CN104100201A

CN104100201A - 气动架柱式钻机

Info

Publication number: CN104100201A
Application number: CN201410346544.3A
Authority: CN
Inventors: 薛永利; 齐俊铭; 王衍青; 武冰; 赵吉峰
Original assignee: Zoucheng Yankuang Taide Industry and Trade Co Ltd
Current assignee: Zoucheng Yankuang Taide Industry and Trade Co Ltd
Priority date: 2014-07-21
Filing date: 2014-07-21
Publication date: 2014-10-15

Abstract

一种气动架柱式钻机，是由通过软胶管连接的主机、操纵台和消音器组成的。本气动架柱式钻机为便携式钻机，它具有安全防爆、转矩大、转速高、重量轻、体积小、效率高、结构简单、维修方便等特点。因此本钻机工作效率高、支护质量好、工人劳动强度低、进尺费用少，适于市场推广，本机各部分之间用软胶管相连，便于在井下不同场地灵活摆布，在运输条件差时，主机还可进一步解体。该钻机主要用于具有煤与瓦斯突出和爆炸危险性的煤矿，也可用于探测地质构造煤层、探放水、瓦斯、煤层注水、卸放压力孔，巷道帮锚杆孔的钻孔及锚杆的搅拌和螺母的安装。也可用于岩巷树脂锚杆的搅拌及螺母的安装，是煤矿行业必备设备之一。

Description

气动架柱式钻机

技术领域

本发明涉及一种气动架柱式钻机。

背景技术

目前，用于煤矿巷道的深孔钻机主要采用电动或液压油为动力源，煤矿巷道里所有设备必须是防爆的，所以设备需配备防爆电机，由于其结构复杂，造成携带及使用时的不便。另外，现有钻机的钻杆套多数是整体式，安装使用时都需较大空间，费时费力。煤巷锚杆支护在改善支护效果、降低支护成本、加快成巷速度、减少辅助运输量、减轻劳动强度、提高巷道断面利用率等方面有着十分突出的优越性，因而受到世界各主要产煤国的普遍重视并竞相采用，代表国家煤巷支护技术的重要的发展方向。在我国煤巷锚杆支护技术作为煤炭工业局“九五”重点攻关项目之一，其发展和推广应用速度越来越快。

发明内容

针对市场需求，本发明提供了一种气动架柱式钻机。

本发明是通过以下技术方案实现的：气动架柱式钻机，是由通过软胶管连接的主机、操纵台和消音器组成的，主机包括机座，其特征是：所述机座一侧对称安装有左、右内注式单体液压支柱，另一侧对称安装有左、右支架；左、右支架上分别安装有固定托架，导轨组安装在固定托架上；所述导轨组包括导轨焊件，导轨焊件上固定有齿条；所述导轨焊件的一端安装有钻杆导向装置，另一端安装有缓冲装置；所述钻杆导向装置包括导向套体、导向套、上卡座、栋梁，导向套通过导向套体固定在导轨焊件上；所述导轨组上依次安装有钻套、回转装置和行走装置，所述回转装置包括回转马达、回转减速器，回转马达为齿轮马达，回转马达通过输出轴与回转减速器联接；所述行走装置包括行走马达、行走减速器，行走马达通过输出轴与行走减速器相联接，行走减速器为蜗轮蜗杆减速器，行走减速器的输出齿轮与导轨组的齿条相啮合。操纵台通过软胶管分别与主机上的回转装置和行走装置相连接，操纵台包括操作台架，操作台架内设有换向阀A和换向阀B，操作台架下方设有水管总成，水管总成上安装有油雾器，水管总成上设有Y型过滤器和球阀；所述换向阀A和换向阀B均设有保护壳体。所述钻套为可拆卸式结构。所述机座的内部设有气板。所述导轨组上安装有至少两个缓冲装置。所述回转马达、回转减速器、行走马达、行走减速器均安装有保护壳体。

该发明的有益之处是：本气动架柱式钻机为便携式钻机，它具有安全防爆、转矩大、转速高、重量轻、体积小、效率高、结构简单、维修方便等特点。因此本钻机工作效率高、支护质量好、工人劳动强度低、进尺费用少，适于市场推广，本机各部分之间用软胶管相连，便于在井下不同场地灵活摆布，在运输条件差时，主机还可进一步解体。该钻机主要用于具有煤与瓦斯突出和爆炸危险性的煤矿，也可用于探测地质构造煤层、探放水、瓦斯、煤层注水、卸放压力孔，巷道帮锚杆孔的钻孔及锚杆的搅拌和螺母的安装。也可用于岩巷树脂锚杆的搅拌及螺母的安装，是煤矿行业必备设备之一。

附图说明

图1是气动架柱式钻机的结构示意图；

图2是气动架柱式钻机中A处结构示意图；

图3是气动架柱式钻机的左视图。

图中，1机座，2内注式单体液压支柱，3 支架，4固定托架，5导轨组，6导轨焊件，7齿条，8钻杆导向装置，9缓冲装置，10导向套体，11导向套，12钻套，13回转装置，14行走装置，15操作台架，16水管总成，17油雾器，18球阀，19软胶管，20消音器。

具体实施方式

气动架柱式钻机，是由通过软胶管19连接的主机、操纵台和消音器20组成的，主机包括机座1，其特征是：所述机座1一侧对称安装有左、右内注式单体液压支柱2，另一侧对称安装有左、右支架3；左、右支架3上分别安装有固定托架4，导轨组5安装在固定托架4上；所述导轨组5包括导轨焊件6，导轨焊件6上固定有齿条7；所述导轨焊件6的一端安装有钻杆导向装置8，另一端安装有缓冲装置9；所述钻杆导向装置8包括导向套体10、导向套11、上卡座、栋梁，导向套11通过导向套体10固定在导轨焊件6上；所述导轨组5上依次安装有钻套12、回转装置13和行走装置14，所述回转装置13包括回转马达、回转减速器，回转马达为齿轮马达，回转马达通过输出轴与回转减速器联接；所述行走装置14包括行走马达、行走减速器，行走马达通过输出轴与行走减速器相联接，行走减速器为蜗轮蜗杆减速器，行走减速器的输出齿轮与导轨组5的齿条7相啮合。

操纵台通过软胶管19分别与主机上的回转装置13和行走装置14相连接，操纵台包括操作台架15，操作台架15内设有换向阀A和换向阀B，操作台架15下方设有水管总成16，水管总成16上安装有油雾器17，水管总成16上设有Y型过滤器和球阀18；所述换向阀A和换向阀B均设有保护壳体。

优选的，所述钻套12为可拆卸式结构。

进一步的，所述机座1的内部设有气板。

所述导轨组5上安装有至少两个缓冲装置9。

所述回转马达、回转减速器、行走马达、行走减速器均安装有保护壳体。

本气动架柱式钻机是靠架柱克服钻机的重量和工作当中产生的反扭矩，本机采用分组式布局，整机由主机、操纵台和消音器20三部分组成，各部分之间用软胶管19相连，以便在井下不同场地灵活摆布，在运输条件差时，主机还可进一步解体。主机由机座1、回转装置13、行走装置14、钻杆导向装置8、导轨和钻套12等组成。

回转装置13由回转马达、回转减速器等组成。马达为齿轮马达，马达有两个进气口两个排气口，可以实现正反转。马达通过输出轴和减速器相联接，然后通过齿轮二级减速行到所需要的转速和转矩。

行走装置14由行走马达和行走减速器组成。马达通过输出轴和减速器相联接。减速器由蜗轮、蜗杆组成，从而形成大的减速比，实现足够大的给进力。

机座1整体结构采用焊接形式，结构简单牢固可靠。机座1上同时承受着行走装置14的给进力和回转马达的转矩力，是钻机中联接支架和导轨的重要部件。其中内部增加了气板，从而对马达的回气措施了第一次消音，从而提高了钻机的整体的消音效果。

钻杆导向装置8主要由导向套体10、导向套11、上卡座、栋梁等组成。导向套11通过导向套体10固定在导轨上，导向套10采用了耐磨的金属材料，增加了导向套10的使用寿命。钻杆导向支架支承钻杆，使钻杆与回转器主轴保持水平，减少钻杆对主轴的损害。

导轨组5由导轨焊件6及齿条7等组成，导轨焊件6固定有齿条7，齿条7与行走装置14的输出齿轮轴啮合，从而形成钻机的前进后退。

钻套总成是钻机打钻时的供水装置和与钻杆的连接装置，冲洗液通过钻套12进入钻杆。钻套12采用了可拆卸式结构，当打钻不加水时，可拆除，以减少钻机的转矩损失。

操纵台是钻机的控制装置。由控制阀、油雾器17、压力表、水管总成16及操作台架15等组成。操纵台设有两个换向阀，分别来控制钻机旋转的正反转和进退，其中左端为回转马达换向阀A，按标牌指示方向旋转手把，来实现钻机的正转和反转；右端为进给马达换向阀B，按标牌指示方向旋转手把，来控制钻机的前进和后退，调整手把的旋转角度来控制阀的过气量，实现马达的无级调整，使钻机适应不同工况的需要。水管总成16上有球阀18，来控制打钻过程中的水量。换向阀安装在操作台架15内，接头排列整齐，并用指示牌表明连接位置。操纵台与主机上的回转装置13和进给装置（即行走装置14）通过四根软胶管19联接。

本气动架柱式钻机主要用于具有煤与瓦斯突出和爆炸危险性的煤矿，也可用于探测地质构造煤层、探放水、瓦斯、煤层注水、卸放压力孔，巷道帮锚杆孔的钻孔及锚杆的搅拌和螺母的安装。

本气动架柱式钻机的使用步骤如下：

（1）将回转装置13退到导轨组5最后，接上钻杆和钻头。接上水路，打开水路球阀18，开启冲洗液。

（2）将钻机正转，回转装置13前进，开始钻进（可适当调整手把角度，使转速和钻进速度达到最佳值）。

（3）钻机打完一个行程（1250mm）后，停止给进和旋转，将钻杆固定板插到钻杆导向支撑架上，用螺丝刀按下钻杆卡豆。

（4）从钻杆与主轴联接片拆下钻杆，将前进后退手把拉到后退位置，使回转装置13退到导轨组5最后，续接钻杆，然后重复上述操作，到所需深度。

实施例1中，工作气压为0.40Mpa，额定转矩250 N·m，额定转速280 r/min，最大输出功率7.3 kW，最大负荷转矩405 N·m，失速转矩440 N·m，启动转矩430 N·m，负荷耗气量8 m3/min，空载转速600 r/min，1/2空载转速300 r/min，1/2空载转速时的转矩230 N·m，推进马达耗气量4.5 m3/min，噪声声压级106 dB(A)，声功率级116 dB(A)，推进力14 kN，起拔力18 kN，钻孔直径Φ76~φ110 mm，导轨长度2720 mm，导轨推进行程1240 mm，空载推进速度5000 mm/min，返回速度4000 mm/min，最大工作高度1490 mm，最小工作高度510 mm。

实施例2中，工作气压为0.50Mpa，额定转矩300 N·m，额定转速290 r/min，最大输出功率9 kW，最大负荷转矩455 N·m，失速转矩490N·m，启动转矩480 N·m，负荷耗气量10 m3/min，空载转速630 r/min，1/2空载转速315 r/min，1/2空载转速时的转矩275 N·m，推进马达耗气量5.0m3/min，噪声声压级108dB(A)，声功率级118dB(A)，推进力14 kN，起拔力18 kN，钻孔直径Φ76~φ110 mm，导轨长度2720 mm，导轨推进行程1240 mm，空载推进速度5000 mm/min，返回速度4000 mm/min，最大工作高度1490 mm，最小工作高度510 mm。

实施例3中，工作气压为0.63Mpa，额定转矩330N·m，额定转速300 r/min，最大输出功率10kW，最大负荷转矩515 N·m，失速转矩550N·m，启动转矩540 N·m，负荷耗气量12m3/min，空载转速680 r/min，1/2空载转速340 r/min，1/2空载转速时的转矩295 N·m，推进马达耗气量5.8m3/min，噪声声压级110dB(A)，声功率级120dB(A)，推进力14 kN，起拔力18 kN，钻孔直径Φ76~φ110 mm，导轨长度2720 mm，导轨推进行程1240 mm，空载推进速度5000 mm/min，返回速度4000 mm/min，最大工作高度1490 mm，最小工作高度510 mm。

以上实施例可看出本气动架柱式钻机转矩大、转速高、工作效率高、噪音低，且结构简单、便于操作、维修方便、工人劳动强度低、进尺费用少，是煤矿行业必备设备之一，适于市场推广。

Claims

1.气动架柱式钻机，是由通过软胶管（19）连接的主机、操纵台和消音器组成的，主机包括机座（1），其特征是：所述机座（1）一侧对称安装有左、右内注式单体液压支柱（2），另一侧对称安装有左、右支架（3）；左、右支架（3）上分别安装有固定托架（4），导轨组（5）安装在固定托架（4）上；所述导轨组（5）包括导轨焊件（6），导轨焊件（6）上固定有齿条（7）；所述导轨焊件（6）的一端安装有钻杆导向装置（8），另一端安装有缓冲装置（9）；所述钻杆导向装置（8）包括导向套体（10）、导向套（11）、上卡座、栋梁，导向套（11）通过导向套体（10）固定在导轨焊件（6）上；所述导轨组（5）上依次安装有钻套（12）、回转装置（13）和行走装置（14），所述回转装置（13）包括回转马达、回转减速器，回转马达为齿轮马达，回转马达通过输出轴与回转减速器联接；所述行走装置（14）包括行走马达、行走减速器，行走马达通过输出轴与行走减速器相联接，行走减速器为蜗轮蜗杆减速器，行走减速器的输出齿轮与导轨组（5）的齿条（7）相啮合。

2.根据权利要求1所述的气动架柱式钻机，其特征是：操纵台通过软胶管（19）分别与主机上的回转装置（13）和行走装置（14）相连接，操纵台包括操作台架（15），操作台架（15）内设有换向阀A和换向阀B，操作台架（15）下方设有水管总成（16），水管总成（16）上安装有油雾器（17），水管总成（16）上设有Y型过滤器和球阀（18）。

3.根据权利要求1所述的气动架柱式钻机，其特征是：所述钻套（12）为可拆卸式结构。

4.根据权利要求1所述的气动架柱式钻机，其特征是：所述导轨组（5）上安装有至少两个缓冲装置（9）。

5.根据权利要求1所述的气动架柱式钻机，其特征是：所述机座（1）的内部设有气板。

6.根据权利要求1所述的气动架柱式钻机，其特征是：所述回转马达、回转减速器、行走马达、行走减速器均安装有保护壳体。

7.根据权利要求2所述的气动架柱式钻机，其特征是：所述换向阀A和换向阀B均设有保护壳体。