本發(fā)明涉及礦用設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于多作用內(nèi)曲線徑向液壓馬達(dá)的礦用手持液壓鉆機(jī)。

背景技術(shù)：

礦用手持鉆機(jī)主要應(yīng)用于煤礦井巷掘進(jìn)、放頂用爆破孔、錨桿孔、瓦斯抽放與探測孔、探水孔、注水孔、煤巖層加固或防滅火用注漿孔等小直徑工程。為適應(yīng)國家煤礦安全生產(chǎn)的需要，煤礦井下鉆孔機(jī)械被列入礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志管理，以減少鉆孔作業(yè)的機(jī)械傷人安全事故，確保煤礦井下鉆孔工程安全。

原先我國礦用手持小型鉆機(jī)有煤電鉆和風(fēng)煤鉆，由于礦用手持鉆機(jī)用于煤礦井下及周圍介質(zhì)中有甲烷、煤塵等爆炸性混合氣體的環(huán)境中，從安全角度考慮，煤電鉆存在安全隱患；風(fēng)煤鉆鉆孔能力小，且體積大，噪聲大，工作產(chǎn)生灰塵大，工作環(huán)境惡劣，人工操作風(fēng)煤鉆較為困難。

考慮上述原因，近些年來，出現(xiàn)了采用液壓為動力源的手持礦用小型鉆機(jī)，該型鉆機(jī)主要采用齒輪液壓馬達(dá)和擺線液壓馬達(dá)的驅(qū)動結(jié)構(gòu)，馬達(dá)受力不平衡，手工操作時鉆機(jī)握桿不容易把持，給現(xiàn)場手動操作帶來極大的困難。

通過專利檢索，存在以下已知的技術(shù)方案：

專利1：

申請?zhí)枺篊N201510127210.1，申請日：2015.03.20，授權(quán)公告日：2015.06.24，本發(fā)明公開了一種煤礦用全方位履帶式液壓鉆機(jī)，包括履帶行走機(jī)構(gòu)和鉆進(jìn)主機(jī)，所述鉆進(jìn)主機(jī)包括動力頭和動力頭機(jī)架，所述履帶行走機(jī)構(gòu)的前端設(shè)置有支撐立柱，所述支撐立柱上設(shè)置有帶動動力頭機(jī)架轉(zhuǎn)動的液壓轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)，所述動力頭機(jī)架上還設(shè)置有驅(qū)動機(jī)架上下移動的提升油缸以及驅(qū)動動力頭前進(jìn)后退的推進(jìn)油缸。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，能夠在水平面和豎直面內(nèi)使動力頭機(jī)架任意角度轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)了鉆機(jī)鉆孔全方位任意角度調(diào)整，在施工上揚(yáng)孔和下斜孔、垂直孔時表現(xiàn)出突出優(yōu)勢。

專利2：

申請?zhí)枺篊N200420059779.6，申請日：2004.05.21，授權(quán)公告日：2005.05.18，本實用新型公開了一種礦用手持式液壓鉆機(jī)，包括液壓馬達(dá)、鉆桿、鉆桿套、操縱手柄、開關(guān)機(jī)構(gòu)，所述液壓馬達(dá)為凸輪行星齒輪馬達(dá)，該馬達(dá)輸出軸與所述鉆桿套連接，在馬達(dá)前后端蓋上設(shè)置有進(jìn)油接頭塊和回油接頭塊，所述進(jìn)油接頭塊與馬達(dá)的進(jìn)油管路連接，所述回油接頭塊與馬達(dá)的回油管路連接，在進(jìn)油接頭塊內(nèi)還安裝有鉆機(jī)控制閥，所述開關(guān)機(jī)構(gòu)控制該鉆機(jī)控制閥的開啟和關(guān)閉。這種鉆機(jī)無需減速機(jī)構(gòu)，大大降低了鉆機(jī)的結(jié)構(gòu)尺寸和重量；采用中空軸設(shè)計，大大減少了鉆機(jī)軸向尺寸；前后均安裝有鉆桿套，可以雙面操作，實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)和不同接口連接，使用起來更加方便，同時該鉆機(jī)可采用煤礦用高水基乳化液作為工作介質(zhì)，也可以采用礦物油作為工作介質(zhì)。

專利3：

申請?zhí)枺篊N201210230151.7，申請日：2012.07.05，授權(quán)公告日：2014.01.22，本發(fā)明公開一種煤礦用導(dǎo)軌式乳化液液壓鉆機(jī)。該乳化液液壓鉆機(jī)包括導(dǎo)軌式機(jī)架、推進(jìn)裝置、動力裝置、鉆孔裝置、操縱控制裝置，使用高水基乳化液為工作介質(zhì)，以非圓行星齒輪系結(jié)構(gòu)形式乳化液馬達(dá)做動力源；同時采取設(shè)置有快、慢兩級變速的變速機(jī)構(gòu)增加調(diào)速范圍，配有簡便有效濕式鉆進(jìn)作業(yè)供水方式，選擇花鍵連接、中間軸傳遞、高效減振墊圈措施消減吸納鉆進(jìn)軸向振動力向乳化液馬達(dá)傳遞等多項創(chuàng)新技術(shù)結(jié)構(gòu)措施，用于在煤巷、煤巖巷、采煤作業(yè)面上進(jìn)行各種鉆進(jìn)作業(yè)，具有輸出扭矩大、低速性能好、承載能力強(qiáng)、作業(yè)質(zhì)量高、適用范圍廣等突出技術(shù)特征，可以取得提高生產(chǎn)效率、減輕勞動強(qiáng)度，消除安全隱患等多重經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

通過以上的檢索發(fā)現(xiàn)，以上技術(shù)方案沒有影響本發(fā)明的新穎性；并且以上專利文件的相互組合沒有破壞本發(fā)明的創(chuàng)造性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

(一)解決的技術(shù)問題

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供了一種基于多作用內(nèi)曲線徑向液壓馬達(dá)的礦用手持液壓鉆機(jī)，以克服礦用電鉆中煤電鉆存在安全隱患，風(fēng)煤鉆鉆孔能力小，且體積大，噪聲大，工作產(chǎn)生灰塵大，工作環(huán)境惡劣，人工操作風(fēng)煤鉆較為困難；采用齒輪液壓馬達(dá)和擺線液壓馬達(dá)作為驅(qū)動結(jié)構(gòu)的手鉆，馬達(dá)受力不平衡，手工操作時鉆機(jī)握桿不容易把持，給現(xiàn)場手動操作帶來極大的困難的問題。

(二)技術(shù)方案

為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：一種基于多作用內(nèi)曲線徑向液壓馬達(dá)的礦用手持液壓鉆機(jī)，包括機(jī)體上部外殼、機(jī)體下部外殼、握桿、左端蓋、鉆桿和鉆頭，還包括溢流節(jié)流閥、配油盤、調(diào)節(jié)手臂和多作用內(nèi)曲線徑向液壓馬達(dá)；

所述機(jī)體上部外殼為空心有上蓋無底結(jié)構(gòu)，所述機(jī)體下部外殼為空心有底無上蓋結(jié)構(gòu)，所述機(jī)體上部外殼和機(jī)體下部外殼通過墊圈和螺栓固定連接，兩者內(nèi)腔連通為一個整體；

所述機(jī)體上部外殼頂部上蓋上設(shè)有進(jìn)油口和出油口，底部側(cè)面設(shè)有環(huán)形的手臂槽，中部側(cè)面與手臂槽交錯對稱設(shè)有兩個握桿；所述手臂槽內(nèi)配合連接有調(diào)節(jié)手臂，手臂槽內(nèi)設(shè)有用于限位調(diào)節(jié)手臂的擋塊，手臂槽上方設(shè)有用以調(diào)節(jié)擋塊的調(diào)節(jié)開關(guān)；

所述機(jī)體上部外殼內(nèi)頂部配合固定連接有溢流節(jié)流閥，所述溢流節(jié)流閥頂部與進(jìn)油口和出油口連通，底部連接有配油盤；所述機(jī)體上部外殼和機(jī)體下部外殼內(nèi)配合連接有多作用內(nèi)曲線徑向液壓馬達(dá)；

所述多作用內(nèi)曲線徑向液壓馬達(dá)包括殼體、配流軸、深溝球軸承、轉(zhuǎn)子、橫梁、滾輪、圓錐滾子軸承、定子和活塞，所述機(jī)體下部外殼內(nèi)底部通過螺栓固定連接有左端蓋，所述左端蓋通過螺栓固定連接有右端蓋和殼體，所述殼體配合連接有定子，所述定子為圓盤形中空腔體結(jié)構(gòu)，其中部軸線位置處通過深溝球軸承配合連接有配流軸，內(nèi)腔配合連接有轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子通過圓錐滾子軸承與左端蓋配合連接；所述轉(zhuǎn)子上設(shè)有活塞缸孔，所述活塞缸孔內(nèi)配合連接有活塞，所述活塞固定連接有橫梁，所述橫梁對稱連接有兩個滾輪，所述滾輪與定子內(nèi)腔接觸壓緊連接；

所述調(diào)節(jié)手臂的環(huán)形手柄與配流軸配合連接，所述調(diào)節(jié)手臂內(nèi)可轉(zhuǎn)動配合連接有溢流節(jié)流閥和配流盤，所述配流軸和配流盤、溢流節(jié)流閥連通；

所述轉(zhuǎn)子的輸出軸固定連接有鉆桿，所述鉆桿固定連接有鉆頭。

進(jìn)一步的，還包括增速器，所述增速器包括增速器外殼、圓錐滾子軸承、行星架、內(nèi)齒圈、太陽輪、行星輪和柱銷，所述機(jī)體下部外殼固定連接有增速器外殼，所述增速器外殼固定連接有內(nèi)齒圈，并通過圓錐滾子軸承轉(zhuǎn)動連接有轉(zhuǎn)子的輸出軸，所述轉(zhuǎn)子的輸出軸末端固定連接有行星架，所述行星架通過柱銷連接有行星輪，所述行星輪嚙合連接有太陽輪，所述太陽輪固定連接有鉆桿，所述鉆桿通過軸承轉(zhuǎn)動連接于增速器外殼上。

進(jìn)一步的，所述溢流節(jié)流閥包括安全閥、定差溢流閥、旋轉(zhuǎn)手柄和節(jié)流閥，所述安全閥、定差溢流閥和節(jié)流閥均固定連接于機(jī)體上部外殼和機(jī)體下部外殼連通的腔體內(nèi)，所述定差溢流閥與進(jìn)油口和節(jié)流閥連通，所述節(jié)流閥與多作用內(nèi)曲線徑向液壓馬達(dá)和安全閥連通，所述安全閥與回油口連通；所述節(jié)流閥一端配合連接有旋轉(zhuǎn)手柄，所述旋轉(zhuǎn)手柄固定連接于機(jī)體上部外殼上。

進(jìn)一步的，所述配流盤的一端與所述溢流節(jié)流閥的出油口相連，另一端與所述配流軸相配合。

進(jìn)一步的，所述機(jī)體上部外殼和機(jī)體下部外殼的內(nèi)腔形狀和尺寸與多作用內(nèi)曲線徑向液壓馬達(dá)的外部形狀和尺寸相適應(yīng)。

(三)有益效果

本發(fā)明提供了一種基于多作用內(nèi)曲線徑向液壓馬達(dá)的礦用手持液壓鉆機(jī)，采用多作用內(nèi)曲線徑向液壓馬達(dá)作為鉆機(jī)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，設(shè)有增速器提高鉆頭轉(zhuǎn)速，并設(shè)有具有調(diào)壓調(diào)速和保護(hù)功能的定差溢流閥，還設(shè)有用以調(diào)向的調(diào)節(jié)手臂結(jié)構(gòu)，鉆機(jī)整體具有受力平衡、鉆機(jī)握桿容易把持、扭矩大、全液壓操作、能夠調(diào)速換向、過載保護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為基于內(nèi)曲線馬達(dá)的礦用手持全液壓鉆機(jī)原理圖；

圖2為基于內(nèi)曲線馬達(dá)的礦用手持全液壓鉆機(jī)結(jié)構(gòu)圖；

圖3為多作用內(nèi)曲線徑向液壓馬達(dá)裝配圖；

圖4為增速器結(jié)構(gòu)設(shè)計圖；

圖5為溢流節(jié)流閥結(jié)構(gòu)設(shè)計圖；

圖6為機(jī)體上部外殼設(shè)計圖。

圖中：

1、進(jìn)油口；2、機(jī)體上部外殼，201、調(diào)節(jié)開關(guān)，202、擋塊；3、溢流節(jié)流閥，301、安全閥，302、定差溢流閥，303、旋轉(zhuǎn)手柄，304、節(jié)流閥；4、握桿；5、配油盤；6、調(diào)節(jié)手臂；7、多作用內(nèi)曲線徑向液壓馬達(dá)，701、殼體，702、配流軸，703、深溝球軸承，704、轉(zhuǎn)子，705、橫梁，706、滾輪，707、圓錐滾子軸承，708、定子，709、活塞；8、左端蓋；9、右端蓋；10、機(jī)體下部外殼；11、增速器，1101、增速器外殼，1102、圓錐滾子軸承，1103、行星架，1104、內(nèi)齒圈，1105、太陽輪，1106、行星輪，1107、柱銷；12、鉆桿；13、鉆頭；14、出油口。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1～圖6所示，其結(jié)構(gòu)關(guān)系為：包括機(jī)體上部外殼2、機(jī)體下部外殼10、握桿4、左端蓋8、鉆桿12和鉆頭13，還包括溢流節(jié)流閥3、配油盤5、調(diào)節(jié)手臂6和多作用內(nèi)曲線徑向液壓馬達(dá)7；

所述機(jī)體上部外殼2為空心有上蓋無底結(jié)構(gòu)，所述機(jī)體下部外殼10為空心有底無上蓋結(jié)構(gòu)，所述機(jī)體上部外殼2和機(jī)體下部外殼10通過墊圈和螺栓固定連接，兩者內(nèi)腔連通為一個整體；

所述機(jī)體上部外殼2頂部上蓋上設(shè)有進(jìn)油口1和出油口14，底部側(cè)面設(shè)有環(huán)形的手臂槽，中部側(cè)面與手臂槽交錯對稱設(shè)有兩個握桿4；所述手臂槽內(nèi)配合連接有調(diào)節(jié)手臂6，手臂槽內(nèi)設(shè)有用于限位調(diào)節(jié)手臂6的擋塊202，手臂槽上方設(shè)有用以調(diào)節(jié)擋塊202的調(diào)節(jié)開關(guān)201；

所述機(jī)體上部外殼2內(nèi)頂部配合固定連接有溢流節(jié)流閥3，所述溢流節(jié)流閥3頂部與進(jìn)油口1和出油口14連通，底部連接有配油盤5；所述機(jī)體上部外殼2和機(jī)體下部外殼10內(nèi)配合連接有多作用內(nèi)曲線徑向液壓馬達(dá)7；

所述多作用內(nèi)曲線徑向液壓馬達(dá)7包括殼體701、配流軸702、深溝球軸承703、轉(zhuǎn)子704、橫梁705、滾輪706、圓錐滾子軸承707、定子708和活塞709，所述機(jī)體下部外殼10內(nèi)底部通過螺栓固定連接有左端蓋8，所述左端蓋8通過螺栓固定連接有右端蓋9和殼體701，所述殼體701配合連接有定子708，所述定子708為圓盤形中空腔體結(jié)構(gòu)，其中部軸線位置處通過深溝球軸承703配合連接有配流軸702，內(nèi)腔配合連接有轉(zhuǎn)子704，所述轉(zhuǎn)子704通過圓錐滾子軸承707與左端蓋8配合連接；所述轉(zhuǎn)子704上設(shè)有活塞缸孔，所述活塞缸孔內(nèi)配合連接有活塞709，所述活塞709固定連接有橫梁705，所述橫梁705對稱連接有兩個滾輪706，所述滾輪706與定子708內(nèi)腔接觸壓緊連接；

所述調(diào)節(jié)手臂6的環(huán)形手柄與配流軸702配合連接，所述調(diào)節(jié)手臂6內(nèi)可轉(zhuǎn)動配合連接有溢流節(jié)流閥3和配流盤5，所述配流軸702和配流盤5、溢流節(jié)流閥3連通；

所述轉(zhuǎn)子704的輸出軸固定連接有鉆桿12，所述鉆桿12固定連接有鉆頭13。

優(yōu)選的，還包括增速器11，所述增速器11包括增速器外殼1101、圓錐滾子軸承1102、行星架1103、內(nèi)齒圈1104、太陽輪1105、行星輪1106和柱銷1107，所述機(jī)體下部外殼10固定連接有增速器外殼1101，所述增速器外殼1101固定連接有內(nèi)齒圈1104，并通過圓錐滾子軸承1102轉(zhuǎn)動連接有轉(zhuǎn)子704的輸出軸，所述轉(zhuǎn)子704的輸出軸末端固定連接有行星架1103，所述行星架1103通過柱銷1107連接有行星輪1106，所述行星輪1106嚙合連接有太陽輪1105，所述太陽輪1105固定連接有鉆桿12，所述鉆桿12通過軸承轉(zhuǎn)動連接于增速器外殼1101上。

優(yōu)選的，所述溢流節(jié)流閥3包括安全閥301、定差溢流閥302、旋轉(zhuǎn)手柄303和節(jié)流閥304，所述安全閥301、定差溢流閥302和節(jié)流閥304均固定連接于機(jī)體上部外殼2和機(jī)體下部外殼10連通的腔體內(nèi)，所述定差溢流閥302與進(jìn)油口1和節(jié)流閥304連通，所述節(jié)流閥304與多作用內(nèi)曲線徑向液壓馬達(dá)7和安全閥301連通，所述安全閥301與回油口連通；所述節(jié)流閥304一端配合連接有旋轉(zhuǎn)手柄303，所述旋轉(zhuǎn)手柄303固定連接于機(jī)體上部外殼2上。

優(yōu)選的，所述配流盤5的一端與所述溢流節(jié)流閥3的出油口相連，另一端與所述配流軸702相配合。

優(yōu)選的，所述機(jī)體上部外殼2和機(jī)體下部外殼10的內(nèi)腔形狀和尺寸與多作用內(nèi)曲線徑向液壓馬達(dá)7的外部形狀和尺寸相適應(yīng)。

具體使用時，通過進(jìn)油口1經(jīng)過配流軸702給多作用內(nèi)曲線徑向液壓馬達(dá)7提供高壓油，當(dāng)活塞709底部的配流窗口在轉(zhuǎn)子704轉(zhuǎn)動過程中分別與配流環(huán)703的進(jìn)油孔道、回油孔道相通時，高壓油推動橫梁705和活塞709壓向定子708的內(nèi)曲線表面，滾輪706位于橫梁705上，直接與定子708的內(nèi)曲線表面相接觸，滾輪706與定子708的內(nèi)曲線表面之間由相互作用產(chǎn)生軸向力，從而推動轉(zhuǎn)子704旋轉(zhuǎn)。

使用過程中，高壓油經(jīng)定差溢流閥302進(jìn)入閥體，經(jīng)過節(jié)流閥304后壓力下降，推動多作用內(nèi)曲線馬達(dá)7旋轉(zhuǎn)并作用于安全閥301；旋轉(zhuǎn)手柄303與節(jié)流閥304一端相配合并安裝在機(jī)體上部外殼2上，通過調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)手柄303以改變節(jié)流閥304的通流面積，達(dá)到速度變換的目的。

使用過程中，可通過力作用于調(diào)節(jié)手臂6使配流軸702旋轉(zhuǎn)30度，使配流軸702處于正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)位置，實現(xiàn)多作用內(nèi)曲線徑向液壓馬達(dá)7的正反轉(zhuǎn)。機(jī)體上部外殼2上的調(diào)節(jié)開關(guān)201和擋塊202相連接，通過調(diào)節(jié)開關(guān)201控制擋塊202的伸縮，使其固定調(diào)節(jié)手臂6，避免調(diào)節(jié)手臂6和配流軸702旋轉(zhuǎn)角度發(fā)生偏移。

綜上，本發(fā)明實施例具有如下有益效果：采用多作用內(nèi)曲線徑向液壓馬達(dá)作為鉆機(jī)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，并設(shè)有具有調(diào)壓調(diào)速和保護(hù)功能的定差溢流閥，還設(shè)有用以調(diào)向的調(diào)節(jié)手臂結(jié)構(gòu)，鉆機(jī)整體具有受力平衡、鉆機(jī)握桿容易把持、扭矩大、全液壓操作、能夠調(diào)速換向、過載保護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。

需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。