CN109763768B - 一种煤矿用窄机身全工况定向钻机 - Google Patents

Abstract

本发明属于煤矿用定向钻机整机领域，具体涉及一种煤矿用窄机身全工况定向钻机。履带车组件上布置电机组件、行走锚固操作台组件、泥浆泵组件、电脑组件、钻机操作台组件、多路阀组件，履带车组件后部对称布置两组锚固组件，钻机正前部布置机架调节组件，用于调节机架位置和倾角。本发明的整体尺寸更加紧凑，将现有主车、泥浆泵车双履带车的结构优化为单履带车结构，在巷道尺寸较小的煤矿运输和使用过程中更加具有适用性；钻机机架结构可以在开孔高度足够低的条件下，同时可以满足不同钻进高度、多方位全工况钻进工艺需求，保证了钻机在钻进工艺要求上的全面性和实用性，提高了定向分支孔的施工成功率，保证了定向钻孔的覆盖范围。

Description

一种煤矿用窄机身全工况定向钻机

技术领域

本发明属于煤矿用定向钻机整机领域，具体涉及一种煤矿用窄机身全工况定向钻机。

背景技术

当前阶段，随着推广力度的增大和使用效果显著的推动，定向钻机在煤矿井下的应用实例越来越多，需求量也越来越大。定向钻机也因为独有的技术特点，在煤矿井下瓦斯抽采、探放水、超前探测等领域发挥了越来越重要的作用，提高了煤矿企业的生产效率和生产安全性。在总结众多应用实例后，也发现了当前定向钻机的一些不足：首先，当前定向钻机的整体尺寸都较大，在运输和使用过程中对于巷道和钻场的尺寸都有较高的要求，所以对于南方薄煤层的中小矿井适用性不佳；其次，由于目前定向钻机结构形式的限制，使得定向钻机不能满足煤矿井下的一些特定钻进工况，限制了定向钻机的适用范围。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种煤矿用窄机身全工况定向钻机，相比于现有的定向钻机，整体尺寸更加紧凑，将现有主车、泥浆泵车双履带车的结构优化为单履带车结构，在巷道尺寸较小的煤矿运输和使用过程中更加具有适用性；钻机机架结构可以在开孔高度足够低的条件下，同时可以满足不同钻进高度、钻机左右垂直面全方位360°钻进、前后垂直面360°钻进的多方位全工况钻进工艺需求，保证了钻机在钻进工艺要求上的全面性和实用性。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种煤矿用窄机身全工况定向钻机，包括履带车组件，所述履带车组件上设置有电机组件、行走锚固操作台组件、泥浆泵组件、电脑组件、钻机操作台组件、多路阀组件、钻机组件，履带车组件的一侧上设有锚固组件，钻机组件通过机架调节组件设置在履带车组件上，用于调节机架位置和倾角。

可选地，所述钻机组件采用给进液压控制系统进行无级调速控制。

可选地，所述电机组件包含电机和液压泵，电机通过联轴器带动液压泵工作，为钻机组件的所有执行动作提供动力油源。

可选地，所述行走锚固操作台组件包含行走操作台和锚固操作台，分别控制钻机的整体行走和钻机锚固。

可选地，所述泥浆泵组件包含泥浆泵和驱动马达，驱动马达通过联轴器带动泥浆泵工作，为钻进时提供加压水。

可选地，所述多路阀组件包含主多路阀和副多路阀两组独立多路阀，用于将动力油源分配给不同的执行机构，使各个执行动作能够独立动作。

可选地，所述机架调节组件包含：机架、回转式减速器、活动套、抱箍组件、升降油缸、整体式锚固油缸、机架连接件、机架安装座；整体式锚固油缸固定在机架安装座上，所述机架安装座和机架连接件连接固定；所述机架安装座固定连接在履带车组件远离锚固组件的一端上；整体式锚固油缸内活塞杆双向伸缩设置，所述抱箍组件后部与升降油缸连接，所述升降油缸带动所述抱箍组件沿所述整体式锚固油缸上部外壁及活动套方向滑动。

可选地，整体式锚固油缸设有两个，对称地固定在机架安装座上，所述机架安装座和机架连接件通过两组销轴及轴套连接固定

可选地，所述抱箍组件上安装回转式减速器并与机架连接，通过所述回转式减速器带动所述机架进行旋转

可选地，还包括锁紧机构，用于锁紧机架，确保钻孔方位角不发生改变。

本发明的有益效果在于：

本发明的整体尺寸更加紧凑，将现有主车、泥浆泵车双履带车的结构优化为单履带车结构，在巷道尺寸较小的煤矿运输和使用过程中更加具有适用性；钻机机架结构可以在开孔高度足够低的条件下，同时可以满足不同钻进高度、钻机左右垂直面全方位360°钻进、前后垂直面360°钻进的多方位全工况钻进工艺需求，保证了钻机在钻进工艺要求上的全面性和实用性；采用先进的给进液压控制系统，可以达到给进系统的精确无级调速控制，从而提高定向分支孔的施工成功率，保证了定向钻孔的覆盖范围。

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优选的详细描述，其中：

图1为钻机整体结构说明图；

图2为机架调节组件说明图；

图3为运输状态图；

图4为钻机施工状态示意图Ⅰ；

图5为钻机施工状态示意图Ⅱ。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

请参阅图1-图5，附图中的元件标号分别表示：履带车组件1、电机组件2、锚固组件3、行走锚固操作台组件4、泥浆泵组件5、电脑组件6、钻机操作台组件7、多路阀组件8、机架调节组件9、机架901、回转式减速器902、活动套903、抱箍组件904、升降油缸905、整体式锚固油缸906、机架连接件907、机架安装座908、销轴909、轴套910。

请参阅图1，本发明涉及一种煤矿用窄机身全工况定向钻机，包括履带车组件1、电机组件2等相关零部件组成，履带车组件1平台上布置电机组件2、行走锚固操作台组件4、泥浆泵组件5、电脑组件6、钻机操作台组件7、多路阀组件8，履带车组件1后部对称布置两组锚固组件3，钻机正前部布置机架调节组件9，用于调节机架位置和倾角。所述电机组件2包含电机和液压泵，电机通过联轴器带动液压泵工作，为钻机的所有执行动作提供动力油源。所述行走锚固操作台组件4包含行走操作台和锚固操作台，分别控制钻机的整体行走和钻机锚固。所述钻机泥浆泵组件5包含泥浆泵和驱动马达，驱动马达通过联轴器带动泥浆泵工作，为钻进时提供加压水。所述多路阀组件8包含主多路阀和副多路阀两组独立多路阀，用于将动力油源分配给不同的执行机构，使各个执行动作能够独立动作。

请参阅图2，机架调节组件9包含：机架901、回转式减速器902、活动套903、抱箍组件904、升降油缸905、整体式锚固油缸906、机架连接件907、机架安装座908、销轴909、轴套910。两根整体式锚固油缸906对称固定在机架安装座908上，所述机架安装座908和机架连接件907通过两组销轴909轴套910连接固定，所述销轴909可以轻松拆卸实现以一组销轴909轴套910为转动中心进行旋转，旋转角度0°到90°；所述机架安装座908焊接于钻机履带车组件1的前端，所述整体式锚固油缸906内活塞杆能够双向上下伸缩，所述两根整体式锚固油缸906上部外壁之间架设抱箍组件904，所述抱箍组件904后部与升降油缸905连接，所述升降油缸905带动所述抱箍组件904沿所述整体式锚固油缸906上部外壁及活动套903方向滑动，升降高度范围0-2000mm，使所述抱箍组件904上下调节高度从500mm到2500mm；所述抱箍组件904前部安装回转式减速器902并与机架901连接，通过所述回转式减速器902带动所述机架901在垂直面方向进行旋转，实现全方位360°旋转调节。通过所述机架调节组件9的调整，可以适应极薄煤层钻孔、巷道顶底板钻孔、运输巷道两侧帮钻孔、底抽巷全断面钻孔、掘进巷道迎面钻孔等工况，实现全工况定向钻进。角度调整到位后，采用锁紧机构进行锁紧，保证钻孔方位角不发生改变。

请参阅图3，机架调节机构9通过旋转90°，可以调节机架901姿态，用以满足在巷道内运输时的钻机整体宽度要求。请参阅图3、图4，施工运输巷道两侧帮钻孔和底抽巷全断面钻孔工况时，抱箍组件904升高到合适位置时，回转式减速器902带动机架901能够在垂直面进行360°全方位旋转。请参阅图1、图4和图5，施工掘进巷道迎面钻孔工况时，取掉机架安装座908上任意一端的销轴909，以另外一组销轴909为转动中心，将整个机架调节组件9旋转至施工位置，升降油缸905带动抱箍组件904升降调节，升降调节高度500-2500mm，使机架901达到需要的钻进高度位置；回转式减速器902带动机架901进行旋转调节，旋转调节角度360°，达到需要的钻进倾角位置。

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)

1.一种煤矿用窄机身全工况定向钻机，其特征在于：包括履带车组件，所述履带车组件上设置有电机组件、行走锚固操作台组件、泥浆泵组件、电脑组件、钻机操作台组件、多路阀组件、钻机组件，履带车组件的一侧上设有锚固组件，钻机组件通过机架调节组件设置在履带车组件上，用于调节机架位置和倾角；所述机架调节组件包含：机架、回转式减速器、活动套、抱箍组件、升降油缸、整体式锚固油缸、机架连接件、机架安装座；整体式锚固油缸固定在机架安装座上，所述机架安装座和机架连接件连接固定；所述机架安装座固定连接在履带车组件远离锚固组件的一端上；整体式锚固油缸内活塞杆双向伸缩设置，所述抱箍组件后部与升降油缸连接，所述升降油缸带动所述抱箍组件沿所述整体式锚固油缸上部外壁及活动套方向滑动；整体式锚固油缸设有两个，对称地固定在机架安装座上，所述机架安装座和机架连接件通过两组销轴及轴套连接固定；所述机架安装座和机架连接件通过两组销轴轴套连接固定，所述销轴可以拆卸实现以一组销轴轴套为转动中心进行旋转，旋转角度0°到90°。

2.如权利要求1中所述的煤矿用窄机身全工况定向钻机，其特征在于：所述钻机组件采用给进液压控制系统进行无级调速控制。

3.如权利要求1中所述的煤矿用窄机身全工况定向钻机，其特征在于：所述电机组件包含电机和液压泵，电机通过联轴器带动液压泵工作，为钻机组件的所有执行动作提供动力油源。

4.如权利要求1中所述的煤矿用窄机身全工况定向钻机，其特征在于：所述行走锚固操作台组件包含行走操作台和锚固操作台，分别控制钻机的整体行走和钻机锚固。

5.如权利要求1中所述的煤矿用窄机身全工况定向钻机，其特征在于：所述泥浆泵组件包含泥浆泵和驱动马达，驱动马达通过联轴器带动泥浆泵工作，为钻进时提供加压水。

6.如权利要求1中所述的煤矿用窄机身全工况定向钻机，其特征在于：所述多路阀组件包含主多路阀和副多路阀两组独立多路阀，用于将动力油源分配给不同的执行机构，使各个执行动作能够独立动作。

7.如权利要求1中所述的煤矿用窄机身全工况定向钻机，其特征在于： 所述抱箍组件上安装回转式减速器并与机架连接，通过所述回转式减速器带动所述机架进行旋转。

8.如权利要求1或7任一项中所述的煤矿用窄机身全工况定向钻机，其特征在于：还包括锁紧机构，用于锁紧机架，确保钻孔方位角不发生改变。

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