凿岩机冲击装置及凿岩机的制作方法

本发明涉及隧道施工，尤其涉及一种凿岩机冲击装置及凿岩机。

背景技术：

1、凿岩机是钻爆法隧道掘进的关键设备，目前凿岩机有液压式，气动式，电动式等多种驱动方式，原理均为外部能量输入并结合复杂的流体通道，驱动冲击活塞往复运动，撞击钎尾，进而带动钎杆及钻头冲击岩石进行破岩打孔。为提升破岩效率，需尽可能提升冲击活塞频率并延长凿岩机维保周期。对于单冲击活塞凿岩机，通常通过冲击环向系统中的控制阀来控制流体流向，从而控制冲击活塞冲击和返程，当频率提升至一定高度时冲击活塞冲击速度快，对冲击换向系统提出较高响应需求，控制难度高，同时冲击活塞寿命也会进一步减短。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种凿岩机冲击装置及凿岩机，以解决凿岩机当需要高冲击频率时，对冲击换向系统的响应需求会比较高，控制难度比较大的技术问题。

2、本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：

3、本发明提供一种凿岩机冲击装置，包括：缸体、配油盘和冲击活塞，所述配油盘设置有进油口和泄油口；

4、所述缸体具有回转轴线，所述缸体能够在驱动装置的驱动下绕所述回转轴线自转；

5、所述缸体设置有至少一个活塞孔，所述活塞孔的轴线与所述回转轴线不相平行，并且，所述活塞孔的轴线与所述回转轴线之间的距离沿所述回转轴线从一端向另一端逐渐增大；所述冲击活塞安装于所述活塞孔中；

6、所述配油盘设置于所述缸体的一端，并且，所述配油盘位于所述活塞孔的轴线与所述回转轴线之间的距离较大的一端；所述活塞孔能够随所述缸体自转而与所述进油口或者所述泄油口连通。

7、在优选的实施方式中，所述回转轴线相对于水平方向倾斜设置；所述活塞孔随所述缸体转动至最高处时，所述活塞孔的轴线平行于水平方向且与所述进油口连通；所述泄油口位于所述进油口的下方。

8、在优选的实施方式中，所述缸体具有第一配合面，所述活塞孔的与所述回转轴线之间的距离较大的一端的端口设置于所述第一配合面；所述配油盘设置有第二配合面，所述进油口和所述泄油口设置于所述第二配合面；所述第一配合面与所述第二配合面可相对滑动地贴合。

9、在优选的实施方式中，所述第一配合面与所述第二配合面为球面或者锥面。

10、在优选的实施方式中，所述第二配合面设置有均油槽，所述泄油口与所述均油槽连通。

11、在优选的实施方式中，所述第二配合面设置有围绕所述回转轴线的环形槽，所述环形槽与所述泄油口连通。

12、在优选的实施方式中，所述泄油口设置有溢流阀，所述进油口设置有单向进油结构。

13、在优选的实施方式中，所述缸体设置有沿所述回转轴线设置的主轴，所述配油盘设置有沿所述回转轴线设置的第一主轴孔，所述主轴贯穿所述第一主轴孔，并且所述主轴能够在所述第一主轴孔中转动。

14、在优选的实施方式中，所述凿岩机冲击装置包括壳体和钎尾，所述配油盘固定于所述壳体内，所述缸体可转动地安装于所述壳体内，所述钎尾可伸缩运动地安装于所述壳体；所述活塞孔随所述缸体转动至最高处时，所述活塞孔的轴线与所述钎尾的轴线相平行或者相重合。

15、在优选的实施方式中，所述缸体的外壁与所述壳体的内壁可滑动地配合，所述缸体的外壁设置有储油槽。

16、本发明提供一种凿岩机，包括：驱动装置、油箱、供油装置和上述的凿岩机冲击装置，所述驱动装置与所述缸体连接以驱动所述缸体绕所述回转轴线自转；所述泄油口通过管路与所述油箱连接；所述供油装置与所述进油口连接以向所述进油口供应高压油。

17、本发明的特点及优点是：

18、缸体在旋转过程中，当活塞孔旋转至与配油盘上的进油口连通时，高压油进入活塞孔并推动冲击活塞冲击。当活塞孔转至与泄油口连通时，之前进入到活塞孔中的高压油可以经泄油口回到油箱，此时，高压油对冲击活塞的推力较小或者无推力；由于冲击活塞随缸体一起旋转，故冲击活塞会受到驱使其向外运动的离心力，并且沿回转轴线指向配油盘的方向，冲击活塞相对于回转轴线向外倾斜，因此，冲击活塞受到的离心力具有沿活塞孔指向配油盘的分力，所以此时冲击活塞可以在离心力的作用下回退以实现返程。

19、本发明提供的凿岩机冲击装置，活塞孔每经过一次进油口，冲击活塞冲击一次，冲击频率由缸体的转速控制，通过改变缸体转速的方式，即能改变凿岩机的冲击频率，便于大幅度提高冲击频率。并且，本发明不必通过换向阀来实现控制冲击活塞的冲击和返程，舍弃了换向阀，在达到相同的功能的情况下，省去了对换向阀的控制响应要求，换向控制更易实现。

技术特征：

1.一种凿岩机冲击装置，其特征在于，包括：缸体、配油盘和冲击活塞，所述配油盘设置有进油口和泄油口；

2.根据权利要求1所述的凿岩机冲击装置，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的凿岩机冲击装置，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的凿岩机冲击装置，其特征在于，

5.根据权利要求3所述的凿岩机冲击装置，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的凿岩机冲击装置，其特征在于，

7.根据权利要求1-6中任一项所述的凿岩机冲击装置，其特征在于，

8.根据权利要求1所述的凿岩机冲击装置，其特征在于，

9.根据权利要求1所述的凿岩机冲击装置，其特征在于，

10.根据权利要求9所述的凿岩机冲击装置，其特征在于，

11.一种凿岩机，其特征在于，包括：驱动装置、油箱、供油装置和权利要求1-10中任一项所述的凿岩机冲击装置，

技术总结本发明提供了一种凿岩机冲击装置及凿岩机，凿岩机冲击装置包括：缸体、配油盘和冲击活塞，配油盘设置有进油口和泄油口；缸体具有回转轴线，缸体能够在驱动装置的驱动下绕回转轴线自转；缸体设置有至少一个活塞孔，活塞孔的轴线与回转轴线不相平行，并且，活塞孔的轴线与回转轴线之间的距离沿回转轴线从一端向另一端逐渐增大；冲击活塞安装于活塞孔中；配油盘设置于缸体的一端，并且，配油盘位于活塞孔的轴线与回转轴线之间的距离较大的一端；活塞孔能够随缸体自转而与进油口或者泄油口连通，解决了凿岩机当需要高冲击频率时，对冲击换向系统的响应需求会比较高，控制难度比较大的技术问题。技术研发人员：余兵,张志国,马魁,张鹏,张奎,任中永,王一博,邹振保,白林迎,李泽魁,陈彦涛受保护的技术使用者：中铁工程装备集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/9