凿岩机用齿轮马达及凿岩机的制作方法

1.本技术涉及液压凿岩机技术领域，尤其涉及一种凿岩机用齿轮马达及凿岩机。


背景技术：

2.液压凿岩机是用高压油作为动力推动活塞冲击钻杆，附有独立回转机构的一种凿岩机械，由阀控制活塞往复运动，由于油压比气压力高得多，可以达到10兆帕以上，虽与风动凿岩机近似，但其活塞直径较小、长度较大、波形较好，在活塞运动改变方向而产生高峰压力时，机上装有蓄能器，具有钻速快、冲击功高、扭矩大、频率亦高；具有可调性、能耗低，效率高。
3.液压凿岩机的回转机构一般采用内置集成的齿轮马达，但齿轮马达完全依靠控制齿轮端面配合间隙来保证马达的容积效率，如果配合间隙控制的很小，将会大幅增加加工成本，反之，如果配合间隙控制的太大，马达容积效率将会下降很多。当配合间隙处于合适的区间时，齿轮马达的容积效率一般为50-65％。该结构的齿轮马达使用寿命一般不会很高，使用一段时间后，齿轮与端盖磨损会导致配合间隙增大，马达容积效率也会随之降低。
4.因此，针对上述液压凿岩机中存在因齿轮端面间隙问题导致的容积效率问题，有必要提出一种稳定可靠的解决方案。


技术实现要素：

5.本技术所要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不足，提出一种凿岩机用齿轮马达及凿岩机。
6.一种凿岩机用齿轮马达，包括：
7.泵壳体；
8.齿轮，包括第一齿轮和第二齿轮；所述第一齿轮和所述第二齿轮容纳在所述泵壳体的内部空间中，两者啮合转动，且转动轴线相互平行；所述第二齿轮可转动地安装在泵壳体上；
9.弹性密封体，设置在齿轮的一端，处于弹性压缩状态，用于动态补偿齿轮的端面间隙；
10.驱动轴，穿入所述泵壳体内，且与所述泵壳体之间形成密封转动关系；所述驱动轴与所述第一齿轮动力连接，随所述第一齿轮一起转动以输出动力；所述驱动轴具有轴向的连接内孔，用以插入连接待驱动的部件；所述连接内孔具有非圆形状的截面轮廓，使得插入其中的部件能够同步转动。
11.在一改进的技术方案中，在设置有弹性密封体一端，所述齿轮的端面与弹性密封体之间设置有间隙补偿垫；所述弹性密封体嵌入在所述间隙补偿垫的凹槽内，且所述弹性密封体弹性挤压所述间隙补偿垫使其贴合在所述齿轮的端面上。
12.在一改进的技术方案中，所述驱动轴的连接内孔的截面轮廓设置成多边形。
13.在一改进的技术方案中，所述驱动轴的连接内孔的截面轮廓设置成六边形。
14.在一改进的技术方案中，所述第一齿轮与所述第二齿轮的齿数不相同。
15.在一改进的技术方案中，所述第一齿轮的齿数大于所述第二齿轮的齿数。
16.在一改进的技术方案中，所述驱动轴与所述第一齿轮之间采用键连接。
17.在一改进的技术方案中，在所述齿轮的上端，所述驱动轴与所述泵壳体之间设置有允许所述驱动轴密封转动的第一密封结构；
18.在所述齿轮的下端，所述驱动轴与所述泵壳体之间设置有允许所述驱动轴密封转动的第二密封结构。
19.在一改进的技术方案中，所述第一密封结构和/或所述第二密封结构包括密封圈和防尘圈。
20.另一方面，本技术还提供了一种凿岩机，该凿岩机具有上述的凿岩机用齿轮马达。
21.本技术所提供的凿岩机用齿轮马达具有如下技术效果：
22.第一、通过压缩的弹性密封体，在端面间隙增大的情况下，弹性密封体压缩量会慢慢释放，保持齿轮的端面间隙。
23.第二、驱动轴具有轴向的连接内孔，用以插入连接待驱动的部件，可以让待驱动的部件有浮动空间，避免液压凿岩机的作业部件将轴向冲击传递给马达的驱动轴，避免影响齿轮的端面间隙，并可以减少轴向冲击对于液压马达的影响。
附图说明
24.图1是本技术实施例中凿岩机用齿轮马达的结构示意图。
25.图2是图1的局部放大示意图。
26.图3是本技术实施例中弹性密封体的剖视图。
27.附图标记：泵壳体100、上端盖110、下端盖120、齿轮200、第一齿轮210、第二齿轮220、弹性密封体300、驱动轴400、连接内孔410、键420、间隙补偿垫500、凹槽510、第一密封结构610、第二密封结构620、密封圈621、防尘圈622、铜垫700。
具体实施方式
28.以下是本技术的具体实施例并结合附图，对本技术的技术方案作进一步的描述，但本技术并不限于这些实施例。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本技术的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本技术的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省略了对已知功能和构造的描述。
29.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
30.本技术提供了一种凿岩机用齿轮马达，其中，液压凿岩机是用高压油作为动力推动活塞冲击钻杆。液压凿岩机的回转机构一般采用内置集成的齿轮马达，但齿轮马达完全依靠控制齿轮端面配合间隙来保证马达的容积效率，如果配合间隙控制的很小，将会大幅增加加工成本，反之，如果配合间隙控制的太大，马达容积效率将会下降很多。因此，针对上述问题提出一种具有端面间隙补偿的齿轮马达，该马达在齿轮与端盖磨损后，会自动补偿配合间隙，保持马达容积效率稳定可靠。下面结合附图本技术提供的该凿岩机用齿轮马达
进行具体说明。
31.参考图1至图3，凿岩机用齿轮马达包括泵壳体100、齿轮200、弹性密封体300、驱动轴400。齿轮200包括第一齿轮210和第二齿轮220；所述第一齿轮210和所述第二齿轮220容纳在所述泵壳体100的内部空间中，两者啮合转动，且转动轴线相互平行；所述第二齿轮220可转动地安装在泵壳体100上。弹性密封体300设置在齿轮的一端，处于弹性压缩状态，用于动态补偿齿轮的端面间隙。驱动轴400穿入所述泵壳体100内，且与所述泵壳体100之间形成密封转动关系；所述驱动轴400与所述第一齿轮210动力连接，随所述第一齿轮210一起转动以输出动力；所述驱动轴400具有轴向的连接内孔410，用以插入连接待驱动的部件；所述连接内孔410具有非圆形状的截面轮廓，使得插入其中的部件能够同步转动。
32.参考图1和图2，在本技术实施例中，第一齿轮210和第二齿轮220容纳在泵壳体100的内部空间中，由高压油液驱动而转动。在第一齿轮210和第二齿轮220的一端，通过处于压缩状态的弹性密封体300来保证端面间隙。在端面间隙增大的情况下，弹性密封体300的压缩量会慢慢释放，以便保持齿轮的端面间隙。参考图3，弹性密封体300沿第一齿轮210和第二齿轮220轮廓形状分布，大致呈8字形。
33.进一步地，在本技术实施例中，在设置有弹性密封体300一端，所述齿轮的端面与弹性密封体300之间设置有间隙补偿垫500；所述弹性密封体300嵌入在所述间隙补偿垫500的凹槽510内，且所述弹性密封体300弹性挤压所述间隙补偿垫500使其贴合在所述齿轮的端面上。参考图1至图3，第一齿轮210和第二齿轮220被限制在泵壳体100内，被上下限位。弹性密封体300和间隙补偿垫500设置在第一齿轮210和第二齿轮220的下端面一侧，间隙补偿垫500的底部设置有凹槽510，弹性密封体300容纳在该凹槽510中。弹性密封体300与下方的泵壳体100保持弹性接触，向上弹性挤压间隙补偿垫500，使其可以向上贴合齿轮端面，即使在齿轮200的端面间隙增大的情况下，弹性密封体300压缩量会慢慢释放，始终保证间隙补偿垫500紧密贴合齿轮200的端面，从而保证齿轮马达的容积效率。
34.需要说明的是，当高压油液输入马达时，驱动相互啮合的第一齿轮210和第二齿轮220转动，并由与第一齿轮210连接的驱动轴400输出扭矩。在液压凿岩机中，齿轮马达用作液压凿岩机的回转机构的动力。由于液压凿岩机特有的工况，其回转机构的液压马达容易受到轴向载荷的冲击，当轴向冲击载荷传递到齿轮200上，会改变其轴向位置，进而改变齿轮200的端面间隙，使得改变齿轮200的端面间隙不稳定，从而影响马达的稳定性。
35.参考图1，在本技术实施例中，驱动轴400穿入所述泵壳体100内，且与所述泵壳体100之间形成密封转动关系，待驱动的部件插入到驱动轴400的连接内孔410中形成动力连接，待驱动的部件与驱动轴400的连接内孔410适配。此处，由于驱动轴400的连接内孔410的截面轮廓为非圆形状，从而可以驱动与之适配的连接部件同步转动，以输出动力。另外，待驱动的部件插入驱动轴400的连接内孔410之后可以在连接内孔410内轴向滑动，因此，依靠驱动轴400的连接内孔410的非圆截面形状所形成动力连接可以允许所驱动的部件发生轴向位移，避免将轴向冲击传递到驱动轴400上，从而避免将轴向冲击载荷传递到齿轮200上，此时，齿轮200的端面间隙由弹性密封体300的弹力来保持和调节，始终保证间隙补偿垫500紧密贴合齿轮200的端面，从而保证齿轮马达的容积效率。
36.此外，凿岩机在工作时，由于依靠驱动轴400的连接内孔410的非圆截面形状所形成动力连接可以允许所驱动的部件发生轴向位移，可以避免所驱动的部件将轴向冲击传递
到马达内部，降低故障率。
37.驱动轴400的连接内孔410具有非圆形状的截面轮廓，在本技术的一实施方式中，驱动轴400的连接内孔410的截面轮廓设置成多边形。进一步地，所述驱动轴400的连接内孔410的截面轮廓设置成六边形。应当理解，将连接内孔410设置成非圆形状是为了传递动力，避免相对转动。因此，连接内孔410的截面轮廓仅要求为非圆形状，可以根据需要进行具体设定，示例性地，连接内孔410的截面轮廓为多边形、半圆形、椭圆形、以及其他不规则的组合形状等，这里不再一一赘述。
38.参考图1，在本技术一些实施方式中，第一齿轮210与第二齿轮220的齿数不相同。此处将第一齿轮210与第二齿轮220的齿数设计成不同，一大一小，可以对驱动轴400的转速和扭矩进行适配调节。具体地，驱动轴400与第一齿轮210动力连接，当第一齿轮210的齿数较小，而第二齿轮220的齿数较大时，在同样的功率下，驱动轴400可输出的转速增大，而扭矩减小；反之，当第一齿轮210的齿数较大，而第二齿轮220的齿数较小时，在同样的功率下，驱动轴400可输出的转速减小，而扭矩增大。以上比较是基于常规的设计，即第一齿轮210与第二齿轮220齿数相同。在一具体示例中，所述第一齿轮210的齿数大于所述第二齿轮220的齿数。
39.参考图1和图2，在本技术一实施方式中，驱动轴400与第一齿轮210之间采用键连接。如图1和图2所示，驱动轴400与第一齿轮210之间设置有键420，用于实现扭矩传递。在一具体示例中，键420具体为平键。
40.参考图1，在本技术的一实施方式中，在所述齿轮200的上端，所述驱动轴400与所述泵壳体100之间设置有允许所述驱动轴400密封转动的第一密封结构610；在所述齿轮的下端，所述驱动轴400与所述泵壳体100之间设置有允许所述驱动轴400密封转动的第二密封结构620。第一密封结构610和第二密封结构620对驱动轴400上下两端进行密封，从而保证驱动轴400可以密封转动。参考图1，在一具体示例中，第一密封结构610和/或所述第二密封结构620包括密封圈621和防尘圈622。
41.参考图1，在本技术一些实施方式中，泵壳体100包括上端盖110和下端盖120，上端盖110和下端盖120通过连接部件连接在一起。两者之间还设置有密封圈实现密封结合。
42.综上，本技术通过压缩的弹性密封体，在端面间隙增大的情况下，弹性密封体压缩量会慢慢释放，保持齿轮的端面间隙。此外，驱动轴具有轴向的连接内孔，用以插入连接待驱动的部件，可以让待驱动的部件有浮动空间，避免液压凿岩机的作业部件将轴向冲击传递给马达的驱动轴，避免影响齿轮的端面间隙，并可以减少轴向冲击对于液压马达的影响。
43.具体地，驱动轴插入第一齿轮内，可以向上浮动，可避免驱动轴受到往上的轴向冲击时对第一齿轮产生影响，同时往上的轴向冲击力可被上端的铜垫700吸收，减少对齿轮马达的影响。此处，参考图1，铜垫700设置在驱动轴400轴肩的上方位置，用于向下抵住轴肩，可吸收驱动轴向上的冲击力。
44.本技术实施例还提供了一种凿岩机，该凿岩机具有以上部分所提供的凿岩机用齿轮马达。液压凿岩机是用高压油作为动力推动活塞冲击钻杆。液压凿岩机的回转机构采用上述的齿轮马达。本技术的技术方案对齿轮马达进行了优化，关于凿岩机和对应的齿轮马达的具体说明，可参见前一部分的内容，这里不再进行赘述。
45.在本技术的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有
详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
46.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
47.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
48.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本技术精神作举例说明。本技术所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本技术的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

技术特征：
1.一种凿岩机用齿轮马达，其特征在于，包括：泵壳体；齿轮，包括第一齿轮和第二齿轮；所述第一齿轮和所述第二齿轮容纳在所述泵壳体的内部空间中，两者啮合转动，且转动轴线相互平行；所述第二齿轮可转动地安装在泵壳体上；弹性密封体，设置在齿轮的一端，处于弹性压缩状态，用于动态补偿齿轮的端面间隙；驱动轴，穿入所述泵壳体内，且与所述泵壳体之间形成密封转动关系；所述驱动轴与所述第一齿轮动力连接，随所述第一齿轮一起转动以输出动力；所述驱动轴具有轴向的连接内孔，用以插入连接待驱动的部件；所述连接内孔具有非圆形状的截面轮廓，使得插入其中的部件能够同步转动。2.根据权利要求1所述的凿岩机用齿轮马达，其特征在于，在设置有弹性密封体一端，所述齿轮的端面与弹性密封体之间设置有间隙补偿垫；所述弹性密封体嵌入在所述间隙补偿垫的凹槽内，且所述弹性密封体弹性挤压所述间隙补偿垫使其贴合在所述齿轮的端面上。3.根据权利要求1所述的凿岩机用齿轮马达，其特征在于，所述驱动轴的连接内孔的截面轮廓设置成多边形。4.根据权利要求3所述的凿岩机用齿轮马达，其特征在于，所述驱动轴的连接内孔的截面轮廓设置成六边形。5.根据权利要求1所述的凿岩机用齿轮马达，其特征在于，所述第一齿轮与所述第二齿轮的齿数不相同。6.根据权利要求5所述的凿岩机用齿轮马达，其特征在于，所述第一齿轮的齿数大于所述第二齿轮的齿数。7.根据权利要求1所述的凿岩机用齿轮马达，其特征在于，所述驱动轴与所述第一齿轮之间采用键连接。8.根据权利要求1所述的凿岩机用齿轮马达，其特征在于，在所述齿轮的上端，所述驱动轴与所述泵壳体之间设置有允许所述驱动轴密封转动的第一密封结构；在所述齿轮的下端，所述驱动轴与所述泵壳体之间设置有允许所述驱动轴密封转动的第二密封结构。9.根据权利要求8所述的凿岩机用齿轮马达，其特征在于，所述第一密封结构和/或所述第二密封结构包括密封圈和防尘圈。10.一种凿岩机，其特征在于，该凿岩机具有如权利要求1-9任一项所述的凿岩机用齿轮马达。

技术总结
本发明提供了一种凿岩机用齿轮马达及凿岩机，涉及液压凿岩机技术领域，包括泵壳体、齿轮、弹性密封体、驱动轴。齿轮包括第一齿轮和第二齿轮；第二齿轮可转动地安装在泵壳体上。弹性密封体设置在齿轮的一端，处于弹性压缩状态，用于动态补偿齿轮的端面间隙。驱动轴穿入泵壳体内，且与泵壳体之间形成密封转动关系；驱动轴与所述第一齿轮动力连接，随所述第一齿轮一起转动以输出动力；驱动轴具有轴向的连接内孔，用以插入连接待驱动的部件；所述连接内孔具有非圆形状的截面轮廓，使得插入其中的部件能够同步转动。本申请通过压缩的弹性密封体，在端面间隙增大的情况下，弹性密封体压缩量会慢慢释放，保持齿轮的端面间隙。保持齿轮的端面间隙。保持齿轮的端面间隙。


技术研发人员：胡江平 周现奇 周恭维
受保护的技术使用者：长沙中达智能科技有限公司
技术研发日：2023.03.31
技术公布日：2023/6/26