一种大型矿用钻机的进给系统技术方案

本发明专利技术公开了一种大型矿用钻机的进给系统，进给系统设置于塔架上，并可沿塔架上下运动，进给系统的底部设置有主动链轮、马达和由马达驱动的减速齿轮，减速齿轮的输出端与主动链轮相连，顶部设置有被动链轮，主动链轮和被动链轮外啮合套设有链条，其中一条链条上固定设置有固定于塔架上的链条固定座，另一条链条上固定设置有推进设备，减速齿轮将马达的动力输出至主动链轮，并传输至被动链轮，从而带动整个进给系统在塔架顶部和底部之间上下运动。本发明专利技术消除了推进系统在自身推进力作用下的压杆稳定性问题，大幅提高了系统的推进力上限以及系统的功重比；塔架自身的稳定性极大地提高；大幅降低了系统的成本，提高了系统的稳定性和可维护性。

Feeding system of large-scale mine drilling machine

The invention discloses a feeding system of large scale mine drilling rig, the feed system is arranged in the tower, and can move along the tower, the feed system is arranged at the bottom of the drive sprocket, and motor driven by the motor drive gear, reduction gear and the output end is connected to a driving wheel which is arranged on the top of the driven sprocket, sprocket and the driven sprocket meshing sleeve is provided with a chain, the chain chain is fixedly arranged on the fixed seat is fixed on the tower, the other a chain is fixedly arranged on the propulsion device, the motor power output to the drive sprocket gear, and transmitted to the driven sprocket of the feed system, so as to drive the motion between the tower the top and bottom. The invention eliminates the propulsion propulsion system under the action of pressure bar stability problem in itself, a substantial increase in the system of propulsion system and limit the power weight ratio; stability of tower itself is greatly improved; greatly reduces the cost of the system, improve the system stability and maintainability.

【技术实现步骤摘要】
一种大型矿用钻机的进给系统
本专利技术涉及一种进给系统，特别涉及一种大型矿用钻机的进给系统。
技术介绍
大型矿用钻机常见于大型露天煤矿、铁矿等矿产地区，是一种在矿区表层产生钻进获得爆破孔/探测孔的专用设备，通常孔的深度达到数十米到数千米。此类设备中的进给系统是其中的核心组件，其推进力的大小其决定着钻机的最大载荷和有效功重比(输出功率和系统重量之比)。目前国内外用于大型钻机的进给系统主要是基于双作用式油缸推进式的进给系统。该系统由滑架总成、进给油缸、旋转齿轮箱和钢丝绳等组件构成。滑架总成由上、下两个滑轮组构成，分别与进给油缸筒的上、下两端相连。进给油缸为双作用式，油缸筒两端的活塞杆与一个公用活塞相连，该油缸通常长达10m以上。进给油缸活塞杆的两端固定在钻塔总成的顶部和底部附近。液压油冲向活塞的任意一侧时，油缸筒和上、下滑轮组沿着钻塔上下移动，使得系统产生向下或者向上的推进力。高强度钢缆穿过上、下两个滑轮组通过钻塔总成中心附近的可调节定位点与回转头相连。滑架沿着钻塔上下移动时，回转头也会朝着相同的方向移动，但速度是滑架的两倍。由于利用了双作用式长行程油缸，导致该系统造价昂贵、结构复杂。同时，由于该油缸两端分别固定在钻塔总成的底部和顶部，导致油缸和钻塔两者在油缸推进力的作用下产生压杆稳定性问题，从而限制了进给系统的最大输出推进力。另外，由于矿山中的工作环境恶劣，导致油缸的活塞杆容易与外部碎石等产生撞击，进而导致密封被破坏以及产生液压系统故障等问题。
技术实现思路
为了提高系统的推进力上限、系统的功重比以及系统的稳定性和可维护性，降低塔架的重量和强度，简化设计和降低成本，本专利技术提供一种利用液压马达和减速箱来产生可变扭矩、由链轮和链条将扭矩转换为推进力、以及推进系统在塔架中段安装的方式来组成全新的进给系统。本专利技术的技术方案如下：一种大型矿用钻机的进给系统，所述进给系统设置于塔架上，并可沿塔架上下运动，所述进给系统包括通过滑架连接的顶部和底部，所述底部设置有主动链轮，底部还设置有马达和由马达驱动的减速齿轮，减速齿轮的输出端与主动链轮的转轴相连，所述顶部设置有被动链轮，所述主动链轮和被动链轮外啮合套设有链条，形成一个环路，主动链轮和被动链轮之间的链条形成两条链条，其中一条链条上固定设置有固定于塔架上的链条固定座，另一条链条上固定设置有推进设备，减速齿轮将马达的动力输出至主动链轮，主动链轮的旋转运动通过链条传输至被动链轮，从而带动整个进给系统在塔架顶部和底部之间上下运动，进而实现动力总成的上下运动。作为本专利技术的进一步改进，所述主动链轮包括底部动力输出链轮和底部被动链轮，减速齿轮的输出端与底部动力输出链轮的转轴相连，所述被动链轮包括第一顶部被动链轮和第二顶部被动链轮，所述底部动力输出链轮、底部被动链轮、第一顶部被动链轮和第二顶部被动链轮外啮合套设有链条，其中，底部动力输出链轮和第二顶部被动链轮之间的链条上固定设置有固定于塔架上的链条固定座，底部被动链轮和第一顶部被动链轮之间的链条上固定设置有推进设备，减速齿轮将马达的动力输出至底部动力输出链轮，底部动力输出链轮的旋转运动通过链条传输至底部被动链轮、第一顶部被动链轮和第二顶部被动链轮。作为本专利技术的进一步改进，所述塔架上设置有滑轨，所述滑架的上端和下端分别设置有导轨滑轮，所述导轨滑轮被限制在塔架的滑轨内滑动。作为本专利技术的进一步改进，所述推进设备为包括动力头安装座、动力头液压马达、动力头齿轮箱的动力总成，所述动力头安装座的两端分别与链条固定相连，所述动力头液压马达和动力头齿轮箱固定设置于动力头安装座上，所述动力头齿轮箱的下部连接钻杆。本专利技术的有益效果如下：(1)由于利用了液压马达和减速箱来产生可调节扭矩、由链轮和链条将扭矩转换为推进力的方式，消除了推进系统在自身推进力作用下的压杆稳定性问题，大幅提高了系统的推进力上限以及系统的功重比；(2)由于采取了推进系统在塔架中段安装方式，塔架自身的稳定性提高4倍甚至更高。意味着与传动推进系统相比，在相同推进力的条件下，可降低塔架的重量和强度，可以达到简化设计和降低成本的作用；(3)由于用于产生推进力的液压马达和齿轮箱均为标准产品，大幅降低了系统的成本，提高了系统的稳定性和可维护性。附图说明图1是本专利技术一种大型矿用钻机的进给系统的使用状态结构示意图。图2是图1中进给系统顶部位置结构放大图。图3是图1中进给系统底部位置结构放大图。图4是滑架和滑轨的配合结构立体图。图5是滑架和滑轨的配合结构侧视图。图6是本专利技术一种大型矿用钻机的进给系统的总体结构示意图。图7是图6中进给系统的顶部结构示意图。图8是图6中进给系统的底部结构示意图。图9是本专利技术的工作原理简图。图10是本专利技术一种大型矿用钻机的进给系统的总体设计思路流程图。图中：1、塔架；2、进给系统；3、滑轨；4、滑架；5、轨道滑轮；6、马达；7、链条固定座；8、链条；9、底部动力输出链轮；10、底部被动链轮；11、减速齿轮；12、第一顶部被动链轮；13、第二顶部被动链轮；14、动力头安装座；15、动力头液压马达；16、动力头齿轮箱；17、动力总成。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。图1为包含塔架1和进给系统2的总成结构示意图，图2和图3分别是图1中进给系统顶部位置和底部位置的结构放大图。在钻机处于工作状况时，塔架总成处于垂直状态，当处于停机状态时，塔架总成处于水平状态。塔架1上焊接有滑轨3，对称安装共两个，进给系统中的上下两侧共4个滑轮在塔架两侧的滑轨滑轨中移动，确保进给系统只有沿着滑轨上下移动的平移自由度。滑架和滑轨的配合结构如图4和图5所示。图6为进给系统的总成结构示意图，图7为图6中顶部结构放大图，图8为图6中底部结构放大图。图8中的滑架4是焊接组件，进给系统中的其它组件如链轮、动力总成、马达等均安装在滑架上；链轮，上下各4个，总共8个，通过链条8来传递动力；轨道滑轮5，在工作状态下，该轨道滑轮5在塔架1的滑轨3内滑动；马达4(优选为液压马达)为进给系统推进力的动力来源；减速齿轮箱11起到减速增扭的作用，该齿轮箱为双输出结构，两端输出轴分别与底部动力输出链轮9通过花键轴安装连接；链条固定座7和底部动力输出链轮9之间的下链条，左右对称安装，共2根；链条固定座7，左右对称安装，共2个，该固定座通过焊接或螺栓连接方式安装至塔架1，与塔架1固定在一起。另外，该链条固定座7的上部与位于链条固定座7和第二顶部被动链轮13之间的上链条一端固结，该上链条的另外一端通过进给系统2上部链轮换向后与动力头安装座14的上部固结在一起。链条固定座7的下部与位于链条固定座7和底部动力输出链轮9之间的下链条一端固结，所述下链轮的另外一端通过进给系统2下部的链轮换向后与动力头安装座14的下部固结在一起，形成一个环路；动力头液压马达15用来提供进给系统2的旋转动力；动力头齿轮箱16的下部连接钻杆。需要注意的是：链轮、轨道滑轮5、马达6、减速齿轮箱11固定安装在滑架4上。动力头安装座14、动力头液压马达15和动力头齿轮箱16为一个装配组件(称为动力头总成)，通过上链条和下链条连接安装到滑架4上，成为相对于滑架位置可变的组件。本专利技术的工作原理如下：通过液压马达6的动力输入，使得液压马达6产生旋转动力，该动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大型矿用钻机的进给系统，其特征在于：所述进给系统设置于塔架上，并可沿塔架上下运动，所述进给系统包括通过滑架连接的顶部和底部，所述底部设置有主动链轮，底部还设置有马达和由马达驱动的减速齿轮，减速齿轮的输出端与主动链轮的转轴相连，所述顶部设置有被动链轮，所述主动链轮和被动链轮外啮合套设有链条，形成一个环路，主动链轮和被动链轮之间的链条形成两条链条，其中一条链条上固定设置有固定于塔架上的链条固定座，另一条链条上固定设置有推进设备，减速齿轮将马达的动力输出至主动链轮，主动链轮的旋转运动通过链条传输至被动链轮，从而带动整个进给系统在塔架顶部和底部之间上下运动，进而实现动力总成的上下运动。

【技术特征摘要】
1.一种大型矿用钻机的进给系统，其特征在于：所述进给系统设置于塔架上，并可沿塔架上下运动，所述进给系统包括通过滑架连接的顶部和底部，所述底部设置有主动链轮，底部还设置有马达和由马达驱动的减速齿轮，减速齿轮的输出端与主动链轮的转轴相连，所述顶部设置有被动链轮，所述主动链轮和被动链轮外啮合套设有链条，形成一个环路，主动链轮和被动链轮之间的链条形成两条链条，其中一条链条上固定设置有固定于塔架上的链条固定座，另一条链条上固定设置有推进设备，减速齿轮将马达的动力输出至主动链轮，主动链轮的旋转运动通过链条传输至被动链轮，从而带动整个进给系统在塔架顶部和底部之间上下运动，进而实现动力总成的上下运动。2.根据权利要求1所述的一种大型矿用钻机的进给系统，其特征在于：所述主动链轮包括底部动力输出链轮和底部被动链轮，减速齿轮的输出端与底部动力输出链轮的转轴相连，所述被动链轮包括第一顶部被动链轮和第二顶部被动链轮，...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛冬平，
申请(专利权)人：常州工学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32