一種可控壓縮氣體噴射速率的牙輪鉆的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種可控壓縮氣體噴射速率的牙輪鉆機，根據鉆頭在鉆孔過程中的位置，控制壓縮氣體噴射速率，在鉆頭剛接觸巖石時，控制壓縮氣體噴射速率為正常速率的一半左右，當鉆孔深度超過第一預設值時，恢復正常速率，當鉆孔到目標深度之前第二預設值時降低噴射氣體壓力為正常速率的一半左右，直到鉆孔到目標深度停止壓縮氣體噴射，避免了鉆頭定位偏移，及作用力反向沖擊傷害。
【專利說明】一種可控壓縮氣體噴射速率的牙輪鉆機
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及牙輪鉆機【技術領域】，尤其涉及一種可控壓縮氣體噴射速率的牙輪鉆機。
【背景技術】
[0002]牙輪鉆機是一種鉆孔設備，多用于大型露天礦山，其功能是在巖石上穿孔，為爆破提供網孔。現有技術中的牙輪鉆機包括電動機、減速器，電動機連接減速器，減速器的輸出軸是空心軸，空心軸上連接鉆桿，鉆桿的端部安裝鉆頭。牙輪鉆機鉆孔時，依靠加壓、回轉機構通過鉆桿，對鉆頭提供足夠大的軸壓力和回轉扭矩，牙輪鉆頭在巖石上同時鉆進和回轉，對巖石產生靜壓力和沖擊動壓力作用。牙輪在孔底滾動中連續地擠壓、切削沖擊破碎巖石，有一定壓力和流量流速的壓縮空氣經鉆桿內腔從鉆頭噴嘴噴出，將巖渣從孔底沿鉆桿和孔壁的環形空間不斷地吹至孔外，直至形成所需孔深的鉆孔。
[0003]然而，現有技術中，壓縮氣體由鉆頭噴嘴噴出的速率是固定的，即只有噴出壓縮氣體和不噴壓縮氣體兩種狀態，然而，當剛開始鉆孔時或者鉆孔很淺時，高速壓縮氣體噴到巖石上會產生發作用力，將鉆頭頂偏移，使得鉆孔位置或角度不準確；另外，在鉆孔深度已達到目標深度時，高速壓縮氣體產生的沖擊力也會導致鉆頭偏移，影響鉆孔質量。
實用新型內容
[0004]為了解決【背景技術】中存在的技術問題，本實用新型提出了一種可控壓縮氣體噴射速率的牙輪鉆機，以避免定位偏移，或作用力反向沖擊傷害。
[0005]本實用新型提出的一種可控壓縮氣體噴射速率的牙輪鉆機，包括:電動機、減速器、空心鉆桿、鉆頭、壓縮氣罐、檢測單元和數控單元；
[0006]所述減速器，輸入端與所述電動機輸出軸連接，其空心輸出軸與所述空心鉆桿的一端連通，所述空心鉆桿的另一端安裝所述鉆頭；
[0007]所述壓縮氣罐，其出氣口與所述空心鉆桿底端連通，且出氣口設有控制閥門；
[0008]所述檢測單元，設置在所述空心鉆桿內，用于檢測所述鉆頭的工作深度；
[0009]所述數控單元，與所述電動機、壓縮氣罐和檢測單元連接，用于接收所述檢測單元發送的鉆孔深度信息，并根據所述深度信息判斷鉆頭的位置，當確定鉆頭剛接觸巖石時，控制所述壓縮氣罐降低釋放氣體的壓力到一半至三分之一，當所述鉆頭到達第一預設值時，恢復壓縮氣體正常噴射速度；當鉆孔到目標深度之前第二預設值時降低噴射氣體壓力為正常速率的一半至三分之一，直到鉆孔到目標深度停止壓縮氣體噴射。
[0010]優選地，控制所述壓縮氣罐是通過控制壓縮氣罐出氣口閥門實現的。
[0011]優選地，第一預設值時為距離鉆孔表面5至10毫米。
[0012]優選地，第二預設值為距離鉆孔目標深度10至20毫米。
[0013]本實用新型中，根據鉆頭在鉆孔過程中的位置，控制壓縮氣體噴射速率，在鉆頭剛接觸巖石時，控制壓縮氣體噴射速率為正常速率的一半左右，當鉆孔深度超過第一預設值時，恢復正常速率，當鉆孔到目標深度之前第二預設值時降低噴射氣體壓力為正常速率的一半左右，直到鉆孔到目標深度停止壓縮氣體噴射，避免了鉆頭定位偏移，及作用力反向沖擊傷害。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型提出的一種可控壓縮氣體噴射速率的牙輪鉆機結構圖。
[0015]附圖標記:
[0016]1，電動機；2，減速器；3，空心輸出軸；4，空心鉆桿；5，鉆頭；6，壓縮氣罐；7，檢測單元；8，數控單元；9，出氣口。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖并通過【具體實施方式】來進一步說明本實用新型的技術方案:
[0018]本實用新型實施例提供了一種可控壓縮氣體噴射速率的牙輪鉆機，如圖1所示，包括電動機1、減速器2、空心鉆桿4和鉆頭5、壓縮氣罐6、檢測單元7和數控單元8。其中，減速器2，在電動機I和空心鉆桿4之間起匹配轉速和傳遞轉矩的作用，按用途可分為通用減速器和專用減速器，減速器2輸入端與電動機I輸出軸連接，減速器2的空心輸出軸3與空心鉆桿4的一端連通；空心鉆桿4的另一端安裝鉆頭5。
[0019]所述壓縮氣罐6，其出氣口 9與所述空心鉆桿4底端連通，用于向所述鉆桿腔體4腔內通入壓縮氣體，且出氣口 9設有控制閥門，可以控制壓縮氣體輸出流量；檢測單元7，設置在所述空心鉆桿4內，用于檢測所述鉆頭5的工作深度。數控單元8，與所述電動機1、壓縮氣罐6和檢測單元7連接，用于接收所述檢測單元7發送的鉆孔深度信息，并根據所述深度信息判斷鉆頭的位置，當確定鉆頭剛接觸巖石時，控制壓縮氣罐6 (例如通過控制壓縮氣罐出氣口閥門)降低釋放氣體的壓力到一半至三分之一，當鉆頭到達第一預設值時(例如距離鉆孔表面5至10毫米)，恢復壓縮氣體正常噴射速度，由于這段距離鉆孔較淺，鉆頭容易打滑，因此注入低速壓縮氣體，保證鉆頭不打滑偏移。當鉆孔到目標深度之前第二預設值(例如距離鉆孔目標深度10至20毫米)時降低噴射氣體壓力為正常速率的一半至三分之一左右，直到鉆孔到目標深度停止壓縮氣體噴射，由于在鉆頭到達預定深度之前，降低壓縮氣體噴射速度，既可以進行巖屑清理，又減小了氣體反向作用力導致的沖擊傷害。
[0020]本實用新型中，根據鉆頭在鉆孔過程中的位置，控制壓縮氣體噴射速率，在鉆頭剛接觸巖石時，控制壓縮氣體噴射速率為正常速率的一半左右，當鉆孔深度超過第一預設值時，恢復正常速率，當鉆孔到目標深度之前第二預設值時降低噴射氣體壓力為正常速率的一半左右，直到鉆孔到目標深度停止壓縮氣體噴射，避免了鉆頭定位偏移，及作用力反向沖擊傷害。
[0021]本實用新型實施例提供了以上所述，僅為本實用新型較佳的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，根據本實用新型的技術方案及其實用新型構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種可控壓縮氣體噴射速率的牙輪鉆機，其特征在于，包括:電動機、減速器、空心鉆桿、鉆頭、壓縮氣罐、檢測單元和數控單元； 所述減速器，輸入端與所述電動機輸出軸連接，其空心輸出軸與所述空心鉆桿的一端連通，所述空心鉆桿的另一端安裝所述鉆頭； 所述壓縮氣罐，其出氣口與所述空心鉆桿底端連通，且出氣口設有控制閥門； 所述檢測單元，設置在所述空心鉆桿內，用于檢測所述鉆頭的工作深度； 所述數控單元，與所述電動機、壓縮氣罐和檢測單元連接，用于接收所述檢測單元發送的鉆孔深度信息，并根據所述深度信息判斷鉆頭的位置，當確定鉆頭剛接觸巖石時，控制所述壓縮氣罐降低釋放氣體的壓力到一半至三分之一，當所述鉆頭到達第一預設值時，恢復壓縮氣體正常噴射速度；當鉆孔到目標深度之前第二預設值時降低噴射氣體壓力為正常速率的一半至三分之一，直到鉆孔到目標深度停止壓縮氣體噴射。
2.根據權利要求1所述的可控壓縮氣體噴射速率的牙輪鉆機，其特征在于，控制所述壓縮氣罐是通過控制壓縮氣罐出氣口閥門實現的。
3.根據權利要求1所述的可控壓縮氣體噴射速率的牙輪鉆機，其特征在于，第一預設值時為距離鉆孔表面5至10毫米。
4.根據權利要求1所述的可控壓縮氣體噴射速率的牙輪鉆機，其特征在于，第二預設值為距離鉆孔目標深度10至20毫米。
【文檔編號】E21B7/00GK203441360SQ201320560636
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年9月10日 優先權日:2013年9月10日
【發明者】趙世乾, 宋世光 申請人:安徽三山機械制造有限公司