CN101871319A - 煤矿用双履带钻机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种煤矿用双履带钻机，包括钻机机架、动力头和夹持器，所述钻机机架包括机架本体、钻机推进油缸和机架调斜油缸，钻机分为打钻车系统和操作车系统，所述打钻车系统包括打钻履带车以及设置在打钻履带车上的打钻履带车架和打钻车支撑行走调斜系统，所述操作车系统包括操作履带车以及设置在操作履带车上的操作履带车架，在操作履带车上还设置有操作车支撑行走系统，动力头、夹持器、机架调斜油缸和钻机推进油缸通过液压控制系统进行控制，本发明的结构与传统钻机结构的区别在于：本发明由打钻车系统和操作车系统组成，由于整体结构分成了两个小履带车结构，因此其整体尺寸得以缩小，操作也更为灵活，便于在巷道较小或者有特殊要求的煤矿使用。

Description

煤矿用双履带钻机

技术领域

本发明涉及矿用机械领域，特别涉及一种煤矿用双履带钻机。

背景技术

现有的钻机多为一体化结构，主要由泵站、操纵台、机架、底架、夹持器、立柱、钻具等组成，其结构较为笨重，整体尺寸较大，因此对于一些巷道较小或者有特殊使用要求的煤矿而言，其使用效果不够理想。因此有必要针对这些特殊煤矿的使用要求，研究出一种适合其使用的钻机系统。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种煤矿用双履带钻机，其由打钻车系统和操作车系统组成，由于将整体结构分成了两个小履带车结构，因此其整体尺寸得以缩小，便于在巷道较小或者有特殊要求的煤矿使用。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的煤矿用双履带钻机包括钻机机架、动力头和夹持器，所述钻机机架包括机架体和钻机推进油缸，所述动力头包括液压马达、减速箱和卡盘，所述钻机分为打钻车系统和操作车系统，所述打钻车系统和操作车系统之间通过连接装置相连接；

所述打钻车系统包括打钻履带车以及设置在打钻履带车上的打钻履带车架和打钻车支撑行走调斜系统，所述钻机机架、动力头和夹持器设置在打钻履带车架上；

所述操作车系统包括操作履带车以及设置在操作履带车上的操作履带车架，所述操作履带车架上设置有电机组件、操纵台、冷却器组件和油箱，所述操作履带车上还设置有操作车支撑行走系统；

所述电机组件、油箱和设置在操纵台内部的液压阀门组成液压控制系统，所述动力头、夹持器和推进油缸通过液压控制系统进行控制。

进一步，所述打钻履带车架和操作履带车架分别通过回转盘结构与打钻履带车及操作履带车相连接；

进一步，所述回转盘结构包括中央回转盘和回转底盘，所述中央回转盘设置在打钻履带车架或操作履带车架的下部，所述回转底盘设置在打钻履带车或操作履带车的顶部，所述中央回转盘以配合转动的方式套设在回转底盘上；

所述中央回转盘与回转底盘之间通过平面轴承相连接，所述中央回转盘的内圆上设置有环形滚珠槽I，所述回转底盘的外圆上设置有与环形滚珠槽I相适配的环形滚珠槽II，所述平面轴承的滚珠设置在环形滚珠槽I和环形滚珠槽II之间；

所述回转盘结构还包括回转定位机构，所述回转定位机构为水平设置的插销结构，所述中央回转盘的外圆上设置有与回转定位机构相适配的插销孔；

进一步，所述打钻车支撑行走调斜系统包括打钻车支撑立柱、打钻车立柱调节油缸、打钻车行走马达、钻机倾角调节油缸和打钻车多路阀，所述打钻车支撑立柱设置在设置在打钻履带车的四周，其高度通过打钻车立柱调节油缸进行调节，所述液压控制系统通过打钻车多路阀分别对打钻车立柱调节油缸、钻机倾角调节油缸和打钻车行走马达进行油路控制；

进一步，所述操作车支撑行走系统包括操作车支撑立柱、操作车立柱调节油缸、操作车行走马达和操作车多路阀，所述操作车支撑立柱设置在设置在操作履带车的四周，其高度通过操作车立柱调节油缸进行调节，所述液压控制系统通过操作车多路阀分别对打钻车立柱调节油缸和操作车行走马达进行油路控制；

进一步，所述电机组件包括电动机、双联柱塞泵、联轴器、大泵进出油组件和小泵进出油组件，所述电动机通过联轴器与双联柱塞泵相连接，所述双联柱塞泵与油箱的进出油管道相连通；

所述操纵台包括台架、钻机多路阀和多路手动换向阀，所述双联柱塞泵的小泵供油通过多路手动换向阀分为三路，一路通过钻机多路阀供油至钻机推进油缸、卡盘和夹持器，实现钻机旋转、推进以及对夹持器和卡盘的控制；一路通过打钻车多路阀供油至打钻车立柱调节油缸、钻机倾角调节油缸和打钻车行走马达，实现打钻履带车的支撑、倾角调节和行走操作；一路通过操作车多路阀供油至打钻车立柱调节油缸和操作车行走马达，实现操作履带车的支撑和行走操作；

所述双联柱塞泵的大泵通过钻机多路阀供油至液压马达，实现马达旋转，输出转速和转矩至钻杆；

进一步，所述打钻车支撑行走调斜系统还包括双向液压锁，所述双向液压锁连接在打钻车立柱调节油缸与打钻车多路阀之间；

进一步，所述操作车支撑行走系统还包括双向液压锁，所述双向液压锁连接在操作车立柱调节油缸与操作车多路阀之间。

本发明的有益效果是：

1.本发明的结构与传统钻机结构的区别在于：本发明由打钻车系统和操作车系统组成，由于整体结构分成了两个小履带车结构，因此其整体尺寸得以缩小，操作也更为灵活，便于在巷道较小或者有特殊要求的煤矿使用；同时，其功能区分更为明确，打钻车系统主要进行打钻操作，而操作车系统主要进行液压控制，整台装置的操控性和灵活性也得到了提高；

2.本发明的液压控制系统采用具有自主专利权的独特的液压联动功能，减少了钻机操作的辅助时间，使得钻机操作更简便。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为本发明的侧视结构图；

图2为本发明的俯视结构图；

图3为本发明的液压控制连接图；

图4为本发明的回转盘结构连接示意图；

图5为图4在A处的放大示意图。

具体实施方式

以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

如图1、图2和图3所示，本发明的煤矿用双履带钻机，包括钻机机架、动力头24和夹持器7，钻机机架包括机架本体25和钻机推进油缸5，用来支承动力头和实现动力头的前进与后退，动力头用销轴固定在拖板上，在推进油缸的作用下，带动拖板及动力头沿着上机架的导轨做往复运动；机架调斜油缸用来调整机架的倾角，调节好后通过拉杆转轴和拉杆来固定。

动力头包括液压马达3、减速箱和卡盘9，主要作用是将液压能转化为机械能，输出旋转运动，实现钻具的旋转。液压马达的动力经减速箱减速后带动中空主轴、液压卡盘、水辫轴和钻具旋转，输出转速和转矩。调节液压马达上的旋转调速手轮可以实现无级调速。卡盘为液压夹紧，弹簧松开的胶囊式结构，压力油经过箱体上的滤油器和主轴上的配油套进入卡盘，配油套的泄漏油经过减速箱回到油箱，动力头采用卡槽式连接安装在机架拖板上，主轴为中空结构，使用钻杆的长度不受钻机进给行程限制。

本发明的液压钻机与现有产品的不同之处在于分为了打钻车系统和操作车系统，打钻车系统和操作车系统之间通过连接装置相连接，本实施例中的连接装置采用铰链；

打钻车系统包括打钻履带车26以及设置在打钻履带车26上的打钻履带车架和打钻车支撑行走调斜系统34，钻机机架、动力头24和夹持器7设置在打钻履带车架上；

操作车系统包括操作履带车29以及设置在操作履带车29上的操作履带车架，操作履带车架上设置有电机组件27、操纵台28、冷却器组件30和油箱31，操作履带车29上还设置有操作车支撑行走系统32；

其中，电机组件27、油箱31和设置在操纵台28内部的液压阀门组成液压控制系统，动力头24、夹持器7、机架调斜油缸和钻机推进油缸5通过液压控制系统进行控制。

打钻车支撑行走调斜系统34包括打钻车支撑立柱、打钻车立柱调节油缸1、打钻车行走马达10和打钻车多路阀，打钻车支撑立柱设置在设置在打钻履带车27的四周，其高度通过打钻车立柱调节油缸1进行调节，液压控制系统通过打钻车多路阀分别对打钻车立柱调节油缸1、钻机倾角调节油缸6和打钻车行走马达10进行油路控制。打钻车支撑行走调斜系统34的支撑系统起支撑锚固钻机的作用，行走系统控制履带车完成前进、后退、转弯等动作，调斜系统用于调节钻机的倾角。

操作车支撑行走系统32包括操作车支撑立柱、操作车立柱调节油缸11、操作车行走马达33和操作车多路阀，操作车支撑立柱设置在设置在操作履带车29的四周，其高度通过操作车立柱调节油缸11进行调节，液压控制系统通过操作车多路阀分别对操作车立柱调节油缸11和操作车行走马达进行油路控制，操作车支撑行走系统的支撑系统起支撑固定操作履带车的作用，行走系统用于控制履带车的前进、后退、转弯等动作。

电机组件包括电动机、双联柱塞泵21、联轴器、大泵进出油组件和小泵进出油组件，电动机通过联轴器与双联柱塞泵21相连接，双联柱塞泵21与油箱的进出油管道相连通；

操纵台包括台架、钻机多路阀14和多路手动换向阀16，双联柱塞泵的大泵通过钻机多路阀供油至液压马达3，实现马达旋转，输出转速和转矩至钻杆；

双联柱塞泵21的小泵供油通过多路手动换向阀分为三路，一路通过钻机多路阀14供油至钻机推进油缸、卡盘和夹持器，实现钻机旋转、推进以及对夹持器和卡盘的控制；一路通过打钻车多路阀I 4供油至打钻车立柱调节油缸以及通过打钻车多路阀II 8供油至钻机倾角调节油缸6和打钻车行走马达10，实现打钻履带车的支撑、倾角调节和行走操作；一路通过操作车多路阀I 12供油至操作车立柱调节油缸11以及操作车多路阀II 13供油至操作车行走马达33，实现操作履带车的支撑和行走操作。

本发明的多路手动换向阀由三片阀组成，操纵多路换向阀组相应的手把，可控制钻机动力头的正反向旋转、钻机推进油缸的正常进退及快速进退、夹持器的夹紧和松开及调定钻机倾角等动作。联动阀组上设有操作台设有卡盘夹紧-松开功能选择阀、夹持器功能选择阀、卡盘功能选择阀、钻进功能选择阀及进退功能选择阀，通过操作这些功能阀实现钻机联动功能选择。钻机工作时，可通过调节溢流阀，改变进给油缸的推力，从而改变钻机钻进的钻压。

打钻车支撑行走调斜系统26还包括双向液压锁2，双向液压锁2连接在打钻车立柱调节油缸1与打钻车多路阀I 4之间。

操作车支撑行走系统32还包括双向液压锁，双向液压锁连接在操作车立柱调节油缸11与操作车多路阀I 12之间。

如图4和图5所示，打钻履带车架和操作履带车架分别通过结构相同的回转盘结构与打钻履带车26及操作履带车29相连接。能够根据需要进行履带车车架的位置调整，如图4所示，回转盘结构包括中央回转盘35和回转底盘36，中央回转盘35设置在打钻履带车架或操作履带车架的下部，回转底盘36设置在打钻履带车或操作履带车的顶部，中央回转盘35以转动配合的方式套设在回转底盘上；

中央回转盘35与回转底盘36之间通过平面轴承相连接，中央回转盘35的内圆上设置有环形滚珠槽I，回转底盘36的外圆上设置有与环形滚珠槽I相适配的环形滚珠槽II，所述面轴承的滚珠37设置在环形滚珠槽I和环形滚珠槽II之间；

回转盘结构还包括回转定位机构38，回转定位机构38为水平设置的插销结构，所述中央回转盘35的外圆上设置有与回转定位机构38相适配的插销孔。

调整时只需拉出回转定位机构38的定位销，履带车架平台就能够绕中央回转盘旋转，到位后用定位销固定即可。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.煤矿用双履带钻机，包括钻机机架、动力头(24)和夹持器(7)，所述钻机机架包括机架本体(25)和钻机推进油缸(5)，所述动力头包括液压马达(3)、减速箱和卡盘(9)，其特征在于：所述煤矿用双履带钻机分为打钻车系统和操作车系统，所述打钻车系统和操作车系统之间通过连接装置相连接；

所述打钻车系统包括打钻履带车(26)以及设置在打钻履带车(26)上的打钻履带车架和打钻车支撑行走调斜系统(34)，所述钻机机架、动力头(24)和夹持器(7)设置在打钻履带车架上；

所述操作车系统包括操作履带车(29)以及设置在操作履带车(29)上的操作履带车架，所述操作履带车架上设置有电机组件(27)、操纵台(28)、冷却器组件(30)和油箱(31)，所述操作履带车(29)上还设置有操作车支撑行走系统(32)；

所述电机组件(27)、油箱(31)和设置在操纵台(28)内部的液压阀门组成液压控制系统，所述动力头(24)、夹持器(7)和钻机推进油缸(5)通过液压控制系统进行控制。

2.根据权利要求1所述的煤矿用双履带钻机，其特征在于：所述打钻履带车架和操作履带车架分别通过回转盘结构与打钻履带车(27)及操作履带车(29)转动连接。

3.根据权利要求2所述的煤矿用双履带钻机，其特征在于：所述回转盘结构包括中央回转盘(35)和回转底盘(36)，所述中央回转盘(35)设置在打钻履带车架或操作履带车架的下部，所述回转底盘(36)设置在打钻履带车或操作履带车的顶部，所述中央回转盘(35)以配合转动的方式套设在回转底盘上；

所述中央回转盘(35)与回转底盘(36)之间通过平面轴承相连接，所述中央回转盘(35)的内圆上设置有环形滚珠槽I，所述回转底盘(36)的外圆上设置有与环形滚珠槽I相适配的环形滚珠槽II，所述平面轴承的滚珠(37)设置在环形滚珠槽I和环形滚珠槽II之间；

所述回转盘结构还包括回转定位机构(38)，所述回转定位机构(38)为水平设置的插销结构，所述中央回转盘(35)的外圆上设置有与回转定位机构(38)相适配的插销孔。

4.根据权利要求1或2所述的煤矿用双履带钻机，其特征在于：所述打钻车支撑行走调斜系统(26)包括打钻车支撑立柱、打钻车立柱调节油缸(1)、钻机倾角调节油缸(6)、打钻车行走马达(10)和打钻车多路阀，所述打钻车支撑立柱设置在设置在打钻履带车(27)的四周，其高度通过打钻车立柱调节油缸(1)进行调节，所述液压控制系统通过打钻车多路阀分别对打钻车立柱调节油缸(1)、钻机倾角调节油缸(6)和打钻车行走马达(10)进行油路控制。

5.根据权利要求4所述的煤矿用双履带钻机，其特征在于：所述操作车支撑行走系统(32)包括操作车支撑立柱、操作车立柱调节油缸(11)、操作车行走马达(33)和操作车多路阀，所述操作车支撑立柱设置在设置在操作履带车(29)的四周，其高度通过操作车立柱调节油缸(11)进行调节，所述液压控制系统通过操作车多路阀分别对打钻车立柱调节油缸(11)和操作车行走马达进行油路控制。

6.根据权利要求5所述的煤矿用双履带钻机，其特征在于：所述电机组件包括电动机、双联柱塞泵(21)、联轴器、大泵进出油组件和小泵进出油组件，所述电动机通过联轴器与双联柱塞泵(21)相连接，所述双联柱塞泵(21)与油箱的进出油管道相连通；

所述操纵台包括台架、钻机多路阀(14)和多路手动换向阀(16)，所述双联柱塞泵的小泵供油通过多路手动换向阀分为三路，一路通过钻机多路阀(14)供油至钻机推进油缸、卡盘和夹持器，实现钻机旋转、推进以及对夹持器和卡盘的控制；一路通过打钻车多路阀I(4)供油至打钻车立柱调节油缸(1)以及通过打钻车多路阀II(8)供油至钻机倾角调节油缸(6)和打钻车行走马达(10)，实现打钻履带车的支撑、钻机倾角调节和行走操作；一路通过操作车多路阀I(12)供油至操作车立柱调节油缸(11)以及操作车多路阀II(13)供油至操作车行走马达(33)，实现操作履带车的支撑和行走操作；

所述双联柱塞泵的大泵通过钻机多路阀供油至液压马达(3)，实现马达旋转，输出转速和转矩至钻杆。

7.根据权利要求4所述的煤矿用双履带钻机，其特征在于：所述打钻车支撑行走调斜系统(26)还包括双向液压锁(2)，所述双向液压锁(2)连接在打钻车立柱调节油缸(1)与打钻车多路阀I(4)之间。

8.根据权利要求5所述的煤矿用双履带钻机，其特征在于：所述操作车支撑行走系统(32)还包括双向液压锁，所述双向液压锁连接在操作车立柱调节油缸(11)与操作车多路阀I(12)之间。

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