一种用于爆破孔钻机的新型油缸加压提升装置

摘要

本发明公开一种用于爆破孔钻机的新型油缸加压提升装置，属于矿山机械领域。本发明的加压提升装置包括塔架装置以及设置于塔架装置内的油缸，活塞杆两端固定在塔架装置上，缸筒沿活塞杆上下滑动；缸筒两端的滑轮架与塔架装置滑动连接且该滑轮架上设有用于限制缸筒横向转动的导向装置，动力头的两端分别连接上钢丝绳和下钢丝绳；上钢丝绳、下钢丝绳分别从上驱动轮、下驱动轮上绕过并固定在塔架装置上，通过缸筒的伸缩驱动该动力头沿塔架装置上下运动。本发明中驱动轮上下运动无纵向空间限制，有利于增大滑轮直径，提高钢丝绳的使用寿命，导向装置防止缸筒在活塞杆上发生纵向偏移，从而克服钻孔过程产生抖动和不够稳定的问题，提高系统稳定性。

说明书

技术领域

本发明属于矿山机械技术领域，更具体地说，涉及一种用于爆破孔钻机的新型油缸加压提升装置。

背景技术

现有技术中油缸加压提升装置通常将油缸筒固定，利用液压油驱动油缸杆滑动，这种油缸驱动系统导向性和稳定性较差，不适合应用于大型机械设备上。

如专利申请号：2015210415129，申请日：2015年12月15日，发明创造名称为：牙轮钻机油缸链条加压提升装置，该申请案的牙轮钻机油缸链条加压提升装置包括钻架，钻架的顶部设有第一弹簧座和同步轴组件，钻架的底部设有油缸座，油缸座上安装有油缸和滑轮，油缸连接滑架，滑架设有上滑轮和下滑轮，钻架设置有第二弹簧座，加压链条一端固定在第二弹簧座上向上绕过下滑轮向下，通过滑轮向上固定在回转机构下端；提升链条绕过上滑轮再绕过同步轴组件向下固定在回转机构上端。

该装置采用独立传动的油缸-链条加压提升装置，提升加压液压传动，而且提高了传动效率，减少维修和停机次数。但是该装置采用的链条需要配合齿轮循环转动，有可能会出受力不均匀，甚至出现跳齿现象，不利于系统运行稳定，而且其滑架固定在油缸杆上，油缸杆带动滑轮上下运动，其稳定性不好，值得进一步改进。

综上所述，如何克服现有技术中油缸加压提升装置因稳定性不佳而带来的不足，是现有技术中亟需解决的技术难题。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明提供的新型油缸加压提升装置在塔架装置内部设置上驱动轮、下驱动轮和双作用双活塞杆油缸，驱动轮上下运动无纵向空间限制，有利于增大滑轮直径，提高钢丝绳使用寿命，滑轮架上设有用于限制缸筒横向转动的导向装置，可以防止缸筒在活塞杆上滑动时发生纵向偏移，克服钻杆钻孔过程产生抖动和不够稳定的问题，提高系统稳定性。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种用于爆破孔钻机的新型油缸加压提升装置，包括塔架装置以及设置于塔架装置内的油缸，油缸包括活塞杆和缸筒，活塞杆的两端固定在塔架装置上，缸筒沿活塞杆上下滑动；缸筒两端设有用于安装上驱动轮和下驱动轮的滑轮架，滑轮架与塔架装置滑动连接且该滑轮架上设有用于限制缸筒横向转动的导向装置，上驱动轮和下驱动轮之间设有动力头，动力头的两端分别连接上钢丝绳和下钢丝绳；上钢丝绳、下钢丝绳分别从上驱动轮、下驱动轮上绕过并固定在塔架装置上，通过缸筒的伸缩驱动该动力头沿塔架装置上下运动。

作为本发明更进一步的改进，导向装置一端固定在所述滑轮架上，另一端安装在塔架装置上并与其滑动连接。

作为本发明更进一步的改进，上驱动轮和/或下驱动轮通过其两侧设置的固定板安装在滑轮架上，固定板沿缸筒的滑动方向纵向设置。

作为本发明更进一步的改进，导向装置通过固定板与滑轮架连接，且导向装置与固定板之间为一体成型或分体式结构。

作为本发明更进一步的改进，上驱动轮和/或下驱动轮设置于塔架装置内部，且其直径与塔架装置宽度一致。

作为本发明更进一步的改进，上钢丝绳和下钢丝绳的自由端与动力头连接，上钢丝绳和下钢丝绳的固定端与塔架装置的中部固定连接。

作为本发明更进一步的改进，上驱动轮包括并列设置于上滑轮架上的第一上滑轮和第二上滑轮，下驱动轮包括并列设置于下滑轮架的第一下滑轮和第二下滑轮，上滑轮架、下滑轮架与缸筒固定连接。

作为本发明更进一步的改进，动力头的底部设有动力输出端，动力输出端用于连接钻孔装置。

作为本发明更进一步的改进，活塞杆的两端分别通过塔顶固定部和塔底固定部固定在塔架装置上。

作为本发明更进一步的改进，塔顶固定部、塔底固定部与塔架装置之间焊接连接。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本发明的一种用于爆破孔钻机的新型油缸加压提升装置，在塔架装置内部设置上驱动轮、下驱动轮和双作用双活塞杆油缸，通过缸筒驱动上驱动轮、下驱动轮带动动力头上下运动，上驱动轮、下驱动轮作为动滑轮上下运动，无纵向的空间限制，增大了滑轮直径，从而提高钢丝绳的使用寿命，且节省滑轮数量，同时通过简化钢丝绳的缠绕方式，缩短了钢丝绳的长度，保障了整机的安全性和稳定性，降低了系统成本。

(2)本发明的一种用于爆破孔钻机的新型油缸加压提升装置，油缸的活塞杆两端固定在塔架装置上，以保证油缸工作中的稳定性，油缸的缸筒往复运动带动动滑轮组沿活塞杆长度方向往复运动，相对于单作用的油缸，本发明的油缸加压提升装置结构设计简单，容易实现，压杆稳定性得到提高。

(3)本发明的一种用于爆破孔钻机的新型油缸加压提升装置，滑轮架与塔架装置滑动连接且该滑轮架上设有用于限制缸筒横向转动的导向装置，导向装置可以对缸筒滑动起到导向作用，防止缸筒在活塞杆上滑动时发生纵向偏移，导致动力头在水平方向上转动，从而克服钻杆钻孔过程产生抖动和不够稳定的问题，提高了系统稳定性。

(4)本发明的一种用于爆破孔钻机的新型油缸加压提升装置，缸筒长度设置为塔架长度的一半，上钢丝绳和下钢丝绳的自由端与动力头连接，上钢丝绳和下钢丝绳的固定端与塔架装置的中部固定连接，该种设置方式可以最大限度地缩短钢丝绳长度，降低系统成本。

(5)本发明的一种用于爆破孔钻机的新型油缸加压提升装置，活塞杆的两端分别通过塔顶固定部和塔底固定部固定在塔架装置上，采用焊接方式将活塞杆末端的塔顶固定部、塔底固定部安装在塔架装置上会更加牢固，有利于动力平稳输出。

附图说明

图1为本发明的新型油缸加压提升装置的结构示意图；

图2为本发明中上驱动轮组与导向装置的装配结构示意图；

图3为本发明中下驱动轮组与导向装置的装配结构示意图；

图4为本发明的新型油缸加压提升装置的工作原理示意图；

图5为本发明的新型油缸加压提升装置装配在塔架装置上的结构示意图；

图6为本发明的新型油缸加压提升装置的工作状态示意图。

示意图中的标号说明：

100、油缸；110、活塞杆；111、缸筒；112、塔顶固定部；113、塔底固定部；

200、动力头；210、上钢丝绳；211、第一自由端；212、第一固定端；220、下钢丝绳；221、第二自由端；222、第二固定端；230、动力输出端；

300、上驱动轮；310、第一上滑轮；311、第二上滑轮；312、上滑轮架；313、上导向装置；314、上固定板；

400、下驱动轮；410、第一下滑轮；411、第二下滑轮；412、下滑轮架；413、下导向装置；414、下固定板；

500、塔架装置。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

结合图1、图4和图5，本实施例的一种用于爆破孔钻机的新型油缸加压提升装置，包括塔架装置500以及设置于塔架装置500内的油缸100，油缸100包括活塞杆110和缸筒111，活塞杆110的两端固定在塔架装置500上，缸筒111沿活塞杆110上下滑动；缸筒111两端设有用于安装上驱动轮300和下驱动轮400的滑轮架，上驱动轮300和下驱动轮400之间设有动力头200，动力头200的两端分别连接上钢丝绳210和下钢丝绳220；上钢丝绳210、下钢丝绳220分别从上驱动轮300、下驱动轮400上绕过并固定在塔架装置500上，通过缸筒111的伸缩驱动该动力头200沿塔架装置500上下运动。

现有技术中应用于塔架装置500的进给系统，需要将钢丝绳环绕整个塔架，将定滑轮设计在塔顶或者塔底，由于塔架底部纵向空间有限，只能塔架底部靠两边侧棱的位置分别设置两个滑轮，由于塔架装置500比较高，通常达到十几米的高度，这种滑轮和钢丝绳的动力传递方式降低了钢丝绳的使用寿命，导致整机的安全性降低。

而本发明的油缸加压提升装置，油缸100设置在塔架装置500内部，且油缸100的缸筒111两端通过滑轮架安装上驱动轮300和下驱动轮400，缸筒111在液压油的驱动作用下可沿活塞杆110上下滑动，通过缸筒111驱动上驱动轮300、下驱动轮400带动动力头200上下运动，上驱动轮300、下驱动轮400作为动滑轮上下运动，无纵向的空间限制，所以可以只设置一个满足横向空间限制的大滑轮。

作为一种实施方式，本发明的一种用于爆破孔钻机的新型油缸加压提升装置，上驱动轮300和/或下驱动轮400设置于塔架装置500内部，且其直径与塔架装置500宽度一致，滑轮直径相对普通滑轮较大，因而增大了钢丝绳的弯曲半径，提高了钢丝绳的使用寿命。

因此，本发明的新型油缸加压提升装置，增大了滑轮直径，且节省滑轮数量，同时通过简化现有技术中钢丝绳的缠绕方式，缩短了钢丝绳的长度，从而提高钢丝绳的使用寿命，降低系统成本，保障了整机的安全性和稳定性；而且相对于链条配合齿轮传动，钢丝绳柔韧性较好，钢丝绳可吸收部分动力头200工作过程中产生的冲击力，避免在传动过程中产生较多的震动和噪声，有利于提升整机的抗冲击能力和安全性。

综上，本发明摒弃传统的定滑轮与动滑轮配合的传动方式，在塔架装置500内部设置上驱动轮300、下驱动轮400，上驱动轮300、下驱动轮400同时作为动滑轮，配合双作用双活塞杆油缸，具体地，油缸100的活塞杆110两端固定在塔架装置500上，以保证油缸100工作中的稳定性；油缸100的缸筒111往复运动带动动滑轮组沿活塞杆110长度方向往复运动，由于钢丝绳两端固定，总长度不改变，动滑轮组位置的改变使固定在钢丝绳上的动力头200运动，相对于单作用的油缸，本发明的油缸加压提升装置结构设计简单，容易实现，压杆稳定性得到提高。

进一步地，结合图2和图3，本发明的油缸加压提升装置在钻孔过程中，动力头200为钻杆提供旋转扭矩和下压力，为了固定动力头200不在水平方向转动，本实施例中滑轮架与塔架装置500滑动连接且该滑轮架上设有用于限制缸筒111横向转动的导向装置，具体在本实施例中导向装置一端固定在滑轮架上，另一端安装在塔架装置500上并与其滑动连接。

优选的，本实施例中上驱动轮300和/或下驱动轮400通过其两侧设置的固定板安装在滑轮架上，固定板沿缸筒111的滑动方向纵向设置。具体在本实施例中，导向装置通过固定板与滑轮架连接，导向装置与固定板之间为一体成型或分体式结构。

由于钢丝绳为柔性材料，当钢丝绳上下传动出现偏差时，可能会导致驱动轮向两侧转动，因此本实施例中的固定板设置在上驱动轮300和/或下驱动轮400两侧，可以对驱动轮起到限位的作用；同时由于塔架装置500比较高，缸筒110伸缩范围比较大，导向装置一端固定在滑轮架上，另一端与塔架装置500滑动连接，可以对缸筒110的上下伸缩起到导向作用，有效防止缸筒110在活塞杆111上滑动时发生纵向偏移，导致动力头200在水平方向上转动，从而克服钻杆钻孔过程产生抖动和不够稳定的问题，提高了系统稳定性。

作为一种实施方式，本实施例中上驱动轮300包括并列设置于上滑轮架312上的第一上滑轮310和第二上滑轮311，下驱动轮400包括并列设置于下滑轮架412的第一下滑轮410和第二下滑轮411，上滑轮架312、下滑轮架412与缸筒111固定连接。

具体地，本实施例中塔架装置500两侧的滑轨上下分别设置上导向装置313和下导向装置413，第一上滑轮310和第二上滑轮311两侧设置上固定板314，上固定板314一端与上滑轮的中心轴连接，另一端与塔架装置500上的上导向装置313连接，同样的，第一下滑轮410和第二下滑轮411两侧设置下固定板414，下固定板414一端与下滑轮的中心轴连接，另一端与塔架装置500上的下导向装置413连接。

此外，值得说明的是，本实施例中缸筒110长度设置取决于动力头200工作过程中的运动范围，动力头200的底部设有动力输出端230，动力输出端230用于连接钻孔装置，作为一种实施方式，本实施例中钻孔装置可以为钻杆或者钻头，可根据工作环境要求合理装配。

结合图6，具体在本实施例中，缸筒110长度设置为塔架长度的一半，且本实施例中上钢丝绳210和下钢丝绳220的自由端与动力头200连接，上钢丝绳210和下钢丝绳220的固定端与塔架装置500的中部固定连接，该种设置方式可以最大限度地缩短钢丝绳长度，降低系统成本。

本实施例中动力头200包括液压马达和减速机，液压马达可提供足够的旋转动力，即液压马达提供足够的扭矩，动力头200的旋转动力由动力输出端230输出，动力输出端230下方连接钻杆和钻头，钻杆、钻头与动力输出端230同时旋转，配合缸筒111的上下运动，实现钻杆的下压和上提，从而实现钻孔操作。

本实施例的一种用于爆破孔钻机的新型油缸加压提升装置，动力头200行程为缸筒110行程与钢丝绳行程之和，其中缸筒110行程与钢丝绳行程相同，从而实现动力头200行程倍增的效果。

进一步地，本发明的一种用于爆破孔钻机的新型油缸加压提升装置，活塞杆110的两端分别通过塔顶固定部112和塔底固定部113固定在塔架装置500上。

作为另一种实施方式，为了提高油缸100与塔架装置500之间装配的安全稳定性，本实施例中塔顶固定部112、塔底固定部113与塔架装置500之间焊接连接，由于本实施例的塔架装置500主要用于矿山开采等环境，采用焊接方式将活塞杆110末端的塔顶固定部112、塔底固定部113安装在塔架装置500上会更加牢固，有利于动力平稳输出。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。