CN103510847A - 一种可控压缩气体喷射速率的牙轮钻机 - Google Patents
一种可控压缩气体喷射速率的牙轮钻机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103510847A CN103510847A CN201310409702.0A CN201310409702A CN103510847A CN 103510847 A CN103510847 A CN 103510847A CN 201310409702 A CN201310409702 A CN 201310409702A CN 103510847 A CN103510847 A CN 103510847A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- compressed gas
- drill
- drill bit
- preset value
- depth
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
本发明公开了一种可控压缩气体喷射速率的牙轮钻机，根据钻头在钻孔过程中的位置，控制压缩气体喷射速率，在钻头刚接触岩石时，控制压缩气体喷射速率为正常速率的一半左右，当钻孔深度超过第一预设值时，恢复正常速率，当钻孔到目标深度之前第二预设值时降低喷射气体压力为正常速率的一半左右，直到钻孔到目标深度停止压缩气体喷射，避免了钻头定位偏移，及作用力反向冲击伤害。
Description
技术领域
本发明涉及牙轮钻机技术领域，尤其涉及一种可控压缩气体喷射速率的牙轮钻机。
背景技术
牙轮钻机是一种钻孔设备，多用于大型露天矿山，其功能是在岩石上穿孔，为爆破提供网孔。现有技术中的牙轮钻机包括电动机、减速器，电动机连接减速器，减速器的输出轴是空心轴，空心轴上连接钻杆，钻杆的端部安装钻头。牙轮钻机钻孔时，依靠加压、回转机构通过钻杆，对钻头提供足够大的轴压力和回转扭矩，牙轮钻头在岩石上同时钻进和回转，对岩石产生静压力和冲击动压力作用。牙轮在孔底滚动中连续地挤压、切削冲击破碎岩石，有一定压力和流量流速的压缩空气经钻杆内腔从钻头喷嘴喷出，将岩渣从孔底沿钻杆和孔壁的环形空间不断地吹至孔外，直至形成所需孔深的钻孔。
然而，现有技术中，压缩气体由钻头喷嘴喷出的速率是固定的，即只有喷出压缩气体和不喷压缩气体两种状态，然而，当刚开始钻孔时或者钻孔很浅时，高速压缩气体喷到岩石上会产生发作用力，将钻头顶偏移，使得钻孔位置或角度不准确；另外，在钻孔深度已达到目标深度时，高速压缩气体产生的冲击力也会导致钻头偏移，影响钻孔质量。
发明内容
为了解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种可控压缩气体喷射速率的牙轮钻机，以避免定位偏移，或作用力反向冲击伤害。
本发明提出的一种可控压缩气体喷射速率的牙轮钻机，包括：电动机、减速器、空心钻杆、钻头、压缩气罐、检测单元和数控单元；
所述减速器，输入端与所述电动机输出轴连接，其空心输出轴与所述空心钻杆的一端连通，所述空心钻杆的另一端安装所述钻头；
所述压缩气罐，其出气口与所述空心钻杆底端连通，且出气口设有控制阀门；
所述检测单元，设置在所述空心钻杆内，用于检测所述钻头的工作深度；
所述数控单元，与所述电动机、压缩气罐和检测单元连接，用于接收所述检测单元发送的钻孔深度信息，并根据所述深度信息判断钻头的位置，当确定钻头刚接触岩石时，控制所述压缩气罐降低释放气体的压力到一半至三分之一，当所述钻头到达第一预设值时，恢复压缩气体正常喷射速度；当钻孔到目标深度之前第二预设值时降低喷射气体压力为正常速率的一半至三分之一，直到钻孔到目标深度停止压缩气体喷射。
优选地，控制所述压缩气罐是通过控制压缩气罐出气口阀门实现的。
优选地，第一预设值时为距离钻孔表面5至10毫米。
优选地，第二预设值为距离钻孔目标深度10至20毫米。
本发明中，根据钻头在钻孔过程中的位置，控制压缩气体喷射速率，在钻头刚接触岩石时，控制压缩气体喷射速率为正常速率的一半左右，当钻孔深度超过第一预设值时，恢复正常速率，当钻孔到目标深度之前第二预设值时降低喷射气体压力为正常速率的一半左右，直到钻孔到目标深度停止压缩气体喷射，避免了钻头定位偏移，及作用力反向冲击伤害。
附图说明
图1为本发明提出的一种可控压缩气体喷射速率的牙轮钻机结构图。
附图标记：
1，电动机；2，减速器；3，空心输出轴；4，空心钻杆；5，钻头；6，压缩气罐；7，检测单元；8，数控单元；9，出气口。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案：
本发明实施例提供了一种可控压缩气体喷射速率的牙轮钻机，如图1所示，包括电动机1、减速器2、空心钻杆4和钻头5、压缩气罐6、检测单元7和数控单元8。其中，减速器2，在电动机1和空心钻杆4之间起匹配转速和传递转矩的作用，按用途可分为通用减速器和专用减速器，减速器2输入端与电动机1输出轴连接，减速器2的空心输出轴3与空心钻杆4的一端连通；空心钻杆4的另一端安装钻头5。
所述压缩气罐6，其出气口9与所述空心钻杆4底端连通，用于向所述钻杆腔体4腔内通入压缩气体，且出气口9设有控制阀门，可以控制压缩气体输出流量；检测单元7，设置在所述空心钻杆4内，用于检测所述钻头5的工作深度。数控单元8，与所述电动机1、压缩气罐6和检测单元7连接，用于接收所述检测单元7发送的钻孔深度信息，并根据所述深度信息判断钻头的位置，当确定钻头刚接触岩石时，控制压缩气罐6（例如通过控制压缩气罐出气口阀门）降低释放气体的压力到一半至三分之一，当钻头到达第一预设值时（例如距离钻孔表面5至10毫米），恢复压缩气体正常喷射速度，由于这段距离钻孔较浅，钻头容易打滑，因此注入低速压缩气体，保证钻头不打滑偏移。当钻孔到目标深度之前第二预设值（例如距离钻孔目标深度10至20毫米）时降低喷射气体压力为正常速率的一半至三分之一左右，直到钻孔到目标深度停止压缩气体喷射，由于在钻头到达预定深度之前，降低压缩气体喷射速度，既可以进行岩屑清理，又减小了气体反向作用力导致的冲击伤害。
本发明中，根据钻头在钻孔过程中的位置，控制压缩气体喷射速率，在钻头刚接触岩石时，控制压缩气体喷射速率为正常速率的一半左右，当钻孔深度超过第一预设值时，恢复正常速率，当钻孔到目标深度之前第二预设值时降低喷射气体压力为正常速率的一半左右，直到钻孔到目标深度停止压缩气体喷射，避免了钻头定位偏移，及作用力反向冲击伤害。
本发明实施例提供了以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种可控压缩气体喷射速率的牙轮钻机，其特征在于，包括：电动机、减速器、空心钻杆、钻头、压缩气罐、检测单元和数控单元；
所述减速器，输入端与所述电动机输出轴连接，其空心输出轴与所述空心钻杆的一端连通，所述空心钻杆的另一端安装所述钻头；
所述压缩气罐，其出气口与所述空心钻杆底端连通，且出气口设有控制阀门；
所述检测单元，设置在所述空心钻杆内，用于检测所述钻头的工作深度；
所述数控单元，与所述电动机、压缩气罐和检测单元连接，用于接收所述检测单元发送的钻孔深度信息，并根据所述深度信息判断钻头的位置，当确定钻头刚接触岩石时，控制所述压缩气罐降低释放气体的压力到一半至三分之一，当所述钻头到达第一预设值时，恢复压缩气体正常喷射速度；当钻孔到目标深度之前第二预设值时降低喷射气体压力为正常速率的一半至三分之一，直到钻孔到目标深度停止压缩气体喷射。
2.根据权利要求1所述的可控压缩气体喷射速率的牙轮钻机，其特征在于，控制所述压缩气罐是通过控制压缩气罐出气口阀门实现的。
3.根据权利要求1所述的可控压缩气体喷射速率的牙轮钻机，其特征在于，第一预设值时为距离钻孔表面5至10毫米。
4.根据权利要求1所述的可控压缩气体喷射速率的牙轮钻机，其特征在于，第二预设值为距离钻孔目标深度10至20毫米。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310409702.0A CN103510847B (zh) | 2013-09-10 | 2013-09-10 | 一种可控压缩气体喷射速率的牙轮钻机 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310409702.0A CN103510847B (zh) | 2013-09-10 | 2013-09-10 | 一种可控压缩气体喷射速率的牙轮钻机 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103510847A true CN103510847A (zh) | 2014-01-15 |
| CN103510847B CN103510847B (zh) | 2016-03-30 |
Family
ID=49894213
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310409702.0A Active CN103510847B (zh) | 2013-09-10 | 2013-09-10 | 一种可控压缩气体喷射速率的牙轮钻机 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103510847B (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20010050186A1 (en) * | 1998-11-24 | 2001-12-13 | Wilson Henry E. | Enhanced computer control of in-situ drilling system |
| CN1890452A (zh) * | 2003-12-29 | 2007-01-03 | 阿特拉斯科普科凿岩机股份公司 | 在钻岩过程中控制功率消耗的方法和系统及其钻岩设备 |
| US20070246262A1 (en) * | 2006-04-25 | 2007-10-25 | Schramm, Inc. | Earth drilling rig having electronically controlled air compressor |
| CN101427002A (zh) * | 2006-04-21 | 2009-05-06 | 山特维克矿山工程机械有限公司 | 控制岩石凿钻设备的工作的方法以及岩石凿钻设备 |
| CN201705202U (zh) * | 2010-06-23 | 2011-01-12 | 太原钢铁(集团)有限公司 | 改进的牙轮钻机 |
| CN102027188A (zh) * | 2008-05-13 | 2011-04-20 | 阿特拉斯·科普柯凿岩设备有限公司 | 用于监测钻机中的空气流动的配置以及方法 |
| CN102859116A (zh) * | 2010-04-20 | 2013-01-02 | 山特维克知识产权股份有限公司 | 空气压缩机系统及操作方法 |
| CN203441360U (zh) * | 2013-09-10 | 2014-02-19 | 安徽三山机械制造有限公司 | 一种可控压缩气体喷射速率的牙轮钻机 |
-
2013
- 2013-09-10 CN CN201310409702.0A patent/CN103510847B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20010050186A1 (en) * | 1998-11-24 | 2001-12-13 | Wilson Henry E. | Enhanced computer control of in-situ drilling system |
| CN1890452A (zh) * | 2003-12-29 | 2007-01-03 | 阿特拉斯科普科凿岩机股份公司 | 在钻岩过程中控制功率消耗的方法和系统及其钻岩设备 |
| CN101427002A (zh) * | 2006-04-21 | 2009-05-06 | 山特维克矿山工程机械有限公司 | 控制岩石凿钻设备的工作的方法以及岩石凿钻设备 |
| US20070246262A1 (en) * | 2006-04-25 | 2007-10-25 | Schramm, Inc. | Earth drilling rig having electronically controlled air compressor |
| CN102027188A (zh) * | 2008-05-13 | 2011-04-20 | 阿特拉斯·科普柯凿岩设备有限公司 | 用于监测钻机中的空气流动的配置以及方法 |
| CN102859116A (zh) * | 2010-04-20 | 2013-01-02 | 山特维克知识产权股份有限公司 | 空气压缩机系统及操作方法 |
| CN201705202U (zh) * | 2010-06-23 | 2011-01-12 | 太原钢铁(集团)有限公司 | 改进的牙轮钻机 |
| CN203441360U (zh) * | 2013-09-10 | 2014-02-19 | 安徽三山机械制造有限公司 | 一种可控压缩气体喷射速率的牙轮钻机 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 李晓豁: "《露天采矿机械》", 30 September 2010 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103510847B (zh) | 2016-03-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110617044B (zh) | 一种超高压水射流割缝系统及其使用方法 | |
| CN204060514U (zh) | 煤矿穿层钻孔高压水射流钻扩装置 | |
| CN101586441B (zh) | 高压水射流煤层钻扩孔系统和方法 | |
| CN103452475B (zh) | 一种煤矿井下松软破碎地层套管护孔成孔方法 | |
| CN203308413U (zh) | 软硬互层岩体大直径钻孔取芯装置 | |
| CN201460734U (zh) | 高压水射流煤层钻扩孔系统 | |
| CN103291219B (zh) | 钻进-冲孔一体化水力冲孔钻头 | |
| CN203441360U (zh) | 一种可控压缩气体喷射速率的牙轮钻机 | |
| CN104912478A (zh) | 钻井冲击装置 | |
| CN203145829U (zh) | 基于锚索钻机的小孔径钻孔与水力割缝一体化装置 | |
| CN103758130A (zh) | 多介质超高压喷头 | |
| CN105507815A (zh) | 一种水力驱动的套管内径向钻孔高压旋转磨头 | |
| MX2021008377A (es) | Ensamblaje de corte para dispositivo de perforacion. | |
| CN204200084U (zh) | 一种水力驱动的套管内径向钻孔高压旋转磨头 | |
| CN103510847A (zh) | 一种可控压缩气体喷射速率的牙轮钻机 | |
| WO2013062871A3 (en) | Horizontal borehole mining system and method | |
| WO2019205472A1 (zh) | 一种基于液压蓄能器的可控压力喷射装置及其方法 | |
| CN203441359U (zh) | 一种对钻头喷水降温的牙轮钻机 | |
| CN202544752U (zh) | 一种高压射流器 | |
| CA3010425A1 (en) | Tunnel boring device and system for the hydraulic removal of cuttings, and system for producing a stable fluid pressure for a boring fluid in the region of a cutting disk of the tunnel boring device | |
| CN103510849A (zh) | 一种对钻头喷水降温的牙轮钻机 | |
| CN202810644U (zh) | 一种中风压高速凿岩机 | |
| CN109267931A (zh) | 一种用于岩石地层掏槽的装置 | |
| CN204851080U (zh) | 一种矿井高效率钻杆 | |
| CN205100877U (zh) | 一种煤矿井下水力喷射树状钻孔组合钻具 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |