[发明专利]一种液压螺旋钻臂及方法

权利要求书

1.一种液压螺旋钻臂，其特征在于：包含回转缸体（1）、支管体（6）、回转轴（11）、内齿圈（17）、活塞本体（18）和内外螺旋套（19），所述回转缸体（1）内设有活塞本体（18），活塞本体（18）在回转缸体（1）内做往复运动，内外螺旋套（19）为前端开口后端封闭的套筒结构，内外螺旋套（19）的后端固定在活塞本体（18）上，回转缸体（1）前端开口处的内壁为内锥面，内锥面处匹配设有内齿圈（17），支管体（6）后端通过内六角螺钉（5）固定在回转缸体（1）前端，并将内齿圈（17）压紧在内锥面上；内齿圈（17）为环状，内齿圈（17）的内孔壁上设有螺旋内花键一，内外螺旋套（19）的外圆和内孔上分别设有螺旋方向相反的螺旋外花键一和螺旋内花键二，内外螺旋套（19）插入到内齿圈（17）的内孔中，内外螺旋套（19）的螺旋外花键一与内齿圈（17）的螺旋内花键一匹配连接；回转轴（11）由回转轴螺旋轴（111）、螺旋轴外套（112）和回转轴空心管（113）组成，回转轴空心管（113）的后端固定设有螺旋轴外套（112），螺旋轴外套（112）的前端封闭后端开口，回转轴螺旋轴（111）固定在螺旋轴外套（112）内，回转轴螺旋轴（111）、螺旋轴外套（112）和回转轴空心管（113）后部均设置在支管体（6）内，所述回转轴螺旋轴（111）与螺旋轴外套（112）之间设有环形空间，内外螺旋套（19）插入到该环形空间内，内外螺旋套（19）的螺旋内花键二与回转轴螺旋轴（111）外部的螺旋外花键二匹配连接，螺旋轴外套（112）通过支撑螺母（16）和支撑螺栓紧固在内外螺旋套（19）外侧。

2.根据权利要求1所述的一种液压螺旋钻臂，其特征在于：所述活塞本体（18）上设有活塞导向环（2）和活塞组合密封（3）。

3.根据权利要求1所述的一种液压螺旋钻臂，其特征在于：所述支管体（6）的后端压紧在内齿圈（17）上，支管体（6）的后端内壁上设有安装槽，支撑螺母（16）设置在安装槽内，支撑螺母（16）与内齿圈（17）之间以及支撑螺母（16）与安装槽侧壁之间均设有止推垫片（15），支撑螺栓贯穿支撑螺母（16），将螺旋轴外套（112）紧固在内外螺旋套（19）外侧。

4.根据权利要求1或3所述的一种液压螺旋钻臂，其特征在于：所述支管体（6）外壁上设有O型圈（4），O型圈（4）位于内六角螺钉（5）下方；支管体（6）内壁上设有支管体密封（13）和支管体导向环（14）。

5.根据权利要求1或3所述的一种液压螺旋钻臂，其特征在于：所述回转轴（11）外壁上设有回转轴导向环（7）。

6.根据权利要求1或3所述的一种液压螺旋钻臂，其特征在于：所述支管体（6）前端端部设有圆螺母（9）和圆螺母防松垫圈（8），圆螺母（9）为环状，设置在回转轴（11）外侧，圆螺母防松垫圈（8）设置在支管体（6）前端端部与圆螺母（9）之间。

7.根据权利要求1或3所述的一种液压螺旋钻臂，其特征在于：所述内外螺旋套（19）的螺旋外花键一和内齿圈（17）的螺旋内花键一的螺旋方向相同，螺旋外花键一和螺旋内花键一相配合形成螺旋花键副一；内外螺旋套（19）的螺旋内花键二和回转轴螺旋轴（111）的螺旋外花键二的螺旋方向相同，螺旋内花键二和螺旋外花键二相配合形成螺旋花键副二；因为内外螺旋套的螺旋外花键一和螺旋内花键二螺旋方向相反，故螺旋花键副一和螺旋花键副二为旋向相反的两个螺旋花键配合副。

8.根据权利要求1或3所述的一种凿岩台车的液压螺旋钻臂，其特征在于：所述回转轴（11）的前端设有多个内六角螺钉（10）。

9.一种液压螺旋钻臂的使用方法，采用权利要求7所述的液压螺旋钻臂，其特征在于：活塞本体（18）和内外螺旋套（19）组成活塞，活塞在回转缸体（1）在液压油的推动下做往复运动，由于内齿圈（17）被紧固在内锥面上不能转动，在螺旋花键副一配合下，活塞在做直线运动的同时也做旋转运动，由于螺旋花键副一和螺旋花键副二旋向相反，回转轴（11）在螺旋花键副二的配合下做同方向的旋转。

10.根据权利要求8所述的一种液压螺旋钻臂的使用方法，其特征在于具体步骤如下：

①在回转缸体（1）的右腔进油情况下，活塞本体（18）向左做直线运动时，带动内外螺旋套（19）向左运动，在螺旋花键副一的作用下，形成内齿圈（17）和回转轴（11）之间的相对旋转运动；

因内齿圈（17）被压紧固定在回转缸体（1）内锥面上，此时内外螺旋套（19）向左运动的同时也做顺时针旋转；在螺旋花键副二的作用下，回转轴（11）同步做顺时针旋转；两个顺时针旋转叠加，形成回转轴（11）的顺时针旋转输出；

②在回转缸体的左腔进油情况下，活塞本体（18）向右做直线运动时，带动内外螺旋套（19）向右运动，在螺旋花键副一的作用下，形成内齿圈（17）和回转轴（11）之间的相对旋转运动；

因内齿圈（17）被压紧固定在回转缸体（1）内锥面上，内外螺旋套（19）做逆时针旋转；在螺旋花键副二的作用下，回转轴（11）同步做逆时针旋转；两个逆时针旋转叠加，形成回转轴（11）的逆时针旋转输出；

步骤①和步骤②形成了回转轴（11）相对回转缸体（1）的旋转输出。