.根據(jù)權(quán)利要求5所述的往復直沖鉆掘機，其特征在于:所述的曲柄沖擊裝置包括旋轉(zhuǎn)柄，旋轉(zhuǎn)柄的 外端設有固定錘、鏈錘、軸接錘、彈簧錘、橡膠臂錘或聚脂臂錘。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種礦山掘進設備，具體涉及一種往復直沖鉆掘機。該鉆掘機包括機身，機身包括行走機構(gòu)，其中，該往復直沖鉆掘機還包括沖擊機構(gòu)和旋鉆機構(gòu)，沖擊機構(gòu)包括沖擊裝置和沖擊頭，沖擊頭設置在沖擊裝置的前部，沖擊裝置驅(qū)動沖擊頭沖擊，旋鉆機構(gòu)包括旋鉆裝置和鉆頭，鉆頭設置在旋鉆裝置的前部，旋鉆裝置驅(qū)動鉆頭旋鉆，沖擊機構(gòu)的沖擊頭設置在旋鉆機構(gòu)鉆頭的中部和/或側(cè)部，沖擊機構(gòu)和旋鉆機構(gòu)設置在機身上，行走機構(gòu)帶動整機行走。其提高了掘進效率，大大提高了鉆削效能，使鉆掘動能得到最大化的應用，避免了往復沖擊鉆掘機往復沖擊鉆頭時對鉆頭旋轉(zhuǎn)的阻尼，更有利于使齒頭插入物料、破壞物料，提高了沖擊頭的沖擊壽命。
文檔編號E21C27/28GK103216227SQ20121001880
公開日2013年7月24日 申請日期2012年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月20日
發(fā)明者劉素華 申請人:劉素華