水冷式凿岩机的制作方法

本发明创造涉及水冷式凿岩机，具体的说是涉及煤矿、冶金、铁路、交通、水利、基建和国防石方工程中可以大批量使用的水冷式凿岩机。

背景技术：

凿岩机的工作原理是：以空压机输出的压缩空气为动力，通过主动阀控制活塞往复运动，冲程时，活塞冲击钎杆及钎头凿碎岩石；回程时，活塞带动钎杆及钎头回转一定的角度。连续的冲击、回转使钎杆及钎头在岩石上凿出圆形炮孔。

凿岩机的旋转运动是通过转动套中的钎尾套输出到钎杆的钎尾，钎杆带动钎头旋转，从而可在岩石上凿出圆形孔。

凿岩机在形成旋转运动的过程中会产生热量，这种热量的产生来源于转动套与凿岩机机头间的旋转摩擦和滑动摩擦。凿岩机的冲击频率为2200次以上/分钟，相互间的润滑依靠被压缩空气雾化了的油雾进行润滑。

凿岩机在钻凿一个孔连续工作时间在15分钟左右，在这个工作过程中机头外表面的温度可达到100℃左右。同时钎尾套与钎杆之间间隙大，其间也存在着滑动摩擦与旋转摩擦；钎杆尾部承受着较大冲击力，用红外线测温仪测量期间温度可达到300℃。加剧钎尾套六方孔与钎杆尾部的磨损。

操作者在工作过程中为了方便更换钎杆，往往会用戴手套的手托机头的下部，这时就会烫操作者。

同时由于热胀冷缩的作用，生产时就会将二者的配合间隙加大。由于间隙大，钎尾套与钎杆间隙本身就大，这样凿岩机在工作中晃动加大，操作起来振动厉害，增加了操作者劳动强度。间隙的增大，也降低了润滑效果，加剧了零件的磨损。

技术实现要素：

本发明要解决的问题是针对上述问题提供能够有效降低钎尾套六方孔与钎杆尾部的磨损，提高使用寿命，降低凿岩机产生的振

动，可以大幅降低机头工作时表面温度的水冷式凿岩机。

为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：水冷式凿岩机，包括机头，机头内套装有转动套，转动套的外壁与机头的内壁之间具有第五水腔及第四空腔，通过在第五水腔及第四空腔内通冷却水可实现机头的冷却。

以下是本发明的进一步改进：

转动套内套装有活塞及钎尾套，活塞的端部与钎尾套的端部以及转动套的内壁之间形成第二水腔，第二水腔与第五水腔相互连通，在第二水腔内通冷却水，第二水腔的能却水流入第五水腔对机头进行冷却。

进一步改进：

钎尾套内套装有钎杆钎尾，钎杆钎尾的外壁与钎尾套的内壁之间形成第三水腔，第三水腔将第二水腔与第四空腔连通，冷却水经第二水腔、第三水腔后进入第四空腔。

进一步改进：

活塞内设有用于给第五水腔供水的水针，水针的出水端由活塞内伸出穿过第二水腔设置在钎尾套内，水针上靠近第二水腔的位置开设有水针左出水孔及水针右出水孔。

进一步改进：

水针的外侧套装有气针，气针的出气端设置在靠近活塞端部的位置。

进一步改进：

转动套包括一体连接的第一构件及第二构件，第一构件与第二构件均为圆筒形构件，第一构件与第二构件同轴设置，第一构件的外径大于第二构件的外径。

进一步改进：

第二构件具有环形外圆周面，环形外圆周面上具有第一环形凸起部及第二环形凸起部，第一环形凸起部设置在靠近第一构件的位置，第二环形凸起部设置在第二构件的端部。

进一步改进：

第一环形凸起上开设有第二外圆周槽，环形外圆周面上靠近第二环形凸起部的位置开设有第一外圆周槽。

进一步改进：

第一外圆周槽内开设有第一垂直孔，第一垂直孔的轴线与第二构件的轴线垂直，第一垂直孔为通孔；

第二外圆周槽内开设有转动套斜孔，转动套斜孔倾斜设置，转动套斜孔为通孔；

第一环形凸起与第二环形凸起部的外径一致，第一环形凸起与第二环形凸起部的外径分别大于环形外圆周面的外径；

第二外圆周槽的外径与环形外圆周面的外径一致，所述第一外圆周槽的外径小于环形外圆周面的外径。

进一步改进：

机头为圆筒形壳体，机头的内壁上与第二外圆周槽相对于的位置开设有机头内圆周槽，机头内圆周槽与第二外圆周槽之间形成第五水腔，转动套斜孔与第五水腔连通；

环形外圆周面与机头的内壁之间形成第四空腔，第一垂直孔与第四空腔连通；

第二水腔通过转动套斜孔与第五水腔连通；

所述钎尾套的外壁上与第一垂直孔相对于的位置开设有钎尾套外圆周槽，钎尾套的内壁上与钎尾套外圆周槽相对应的位置开设有钎尾套内圆周槽，钎尾套外圆周槽与钎尾套内圆周槽之间设有第二垂直孔，第二垂直孔与钎尾套的轴线垂直设置；

第二垂直孔与第一垂直孔连通；

第三水腔与第二垂直孔连通；

所述机头上开设有机头斜孔，机头斜孔与第四空腔连通。

本发明采用上述方案，具有以下优点：

1、可以大幅降低机头表面的温度，可使机头外表面的温度保

持在28-32℃左右，有效避免了在操作中对操作者的伤害；

2、消除了热胀对机头和转动套间配合间隙的影响，减小了因间

隙增大引起的凿岩机的振动；

3、能够有效降低钎尾套六方孔与钎杆尾部的磨损，提高了使用寿命。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

附图说明

附图1为本发明实施例的结构示意图；

附图2为本发明中转动套的结构示意图。

图中：1-气针；2-水针；3-机头；3A-机头内圆周槽；4-转动套；401-第一构件；402-第二构件；5-钎尾套；A-水针左出水孔；B-水针右出水孔；C-转动套斜孔；D-活塞；E-第一外圆周槽；E1-环形外圆周面；E2-第二外圆周槽；E3-第一环形凸起部；E4-第二环形凸起部；F-第一垂直孔；G-钎尾套外圆周槽；H-第二垂直孔；I-钎尾套内圆周槽；J-机头斜孔；K-钎杆钎尾； S1-第二水腔；S2-第三水腔；S3-第四水腔；S4-第五水腔。

具体实施方式

实施例，如图1、图2所示，水冷式凿岩机，包括机头3，机头3内套装有转动套4。

转动套4包括一体连接的第一构件401及第二构件402，第一构件401与第二构件402均为圆筒形构件，第一构件401与第二构件402同轴设置，第一构件401的外径大于第二构件402的外径。

第二构件402具有环形外圆周面E1，环形外圆周面E1上具有第一环形凸起部E3及第二环形凸起部E4，第一环形凸起部E3设置在靠近第一构件401的位置，第二环形凸起部E4设置在第二构件402的端部。

第一环形凸起E3上开设有第二外圆周槽E2，环形外圆周面E1上靠近第二环形凸起部E4的位置开设有第一外圆周槽E。

第一外圆周槽E内开设有第一垂直孔F，第一垂直孔F的轴线与第二构件402的轴线垂直，第一垂直孔F为通孔。

第二外圆周槽E2内开设有转动套斜孔C，转动套斜孔C倾斜设置，转动套斜孔C为通孔。

第一环形凸起E3与第二环形凸起部E4的外径一致，第一环形凸起E3与第二环形凸起部E4的外径分别大于环形外圆周面E1的外径，

第二外圆周槽E2的外径与环形外圆周面E1的外径一致，所述第一外圆周槽E的外径小于环形外圆周面E1的外径。

机头3为圆筒形壳体，机头3的内壁上与第二外圆周槽E2相对于的位置开设有机头内圆周槽3A，机头内圆周槽3A与第二外圆周槽E2之间形成第五水腔S4，转动套斜孔C与第五水腔S4连通。

环形外圆周面E1与机头3的内壁之间形成第四水腔S3，第一垂直孔F与第四水腔S3连通。

所述转动套4内设有活塞D及钎尾套5，活塞D滑动连接在转动套4内，钎尾套5固定连接在转动套4内，钎尾套5与转动套4过盈配合。

所述转动套4内位于活塞D与钎尾套5之间的位置设有第二水腔S1，第二水腔S1通过转动套斜孔C与第五水腔S4连通。

所述活塞D内套装有气针1，气针1的出气端设置在靠近活塞D端部的位置。

气针1内套装有水针2的出水端由活塞D内伸出穿过第二水腔S1设置在钎尾套5内。

水针2上靠近第二水腔S1的位置开设有水针左出水孔A及水针右出水孔B。

所述钎尾套5的外壁上与第一垂直孔F相对于的位置开设有钎尾套外圆周槽G，钎尾套5的内壁上与钎尾套外圆周槽G相对应的位置开设有钎尾套内圆周槽I，钎尾套外圆周槽G与钎尾套内圆周槽I之间设有第二垂直孔H，第二垂直孔H与钎尾套5的轴线垂直设置。

第二垂直孔H与第一垂直孔F连通。

钎尾套5内套装有钎杆钎尾K，钎尾套5与钎杆钎尾K之间具有间隙，钎尾套5与钎杆钎尾K之间的间隙为第三水腔S2，第三水腔S2与第二垂直孔H连通。

所述机头3上开设有机头斜孔J，机头斜孔J与第四水腔S3连通。

凿岩机开始正常工作时打开水阀，水进入到水针2，进入水针2中的水通过水针2的水针左出水孔A、水针右出水孔B首先进入水区S1，进水将分为两路：一路冷却水通过转动套4的斜孔C进入到第二水腔S4，对这一区域的机头3和转动套4部位进行冷却；另一路则进入到钎尾套5的六方孔与钎杆钎尾K间的间隙形成第三水腔S2对钎尾套5的内六方孔和钎杆钎尾K进行冷却；同时这部分水向右流动进入到钎尾套5的钎尾套内圆周槽I、第二垂直孔H、钎尾套外圆周槽G及转动套4的第一垂直孔F、第一外圆周槽E进入到第四水腔S3，对这部位的机头3部分和转动套4部分进行冷却，冷却水冷却后将从机头3的机头斜孔J排出。

气针1在凿岩机正常工作时，气针内孔始终有压缩空气，这样压缩气将冷却水向前吹而不会向后倒流。水针2套装在气针1的内孔中，二者之间存在有较大的间隙，压缩空气将从水针2的水针左出水孔A、水针右出水孔B流出的水向右加压（向右吹），充分地进入第二水腔S1。

在凿岩机正常工作时，气针1内部一直有压缩气体，水针2套在气针1内孔内，这样压缩气将冷却水向前吹而不会向后倒流，经多次反复测量机头外表面温度保持在常温30℃左右。