[發明專利]一種可無級調速的切削鉆機

在審

• 申請號: 201410432100.1
• 申請日: 2014-08-28
• 公開（公告）號: CN104196444A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 周夏南;陳宗宜;蔣權;趙慧
• 申請（專利權）人: 桂林市華力重工機械有限責任公司
• 主分類號: E21B7/02
• 分類號: E21B7/02;E21B3/02
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立

技術領域

本發明涉及鉆機領域，具體涉及一種可無級調速的切削鉆機。

背景技術

現有的的切削鉆機存在以下不足：

(1)現有切削鉆機鉆桿只有固定的轉速和扭矩，而切削鉆孔實際工況非常復雜，不同區域巖石軟硬程度不同，即使同一片區域巖石硬度也有差異，所需要的轉速和扭矩也不同。部分巖層采用固定的轉速和扭矩會造成能源浪費、成本增加或工作效率低下、鉆頭磨損加劇。

(2)現有切削鉆機發動機轉速及主泵流量無法隨負載大小而調節，導致能源損耗，不節能環保。切削鉆機在鉆孔間隙長時間不操作時，發動機仍高速運轉，油耗高，使用成本增加。

(3)空壓機采用發動機通過皮帶輪帶動的形式，空壓機主機頭安裝在發動機機罩內，結構復雜、工作環境溫度高，空壓機機頭、皮帶使用壽命短，皮帶更換工作量大且安裝困難，耗時費力。

(4)限位套短而導向性差，工作時鉆桿甩動嚴重，限位套使用壽命短，而且更換限位套時需將鉆桿取下后才能進行。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種可無級調速的切削鉆機，具有給鉆桿輸出合適的鉆孔轉速與切削扭矩的功能，達到最佳鉆孔工作效率，降低鉆頭的損耗，且釬桿限位器使鉆桿工作時運行穩定，跳動小，提高使用壽命，拆換方便。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種可無級調速的切削鉆機，包括鉆臂，所述鉆臂上設有導軌，在所述鉆臂的內腔設有鏈條、驅動鏈條運轉的鏈輪、鉆桿和與鉆桿底端連接的鉆頭，還包括動臂、駕駛室、空壓機、平臺總成、釬桿限位器、切削機構和扶桿器，所述動臂的一端通過鉆臂連接塊可轉動的與所述鉆臂的中部連接，其另一端連接在所述駕駛室的前端，所述駕駛室和空壓機設置在平臺總成上，所述釬桿限位器設置在所述鉆臂的底端，所述切削機構設置在所述鉆臂的頂端；

所述釬桿限位器上設有中空長圓柱體結構的導向限位套，所述導向限位套夾持在所述鉆桿上并與所述鉆頭連接，在所述導向限位套的外側套裝有所述環形套，在所述導向限位套上設有向所述導向限位套凹陷的矩形的平口，在所述環形套上對應所述平口處設有貫穿所述環形套的圓孔，所述鎖緊螺栓從所述圓孔穿入并抵至所述平口處，所述鎖緊螺栓上還設有用于鎖定所述鎖緊螺栓的鎖緊螺母；

所述切削機構包括動力頭、制動器、用于鉆孔時帶動鉆桿進給及提升的進給馬達和用于鉆孔時為鉆桿提供驅動力及切削扭矩的切削馬達，所述的進給馬達、切削馬達和動力頭從上至下依次設置在所述鉆臂的頂端，所述進給馬達通過鏈輪與鏈條傳動連接，所述動力頭通過所述聯軸器與所述鉆臂的鉆桿轉動連接，所述動力頭上安裝有動力箱，并通過所述動力箱內的齒輪傳動連接所述切削馬達，所述切削馬達在所述齒輪的控制下降低切削馬達的轉速和提高所述鉆桿的輸出扭矩，并驅動鉆桿旋轉，所述制動器設置在所述進給馬達的一側，并與所述鏈輪的兩端連接；

所述扶桿器安裝在鉆臂的導軌上并與所述鏈條連接，所述扶桿器在進給馬達和鏈條的驅動下沿導軌與動力頭同步移動。

本發明的有益效果是：具有給鉆桿輸出合適的鉆孔轉速與切削扭矩的功能，達到最佳鉆孔工作效率，降低鉆頭的損耗，釬桿限位器的導向限位套使鉆桿工作時運行穩定，跳動小，提高使用壽命，且導向限位套拆換方便，磨損時只需要取下鉆頭即可完成更換。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。

進一步，還包括行走機構，所述行走機構設有驅動裝置和履帶行走底盤，所述履帶行走底盤環繞設置在所述驅動裝置的外周，所述履帶行走底盤與所述平臺總成固定連接并通過所述驅動裝置帶動整個切削鉆機行走。

進一步，還包括設置在所述平臺總成上的電氣控制系統和發動機，所述發動機上安裝有交互泵，所述電氣控制系統通過控制儀表、功率控制器及油門執行器連接所述發動機和交互泵并控制所述發動機和交互泵的功率。

采用上述進一步方案的有益效果是：使發動機和交互泵兩者的功率達到最佳匹配，從而實現節能效果。

進一步，所述電氣控制系統為微電腦控制系統；電氣控制系統具體采用CAPC(Computer?aided?power?control?system)微電腦控制系統，具有自動怠速(Auto-idle)的功能。

采用上述進一步方案的有益效果是：保持發動機和交互泵的功率達到最佳水平，不同的工作負載設計有不同的功率選擇方式，可以在減少燃油消耗的前提下發揮最佳性能，同時設計自動怠速功能，當沒有工作負荷時迅速降低發動機轉速，有負荷時能迅速恢復初始工作狀態，達到節能效果。