一种无摩擦回转机构及煤矿钻机

摘要

本发明涉及回转支撑技术领域，特别涉及一种无摩擦回转机构，包括固定机架、回转齿轮静圈、回转齿轮动圈、升降板和旋转盘；升降板用于对回转齿轮静圈进行固定，回转齿轮动圈与回转齿轮静圈相对转动设置，并对旋转盘进行固定；升降板在纵向第一位置时，旋转盘与固定机架点或线或面接触，从而通过固定机架阻碍旋转盘转动；升降板在相对于第一位置而竖直升高的第二位置时，旋转盘与固定机架间的接触解除，旋转盘在回转齿轮动圈的带动下转动。通过本发明的技术方案，能够解决目前低频转动的回转机构支撑强度和结构尺寸间的矛盾。同时本发明中还请求保护一种采用以上无摩擦回转机构的煤矿钻机。

权利要求

1.一种无摩擦回转机构，其特征在于，包括固定机架（1）、回转齿轮静圈（2）、回转齿轮动圈（3）、升降板（4）和旋转盘（5）；

所述升降板（4）用于对所述回转齿轮静圈（2）进行固定，所述回转齿轮动圈（3）与所述回转齿轮静圈（2）相对转动设置，并对所述旋转盘（5）进行固定；

所述升降板（4）在纵向第一位置时，旋转盘（5）与所述固定机架（1）点或线或面接触，从而通过所述固定机架（1）阻碍所述旋转盘（5）转动；所述升降板（4）在相对于所述第一位置而竖直升高到第二位置时，所述旋转盘（5）与所述固定机架（1）间的接触解除，所述旋转盘（5）在回转齿轮动圈（3）的带动下转动；

还包括第二限位结构（7），用于限制所述升降板（4）在向上运动过程中的极限位置；

所述升降板（4）包括桶状体（41）和垂直于所述桶状体（41）轴线的板状结构（42），所述板状结构（42）用于对所述回转齿轮静圈（2），以及用于为所述回转齿轮动圈（3）提供转动动力的液压马达（8）进行固定，所述桶状体（41）内部或外部贴合套设有与所述固定机架（1）固定连接的导向套（9），所述第二限位结构（7）为固定于所述桶状体（41）底部的凸起结构，所述凸起结构与所述导向套（9）相抵的位置即为所述升降板（4）在向上运动过程中的极限位置。

2.根据权利要求1所述的无摩擦回转机构，其特征在于，还包括第一限位结构（6），用于限制所述升降板（4）转动。

3.根据权利要求2所述的无摩擦回转机构，其特征在于，所述第一限位结构（6）为固定于所述固定机架（1）上且纵向设置的至少一个导向轴，所述导向轴贯穿所述升降板（4）。

4.根据权利要求3所述的无摩擦回转机构，其特征在于，所述导向轴上设置有第二限位结构（7），用于限制所述升降板（4）在向上运动过程中的极限位置。

5.根据权利要求1所述的无摩擦回转机构，其特征在于，所述固定机架（1）设置有至少一个支撑油缸（10），所述升降板（4）设置有一水平平面（43），用于承受来自所述支撑油缸（10）的支撑力，从而使得所述升降板（4）从第一位置向第二位置运动。

6.根据权利要求1所述的无摩擦回转机构，其特征在于，所述旋转盘（5）底部设置有环状腔体（51），所述旋转盘（5）位于所述环状腔体（51）内侧的部分与所述回转齿轮动圈（3）固定连接，外侧的部分与所述固定机架（1）贴合。

7.根据权利要求6所述的无摩擦回转机构，其特征在于，所述旋转盘（5）的中心位置设置有轴向的贯穿通孔（52），所述贯穿通孔（52）的直径介于所述回转齿轮静圈（2）的内外径之间。

8.一种煤矿钻机，其特征在于，采用如权利要求1   7中任意一项所述的无摩擦回转机~

构对钻孔执行机构进行支撑。

说明书

一种无摩擦回转机构及煤矿钻机

技术领域

[0001] 本发明涉及回转支撑技术领域，特别涉及一种无摩擦回转机构及煤矿钻机。

背景技术

[0002] 现有的回转机构中，大多通过回转齿轮将固定机架与回转盘连接起来，采用马达驱动回转齿轮的动圈，使固定于回转齿轮动圈上的回转盘进行旋转。此种机构常用于需要频繁回转的工况，为了保证使用性能往往选用特大承载能力的回转齿轮，但其结构尺寸大，常常因回转盘上载荷过大而造成回转齿轮和马达的损坏。

[0003] 在煤矿钻机中，也需要回转机构来实现钻孔执行机构达到全方位钻孔的功能，但其回转的频率低，煤矿钻机在工作时，位于旋转盘上的钻孔执行机构需要稳固，若用小型回转齿轮，无法满足其承载钻孔时强烈的冲击载荷，若选用大型回转齿轮，其外形结构大，会造成煤矿钻机的结构尺寸也随之增大，不能满足煤矿井下狭窄巷道的要求，并且现有的回转齿轮需要制动，结构复杂，操作困难。

[0004] 鉴于上述问题，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种无摩擦回转机构及煤矿钻机，使其更具有实用性。

发明内容

[0005] 有鉴于此，本发明旨在解决目前低频转动的回转机构支撑强度和结构尺寸间的矛盾，而提供一种无摩擦回转机构。同时本发明中还涉及一种煤矿钻机，具有同样的效果。

[0006] 本发明解决技术问题的技术方案如下：

[0007] 一种无摩擦回转机构，包括固定机架、回转齿轮静圈、回转齿轮动圈、升降板和旋转盘；

[0008] 所述升降板用于对所述回转齿轮静圈进行固定，所述回转齿轮动圈与所述回转齿轮静圈相对转动设置，并对所述旋转盘进行固定；

[0009] 所述升降板在纵向第一位置时，旋转盘与所述固定机架点或线或面接触，从而通过所述固定机架阻碍所述旋转盘转动；所述升降板在相对于所述第一位置而竖直升高的第二位置时，所述旋转盘与所述固定机架间的接触解除，所述旋转盘在回转齿轮动圈的带动下转动。

[0010] 进一步地，无摩擦回转机构还包括第一限位结构，用于限制所述升降板转动。

[0011] 进一步地，所述第一限位结构为固定于所述固定机架上且纵向设置的至少一个导向轴，所述导向轴贯穿所述升降板。

[0012] 进一步地，所述导向轴上设置有第二限位结构，用于限制所述升降板在向上运动过程中的极限位置。

[0013] 进一步地，所述第二限位结构为固定于所述导向轴外壁上的凸起结构。

[0014] 进一步地，无摩擦回转机构还包括第二限位结构，用于限制所述升降板在向上运动过程中的极限位置。

[0015] 进一步地，所述升降板包括桶状体和垂直于所述桶状体轴线的板状结构，所述板状结构用于对所述回转齿轮静圈，以及用于为所述回转齿轮动圈提供转动动力的液压马达进行固定，所述桶状体内部或外部贴合套设有与所述固定机架固定连接的导向套，所述第二限位结构为固定于所述桶状体底部的凸起结构，所述凸起结构与所述导向套相抵的位置即为所述升降板在向上运动过程中的极限位置。

[0016] 进一步地，凸起结构为固定于所述桶状体上的限位挡圈。

[0017] 进一步地，所述固定机架设置有至少一个支撑油缸，所述升降板设置有一水平平面，用于承受来自所述支撑油缸的支撑力，从而使得所述升降板从第一位置向第二位置运动。

[0018] 进一步地，旋转盘底部设置有环状腔体，所述旋转盘位于所述环状腔体内侧的部分与所述回转齿轮动圈固定连接，外侧的部分与所述固定机架贴合。

[0019] 进一步地，所述旋转盘的中心位置设置有轴向的贯穿通孔，所述贯穿通孔的直径介于所述回转齿轮静圈的内外径之间。

[0020] 一种煤矿钻机，采用上述的无摩擦回转机构对钻孔执行机构进行支撑。

[0021] 通过本发明的技术方案，至少可获得以下技术效果：

[0022] 在整个无摩擦回转机构静止时，旋转盘与固定机架接触，钻孔执行机构工作，在钻孔时强烈的冲击载荷下，因旋转盘与固定机架二者间所存在的支撑关系和摩擦力，使得旋转盘获得稳定的支撑，且二者间不发生相对的转动，保证整个钻孔执行机构工作的稳定性和可靠性，此时因固定机架对旋转盘的支撑作用，也降低了回转齿轮静圈和回转齿轮动圈之间所承受的动载荷，保证了整个回转齿轮的使用寿命，通过上述方式有效的降低了回转齿轮的尺寸，并保证其结构强度；在无摩擦回转机构旋转时，升降板向上运动至第二位置，从而将回转齿轮静圈、回转齿轮动圈和旋转盘一同抬举高，使得旋转盘与固定机架间的接触解除，此时当回转齿轮动圈转动时，带动旋转盘一同转动，从而使得钻孔执行机构旋转至所需位置，随后再落下进行以上的工作，以便进行全方位的钻孔工作。

附图说明

[0023] 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。

[0024] 图1和图3为实施例一中无摩擦回转机构静止时的结构示意图（升降板与第二限位结构的结构形式不同）；

[0025] 图2为实施例一中无摩擦回转机构旋转时的结构示意图；

[0026] 图4和图5为实施例二中升降板和导向套两种不同的位置示意图；

[0027] 图6为实施例三中旋转盘的结构示意图；

[0028] 附图标记：

[0029] 1-固定机架，2-回转齿轮静圈，3-回转齿轮动圈，4-升降板，41-桶状体，42-板状结构，43-水平平面，5-旋转盘，51-环状腔体，52-贯穿通孔，6-第一限位结构，7-第二限位结构，8-液压马达，9-导向套，10-支撑油缸。

具体实施方式

[0030] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0031] 实施例一

[0032] 一种无摩擦回转机构，包括固定机架1、回转齿轮静圈2、回转齿轮动圈3、升降板4和旋转盘5；升降板4用于对回转齿轮静圈2进行固定，回转齿轮动圈3与回转齿轮静圈2相对转动设置，并对旋转盘5进行固定；升降板4在纵向第一位置时，旋转盘5与固定机架1点或线或面接触，从而通过固定机架1阻碍旋转盘5转动；升降板4在相对于第一位置而竖直升高的第二位置时，旋转盘5与固定机架1间的接触解除，旋转盘5在回转齿轮动圈3的带动下转动。

[0033] 本实施例中无摩擦回转机构的回转齿轮静圈2和回转齿轮动圈3可通过采购的方式获得一体式结构，二者间通过滚珠结构相对转动，在装配时，首先通过螺栓结构将回转齿轮静圈2固定在升降板4上，并将旋转盘5固定在回转齿轮动圈3上，从而当回转齿轮动圈3转动时可带动旋转盘5转动，而旋转盘5用于固定钻孔执行机构，使其获得稳定的支撑，并可实现低频的转动。

[0034] 在整个无摩擦回转机构静止时，如图1所示，旋转盘5与固定机架1接触，本实施例中为面接触，此种接触方式能够增大摩擦力，从而获得更好的效果，当然能够满足要求的线接触和点接触同样在本发明的保护范围之内。钻孔执行机构工作，在钻孔时强烈的冲击载荷下，因旋转盘5与固定机架1二者间所存在的支撑关系和摩擦力，使得旋转盘5获得稳定的支撑，且二者间不发生相对的转动，保证整个钻孔执行机构工作的稳定性和可靠性，此时因固定机架1对旋转盘5的支撑作用，也降低了回转齿轮静圈2和回转齿轮动圈3之间所承受的动载荷，保证了整个回转齿轮的使用寿命，通过上述方式有效的降低了回转齿轮的尺寸，并保证其结构强度；在无摩擦回转机构旋转时，如图2所示，升降板4向上运动至第二位置，从而将回转齿轮静圈2、回转齿轮动圈3和旋转盘5一同抬举高，从而使得旋转盘5与固定机架1间的接触解除，此时当回转齿轮动圈3转动时，带动旋转盘5一同转动，从而使得钻孔执行机构旋转至所需位置，随后再落下进行以上的工作，以便进行全方位的钻孔工作。

[0035] 因为在升降板4上下运动的过程中，旋转盘5与固定机架1间的接触解除，因此在其上升的过程中易发生相对转动，此动作会影响钻孔执行机构的稳定性以及定位精度，因此作为本实施例的优选，如图1和2中所示，设置第一限位结构6，用于限制升降板4转动。具体的，第一限位结构6为固定于固定机架1上且纵向设置的至少一个导向轴，导向轴贯穿升降板4。贯穿的结构使得升降板4可实现自由的上下移动，优选设置两个及以上的导向轴，且至少一个偏离圆心设置，从而可获得更好的限位效果。作为导向轴的一种优选方式，其上设置有第二限位结构7，用于限制升降板4在向上运动过程中的极限位置，具体的，第二限位结构7为固定于导向轴外壁上的凸起结构，其中，凸起结构可以为现有技术中的任何一种形式，只要能够对升降板4在上升的过程中进行阻挡从而限位的结构均可，本实施例中，如图1所示，优选其为设置于导向轴顶部的凸沿，凸沿的底部即可限制升降板4的极限位置，其中，如图1所示，凸沿可通过与导向轴连接的端盖实现，便于零部件的加工和维护。

[0036] 实施例二

[0037] 本实施例中与实施例一的区别在于：第二限位结构的具体结构形式。如图2所示，无摩擦回转机构还包括第二限位结构7，用于限制升降板4在向上运动过程中的极限位置。

[0038] 本实施例中，升降板4包括桶状体41和垂直于桶状体41轴线的板状结构42，板状结构42用于对回转齿轮静圈2，以及用于为回转齿轮动圈3提供转动动力的液压马达8进行固定，桶状体41内部或外部贴合套设有与固定机架1固定连接的导向套9，第二限位结构7为固定于桶状体41底部的凸起结构，凸起结构与导向套9相抵的位置即为升降板4在向上运动过程中的极限位置。通过桶状体41的设置一方面通过与导向套9的贴合而进行更好的导向，还可同时实现升降板4上下运动和旋转盘5转动过程中的稳定性，另一方面，可节省导向轴的数量，即仅设置一个导向轴即可较好的避免升降板4的转动。如图4所示，导向套9设置于桶状体41外部，如图5所示，导向套9设置于桶状体41内部，二者均可实现本发明的目的，作为本实施例的优选，凸起结构为固定于桶状体41上的限位挡圈。具体的限位挡圈可通过螺栓固定于桶状体41的圆周外壁上，或者底部，从而通过其上的一面对升降板4的极限位置进行限制。

[0039] 在实施一和实施例二中，固定机架1设置有至少一个支撑油缸10，升降板4设置有一水平平面43，用于承受来自支撑油缸10的支撑力，从而使得升降板4从第一位置向第二位置运动，当支撑油缸10的数量大于1时，需要均匀对称设置，从而保证工作的稳定性，支撑油缸10可通过采购的方式获得，为现有技术中的传统液压油缸即可。

[0040] 实施例三

[0041] 本实施例中， 与实施例一的区别在于：旋转盘5的具体结构形式。具体的，旋转盘5底部设置有环状腔体51，环状腔体51的内侧与回转齿轮动圈3固定连接，环状腔体51的外侧与固定机架1贴合。

[0042] 在对钻孔执行机构与旋转盘5进行连接的过程中，需要通过螺栓结构将钻孔执行机构固定于其上，因此为了获得较大的连接空间，同时避免连接过程中螺栓结构与固定机架1之间的干涉，设置环状腔体51来解决上述问题，一方面获得安装的空间，另一方面减轻了旋转盘5的重量，从而在升降板4上下运动和旋转盘5转动过程中节省了动力的损耗，同时在环状腔体51内外均形成了加强筋体结构，可有效保证整个旋转盘5的结构可靠性。

[0043] 作为本实施例的优选，如图6所示，旋转盘5上位于环状腔体51内侧设置有贯穿通孔52，贯穿通孔52的直径介于回转齿轮静圈2的内外径之间。贯穿通孔52与环状腔体51之间的部分供旋转盘5和回转齿轮动圈3连接，因贯穿通孔52而获得的空间，可方便回转齿轮静圈2和升降板4之间的连接，而其中旋转盘5因直径的限制而对回转齿轮静圈2和回转齿轮动圈3之间的缝隙进行遮挡，从而降低灰尘进入的几率，避免卡顿现象的发生。

[0044] 一种煤矿钻机，采用上述无摩擦回转机构对钻孔执行机构进行支撑，其具体工作原理如实施例一中所述，此处不再赘述。

[0045] 综上所述，本发明具有以下特点：

[0046] 在固定机架1上设置多个支撑油缸10，能够推动升降板4上下移动，使旋转盘5与固定机架1分离或结合；旋转盘5旋转时与固定机架1分离，不旋转时旋转盘5与固定机架1结合，从而保证整个回转机构的稳定性，也提高了整个煤矿钻机的性能，使得旋转盘5与固定机构1间有摩擦力防止旋转盘5随意转动，从而节省了止动机构，有效的降低了整个煤矿钻机的尺寸，更加适于狭窄巷道内使用。

[0047] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。