用于岩石破碎试验的气动冲击旋转器的制造方法
【专利摘要】一种用于岩石破碎试验的气动冲击旋转器，包括壳体、钎尾、气动冲击器和气体旋转器，所述钎尾的一端设于壳体内，所述钎尾通过传动组件与气体旋转器的输出端相连并在气体旋转器的驱动下高速旋转；所述气动冲击器中的活塞朝向钎尾布置以用来对钎尾进行冲击，所述壳体上设有冲击连接法兰和旋转连接法兰，所述壳体通过冲击连接法兰与不同工作参数的气动冲击器直接相连，所述壳体通过旋转连接法兰与不同工作参数的气体旋转器直接相连。本实用新型具有结构简单紧凑、操作简便、试验成本低、能充分满足岩石破碎机理研究需要等优点。
【专利说明】用于岩石破碎试验的气动冲击旋转器
【技术领域】
[0001]本实用新型主要涉及到进行破碎试验的设备领域，特指一种适用于岩石破碎试验的气动冲击旋转器。
【背景技术】
[0002]目前，在对岩石破碎机理进行研究时，常会采用到破碎设备对岩石进行有效破碎。常见的破碎设备一般由冲击和旋转两部分组成，米用气动冲击和气动旋转的岩石破碎产品在国内外已有很多。气动冲击的如各类气动凿岩机、破碎机、潜孔冲击器和风镐，气动旋转的如锚杆钻机、岩石旋转钻机及独立回转气动凿岩机的旋转机构，品类繁多。但所有的这些产品，根据其所针对不同的工作对象和工作要求，都有着不同的、确定的工作和性能参数，仅适用凿岩钻孔和破碎作业，不能满足岩石破碎试验变更参数的要求。
实用新型内容
[0003]本实用新型要解决的技术问题就在于:针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种结构简单紧凑、操作简便、试验成本低、能充分满足岩石破碎机理研究需要的用于岩石破碎试验的气动冲击旋转器。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案:
[0005]—种用于岩石破碎试验的气动冲击旋转器，包括壳体、钎尾、气动冲击器和气体旋转器，所述钎尾的一端设于壳体内，所述钎尾通过传动组件与气体旋转器的输出端相连并在气体旋转器的驱动下高速旋转；所述气动冲击器中的活塞朝向钎尾布置以用来对钎尾进行冲击，所述壳体上设有冲击连接法兰和旋转连接法兰，所述壳体通过冲击连接法兰与不同工作参数的气动冲击器直接相连，所述壳体通过旋转连接法兰与不同工作参数的气体旋转器直接相连。
[0006]作为本实用新型的进一步改进:
[0007]所述壳体上朝向钎尾的一端上设置水套。
[0008]所述气动冲击器为一个可更换活塞的装配结构。
[0009]所述气动冲击器包括活塞缸、活塞、冲击进气截止阀以及配气阀，压气经置于活塞缸外的冲击进气截止阀进入活塞缸内以驱动活塞。
[0010]所述气体旋转器为气动马达，压气经置于气体旋转器外的旋转进气截止阀进入气动马达。
[0011]与现有技术相比，本实用新型的优点在于:
[0012]1.本实用新型的用于岩石破碎试验的气动冲击旋转器，利用壳体上的冲击连接法兰和旋转连接法兰，可以与不同工作参数的气动冲击器和气体旋转器直接相连，从而不改变原有的主体结构即可满足岩石破碎试验的各种参数需要。即，实现了气动冲击旋转器参数在较大范围内的改变和调整，以满足岩石破碎机理研究的需要；且采用同一套主体结构就可完成各种不同参数的试验，简化了试验系统，节约了试验成本。[0013]2.本实用新型的用于岩石破碎试验的气动冲击旋转器，气动冲击器为一个可更换活塞的装配结构，仅需要更换气动冲击器中的活塞，如采用相同质量、不同结构的活塞，通过改变活塞结构来变更配气尺寸，就能够在同一冲击器主体结构中改变冲击性能(冲击能量、冲击频率)。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型的结构原理示意图。
[0015]图2是本实用新型中气动冲击器在冲击行程时的原理示意图。
[0016]图3是本实用新型中气动冲击器在返回行程时的原理示意图。
[0017]图4是本实用新型在具体应用实例中采用可令“回程开阀提前”的活塞结构原理示意图。
[0018]图5是本实用新型在具体应用实例中采用可令“冲程开阀提前”的活塞结构原理示意图。
[0019]图6是本实用新型在具体应用实例中采用可令“冲程开阀滞后”的活塞结构原理示意图。
[0020]图例说明:
[0021]1、钎尾；2、水套；3、传动组件；4、壳体；5、冲击连接法兰；6、气动冲击器；7、活塞；
8、气体旋转器；9、活塞缸；10、冲击进气截止阀；11、旋转连接法兰；12、旋转进气截止阀；13、配气阀；14、开阀气道；15、控制气路；16、缸体前气道。
【具体实施方式】
[0022]以下将结合说明书附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。
[0023]如图1所示，本实用新型的用于岩石破碎试验的气动冲击旋转器，包括壳体4、钎尾1、气动冲击器6和气体旋转器8，所述钎尾I的一端设于壳体4内，所述钎尾I通过传动组件3与气体旋转器8的输出端相连并在气体旋转器8的驱动下高速旋转；所述气动冲击器6中的活塞7朝向钎尾I布置，用来对钎尾I进行冲击。本实用新型的壳体4上设有冲击连接法兰5和旋转连接法兰11，利用冲击连接法兰5可以与不同工作参数的气动冲击器6直接相连，利用旋转连接法兰11则可以与不同工作参数的气体旋转器8直接相连，从而不改变原有的主体结构即可满足岩石破碎试验的各种参数需要。即，实现了气动冲击旋转器参数在较大范围内的改变和调整，以满足岩石破碎机理研究的需要；且采用同一套主体结构就可完成各种不同参数的试验，简化了试验系统，节约了试验成本。
[0024]本实施例中，在壳体4上朝向钎尾I的一端上设置水套2，用于通过钎尾I对岩石钻孔注水，以排除岩屑、降低粉尘。
[0025]本实施例中，气动冲击器6为一个可更换活塞7的装配结构，压气经置于活塞缸9外的冲击进气截止阀10进入活塞缸9驱动活塞7，活塞7在驱动下对钎尾I实施往复冲击。
[0026]本实施例中，气体旋转器8为气动马达，压气经置于气体旋转器8外的旋转进气截止阀12进入气动马达,通过传动组件3 (如:齿轮传动机构)驱动钎尾I旋转，与气动冲击器6 —道构成了对岩石的旋转冲击作用。
[0027]如图2所示，当气动冲击器6在冲击行程时，活塞7处于活塞缸9下部，配气阀13处于上极限位置，压气由置于机外的冲击进气截止阀10进入活塞缸9。进入活塞缸9下部后，将推动活塞7向上运动，活塞7上部的气体由缸体前气道16排至大气。通过配气阀13的升降运动，来实现活塞缸9内进气的方向，配气阀13的升降通过控制气路15来进行控制。
[0028]当活塞7运动至一定位置，打开开阀气道14时，配气阀13下移至下极限位置，气流方向发生改变，活塞7仅靠惯性继续往前运动，冲击钎尾1后，开始返回行程。当活塞7的外侧壁遮挡开阀气道14时，为开阀气道14的关闭状态；当活塞7运动至外侧壁避让开开阀气道14时，为开阀气道14的开通状态。
[0029]如图3所示，在活塞7处于返回行程时，压气经缸体前气道16进入活塞7的上部(活塞缸9的无杆腔),推动活塞7向下运动，活塞7下部的气体将由开阀气道14排至大气；当活塞7逐渐运动至关闭开阀气道14时，配气阀13又恢复上极限位置。当活塞7靠惯性达下死点(速度为0)后，又开始冲击行程。
[0030]由上述工作原理可知，仅需要更换气动冲击器6中的活塞7，如采用相同质量、不同结构的活塞7，通过改变活塞7结构来变更配气尺寸，就能够在同一冲击器主体结构中改变冲击性能(冲击能量、冲击频率如图4所示为一种可令“回程开阀提前”的活塞7结构；如图5所示为一种可令“冲程开阀提前”的活塞7结构；如图6所示为一种可令“冲程开阀滞后”的活塞7结构，三种方式均是通过改变3 (开阀的提前和滞后位移量)可以实现冲击器性能的多种变更实例。
[0031]以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种用于岩石破碎试验的气动冲击旋转器，包括壳体(4)、钎尾(I)、气动冲击器(6)和气体旋转器(8)，所述钎尾(I)的一端设于壳体(4)内，所述钎尾(I)通过传动组件(3)与气体旋转器(8)的输出端相连并在气体旋转器(8)的驱动下高速旋转；所述气动冲击器(6)中的活塞(7)朝向钎尾(I)布置以用来对钎尾(I)进行冲击，其特征在于，所述壳体(4)上设有冲击连接法兰(5 )和旋转连接法兰(11)，所述壳体(4 )通过冲击连接法兰(5 )与不同工作参数的气动冲击器(6)直接相连，所述壳体(4)通过旋转连接法兰(11)与不同工作参数的气体旋转器(8)直接相连。
2.根据权利要求1所述的用于岩石破碎试验的气动冲击旋转器，其特征在于，所述壳体(4)上朝向钎尾(I)的一端上设置水套(2 )。
3.根据权利要求1或2所述的用于岩石破碎试验的气动冲击旋转器，其特征在于，所述气动冲击器(6)为一个可更换活塞(7)的装配结构。
4.根据权利要求3所述的用于岩石破碎试验的气动冲击旋转器，其特征在于，所述气动冲击器(6)包括活塞缸(9)、活塞(7)、冲击进气截止阀(10)以及配气阀(13)，压气经置于活塞缸(9)外的冲击进气截止阀(10)进入活塞缸(9)内以驱动活塞(7)。
5.根据权利要求1或2所述的用于岩石破碎试验的气动冲击旋转器，其特征在于，所述气体旋转器(8)为气动马达，压气经置于气体旋转器(8)外的旋转进气截止阀(12)进入气动马达。
【文档编号】E21B6/00GK203626601SQ201320767694
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年11月29日 优先权日:2013年11月29日
【发明者】甘海仁, 赵锦桥, 王建华, 鲍伟, 杨兵, 宋立新, 高波, 刘元桐, 吕闯 申请人:长沙矿冶研究院有限责任公司, 青岛达邦钻机有限责任公司