一种多频液压旋转冲击钻的制作方法

本发明涉及冲击钻制造领域，特别涉及到一种多频液压旋转冲击钻。

背景技术：

当前桥梁、港口、水利、高层建筑工程施工的特点是地层复杂、孔径加大、深度加深，对于砂层、卵砾层、漂石层和基岩，冲击钻进是最有效的钻进方法之一，机械作业效率较高，效益好。而液压缸冲击具有工作平稳、噪音小、操作方便、省力，可无级调节冲程和冲次，能过载保护并可实现自动控制等液压传动的优点，更是得到较大范围的使用。但是由于液压冲击钻体积较大、结构复杂，给冲击钻的运输和使用带来较大不便，限制了冲击钻的使用范围。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种多频液压旋转冲击钻，其结构简单，分体式连接，便于运输，减少了地域环境对冲击钻的限制。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案：

一种多频液压旋转冲击钻，包括依次连接的冲击机构、旋转机构、反打机构，所述冲击机构外侧安装有换向机构和换向阀，所述旋转机构上至少安装有两台马达一并且可以加装至少一台马达二。

优选地，所述冲击机构包括外侧安装有换向机构和换向阀的中缸体、与所述中缸体一端连接的上缸体、设于所述中缸体和所述上缸体内部的活塞，所述中缸体另一端与所述旋转机构连接。

优选地，所述旋转机构包括与所述中缸体连接的连接法兰、与所述连接法兰连接并且分别安装有马达一和马达二的壳体、与壳体连接的前盖、一部分穿入由所述连接法兰、所述壳体和所述前盖构成的空腔内的花键轴，所述花键轴另一部分穿过所述反打机构；所述连接法兰与所述花键轴之间设有轴承座，所述轴承座与所述花键轴之间设有铜套一，所述花键轴与所述壳体、所述前盖之间设有与所述轴承座连接的花键套，所述花键套后端与所述壳体之间设有齿轮一，所述花键套前端与所述前盖之间设有轴承一。

优选地，所述反打机构包括与前盖连接的反打壳体、与所述反打壳体连接的防尘盖，所述花键轴另一部分穿过所述反打壳体和所述防尘盖，所述反打壳体与所述花键轴之间设有反打活塞以及套设在所述反打活塞上的反打活塞缸套以及位于所述反打活塞和所述反打活塞缸套一侧套设在所述花键轴上的反打活塞挡盖，所述防尘盖与所述花键轴之间设有铜套二。

更优选地，所述中缸体外侧安装有蓄能器一，所述蓄能器一包括与所述中缸体外侧相连的蓄能器底座、与所述蓄能器底座连接的蓄能器盖、所述蓄能器底座与所述蓄能器盖之间设置的皮碗、所述蓄能器盖上设有的氮气注入阀。

更优选地，所述反打壳体外侧安装有蓄能器二，所述蓄能器二与所述蓄能器一结构相同。

更优选地，所述换向机构包括安装在所述中缸体外侧的换向壳，所述换向壳内设有组装在一起的阀体和阀套，阀套内设有弹簧，所述换向壳底部安装有阀盖，所述换向壳顶部安装有法兰。

优选地，所述马达一固定在所述壳体一侧端面上，所述马达一的输出轴伸入所述壳体内部并与齿轮二的内圈齿轮啮合，所述齿轮二的外圈齿轮与所述齿轮一啮合。

优选地，所述马达二通过马达座固定在所述壳体四周的其中一侧，所述马达二的输出轴伸入所述马达座内部并与齿轮三的内圈齿轮啮合，所述齿轮三的外圈齿轮与所述齿轮一啮合。

本发明有益效果是，可拆卸的固定连接方式使得本发明方便拆卸，便于运送及维护；中缸体上安装蓄能器一，进一步提高钻头冲击力；可选择设置两台、三台或者更多马达，动力大，钻探效果好；本发明采用液压传动方式为钻机提供动力，完成同一作业只为气动钻机的一半到三分之一左右，缩短钻孔时间，提高钻孔速度；适用范围广；设置防尘盖，有效的避免在钻探过程中，尘土进入冲击钻内部，造成整体故障，缩短使用寿命；减少工作量，提高工作效率；

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明一种多频液压旋转冲击钻的俯视图。

图2是图1中b-b方向的剖面图。

图3是图1中a-a方向的剖面图。

附图中：

1、冲击机构11、换向机构112、阀体

113、阀套114、弹簧115、法兰

116、档盖12、换向阀13、中缸体

14、上缸体15、活塞16、蓄能器一

161、蓄能器底座162、蓄能器盖163、皮碗

164、氮气注入阀17、蓄能器三171、底座

172、盖体173、皮碗一174、注入阀

2、旋转机构20、齿轮一21、连接法兰

22、马达一23、马达二24、壳体

25、前盖26、花键轴27、轴承座

28、铜套一29、花键套211、销

212、轴承四213、定位销214、键

215、轴承一221、齿轮二222、轴承二

223、轴承盖一231、马达座232、齿轮三

233、轴承三234、轴承盖二241、控制阀

2411、阀座2412、阀壳2413、阀盖

3、反打机构31、反打壳体32、防尘盖

33、反打活塞331、反打活塞缸套332、反打活塞档盖

34、铜套二35、蓄能器二261、肩部

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1是本发明的俯视图，图2是图1b-b方向的剖面图，图3是图1a-a方向的剖面图。

实施例一

一种多频液压旋转冲击钻，包括依次连接的冲击机构1、旋转机构2、反打机构3，所述冲击机构1外侧安装有换向机构11和换向阀12，所述旋转机构2上安装有两台马达一22。

所述冲击机构1包括外侧安装有换向机构11和换向阀12的中缸体13、与所述中缸体13一端连接的上缸体14、设于所述中缸体13和所述上缸体14内部的活塞15，所述中缸体13另一端与所述旋转机构2连接。

所述旋转机构2包括与所述中缸体13连接的连接法兰21、与所述连接法兰21连接并且安装有马达一22的壳体24、与壳体24连接的前盖25、一部分穿入由连接法兰21、壳体24和前盖25构成的空腔内的花键轴26，所述连接法兰21与所述中缸体13之间设有销211，所述花键轴26另一部分穿过所述反打机构3；所述连接法兰21与所述花键轴26之间设有轴承座27，所述轴承座27与所述花键轴26之间设有铜套一28，所述轴承座27与所述连接法兰21之间设有轴承四212，所述花键轴26与所述壳体24、所述前盖25之间设有与所述轴承座27连接的花键套29，所述轴承座27与所述花键套29之间设有定位销213，所述花键套29后端与所述壳体24之间设有齿轮一20，所述花键套29与所述齿轮一20之间设有键214，所述花键套29前端与所述前盖25之间设有轴承一215。

所述反打机构3包括与前盖25连接的反打壳体31、与所述反打壳体31连接的防尘盖32，所述花键轴26另一部分穿过所述反打壳体31和所述防尘盖32，所述反打壳体31与所述花键轴26之间设有反打活塞33以及套设在所述反打活塞33上的反打活塞缸套331以及位于所述反打活塞17和所述反打活塞缸套331一侧套设在所述花键轴26上的反打活塞挡盖332，所述防尘盖32与所述花键轴26之间设有铜套二34。

所述中缸体13外侧安装有蓄能器一16，所述蓄能器一16包括与所述中缸体13外侧相连的蓄能器底座161、与所述蓄能器底座161连接的蓄能器盖162、所述蓄能器底座161与所述蓄能器盖162之间设置的皮碗163、所述蓄能器盖上设有的氮气注入阀164。

所述反打壳体31外侧安装有蓄能器二35，所述蓄能器二36与所述蓄能器一16结构相同。

所述换向机构11包括安装在所述中缸体13外侧的换向壳111，所述换向壳111内设有阀体112，所述阀体112上方设有阀套113，所述阀套113内设有弹簧114，所述换向壳111顶部设有法兰115，所述换向壳111底部设有档盖116。

所述换向机构11上安装有蓄能器三17，所述蓄能器三17包括与所述法兰125组装在一起的底座171，所述底座171上设有盖体172，所述底座171与所述盖体172之间设有皮碗一173，所述盖体172上设有注入阀174。

所述马达一22固定在所述壳体24一侧端面上，所述马达一22的输出轴与齿轮二221的内圈齿轮啮合，所述齿轮二221的外圈齿轮与所述齿轮一20啮合，所述齿轮二221前端与所述壳体24之间设有轴承二222，位于所述壳体24另一侧端面上设有将轴承二222定位的轴承盖一223。

将液压旋转冲击钻固定在钻机上，在花键轴26的端部安装钻头，工作时，由于马达一22为液压马达，需要通过外部动力站对马达一22提供动力，通过马达一22带动齿轮二221的转动从而带动与齿轮二221啮合的齿轮一20的转动，由于花键套29与齿轮一20之间通过键214卡位连接，使得花键套29随之转动从而带动与花键套29卡位连接的花键轴26的转动继而带动钻头的转动工作；

活塞15在中缸体13内进行冲击运动并通过换向机构11实现活塞15运动方向的改变，在当液压油流入中缸体13下部高压腔内时推动活塞15在中缸体13内向上移动，当活塞15移动到一定位置时，中缸体13内部连接换向机构11的油道打开，从而推动阀体112克服弹簧114的阻力发生位移，阀体112移动到一定位置时换向机构11上的油路和中缸体13上部的高压腔相通，此时活塞15的运动方向发生改变，对着花键轴26做高速向下冲击，产生破碎岩石的冲击能，此时阀体112由于弹簧114的阻力复位，完成一个冲击动作的循环；

通过蓄能器一16增加活塞15的打击力以及吸收中缸体13内部液压油的反作用力；

当液压旋转冲击钻做向上提升过程时难免会发生卡住钻杆的现象，此时通过反打机构3可以解决此问题，当发生卡杆现象时，液压油进入反打壳体31内时可以推动反打活塞33向上运动托住花键轴26的肩部261，使得活塞15冲击花键轴26产生震动来克服拔杆时的卡杆现象；

通过蓄能器二35吸收反打壳体31内部液压油的反作用力；

此液压旋转冲击钻通过换向阀12调节活塞15的冲程从而实现活塞15冲击频率的调节满足应对各种复杂的施工条件。

实施例二

一种多频液压旋转冲击钻，包括依次连接的冲击机构1、旋转机构2、反打机构3，所述冲击机构1外侧安装有换向机构11和换向阀12，所述旋转机构2上安装有两台马达一22和一台马达二23。

所述冲击机构1包括外侧安装有换向机构11和换向阀12的中缸体13、与所述中缸体13一端连接的上缸体14、设于所述中缸体13和所述上缸体14内部的活塞15，所述中缸体13另一端与所述旋转机构2连接。

所述旋转机构2包括与所述中缸体13连接的连接法兰21、与所述连接法兰21连接并且分别安装有马达一22和马达二23的壳体24、与壳体24连接的前盖25、一部分穿入由连接法兰21、壳体24和前盖25构成的空腔内的花键轴26，所述连接法兰21与所述中缸体13之间设有销211，所述花键轴26另一部分穿过所述反打机构3；所述连接法兰21与所述花键轴26之间设有轴承座27，所述轴承座27与所述花键轴26之间设有铜套一28，所述轴承座27与所述连接法兰21之间设有轴承四212，所述花键轴26与所述壳体24、所述前盖25之间设有与所述轴承座27连接的花键套29，所述轴承座27与所述花键套29之间设有定位销213，所述花键套29后端与所述壳体24之间设有齿轮一20，所述花键套29与所述齿轮一20之间设有键214，所述花键套29前端与所述前盖25之间设有轴承一215，所述壳体24上安装有控制阀241，所述控制阀241包括安装在壳体24上的阀座2411，所述阀座2411上安装有阀壳2412，所述阀壳2412内部设有阀芯2413并且在所述阀壳2412两端皆设有阀盖2413。

所述反打机构3包括与前盖25连接的反打壳体31、与所述反打壳体31连接的防尘盖32，所述花键轴26另一部分穿过所述反打壳体31和所述防尘盖32，所述反打壳体31与所述花键轴26之间设有反打活塞33以及套设在所述反打活塞33上的反打活塞缸套331以及位于所述反打活塞17和所述反打活塞缸套331一侧套设在所述花键轴26上的反打活塞挡盖332，所述防尘盖32与所述花键轴26之间设有铜套二34。

所述中缸体13外侧安装有蓄能器一16，所述蓄能器一16包括与所述中缸体13外侧相连的蓄能器底座161、与所述蓄能器底座161连接的蓄能器盖162、所述蓄能器底座161与所述蓄能器盖162之间设置的皮碗163、所述蓄能器盖上设有的氮气注入阀164。

所述反打壳体31外侧安装有蓄能器二35，所述蓄能器二36与所述蓄能器一16结构相同。

所述换向机构11包括安装在所述中缸体13外侧的换向壳111，所述换向壳111内设有阀体112，所述阀体112上方设有阀套113，所述阀套113内设有弹簧114，所述换向壳111顶部设有法兰115，所述换向壳111底部设有档盖116。

所述马达一22固定在所述壳体24一侧端面上，所述马达一22的输出轴与齿轮二221的内圈齿轮啮合，所述齿轮二221的外圈齿轮与所述齿轮一20啮合，所述齿轮二221前端与所述壳体24之间设有轴承二222，位于所述壳体24另一侧端面上设有将轴承二222定位的轴承盖一223。

所述马达二23通过马达座231固定在所述壳体24四周的其中一侧，所述马达二23的输出轴从所述马达座231一侧伸入并与齿轮三232的内圈齿轮啮合，所述齿轮三232的外圈齿轮与所述齿轮一20啮合，所述齿轮三232前端与所述马达座231之间设有轴承三233，位于所述马达座231另一侧设有将轴承三233定位的轴承盖二234。

将液压旋转冲击钻固定在钻机上，在花键轴26的端部安装钻头，工作时，由于马达一22和马达二23是液压马达，需要通过外部动力站对马达一22和马达二23提供动力，通过马达一22带动齿轮二221和马达二23带动齿轮三232从而带动与齿轮二221和齿轮三232啮合的齿轮一20的转动，由于花键套29与齿轮一20之间通过键214卡位连接，使得花键套29随之转动从而带动与花键套29卡位连接的花键轴26的转动继而带动钻头的转动工作；

通过控制阀241改变马达一22和马达二23之间串联或者并联的连接关系，从而满足不同的工作环境；

活塞15在中缸体13内进行冲击运动并通过换向机构11实现活塞15运动方向的改变，在当液压油流入中缸体13下部高压腔内时推动活塞15在中缸体13内向上移动，当活塞15移动到一定位置时，中缸体13内部连接换向机构11的油道打开，从而推动阀体112克服弹簧114的阻力发生位移，阀体112移动到一定位置时换向机构11上的油路和中缸体13上部的高压腔相通，此时活塞15的运动方向发生改变，对着花键轴26做高速向下冲击，产生破碎岩石的冲击能从而实现冲击工作，此时阀体112由于弹簧114的阻力复位，完成一个冲击动作的循环；

通过蓄能器一16增加活塞15的打击力以及吸收中缸体13内部液压油的反作用力；

当液压旋转冲击钻做向上提升过程时难免会发生卡住钻杆的现象，此时通过反打机构3可以解决此问题，当发生卡杆现象时，液压油进入反打壳体31内时可以推动反打活塞33向上运动托住花键轴26的肩部261，使得活塞15冲击花键轴26产生震动来克服拔杆时的卡杆现象；

通过蓄能器二35吸收反打壳体31内部液压油的反作用力；

此液压旋转冲击钻通过换向阀12调节活塞15的冲程从而实现活塞15冲击频率的调节满足应对各种复杂的施工条件。

实施例三

一种多频液压旋转冲击钻，包括依次连接的冲击机构1、旋转机构2、反打机构3，所述冲击机构1外侧安装有换向机构11和换向阀12，所述旋转机构2上安装有两台马达一22和一台马达二23。

所述冲击机构1包括外侧安装有换向机构11和换向阀12的中缸体13、与所述中缸体13一端连接的上缸体14、设于所述中缸体13和所述上缸体14内部的活塞15，所述中缸体13另一端与所述旋转机构2连接。

所述旋转机构2包括与所述中缸体13连接的连接法兰21、与所述连接法兰21连接并且分别安装有马达一22和马达二23的壳体24、与壳体24连接的前盖25、一部分穿入由连接法兰21、壳体24和前盖25构成的空腔内的花键轴26，所述连接法兰21与所述中缸体13之间设有销211，所述花键轴26另一部分穿过所述反打机构3；所述连接法兰21与所述花键轴26之间设有轴承座27，所述轴承座27与所述花键轴26之间设有铜套一28，所述轴承座27与所述连接法兰21之间设有轴承四212，所述花键轴26与所述壳体24、所述前盖25之间设有与所述轴承座27连接的花键套29，所述轴承座27与所述花键套29之间设有定位销213，所述花键套29后端与所述壳体24之间设有齿轮一20，所述花键套29与所述齿轮一20之间设有键214，所述花键套29前端与所述前盖25之间设有轴承一215，所述壳体24上安装有控制阀241，所述控制阀241包括安装在壳体24上的阀座2411，所述阀座2411上安装有阀壳2412，所述阀壳2412内部设有阀芯2413并且在所述阀壳2412两端皆设有阀盖2413。

所述反打机构3包括与前盖25连接的反打壳体31、与所述反打壳体31连接的防尘盖32，所述花键轴26另一部分穿过所述反打壳体31和所述防尘盖32，所述反打壳体31与所述花键轴26之间设有反打活塞33以及套设在所述反打活塞33上的反打活塞缸套331以及位于所述反打活塞17和所述反打活塞缸套331一侧套设在所述花键轴26上的反打活塞挡盖332，所述防尘盖32与所述花键轴26之间设有铜套二34。

所述中缸体13外侧安装有蓄能器一16，所述蓄能器一16包括与所述中缸体13外侧相连的蓄能器底座161、与所述蓄能器底座161连接的蓄能器盖162、所述蓄能器底座161与所述蓄能器盖162之间设置的皮碗163、所述蓄能器盖上设有的氮气注入阀164。

所述反打壳体31外侧安装有蓄能器二35，所述蓄能器二36与所述蓄能器一16结构相同。

所述换向机构11包括安装在所述中缸体13外侧的换向壳111，所述换向壳111内设有阀体112，所述阀体112上方设有阀套113，所述阀套113内设有弹簧114，所述换向壳111顶部设有法兰115，所述换向壳111底部设有档盖116。

所述换向机构11上安装有蓄能器三17，所述蓄能器三17包括与所述法兰125组装在一起的底座171，所述底座171上设有盖体172，所述底座171与所述盖体172之间设有皮碗一173，所述盖体172上设有注入阀174。

所述马达一22固定在所述壳体24一侧端面上，所述马达一22的输出轴与齿轮二221的内圈齿轮啮合，所述齿轮二221的外圈齿轮与所述齿轮一20啮合，所述齿轮二221前端与所述壳体24之间设有轴承二222，位于所述壳体24另一侧端面上设有将轴承二222定位的轴承盖一223。

所述马达二23通过马达座231固定在所述壳体24四周的其中一侧，所述马达二23的输出轴从所述马达座231一侧伸入并与齿轮三232的内圈齿轮啮合，所述齿轮三232的外圈齿轮与所述齿轮一20啮合，所述齿轮三232前端与所述马达座231之间设有轴承三233，位于所述马达座231另一侧设有将轴承三233定位的轴承盖二234。

将液压旋转冲击钻固定在钻机上，在花键轴26的端部安装钻头，工作时，由于马达一22和马达二23是液压马达，需要通过外部动力站对马达一22和马达二23提供动力，通过马达一22带动齿轮二221和马达二23带动齿轮三232从而带动与齿轮二221和齿轮三232啮合的齿轮一20的转动，由于花键套29与齿轮一20之间通过键214卡位连接，使得花键套29随之转动从而带动与花键套29卡位连接的花键轴26的转动继而带动钻头的转动工作；

通过控制阀241改变马达一22和马达二23之间串联或者并联的连接关系，从而满足不同的工作环境；

活塞15在中缸体13内进行冲击运动并通过换向机构11实现活塞15运动方向的改变，在当液压油流入中缸体13下部高压腔内时推动活塞15在中缸体13内向上移动，当活塞15移动到一定位置时，中缸体13内部连接换向机构11的油道打开，从而推动阀体112克服弹簧114的阻力发生位移，阀体112移动到一定位置时换向机构11上的油路和中缸体13上部的高压腔相通，此时活塞15的运动方向发生改变，对着花键轴26做高速向下冲击，产生破碎岩石的冲击能从而实现冲击工作，此时阀体112由于弹簧114的阻力复位，完成一个冲击动作的循环；

通过蓄能器一16和蓄能器三17能更有效增加活塞15的打击力以及吸收中缸体13内部液压油的反作用力；

当液压旋转冲击钻做向上提升过程时难免会发生卡住钻杆的现象，此时通过反打机构3可以解决此问题，当发生卡杆现象时，液压油进入反打壳体31内时可以推动反打活塞33向上运动托住花键轴26的肩部261，使得活塞15冲击花键轴26产生震动来克服拔杆时的卡杆现象；

通过蓄能器二35吸收反打壳体31内部液压油的反作用力；

此液压旋转冲击钻通过换向阀12调节活塞15的冲程从而实现活塞15冲击频率的调节满足应对各种复杂的施工条件。

尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本发明，但是本发明不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本发明精神和范围内，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。