CN107905735A - 一种齿轮浮动型反井钻机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种齿轮浮动型反井钻机，包括底座支架、伸缩驱动机构、旋转驱动机构、钻杆、钻头；所述的刀座的底部通过旋转活动机构安装在刀盘上，所述的滚刀包括载体件、多个浮动齿轮、多个弹性体；所述的载体件呈圆台形结构；所述的载体件的四周设有多个卡接滑槽；所述的多个卡接滑槽均匀分布并围成环形结构；所述的多个弹性体安装在卡接滑槽内；所述的多个浮动齿轮卡接在卡接滑槽内；所述的浮动齿轮抵压弹性体并使弹性体受力压缩；所述的载体件四周外侧均匀卡接有多个浮动齿轮。本发明的浮动齿轮可以吻合破岩面，提高破岩效率和顺畅性。
Description
技术领域
本发明涉及一种齿轮浮动型反井钻机。
背景技术
目前，反井钻机主要应用于水电工程竖井、斜井、调压井、通风井以及排水井，铁路施工通风井以及矿山溜渣井等等行业。反井钻机中的钻头是整个机构中最重要的部件，一般钻头都包括刀盘、刀座、滚刀，刀座安装在刀盘上，滚刀安装在刀座上，滚刀的分布和结构对于破岩的效率和稳定性有很大的影响，现有的刀座都是固定连接在刀盘上的，刀座的位置都是预先进行分布好的，在实际作业中不能灵活使用，不能根据破岩面进行自矫正刀座位置；另外，现有的滚刀为一体的柱形结构，柱形结构侧部分布有研磨棱条，但是这样的一体式滚刀在长期作业以后会被撞击破坏或者遭到很严重的磨损，如此整个滚刀报废，而且需要将滚刀拆卸重新安装新的滚刀，影响作业效率和作业成本；现有技术中滚刀的角度不能根据破岩面进行调节，导致滚刀和破岩面的接触不吻合，破岩效率低下。
发明内容
针对上述现有技术的不足之处，本发明解决的问题为：提供一种带有新型滚刀结构的齿轮浮动型反井钻机。
为解决上述问题，本发明采取的技术方案如下：
一种齿轮浮动型反井钻机，包括底座支架、伸缩驱动机构、旋转驱动机构、钻杆、钻头；所述的伸缩驱动机构安装在底座支架上；所述的旋转驱动机构安装在伸缩驱动机构上端；所述的钻杆底部安装在旋转驱动机构上；所述的钻杆上端安装钻头；所述的钻头包括刀盘、刀座、滚刀、探杆；所述的刀盘安装在钻杆上端；所述的刀座安装在刀盘上端；所述的滚刀安装在刀座上；所述的探杆安装在刀盘的中间；所述的刀座的底部通过旋转活动机构安装在刀盘上，所述的滚刀包括载体件、多个浮动齿轮、多个弹性体；所述的载体件呈圆台形结构；所述的载体件的四周设有多个卡接滑槽；所述的多个卡接滑槽均匀分布并围成环形结构；所述的多个弹性体安装在卡接滑槽内；所述的多个浮动齿轮卡接在卡接滑槽内；所述的浮动齿轮抵压弹性体并使弹性体受力压缩；所述的载体件四周外侧均匀卡接有多个浮动齿轮。
进一步，所述的浮动齿轮由金刚石材料制成。
进一步， 所述的浮动齿轮底部设有上小下大的滑接齿；所述的卡接滑槽的截面呈上小下大的结构；所述的多个浮动齿轮通过滑接齿滑动卡接在卡接滑槽内。
进一步， 所述的卡接滑槽一端开口，另一端封闭；所述的卡接滑槽的开口处安装有闭合盖；所述的闭合盖通过螺钉安装在卡接滑槽的开口处。
进一步， 所述的卡接滑槽沿着载体件的轴向倾斜设置。
进一步，所述的旋转活动机构包括定位柱、旋转块、限位工件、移动螺母；所述的定位柱的下端固定在刀盘上；所述的定位柱上端设有第一通孔；所述的旋转块上端固定在刀座底部；所述的旋转块从底部向上延伸有插接槽；所述的旋转块的侧部设有贯穿其截面的第二通孔；所述的限位工件呈工字形结构；所述的限位工件包括旋转块限位板、螺杆、移动螺母限位板；所述的旋转块限位板和移动螺母限位板分别安装在螺杆的两端；所述的定位柱上端插接在旋转块底部的插接槽内；所述的第一通孔和第二通孔位置对应；所述限位工件中的螺杆穿接在第一通孔和第二通孔上；所述的旋转块限位板抵接在旋转块外部一侧；所述的移动螺母限位板位于旋转块外部另一侧；所述的移动螺母螺纹安装在螺杆上；所述的移动螺母位于移动螺母限位板和旋转块外侧之间；所述的移动螺母旋转紧固旋转块。
进一步，所述的旋转活动机构还包括压缩弹簧；所述的压缩弹簧套接在螺杆上；所述的压缩弹簧位于移动螺母和旋转块之间。
进一步，所述的探杆顶部卡接有旋转钻块。
进一步，所述的旋转钻块下方内部设有T形卡槽；所述的探杆顶部设有T形卡齿；所述的旋转钻块通过T形卡槽和探杆顶部的T形卡齿旋转卡接。
进一步，所述的旋转钻块的上端呈弧形结构。
本发明的有益效果
1.本发明的滚刀结构设计巧妙，通过多个均匀卡接在载体件四周外侧的浮动齿轮进行破岩，在载体件的卡接滑槽内安装多个弹性体，通过弹性体压缩抵压浮动齿轮，如此卡接在载体件上的多个浮动齿轮可以根据破岩面的结构面进行上下浮动，各个浮动齿轮可以独立的进行浮动伸缩，如此可以使得浮动齿轮可以吻合破岩面，提高破岩效率和顺畅性。
2.本发明的刀座的底部通过旋转活动机构安装在刀盘上，如此实现了刀座的自旋转功能，旋转活动机构可以促使刀座和滚刀根据不同的破岩面进行合理的位置调节，具体的刀座和旋转块上端固定，刀盘上固定定位柱，定位柱穿插入旋转块内并且和旋转柱转动连接，在限位工件的螺杆上安装移动螺母，移动螺母可以对旋转块进行锁定，有两种工作模式，一是预先调节旋转块的角度使得刀座的位置得到预先调节，然后将移动螺母锁定在旋转块外侧，使得旋转块被锁定；二是调节移动螺母的位置，保证旋转块不被锁死，使得旋转块可以在外力的挤压作用下进行旋转实现自矫正，本发明实现了刀座的转动自矫正，贴合破岩面，使用更加灵活。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明刀座、滚刀、旋转活动机构的连接结构示意图。
图3为本发明旋转活动机构的连接剖视结构示意图。
图4为本发明旋转活动机构的拆分结构示意图。
图5为本发明滚刀的横向截面剖视图。
图6为本发明滚刀一侧的轴向放大截面剖视图。
图7为本发明滚刀横向拆分局部放大截面剖视图。
图8为本发明探杆的拆分结构示意图。
图9为本发明探杆的连接结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明内容作进一步详细说明。
如图1和2所示，一种齿轮浮动型反井钻机，包括底座支架1、伸缩驱动机构2、旋转驱动机构3、钻杆5、钻头4。所述的伸缩驱动机构2安装在底座支架1上。所述的旋转驱动机构3安装在伸缩驱动机构2上端。伸缩驱动机构2控制旋转驱动机构3上下运动。所述的钻杆5底部安装在旋转驱动机构3上。旋转驱动机构3控制钻杆5的旋转。所述的钻杆5上端安装钻头4。所述的钻头4包括刀盘41、刀座42、滚刀43、探杆44。所述的刀盘41安装在钻杆5上端。所述的刀座42安装在刀盘41上端。所述的滚刀43安装在刀座42上。所述的探杆44安装在刀盘41的中间。所述的刀座42的底部通过旋转活动机构6安装在刀盘41上。
如图5至7所示，所述的滚刀43包括载体件431、多个浮动齿轮432、多个弹性体433。所述的载体件431呈圆台形结构。所述的载体件431的四周设有多个卡接滑槽4311。所述的多个卡接滑槽4311均匀分布并围成环形结构。所述的多个弹性体433安装在卡接滑槽4311内。所述的多个浮动齿轮432卡接在卡接滑槽4311内。所述的浮动齿轮432抵压弹性体433并使弹性体433受力压缩。所述的载体件431四周外侧均匀卡接有多个浮动齿轮432。进一步优选，所述的浮动齿轮432由金刚石材料制成。进一步优选， 所述的浮动齿轮432底部设有上小下大的滑接齿4321。所述的卡接滑槽4311的截面呈上小下大的结构。所述的多个浮动齿轮432通过滑接齿4321滑动卡接在卡接滑槽4311内。进一步优选，如图6所示， 所述的卡接滑槽4311一端开口，另一端封闭。所述的卡接滑槽4311的开口处安装有闭合盖434。所述的闭合盖434通过螺钉4341安装在卡接滑槽4311的开口处。进一步优选， 所述的卡接滑槽4311沿着载体件431的轴向倾斜设置。
如图3和4所示，进一步优选，所述的旋转活动机构6包括定位柱62、旋转块61、限位工件63、移动螺母64。所述的定位柱62的下端固定在刀盘41上。所述的定位柱62上端设有第一通孔621。所述的旋转块61上端固定在刀座42底部。所述的旋转块61从底部向上延伸有插接槽611。所述的旋转块61的侧部设有贯穿其截面的第二通孔612。所述的限位工件63呈工字形结构。所述的限位工件63包括旋转块限位板632、螺杆631、移动螺母限位板633。所述的旋转块限位板632和移动螺母限位板633分别安装在螺杆631的两端。所述的定位柱62上端插接在旋转块61底部的插接槽611内。所述的第一通孔621和第二通孔612位置对应。所述限位工件63中的螺杆631穿接在第一通孔621和第二通孔612上。所述的旋转块限位板632抵接在旋转块61外部一侧。所述的移动螺母限位板633位于旋转块61外部另一侧。所述的移动螺母64螺纹安装在螺杆631上。所述的移动螺母64位于移动螺母限位板633和旋转块61外侧之间。所述的移动螺母64旋转紧固旋转块61。进一步优选，所述的旋转活动机构6还包括压缩弹簧65。所述的压缩弹簧65套接在螺杆631上。所述的压缩弹簧65位于移动螺母64和旋转块61之间。压缩弹簧65通过其弹力作用在移动螺母64和旋转块61之间，使得移动螺母64对旋转块61锁定的更加紧密，连接的更加平稳。
如图8和9所示，进一步优选，为增加探杆44作业的便利性，所述的探杆44顶部卡接有旋转钻块45。进一步优选，所述的旋转钻块45下方内部设有T形卡槽451。所述的探杆44顶部设有T形卡齿441。所述的旋转钻块45通过T形卡槽451和探杆44顶部的T形卡齿441旋转卡接。进一步优选，所述的旋转钻块45的上端呈弧形结构。
本发明的滚刀43结构设计巧妙，通过多个均匀卡接在载体件431四周外侧的浮动齿轮432进行破岩，在载体件431的卡接滑槽4311内安装多个弹性体433，通过弹性体433压缩抵压浮动齿轮432，如此卡接在载体件431上的多个浮动齿轮432可以根据破岩面的结构面进行上下浮动，各个浮动齿轮432可以独立的进行浮动伸缩，如此可以使得浮动齿轮432可以吻合破岩面，提高破岩效率和顺畅性。本发明的刀座42的底部通过旋转活动机构6安装在刀盘41上，如此实现了刀座42的自旋转功能，旋转活动机构6可以促使刀座42和滚刀43根据不同的破岩面进行合理的位置调节，具体的刀座42和旋转块61上端固定，刀盘41上固定定位柱62，定位柱62穿插入旋转块61内并且和旋转柱61转动连接，在限位工件63的螺杆631上安装移动螺母64，移动螺母64可以对旋转块61进行锁定。本发明有两种工作模式：一是预先调节旋转块61的角度使得刀座42的位置得到预先调节，然后将移动螺母64锁定在旋转块61外侧，使得旋转块61被锁定；二是调节移动螺母64的位置，保证旋转块61不被锁死，使得旋转块61可以在外力的挤压作用下进行旋转实现自矫正，本发明实现了刀座42的转动自矫正，贴合破岩面，使用更加灵活。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种齿轮浮动型反井钻机，包括底座支架、伸缩驱动机构、旋转驱动机构、钻杆、钻头；所述的伸缩驱动机构安装在底座支架上；所述的旋转驱动机构安装在伸缩驱动机构上端；所述的钻杆底部安装在旋转驱动机构上；所述的钻杆上端安装钻头；所述的钻头包括刀盘、刀座、滚刀、探杆；所述的刀盘安装在钻杆上端；所述的刀座安装在刀盘上端；所述的滚刀安装在刀座上；所述的探杆安装在刀盘的中间；所述的刀座的底部通过旋转活动机构安装在刀盘上；其特征在于，所述的滚刀包括载体件、多个浮动齿轮、多个弹性体；所述的载体件呈圆台形结构；所述的载体件的四周设有多个卡接滑槽；所述的多个卡接滑槽均匀分布并围成环形结构；所述的多个弹性体安装在卡接滑槽内；所述的多个浮动齿轮卡接在卡接滑槽内；所述的浮动齿轮抵压弹性体并使弹性体受力压缩；所述的载体件四周外侧均匀卡接有多个浮动齿轮。
2.根据权利要求1所述的齿轮浮动型反井钻机，其特征在于，所述的浮动齿轮由金刚石材料制成。
3.根据权利要求1所述的齿轮浮动型反井钻机，其特征在于， 所述的浮动齿轮底部设有上小下大的滑接齿；所述的卡接滑槽的截面呈上小下大的结构；所述的多个浮动齿轮通过滑接齿滑动卡接在卡接滑槽内。
4.根据权利要求1所述的齿轮浮动型反井钻机，其特征在于， 所述的卡接滑槽一端开口，另一端封闭；所述的卡接滑槽的开口处安装有闭合盖；所述的闭合盖通过螺钉安装在卡接滑槽的开口处。
5.根据权利要求1所述的齿轮浮动型反井钻机，其特征在于， 所述的卡接滑槽沿着载体件的轴向倾斜设置。
6.根据权利要求1所述的齿轮浮动型反井钻机，其特征在于，所述的旋转活动机构包括定位柱、旋转块、限位工件、移动螺母；所述的定位柱的下端固定在刀盘上；所述的定位柱上端设有第一通孔；所述的旋转块上端固定在刀座底部；所述的旋转块从底部向上延伸有插接槽；所述的旋转块的侧部设有贯穿其截面的第二通孔；所述的限位工件呈工字形结构；所述的限位工件包括旋转块限位板、螺杆、移动螺母限位板；所述的旋转块限位板和移动螺母限位板分别安装在螺杆的两端；所述的定位柱上端插接在旋转块底部的插接槽内；所述的第一通孔和第二通孔位置对应；所述限位工件中的螺杆穿接在第一通孔和第二通孔上；所述的旋转块限位板抵接在旋转块外部一侧；所述的移动螺母限位板位于旋转块外部另一侧；所述的移动螺母螺纹安装在螺杆上；所述的移动螺母位于移动螺母限位板和旋转块外侧之间；所述的移动螺母旋转紧固旋转块。
7.根据权利要求1所述的齿轮浮动型反井钻机，其特征在于，所述的旋转活动机构还包括压缩弹簧；所述的压缩弹簧套接在螺杆上；所述的压缩弹簧位于移动螺母和旋转块之间。
8.根据权利要求1所述的齿轮浮动型反井钻机，其特征在于，所述的探杆顶部卡接有旋转钻块。
9.根据权利要求8所述的齿轮浮动型反井钻机，其特征在于，所述的旋转钻块下方内部设有T形卡槽；所述的探杆顶部设有T形卡齿；所述的旋转钻块通过T形卡槽和探杆顶部的T形卡齿旋转卡接。
10.根据权利要求8所述的齿轮浮动型反井钻机，其特征在于，所述的旋转钻块的上端呈弧形结构。
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