[发明专利]一种液压冲击钻动力装置

说明书

本发明属于冲击钻技术领域。本发明公开了一种液压冲击钻动力装置，包括壳体、缸筒和活塞，壳体上设有与进油管连接的P口以及与出油管连接的T1口和T2口，缸筒位于壳体内部，活塞位于缸筒内，活塞在高压油液的作用下可以进行轴向往返移动和圆周方向转动，缸筒在高压油液下可以相对于壳体进行轴向往复移动，使活塞的两侧分别与高压油液形成交替连通，从而实现活塞通过活塞杆带动冲击钻钻头的自动冲击运动。采用本发明的液压冲击钻动力装置驱动冲击钻钻头进行冲击运动，不仅可以省去对马达和齿轮的使用，结构更加简单紧凑，降低制造和使用成本，而且还可以获得更高的集成度，减小整个冲击钻的体积，提高使用的便捷性。

技术领域

本发明属于冲击钻技术领域，具体涉及一种液压冲击钻动力装置。

背景技术

在当前桥梁、港口、水利和高层建筑工程的施工中，钻孔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、漂石层和基岩来说，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,能过载保护并可实现自动控制等液压传动的优点，得到较大范围的使用。

然而，现有的液压冲击钻大多使用马达作为动力元件，利用齿轮传动来控制钻头的冲击运动。这样的结构形式，不仅制造成本高，故障多使用维护困难，并且整体体积较大、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。

发明内容

为了解决现有液压冲击钻采用马达和齿轮作为动力和传动元件时存在的上述问题，本发明提出了一种全新结构形式的液压冲击钻动力装置。该液压冲击钻动力装置包括壳体、缸筒和活塞；其中，所述壳体设有P口、T1口和T2口，并且P口与进油管连接，T1口和T2口与出油管连接；

所述缸筒位于所述壳体内部，并且可以相对于所述壳体进行轴向往复移动；所述缸筒上设有沿轴向分布的第一油孔和第二油孔，并且所述第一油孔和所述第二油孔与P口、T1口和T2口交替连通；其中，所述第一油孔与P口连通时，所述第二油孔与T2口连通，所述第二油孔与P口连通时，所述第一油孔与T1口连通；

所述活塞位于所述缸筒内部，并且可以带动活塞杆相对于所述壳体进行轴向往复移动和同步圆周方向的转动，其中所述活塞杆伸出至所述壳体外部并且与冲击钻钻头连接；所述活塞将所述缸筒内部分割为沿轴向的第一控制室和第二控制室，并且所述第一控制室和所述第二控制室分别与所述第一油孔和所述第二油孔连通；

所述活塞相对于所述壳体移动至轴向终端位置时，所述缸筒相对于所述壳体进行轴向移动，完成所述第一油孔和所述第二油孔与P口、T1口和T2口连通关系切换。

优选的，所述壳体上设有第一油路、第二油路、第三油路、第四油路和第五油路；所述活塞上设有环形槽；所述缸筒与所述壳体之间设有独立的第一控制腔和第二控制腔，所述第一控制腔的环形截面积大于所述第二控制腔的环形截面积，并且分别位于所述缸筒的两端；

所述第一油路的一端与P口连通，另一端与所述环形槽选择连通；所述第二油路的一端与P口连通，另一端与所述第二控制腔连通；所述第三油路的一端与所述第一控制腔连通，另一端与所述环形槽连通；所述第四油路的一端与所述第三油路连通，另一端与所述第一控制室连通；所述第五油路的一端与T1口连通，另一端与所述环形槽选择连通；

所述活塞移动至所述第一控制室的终端位置时，所述第一油路与所述环形槽连通，所述第五油路封闭；所述活塞移动至所述第二控制室的终端位置时，所述第五油路与所述环形槽连通，所述第一油路封闭。

进一步优选的，所述第四油路设有一个阻尼孔。

进一步优选的，在所述缸筒的两端面位置分别设有一个环形凹槽，并且两端的环形凹槽分别为所述第一控制腔和所述第二控制腔的一部分。

进一步优选的，所述活塞采用台阶结构形式，并且两侧的台阶分别为所述第一控制室和所述第二控制室的一部分。