專利名稱：帶非油介質(zhì)馬達(dá)的液壓煤鉆的制作方法
專利說明
一、技術(shù)領(lǐng)域本實(shí)用新型涉及一種煤鉆，尤其涉及一種礦用液壓煤鉆。
二背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的煤礦爆破鉆眼，大多是采用煤電鉆打眼。在使用煤電鉆打眼時(shí)，需要敷設(shè)一路電纜、一路水管和一臺(tái)綜合保護(hù)開關(guān)，使用非常復(fù)雜。雖然煤電鉆在煤礦服役多年，經(jīng)歷了多次改造、完善，卻使其價(jià)格更加昂貴；而且，打眼時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵，污染嚴(yán)重，必須配有相應(yīng)的降塵設(shè)備才行?，F(xiàn)場(chǎng)使用的電纜破皮漏電還會(huì)造成人員觸電和電器失爆事故，由于煤電鉆是瓦斯、煤塵的最先接觸者，它的故障會(huì)造成重大瓦斯、煤塵爆炸事故，帶來人員傷亡和巨大的經(jīng)濟(jì)損失。但至今仍沒有比較理想的鉆具代替它。
目前雖有部分液馬達(dá)出現(xiàn)，但均采用了油介質(zhì)作為動(dòng)力源，非油介質(zhì)因無法對(duì)馬達(dá)起到良好的潤(rùn)滑，磨損率太高而一直無法用于液壓馬達(dá)，但油介質(zhì)馬達(dá)不僅維護(hù)困難，也不利于在井下使用。
三
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型就是為了解決現(xiàn)有煤電鉆使用中易漏電、失爆，使用復(fù)雜，故障率高，粉塵多，需單獨(dú)配備降塵設(shè)備，液壓馬達(dá)必須使用油介質(zhì)的問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，無需用電，無需額外降塵設(shè)備，能在使用的同時(shí)進(jìn)行降塵處理，并且不用油介質(zhì)，安全性大大提高的液壓煤鉆。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了如下技術(shù)方案一種帶非油介質(zhì)馬達(dá)的液壓煤鉆，它有鉆頭，鉆頭的鉆軸與非油介質(zhì)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子聯(lián)接，轉(zhuǎn)子套裝在非油介質(zhì)馬達(dá)的主軸上，主軸安裝在機(jī)座上，其特征是它根據(jù)壓力平衡理論，在機(jī)座上安裝平衡腔，通道將平衡腔、主軸、轉(zhuǎn)子相互聯(lián)通；在主軸上有至少兩組密封組件，保證了液-油界面的壓力平衡。
所述鉆頭構(gòu)成為鉆軸通過軸承安裝在前殼上，在軸承前還有塵封，前殼前端有擋蓋；鉆軸后端通過銷套與套軸聯(lián)接，套軸與轉(zhuǎn)子聯(lián)接；套軸與位于前殼后端的前蓋間有軸承組，在前蓋上有進(jìn)油口。
所述鉆軸中裝有噴液裝置。
所述鉆軸中的噴液裝置為鋼管，它一端在鉆軸的空腔中，另一端通過套閥與主軸的排液通道聯(lián)通。
所述密封組件有兩組，每組有兩對(duì)密封圈，每對(duì)密封圈間有間隙，形成密封腔。
所述的非油介質(zhì)馬達(dá)還包括安裝在機(jī)座上的缸體，在轉(zhuǎn)子軸向上至少有兩個(gè)空腔，每個(gè)空腔中均裝有可活動(dòng)的柱塞，機(jī)座與柱塞的接觸面是坡度面，從而構(gòu)成軸向柱塞馬達(dá)。
所述轉(zhuǎn)子軸向上的空腔有六個(gè)，相應(yīng)的柱塞也為六個(gè)，且每個(gè)空腔均有開孔與主軸上的開孔聯(lián)通，在轉(zhuǎn)子的內(nèi)壁上有與密封組件相應(yīng)的開槽，同時(shí)內(nèi)壁上還有位于密封組件外側(cè)導(dǎo)油槽；在主軸的下側(cè)有與每對(duì)密封組件的密封圈所形成的密封腔位置相應(yīng)的開口，并與主軸間留有微小縫隙，以便潤(rùn)滑油充滿密封腔。
主軸上有兩條通道，分別與機(jī)座上的兩條通道聯(lián)通，并在軸截面上按間隔120度排列，其中一條通道在主軸上開有與密封組件的密封腔位置相應(yīng)的開口，另一條的開口與轉(zhuǎn)子的開口聯(lián)通；排液通道從主軸中部開始，沿軸線下側(cè)向后延伸，與鋼管聯(lián)通。
所述平衡腔中有活塞，將腔體分為兩部分，一側(cè)為潤(rùn)滑油，另一側(cè)為非油介質(zhì)，兩部分分別與機(jī)座的兩條通道聯(lián)通。
轉(zhuǎn)子與缸體間有空隙，其中裝有潤(rùn)滑油，機(jī)座與主軸間有O型油封。
本實(shí)用新型利用礦井中的乳化液泵站(或井下水的自然壓力)所提供的高壓非油介質(zhì)作為馬達(dá)的動(dòng)力源，通過非油介質(zhì)的壓力使軸向柱塞馬達(dá)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn)，完成鉆眼任務(wù)。在鉆軸中還有鋼管將廢液排出，以便在鉆孔時(shí)降塵。同時(shí)本實(shí)用新型還利用壓力平衡理論，將非油介質(zhì)的壓力通過平衡腔將傳給馬達(dá)內(nèi)儲(chǔ)存的潤(rùn)滑油，使液---油界面壓力平衡，保證了馬達(dá)的潤(rùn)滑，解決了液壓馬達(dá)不能使用非油介質(zhì)的問題。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于維護(hù)，操用方便可靠，整個(gè)使用過程不需用電，也就沒有了漏電和失爆的現(xiàn)象，大大提高了其安全性，直接利用廢液降塵，不需專設(shè)防塵設(shè)施和管路，在使用中不會(huì)產(chǎn)生粉塵，因此該鉆是煤鉆的良好替代品，可廣泛用于煤礦開采。
四以下結(jié)合附圖與設(shè)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。


圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的鉆頭結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3的A-A向剖視圖；圖5為本實(shí)用新型主軸的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖5的O-O向剖視圖；圖7為圖5的A-A向剖視圖；圖8為圖5的B-B向剖視圖；圖9為圖5的C-C向剖視圖；
圖10為圖5的D-D向剖視圖；
圖11為本實(shí)用新型的機(jī)座結(jié)構(gòu)示意圖；
圖12為本實(shí)用新型的平衡腔結(jié)構(gòu)示意圖。
五具體實(shí)施方式
圖1中，本實(shí)用新型的鉆頭部分包括前蓋3，它分別與前殼4和缸體2聯(lián)接。如圖2所示，前殼4前端為擋蓋5。鉆軸6通過軸承19安裝在前殼4上，在軸承19前還有塵封13。在鉆軸6的底部有O型密封17。鉆軸6通過銷套與套軸12聯(lián)接，套軸12則與轉(zhuǎn)子8聯(lián)接。同時(shí)，鉆軸6為空心結(jié)構(gòu)，其內(nèi)有鋼管14，鋼管14的底端經(jīng)套閥15與主軸7的排液通道16聯(lián)通。在套軸12與前蓋3間有軸承組11，在前蓋3上有油槽21和進(jìn)油口。
本實(shí)用新型的非油介質(zhì)馬達(dá)部分組成為主軸7和缸體2安裝在機(jī)座1上。主軸7上套裝轉(zhuǎn)子8，在主軸7的配液開口兩側(cè)，每側(cè)至少有一組密封組件，每組由兩對(duì)密封組件組成，本實(shí)施例為兩組。每對(duì)密封組件是由兩個(gè)密封圈20組成，兩密封圈間有間隙，形成密封腔。轉(zhuǎn)子8如圖3所示，為圓柱型，其上有至少兩個(gè)空腔，本實(shí)施例為六個(gè)，每個(gè)空腔中均裝有可活動(dòng)的柱塞9，同時(shí)轉(zhuǎn)子8的空腔還在內(nèi)壁上有開口，可與主軸7上的通道18聯(lián)通。在轉(zhuǎn)子8的A-A向剖視圖即圖4中，可以看出，在轉(zhuǎn)子8的內(nèi)壁與密封組件相應(yīng)的位置有開槽，以容納密封圈20，在轉(zhuǎn)子8中還有排液通道16和通道18，且在轉(zhuǎn)子8的內(nèi)壁上在每對(duì)密封組件的外側(cè)有油槽21。
主軸7如圖5所示，在其與機(jī)座1安裝的位置有兩個(gè)通道18，如圖6的O-O向剖視圖所示，兩通道在截面上間隔120度排列。圖7的A-A向剖視圖和圖9的C-C向剖視圖中，一條通道18在主軸7上，與主軸7上相應(yīng)密封組件的密封腔位置相對(duì)應(yīng)的位置有開口；另一條通道18則有與轉(zhuǎn)子8的通道18聯(lián)通的孔。在主軸7的中部軸線以下向后延伸為排液通道16，如圖8的B-B向視圖和
圖10的D-D向視圖所示，該排液通道16分別與轉(zhuǎn)子8的排液通道16和鋼管14聯(lián)通。
機(jī)座1如
圖11所示，它與柱塞9接觸的面是個(gè)有坡度的面，以便轉(zhuǎn)子8在非油介質(zhì)的壓力下轉(zhuǎn)動(dòng)，形成一個(gè)軸向柱塞馬達(dá)。因此在機(jī)座1中有兩條通道18，分別與主軸7的兩條通道18聯(lián)通，同時(shí)機(jī)座1的兩條通道還與平衡腔10聯(lián)通。
平衡腔10如
圖12所示，其為筒形，內(nèi)有活塞22將整個(gè)平衡腔10分為兩個(gè)部分，一個(gè)部分為非油介質(zhì)，另一部分為潤(rùn)滑油。每個(gè)部分均與相應(yīng)的通道18聯(lián)接。
本實(shí)用新型的工作原理為高壓非油介質(zhì)進(jìn)入平衡腔10，推動(dòng)活塞22運(yùn)動(dòng)，當(dāng)高壓非油介質(zhì)與潤(rùn)滑油的壓力平衡后，高壓非油介質(zhì)和潤(rùn)滑油分別進(jìn)入各自的通道18，高壓非油介質(zhì)將經(jīng)過主軸7的通道18進(jìn)入轉(zhuǎn)子8的空腔，形成高壓區(qū)，推動(dòng)柱塞9相前運(yùn)動(dòng)，由于柱塞9與機(jī)座1的接觸面為坡度面，轉(zhuǎn)子8將開始旋轉(zhuǎn)；同時(shí)潤(rùn)滑油進(jìn)入主軸7的另一通道18后從主軸7上的開口處進(jìn)入密封組件形成的密封腔中，并向外滲透以對(duì)部件起到潤(rùn)滑作用，但由于非油介質(zhì)的存在，潤(rùn)滑油和非油介質(zhì)將在密封組件中形成一個(gè)液—油平衡面。轉(zhuǎn)子8轉(zhuǎn)動(dòng)到機(jī)座1底部時(shí)，轉(zhuǎn)子8中的非油介質(zhì)進(jìn)入低壓區(qū)，將由主軸7的排液通道16流入鋼管14，以便在打眼時(shí)起到降塵的作用。轉(zhuǎn)子8與套軸12聯(lián)接，套軸12與鉆軸6聯(lián)接，轉(zhuǎn)子8的轉(zhuǎn)動(dòng)將使鉆軸6隨之旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)鉆眼的功能。
權(quán)利要求1.一種帶非油介質(zhì)馬達(dá)的液壓煤鉆，它有鉆頭，鉆頭的鉆軸(6)與非油介質(zhì)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子(8)聯(lián)接，轉(zhuǎn)子(8)套裝在非油介質(zhì)馬達(dá)的主軸(7)上，主軸(7)安裝在機(jī)座(1)上，其特征是它根據(jù)壓力平衡理論，在機(jī)座(1)上安裝平衡腔(10)，通道(18)將平衡腔(10)、主軸(7)、轉(zhuǎn)子(8)相互聯(lián)通；在主軸(7)上有至少兩組密封組件，保證了液-油界面的壓力平衡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓煤鉆，其特征是所述鉆頭構(gòu)成為鉆軸(6)通過軸承(19)安裝在前殼(4)上，在軸承(19)前還有塵封(13)，前殼(4)前端有擋蓋(5)；鉆軸(6)后端通過銷套與套軸(12)聯(lián)接，套軸(12)與轉(zhuǎn)子(8)聯(lián)接；套軸(12)與位于前殼(4)后端的前蓋(3)間有軸承組(11)，在前蓋(3)上有進(jìn)油口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液壓煤鉆，其特征是所述鉆軸(6)中裝有噴液裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液壓煤鉆，其特征是所述鉆軸(6)中的噴液裝置為鋼管(14)，它一端在鉆軸(6)的空腔中，另一端通過套閥(15)與主軸(7)的排液通道(16)聯(lián)通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓煤鉆，其特征是所述密封組件有兩組，每組有兩對(duì)密封圈(20)，每對(duì)密封圈(20)間有間隙，形成密封腔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓煤鉆，其特征是所述的非油介質(zhì)馬達(dá)還包括安裝在機(jī)座(1)上的缸體(2)，在轉(zhuǎn)子(8)軸向上至少有兩個(gè)空腔，每個(gè)空腔中均裝有可活動(dòng)的柱塞(9)，機(jī)座(1)與柱塞(9)的接觸面是坡度面，從而構(gòu)成軸向柱塞馬達(dá)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液壓煤鉆，其特征是所述轉(zhuǎn)子(8)軸向上的空腔有六個(gè)，相應(yīng)的柱塞(9)也為六個(gè)，且每個(gè)空腔均有開孔與主軸(7)上的開孔聯(lián)通，在轉(zhuǎn)子(8)的內(nèi)壁上有與密封組件相應(yīng)的開槽，同時(shí)內(nèi)壁上還有位于密封組件外側(cè)導(dǎo)油槽(21)；在主軸(7)的下側(cè)有與每對(duì)密封組件的密封圈(20)所形成的密封腔位置相應(yīng)的開口，并與主軸(7)間留有微小縫隙，以便潤(rùn)滑油充滿密封腔。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓煤鉆，其特征是主軸(7)上有兩條通道(18)，分別與機(jī)座(1)上的兩條通道(18)聯(lián)通，并在軸截面上按間隔120度排列，其中一條通道(18)在主軸(7)上開有與密封組件的密封腔位置相應(yīng)的開口，另一條的開口與轉(zhuǎn)子(8)的開口聯(lián)通；排液通道(16)從主軸(7)中部開始，沿軸線下側(cè)向后延伸，與鋼管(14)聯(lián)通。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓煤鉆，其特征是所述平衡腔(10)中有活塞(22)，將腔體分為兩部分，一側(cè)為潤(rùn)滑油，另一側(cè)為非油介質(zhì)，兩部分分別與機(jī)座(1)的兩條通道(18)聯(lián)通。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓煤鉆，其特征是轉(zhuǎn)子(8)與缸體(2)間有空隙，其中裝有潤(rùn)滑油，機(jī)座(1)與主軸(7)間有O型油封(17)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種帶非油介質(zhì)馬達(dá)的液壓煤鉆。它克服了現(xiàn)有煤電鉆使用中易漏電、失爆，使用復(fù)雜，故障率高，粉塵多，需單獨(dú)配備降塵設(shè)備，而液壓馬達(dá)必須使用油介質(zhì)的問題，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，無需用電，無需額外降塵設(shè)備，能在使用的同時(shí)進(jìn)行降塵處理，安全性大大提高的優(yōu)點(diǎn)。其結(jié)構(gòu)為一種帶非油介質(zhì)馬達(dá)的液壓煤鉆，它有鉆頭，鉆頭的鉆軸與非油介質(zhì)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子聯(lián)接，轉(zhuǎn)子套裝在非油介質(zhì)馬達(dá)的主軸上，主軸安裝在機(jī)座上，其特征是它根據(jù)壓力平衡理論，在機(jī)座上安裝平衡腔，通道將平衡腔、主軸、轉(zhuǎn)子相互聯(lián)通；在主軸上有至少兩組密封組件，保證了液—油界面的壓力平衡。
文檔編號(hào)E21B21/00GK2641264SQ0327107
公開日2004年9月15日 申請(qǐng)日期2003年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月10日
發(fā)明者褚慶剛 申請(qǐng)人:褚慶剛