一种凿岩机用高效易维护型打钻设备及其操作方法

文档序号:611292 发布日期:2021-05-07 浏览:29次 >En<

阅读说明:本技术 一种凿岩机用高效易维护型打钻设备及其操作方法 (Efficient and easily-maintained drilling equipment for rock drill and operation method of efficient and easily-maintained drilling equipment ) 是由 李庆堂 于 2021-01-15 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种凿岩机用高效易维护型打钻设备,包括钻孔装置本体和钻头,钻头内开凿有冷却腔,冷却腔内设有隔离导热机构,隔离导热机构包括隔离块,隔离块的一侧设有冷却循环液,隔离块内连接有隔液膜,隔离块内连接有电动转轴,电动转轴上连接有开合门,冷却腔内设有液化机构。本发明通过凿岩机的打钻设备上相应机构的设置,有效降低了打钻设备长期工作钻头过热的情况,避免了钻头退刚性,同时提升了钻头的工作时长,使钻头的工作效率可以得到显著的提升,减少了钻头断裂蹦出的情况,使使用者的工作环境更加安全,同时降低了钻头的磨损速度,可以降低钻头的更换频率,减少使用者的损失。(The invention discloses efficient and easily-maintained drilling equipment for a rock drill, which comprises a drilling device body and a drill bit, wherein a cooling cavity is formed in the drill bit, an isolation heat conduction mechanism is arranged in the cooling cavity and comprises an isolation block, cooling circulation liquid is arranged on one side of the isolation block, a liquid isolation film is connected in the isolation block, an electric rotating shaft is connected in the isolation block, an opening and closing door is connected on the electric rotating shaft, and a liquefaction mechanism is arranged in the cooling cavity. According to the invention, through the arrangement of the corresponding mechanism on the drilling equipment of the rock drill, the situation that the drill bit of the drilling equipment is overheated after long-term working is effectively reduced, the rigidity of the drill bit is avoided, meanwhile, the working time of the drill bit is prolonged, the working efficiency of the drill bit can be obviously improved, the situation that the drill bit is broken and bounced out is reduced, the working environment of a user is safer, the abrasion speed of the drill bit is reduced, the replacement frequency of the drill bit can be reduced, and the loss of the user is reduced.)

一种凿岩机用高效易维护型打钻设备及其操作方法

技术领域

本发明属于凿岩机技术领域,具体涉及一种凿岩机用高效易维护型打钻设备及其操作方法。

背景技术

凿岩机,是用来直接开采石料的工具,它在岩层上钻凿出炮眼,以便放入炸药去炸开岩石,从而完成开采石料或其它石方工程,此外,凿岩机也可改作破坏器,用来破碎混凝土之类的坚硬层,凿岩机按其动力来源可分为风动凿岩机、内燃凿岩机、电动凿岩机和液压凿岩机等四类。

凿岩机一般用于在岩层上钻凿炮眼,使炸药能够更好的对岩石释放冲击力,但是凿岩机的打钻设备在与岩石高速摩擦之后会产生大量的热能,打钻设备过热大概率会导致钻头出现退刚性的情况,使钻头硬度大幅降低,由于现阶段没有可以使打钻设备自降温的机构,导致使用者只能通过控制打钻设备的工作时间与工作频率来防止钻头过热,极大的减少了打钻设备的工作时间,大幅降低了凿岩机打钻设备的工作效率,且一旦使用者对打钻设备的工作时间与工作频率控制失误,打钻设备的钻头极有可能断裂蹦出,甚至击中使用者导致伤残,同时钻头过热会加速钻头的磨损,频繁的更换钻头也会大幅提升使用者受到的损失。

因此,针对上述技术问题,有必要提供一种凿岩机用高效易维护型打钻设备及其操作方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种凿岩机用高效易维护型打钻设备及其操作方法,以解决上述打钻设备与岩石摩擦产生大量的热能,导致钻头退刚性,降低了打钻设备的使用效率的问题。

为了实现上述目的,本发明一实施例提供的技术方案如下:

一种凿岩机用高效易维护型打钻设备,包括钻孔装置本体和钻头,所述钻头内开凿有冷却腔,所述冷却腔内设有隔离导热机构,所述隔离导热机构包括隔离块,所述隔离块的一侧设有冷却循环液,所述隔离块内连接有隔液膜,所述隔离块内连接有电动转轴,所述电动转轴上连接有开合门,所述冷却腔内设有液化机构,所述钻孔装置本体内连接有一对风压机构。

进一步地,所述隔离块上开凿有与隔液膜相匹配的气态上升槽,气态上升槽的设置可以为气化的冷却循环液的上升提供位置,防止隔离块对冷却循环液的上升进行阻碍,所述钻头内连接有导向块,导向块的设置可以为气化冷却循环液进行导向,同时可以使液化机构上滴落的冷却循环液不进入气态上升槽,防止隔液膜的堵塞,使气态上升槽更加通畅,所述隔离块和钻头上开凿有与开合门相匹配的转动释放槽,转动释放槽的设置可以为开合门的旋转提供空间,同时可以使开合门更好的对冷却循环液进行阻挡,更好的降低了冷却循环液气液混合的可能性,所述开合门上连接有压力传感器,压力传感器的设置可以对开合门上冷却循环液的重量进行检测,当开合门上的冷却循环液达到一定重量的时候,可以为控制箱发出信号,使控制箱控制电动转轴旋转,使开合门开启,使开合门上的冷却循环液下落,再次吸收钻头上的热量,所述开合门上开凿有与压力传感器相匹配的置压力传感槽,置压力传感槽的设置可以更好的对压力传感器进行固定,所述钻头内连接有支撑杆,支撑杆的设置可以使冷却循环液更加均匀的吸收钻头上的热量,同时可以对钻头进行加固,降低了钻头断裂的可能性,所述支撑杆与钻头之间连接有多个均匀分布的连接杆,连接杆的设置不仅可以为钻头进行加固,同时可以将钻头上的热量传递的更加均匀,使冷却循环液更好的吸收与传递,所述冷却腔内设有注入片,注入片的设置可以用于冷却循环液的更换与加注,使冷却循环液的更换与添加更加便捷,所述注入片与钻头相连接。

进一步地,所述液化机构包括液化杆,液化杆的设置可以对气化的冷却循环液进行冷却,液化杆可以快速吸收气化冷却循环液中的热量,使冷却循环液液化,可以将热量传递至散热片上,通过风的流动进行散热,所述液化杆上开凿有上升冷却槽,所述液化杆与钻头之间连接有多个均匀分布的液化撑杆,液化撑杆的设置可以对液化杆进行固定,同时可以进行热量的吸收,所述液化杆与钻头之间连接有多个均匀分布的液化导热片,液化导热片的设置可以将液化杆上的热量传递至散热片中,所述液化导热片贯穿钻头设置,所述钻孔装置本体内连接有多个均匀分布的散热片,散热片可以直接与空气进行接触,通过空气的流动进行散热,所述钻孔装置本体内开凿有与散热片相匹配的分流冷却槽,分流冷却槽的设置可以加速空气的流动,同时可以对空气进行分流与导向,使空气的流动更加顺畅没有阻碍,所述钻孔装置本体内连接有一对导风片,导风片可以对空气进行分流。

进一步地,所述风压机构包括风轴,风轴的设置可以用于风压叶片的安装,同时可以使风压叶片进行旋转,所述风轴与钻孔装置本体之间连接有支撑风杆,支撑风杆可以与风压滤网配合,对风轴进行固定,所述风轴上连接有多个均匀分布的风压叶片,风压叶片可以加速空气的流动,所述钻孔装置本体内开凿有与风压叶片相匹配的回流风槽,回流风槽的设置可以对空气进行压缩,使空气的流动速度加快,一对所述回流风槽均与分流冷却槽相连通。

进一步地,所述回流风槽内设有风压滤网,风压滤网的设置可以减少灰尘的进入,使散热片上的灰尘覆盖率降低,使散热片与空气的传热效果更加理想,所述风压滤网与钻孔装置本体相连接,所述风轴与风压滤网之间连接有滤网连接轴,滤网连接轴的设置可以通过风压滤网对风轴进行固定,同时可以不对风轴的旋转进行阻碍,所述滤网连接轴贯穿风压滤网设置,所述风轴内开凿有与风压滤网相匹配的转动防脱槽。

进一步地,所述风轴远离滤网连接轴的一端连接有从动齿,从动齿的设置可以与风压电动机进行啮合,使风压电动机带动从动齿进行旋转,使风轴旋转,所述钻孔装置本体内连接有一对风压电动机,风压电动机的设置可以为主动齿提供动力,可以通过控制箱的控制开启与关闭,所述风压电动机贯穿钻孔装置本体设置,所述风压电动机上连接有主动齿,所述主动齿与从动齿相啮合。

进一步地,所述钻孔装置本体与钻头之间连接有快拆机构,所述钻孔装置本体上连接有控制箱,所述电动转轴、压力传感器和风压电动机均与控制箱电性连接。

进一步地,按质量百分比计,所述冷却循环液包括乙醇30-60%、去离子水30-65.5%和冷却液添加剂7-10%,所述冷却循环液包括37%甘油、53%去离子水和10%冷却液添加剂,所述冷却循环液包括37%乙二醇、53%去离子水和10%冷却液添加剂,优选的,所述冷却循环液包括37%乙醇、53%去离子水和10%冷却液添加剂,乙醇的优势在于价格较乙二醇和甘油更便宜,流动性好、配制工艺简单,且沸点较低、易蒸发,可以更好的适应隔离导热机构的循环,可以加速冷却循环液的循环速度,加速钻头上热量被带走的速度。

进一步地,按质量百分比计,所述冷却液添加剂包括壬二酸二辛脂1-10%、二乙醇单甲醚1-10%、三聚磷酸钠0.2-0.3%、多聚磷酸钾0.4-0.5%、丙烯酸盐1.1-1.2%、磷酸二氢铵0.2-0.4%、次磷酸钾0.2-0.4%和亚磷酸钠0.3-0.5%。

一种凿岩机用高效易维护型打钻设备的操作方法,包括以下步骤:

S1.使用者将调配完成的冷却循环液通过注入片注入钻头中;

S2.使用者在对钻头进行使用时,钻头由于高速摩擦迅速升温,钻头内冷却循环液可以吸收钻头上的热量,冷却循环液吸收热量后进行气化,气体上升并通过隔液膜;

S3.气化的冷却循环液与液化杆、液化撑杆和液化导热片接触,将热量传递至液化杆中后液化,然后落至隔离块上;

S4.使用者通过控制箱开启风压电动机,使风轴旋转,使分流冷却槽内空气加速流动,将散热片上热量吹走;

S5.落至隔离块上的冷却循环液在积攒一定程度后,钻头控制电动转轴开启,使冷却循环液下落至原本位置,形成循环,电动转轴可以减少冷却循环液的气液混合,加速热量的传递,使冷却循环液的循环可以更好的为钻头进行降温;

S6.最后使用者可以通过快拆机构对冷却循环液进行定期的更换,在更换的同时可以为钻头进行维护,方便再次使用。

与现有技术相比,本发明具有以下优点:

本发明通过凿岩机的打钻设备上相应机构的设置,有效降低了打钻设备长期工作钻头过热的情况,避免了钻头退刚性,同时提升了钻头的工作时长,使钻头的工作效率可以得到显著的提升,减少了钻头断裂蹦出的情况,使使用者的工作环境更加安全,同时降低了钻头的磨损速度,可以降低钻头的更换频率,减少使用者的损失。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例中一种凿岩机用高效易维护型打钻设备的正视剖面图;

图2为本发明一实施例中图1中A处结构示意图;

图3为本发明一实施例中图1中B处结构示意图;

图4为本发明一实施例中图1中C处结构示意图;

图5为本发明一实施例中图1中D处结构示意图;

图6为本发明一实施例中图1中E处结构示意图;

图7为本发明一实施例中一种凿岩机用高效易维护型打钻设备的第一俯视剖面图;

图8为本发明一实施例中图7中F处结构示意图;

图9为本发明一实施例中一种凿岩机用高效易维护型打钻设备的第二俯视剖面图;

图10为本发明一实施例中一种凿岩机用高效易维护型打钻设备的立体图。

图中:1.钻孔装置本体、101.钻头、102.控制箱、2.隔离导热机构、201.隔离块、202.冷却循环液、203.隔液膜、204.电动转轴、205.开合门、206.导向块、207.压力传感器、208.支撑杆、209.连接杆、210.注入片、3.液化机构、301.液化杆、302.液化撑杆、303.液化导热片、304.散热片、305.导风片、4.风压机构、401.风轴、402.支撑风杆、403.风压叶片、404.风压滤网、405.滤网连接轴、406.从动齿、407.风压电动机、408.主动齿、5.快拆机构、501.安装板、502.安装定位块、503.卡合珠、504.升降卡合块、505.电动伸缩杆。

具体实施方式

以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但该等实施方式并不限制本发明,本领域的普通技术人员根据该等实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

本发明公开了一种凿岩机用高效易维护型打钻设备,参图1-图5所示,包括钻孔装置本体1和钻头101,钻头101内开凿有冷却腔,冷却腔的设置可以对冷却循环液202和液化机构3进行容纳,使冷却循环液202的气液循环可以在钻头101内完成,冷却腔内设有隔离导热机构2,隔离导热机构2包括隔离块201,隔离块201的设置可以将冷却循环液202和液化机构3阻隔,隔离块201的一侧设有冷却循环液202,冷却循环液202的设置可以通过吸收钻头101的热量进行气化,隔离块201内连接有隔液膜203,隔液膜203的设置可以通过气体,可以阻碍液体的通过,隔离块201内连接有电动转轴204,电动转轴204的设置可以通过控制箱102的控制进行旋转,可以控制开合门205的开启与关闭,电动转轴204上连接有开合门205,开合门205可以对冷却循环液202进行阻隔,防止气液混合,加速冷却循环液202的气液转换,冷却腔内设有液化机构3,钻孔装置本体1内连接有一对风压机构4。

其中,快拆机构5包括安装板501,钻孔装置本体1内开凿有与安装板501相匹配的固定安装槽,安装板501上设有安装定位块502,安装板501和安装定位块502的配合可以对卡合珠503进行限制,使卡合珠503可以在安装板501和安装定位块502之间晃动,卡合珠503晃动的时候可以使钻头101插入,安装定位块502与钻孔装置本体1相连接。

参图1-图10所示,安装板501与安装定位块502之间连接有多个均匀分布的卡合珠503,钻头101上开凿有与卡合珠503相匹配的置珠槽,卡合珠503可以与置珠槽进行卡合,对钻头101进行固定,安装板501和安装定位块502上均开凿有与钻头101相匹配的固定插入槽,安装板501上连接有升降卡合块504,安装板501上开凿有与升降卡合块504相匹配的滑动匹配槽,滑动匹配槽的设置可以使升降卡合块504进行滑动,可以在升降卡合块504上滑的时候插入钻头101,然后控制电动伸缩杆505使升降卡合块504下滑,对卡合珠503进行挤压,使卡合珠503与钻头101相互卡合,对钻头101进行固定,升降卡合块504与安装板501之间连接有多个均匀分布的电动伸缩杆505,使用者可以通过控制电动伸缩杆505实现对升降卡合块504的控制。

参图1-图5所示,隔离块201上开凿有与隔液膜203相匹配的气态上升槽,气态上升槽的设置可以为气化的冷却循环液202的上升提供位置,防止隔离块201对冷却循环液202的上升进行阻碍,钻头101内连接有导向块206,导向块206的设置可以为气化冷却循环液202进行导向,同时可以使液化机构3上滴落的冷却循环液202不进入气态上升槽,防止隔液膜203的堵塞,使气态上升槽更加通畅。

参图1-图5所示,隔离块201和钻头101上开凿有与开合门205相匹配的转动释放槽,转动释放槽的设置可以为开合门205的旋转提供空间,同时可以使开合门205更好的对冷却循环液202进行阻挡,更好的降低了冷却循环液202气液混合的可能性,开合门205上连接有压力传感器207,压力传感器207的设置可以对开合门205上冷却循环液202的重量进行检测,当开合门205上的冷却循环液202达到一定重量的时候,可以为控制箱102发出信号,使控制箱102控制电动转轴204旋转,使开合门205开启,使开合门205上的冷却循环液202下落,再次吸收钻头101上的热量。

参图1-图5所示,开合门205上开凿有与压力传感器207相匹配的置压力传感槽,置压力传感槽的设置可以更好的对压力传感器207进行固定,钻头101内连接有支撑杆208,支撑杆208的设置可以使冷却循环液202更加均匀的吸收钻头101上的热量,同时可以对钻头101进行加固,降低了钻头101断裂的可能性,支撑杆208与钻头101之间连接有多个均匀分布的连接杆209,连接杆209的设置不仅可以为钻头101进行加固,同时可以将钻头101上的热量传递的更加均匀,使冷却循环液202更好的吸收与传递,冷却腔内设有注入片210,注入片210的设置可以用于冷却循环液202的更换与加注,使冷却循环液202的更换与添加更加便捷,注入片210与钻头101相连接。

参图4-图8所示,液化机构3包括液化杆301,液化杆301的设置可以对气化的冷却循环液202进行冷却,液化杆301可以快速吸收气化冷却循环液202中的热量,使冷却循环液202液化,可以将热量传递至散热片304上,通过风的流动进行散热。

参图4-图8所示,液化杆301上开凿有上升冷却槽,液化杆301与钻头101之间连接有多个均匀分布的液化撑杆302,液化撑杆302的设置可以对液化杆301进行固定,同时可以进行热量的吸收,液化杆301与钻头101之间连接有多个均匀分布的液化导热片303,液化导热片303的设置可以将液化杆301上的热量传递至散热片304中,液化导热片303贯穿钻头101设置,钻孔装置本体1内连接有多个均匀分布的散热片304,散热片304可以直接与空气进行接触,通过空气的流动进行散热,钻孔装置本体1内开凿有与散热片304相匹配的分流冷却槽,分流冷却槽的设置可以加速空气的流动,同时可以对空气进行分流与导向,使空气的流动更加顺畅没有阻碍,钻孔装置本体1内连接有一对导风片305,导风片305可以对空气进行分流。

参图1-图2所示,风压机构4包括风轴401,风轴401的设置可以用于风压叶片403的安装,同时可以使风压叶片403进行旋转,风轴401与钻孔装置本体1之间连接有支撑风杆402,支撑风杆402可以与风压滤网404配合,对风轴401进行固定,风轴401上连接有多个均匀分布的风压叶片403,风压叶片403可以加速空气的流动,钻孔装置本体1内开凿有与风压叶片403相匹配的回流风槽,回流风槽的设置可以对空气进行压缩,使空气的流动速度加快,一对回流风槽均与分流冷却槽相连通。

参图1-图2所示,回流风槽内设有风压滤网404,风压滤网404的设置可以减少灰尘的进入,使散热片304上的灰尘覆盖率降低,使散热片304与空气的传热效果更加理想,风压滤网404与钻孔装置本体1相连接,风轴401与风压滤网404之间连接有滤网连接轴405,滤网连接轴405的设置可以通过风压滤网404对风轴401进行固定,同时可以不对风轴401的旋转进行阻碍,滤网连接轴405贯穿风压滤网404设置,风轴401内开凿有与风压滤网404相匹配的转动防脱槽。

参图1-图2所示,风轴401远离滤网连接轴405的一端连接有从动齿406,从动齿406的设置可以与风压电动机407进行啮合,使风压电动机407带动从动齿406进行旋转,使风轴401旋转,钻孔装置本体1内连接有一对风压电动机407,风压电动机407的设置可以为主动齿408提供动力,可以通过控制箱102的控制开启与关闭,风压电动机407贯穿钻孔装置本体1设置,风压电动机407上连接有主动齿408,主动齿408与从动齿406相啮合。

参图1-图10所示,钻孔装置本体1上连接有控制箱102,电动伸缩杆505、电动转轴204、压力传感器207和风压电动机407均与控制箱102电性连接,控制箱102内设有控制单元,使用者在控制单元中编入相应的逻辑语言,使用者可以通过逻辑语言来控制电动伸缩杆505、电动转轴204和风压电动机407的运行,电动伸缩杆505、电动转轴204和风压电动机407通过控制箱102的控制可以进行开启与关闭。

参图1-图10所示,冷却循环液202包括乙醇30-60%、去离子水30-65.5%和冷却液添加剂7-10%,冷却循环液202包括37%甘油、53%去离子水和10%冷却液添加剂,冷却循环液202包括37%乙二醇、53%去离子水和10%冷却液添加剂,优选的,冷却循环液202包括37%乙醇、53%去离子水和10%冷却液添加剂,乙醇的优势在于价格较乙二醇和甘油更便宜,流动性好、配制工艺简单,且沸点较低、易蒸发,可以更好的适应隔离导热机构2的循环,可以加速冷却循环液202的循环速度,加速钻头101上热量被带走的速度。

参图1-图10所示,按质量百分比计,冷却液添加剂包括壬二酸二辛脂1-10%、二乙醇单甲醚1-10%、三聚磷酸钠0.2-0.3%、多聚磷酸钾0.4-0.5%、丙烯酸盐1.1-1.2%、磷酸二氢铵0.2-0.4%、次磷酸钾0.2-0.4%和亚磷酸钠0.3-0.5%。

一种凿岩机用高效易维护型打钻设备的操作方法,包括以下步骤:

S1.使用者将调配完成的冷却循环液202通过注入片210注入钻头101中;

S2.使用者在对钻头101进行使用时,钻头101由于高速摩擦迅速升温,钻头101内冷却循环液202可以吸收钻头101上的热量,冷却循环液202吸收热量后进行气化,气体上升并通过隔液膜203;

S3.气化的冷却循环液202与液化杆301、液化撑杆302和液化导热片303接触,将热量传递至液化杆301中后液化,然后落至隔离块201上;

S4.使用者通过控制箱102开启风压电动机407,使风轴401旋转,使分流冷却槽内空气加速流动,将散热片304上热量吹走;

S5.落至隔离块201上的冷却循环液202在积攒一定程度后,钻头101控制电动转轴204开启,使冷却循环液202下落至原本位置,形成循环,电动转轴204可以减少冷却循环液202的气液混合,加速热量的传递,使冷却循环液202的循环可以更好的为钻头101进行降温;

S6.最后使用者可以通过快拆机构5对冷却循环液202进行定期的更换,在更换的同时可以为钻头101进行维护,方便再次使用。

由以上技术方案可以看出,本发明具有以下有益效果:

本发明通过凿岩机的打钻设备上相应机构的设置,有效降低了打钻设备长期工作钻头过热的情况,避免了钻头退刚性,同时提升了钻头的工作时长,使钻头的工作效率可以得到显著的提升,减少了钻头断裂蹦出的情况,使使用者的工作环境更加安全,同时降低了钻头的磨损速度,可以降低钻头的更换频率,减少使用者的损失。

对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外,应当理解,虽然本说明书按照实施例加以描述,但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

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