轻便式乳化液钻机.pdf

一种轻便式乳化液钻机，包括和转子连接成一体的输出轴转子输出轴由轴承支承，配流盘上有进、出配流孔、静密封，转子输出轴上有柱塞孔，柱塞孔内安装有可移动的柱塞和滚珠及动密封，并滚珠与定子内壁接触配合，所述进、出配流孔与所述柱塞孔配合相通，通流盘中固定有弹簧的一端，弹簧的另端紧贴配流盘的端面。转子和输出轴为整体结构减少了传动环节，提高了产品的机械效率和可靠性，具有低速稳定性可直接驱动钻头工作，其整机重量轻，采用了乳化液马达作动力其流道短而直，局部压力损失小，又以静密封为主的密封形式可保证乳化液马达的液压效率和容积效率。滚珠采用高硬度的陶瓷材料制作耐摩擦、耐腐蚀，延长了钻机的使用寿命。

1、  一种轻便式乳化液钻机，包括定子(8)和前、后盖(5)、(9)固定连接成的整体，安装有通断阀(15)的通流盘(13)固定在后盖(9)上，其特征在于所述后盖(9)中安装有配流盘(17)，配流盘(17)上有进、出配流孔(21)、(22)、静密封，和转子连接成一体的输出轴转子输出轴(1)由轴承支承，所述转子输出轴(1)上有柱塞孔(24)，柱塞孔(24)内安装有可移动的柱塞(20)和滚珠(19)及动密封(18)，并滚珠(19)与定子(8)内壁接触配合，所述的进、出配流孔(21)、(22)与所述的柱塞孔(24)配合相通，所述通流盘(13)中固定弹簧(14)的一端，弹簧(14)的另端紧贴配流盘(17)的端面。

2、  根据权利要求1所述的轻便式乳化液钻机，其特征在于所述配流盘(17)在轴向周边上有均布的相间隔的进、出配油孔(21)、(22)，中间为回油通道(23)，其中有半数即出配油孔(22)与回油通道(23)相通，进配油孔(22)与注塞孔(24)相通，配油盘(17)一端面紧贴转子输出轴(1)端面，另端面通过垫片(16)紧贴后盖(9)内壁。

3、  根据权利要求1所述的轻便式乳化液钻机，其特征在于所述转子输出轴(1)由一对背对背安装在前盖(5)内的圆锥滚子轴承(4)支承。

4、  根据权利要求1所述的轻便式乳化液钻机，其特征在于所述静密封为密封圈甲、乙、丙、丁、戊、(6)、(7)、(10)、(11)、(12)。

5、  根据权利要求1所述的轻便式乳化液钻机，其特征在于所述转子输出轴(1)转子周边在径向上有均布的偶数个柱塞孔(24)，滚珠(19)由高硬度陶瓷材料制成，滚珠(19)与定子(8)的内曲面(25)接触。

6、  根据权利要求1所述的轻便式乳化液钻机，其特征在于所述柱塞(20)中间开有阻尼孔(26)。

轻便式乳化液钻机
技术领域
本实用新型涉及一种乳化液钻机，特别是一种适宜在采煤或掘进工作面及其它具有乳化液动力源而防爆要求严格处进行钻孔作业使用的轻便式乳化液钻机。
背景技术
现煤矿上采用的仍是一般的手持式煤电钻，它存在着安全隐患对煤层地质条件适应性差，不适宜在湿度大、高瓦斯及有粉尘爆炸危险的采煤工作面工作，为此国内外一直在研究能够有效治理采煤工作面上瓦斯积聚的装备，各种使用安全的钻机开发迫在眉捷，采用乳化液对煤矿生产是非常便利的，乳化液由乳化液添加剂与水混合，本身就有灭火功能，并乳化液是煤矿就地配置与煤矿支架共用的液压动力源，但乳化液也存在缺陷如粘度低、防锈能力差、润滑特性差，作为工作介质使用其容积率低，使用寿命短，对金属材料有很强的腐蚀作用，使液压马达磨擦副磨损加剧，泄露量增大。
专利号200420059779.6“矿用手持式液压钻机”虽也提供了一种可采用煤矿用的高水基乳化液作工作介质的矿用手持式液压钻机，但其液压马达采用凸轮行星齿轮马达，其结构复杂、难加工。
专利号200720111576.0“煤矿用乳化液钻机”采用以高压乳化液作为工作介质的偏心活塞结构，虽解决了液压马达用液压油作工作介质存在易燃、易爆安全隐患的缺陷，但其防锈转子活塞采用工程塑料，工程塑料无法满足与泵源31.5MPa压力相匹配，又只好采用降压使用，从而导致效率低、体积大、操作不便。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种轻便式乳化液钻机，结构紧凑、重量轻、操作灵活、抗冲击能力好，使用寿命长。
本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：轻便式乳化液钻机包括定子和前、后盖固定连接成的整体，安装有通断阀的通流盘固定在后盖上，所述后盖中安装有配流盘，配流盘上有进、出配流孔、静密封，和转子连接成一体的输出轴转子输出轴由轴承支承，所述转子输出轴上有柱塞孔，柱塞孔内安装有可移动的柱塞和滚珠及动密封，并滚珠与定子内壁接触配合，所述的进、出配流孔与所述的柱塞孔配合相通，所述通流盘中固定弹簧的一端，弹簧的另端紧贴配流盘的端面。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：1、此钻机严格控制了零件间的配合间隙，以保证具有粘度低特性的乳化液的容积效率，受力核心零件滚珠采用高硬度的陶瓷材料制作耐摩擦、耐腐蚀，柱塞上开有阻尼孔，让高压乳化液进入滚珠和柱塞间的静压支承容腔，保证滚珠与定子为滚动摩擦，提高滚珠的润滑面积，大大改善滚珠的受力情况，提高启动效率，使用寿命，2、简化结构，转子和输出轴为整体结构减少了传动环节，提高了产品的机械效率和可靠性，3、具有低速稳定特性，无需减速直接驱动钻头工作，因此整机重量轻，4、乳化液马达的流道短而直，局部压力损失小，以静密封为主的密封形式即可保证乳化液马达的液压效率和容积效率。
附图说明
图1、本实用新型的结构示意图。
图2、配流盘截面的结构示意图。
图3、图2的A—A视图。
图4、图2的B—B视图。
图5、图1的C—C视图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步描述。
配流盘17在轴向周边上有均布的相间隔的进、出配油孔21、22，中间为回油通道23，其中有半数即出配油孔22与回油通道23相通，进配油孔21与注塞孔24相通，配油盘17安装在后盖9内，一端面紧贴转子输出轴1端面，另端面通过垫片16紧贴后盖9内壁。
转子与输出轴合成一整体为转子输出轴1，转子输出轴1的转子端面上有均布的和进、出配油孔21、22相对应的进液孔、出液孔。
转子输出轴1转子周边在径向上有均布的偶数个柱塞孔24，柱塞孔24内装有柱塞20和高硬度由陶瓷材料制成的滚珠19和动密封18，滚珠19与定子8的内曲面25接触，滚珠19和柱塞20间形成静压支承空腔，柱塞20能在柱塞孔24内来回滑动，柱塞20中间开有阻尼孔26。
前、后盖5、9、定子8用螺钉固定成一体，转子输出轴1的转子部分安装在定子8中间位置，并在各配合面上装有密封圈甲、乙、丙、丁、戊、6、7、10、11、12静密封，通断阀15安装在通油盘13内，通油盘13用螺钉固定在后盖9上，后盖9中间装有起补偿作用的弹簧14的一端，弹簧14的另一端紧贴配油盘17，转子输出轴1由一对背对背安装在前盖5内的圆锥滚子轴承4支承，前盖端面嵌有盖板3，还用锁紧螺母2将前盖5固定在转子输出轴1上。
乳化液钻机工作时，高压乳化液经通断阀15、通油盘13然后进入配油盘17的进配油孔21，最后进入与其相对转子输出轴1上的柱塞孔24，如图5的E处所示位置，进入柱塞孔24的高压乳化液推动柱塞20和滚珠19往外滑动并作用于定子8的内曲面25，滚珠19与定子接触后，定子8的反作用力作用于滚珠19，反作用力分解为切向力和径向力，因柱塞20为对称分布，径向力相互平衡，而切向力经滚珠19和柱塞20传递至转子输出轴1，使转子输出轴1产生围绕壳体中心转动的扭矩，从而达到满足钻机所需要的扭矩和转速。
在定子8反作用力的推动下，转子输出轴1继续向前转动，当转到图5的F处，柱塞20将已经能量转换完、压力降低的乳化液从柱塞孔24内排出，并正对配油盘17上的出配油孔22及其中心的回油通道23，最后经通油盘17完成回油。在整个工作过程中，配油盘17和转子输出轴1接触面的磨损由配油盘17底部的弹簧14补偿，确保了容积效率，另外壳体内非工作腔，如转子输出轴1、配油盘17的内腔都是相互贯通的，摩擦产生的热量将通过回油通道23带出，使乳化液钻机具有较好的散热性能。