CN110206486B - 一种坑道钻机多级折叠钻杆固定装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种坑道钻机多级折叠钻杆固定装置，包括带有车轮的底座，底座上方从前至后依次设置有能够拼接在一起的前端固定平台、中间进给平台和后端进给平台；其中，运动导轨上从前至后依次套装有能够沿着运动导轨运动的钻杆动力头、第一钻杆支撑架和第二钻杆支撑架，所述的前端固定平台的前端垂直固定设置有前固定端板，后端进给平台的后端垂直固定设置有后固定端板；钻杆动力头上安装有钻杆的前端，钻杆的后端依次穿过分别设置在第一钻杆支撑架、第二钻杆支撑架和后固定端板上的钻杆支撑孔。本发明可以实现进给部分的折叠功能，增加了空间利用率。本发明降低了钻杆在钻进过程中产生的挠度，增加了钻杆的稳定性。

Description

一种坑道钻机多级折叠钻杆固定装置

技术领域

本发明属于钻机领域，涉及钻杆固定装置，具体涉及一种核壳聚合物改性水性环氧树脂乳化沥青及制备方法。

背景技术

在坑道钻探过程中，坑道钻机发挥着很重要的作用。一方面，在补充勘探或超前探查中，进一步查明待开采煤层的赋存状态或掘进工作面前方的地质构造，为开采和掘进设计提供更为详实的地质资料；另一方面，用来对煤层排除隐患，防治灾害，例如：瓦斯抽放、探放水、探查火区、煤层注水降尘及注水灭火等，为煤矿的安全做好预防和防护。但是在实际的应用中，煤矿下的工作区域狭小，受限于尺寸，大型钻探设备无法下井工作，影响了整体的工作进程，增大了工人的劳动量，增加了工人在工作时的安全隐患，对于长距离钻进过程，又无法对钻进的稳定性进行控制，增加了工作时长和劳动量，大大影响了煤矿工作的工作效率。

而现今市场上的矿用分体式坑道钻机体积小，扭矩大，可以进行狭小空间内的施工，但是受限于移动方式和安全性能，已经远远不能满足煤矿钻进要求。履带式坑道钻机，移动方便，扭矩大可以极大提高工作效率，但是无法进行长距离施工。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供一种坑道钻机多级折叠钻杆固定装置，实现减轻工人工作量，减少钻杆挠度的控制装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种坑道钻机多级折叠钻杆固定装置，包括带有车轮的底座，底座上方从前至后依次设置有能够拼接在一起的前端固定平台、中间进给平台和后端进给平台；

所述的底座上沿着从前到后的方向设置有一对后端导槽和一对中间导槽，一对中间导槽位于一对后端导槽的内部；前端固定平台通过两对前端升降伸缩杆固定安装在底座上；中间进给平台通过两对中间升降伸缩杆安装在底座上，每个中间升降伸缩杆的底部设置有导轮，导轮嵌在一对中间导槽内且能够沿着中间导槽前后运动；后端进给平台通过两对后端升降伸缩杆安装在底座上，每个后端升降伸缩杆的底部设置有导轮，导轮嵌在一对后端导槽内且能够沿着后端导槽前后运动；

所述的前端固定平台的上表面设置有一对前端导轨，中间进给平台的上表面设置有一对中间导轨，后端进给平台的上表面设置有一对后端导轨，前端固定平台、中间进给平台和后端进给平台在同一水平面拼接状态下，前端导轨、中间导轨和后端导轨组成一条完整的运动导轨；

所述的运动导轨上从前至后依次套装有能够沿着运动导轨运动的钻杆动力头、第一钻杆支撑架和第二钻杆支撑架，所述的前端固定平台的前端垂直固定设置有前固定端板，后端进给平台的后端垂直固定设置有后固定端板；钻杆动力头上安装有钻杆的前端，钻杆的后端依次穿过分别设置在第一钻杆支撑架、第二钻杆支撑架和后固定端板上的钻杆支撑孔。

本发明还具有如下技术特征：

所述的第一钻杆支撑架上垂直安装有三级伸缩杆的第一级杆的头端，三级伸缩杆的第二级杆穿过第二钻杆支撑架且与第二钻杆支撑架固结在一起，三级伸缩杆的第三级杆的尾端安装在后固定端板上。

所述的中间导槽内侧的底座上还设置有一条齿轮导槽；所述的齿轮导槽内嵌有安装在一个齿轮升降伸缩杆的底端的导轮，齿轮升降伸缩杆的顶端安装有齿轮，中间进给平台和后端进给平台的同一侧的一个侧壁上分别设置有能够与齿轮相啮合的齿条。

每条后端导槽、中间导槽和齿轮导槽的两侧均设置有工作定位孔和折叠定位孔，工作定位孔和折叠定位孔上安装有可拆卸的定位挡件。

所述的定位挡件包括一个定位挡板，定位挡板同侧的两端分别垂直设置有一个定位销，定位销能够与工作定位孔和折叠定位孔相配合。

所述的钻杆动力头、第一钻杆支撑架和第二钻杆支撑架的底部均设置有一对与运动导轨相配合的卡槽。

所述的前端固定平台、中间进给平台和后端进给平台之间的接触面为楔形面。

所述的楔形面与底座的夹角为30°～60°，优选45°。

本发明与现有技术相比，具有如下技术效果：

(Ⅰ)本发明可以实现进给部分的折叠功能，增加了空间利用率。

(Ⅱ)本发明降低了钻杆在钻进过程中产生的挠度，增加了钻杆的稳定性。

(Ⅲ)减少了工人的工作量，提高了生产效率，增加了安全性。

附图说明

图1是本发明的装置处于工作状态时的结构示意图。

图2是本发明的装置的正视结构示意图。

图3是本发明的俯视结构示意图。

图4是本发明的中间升降伸缩杆或后端升降伸缩杆的结构示意图。

图5是第一钻杆支撑架或第二钻杆支撑架的结构示意图。

图6是定位挡件的结构示意图。

图7是本发明的装置折叠过程中的第一状态示意图。

图8是本发明的装置折叠过程中的第二状态示意图。

图9是本发明的装置折叠过程中的第三状态示意图。

图10是本发明的装置折叠过程中的第四状态示意图。

图11是本发明的装置处于折叠状态时的结构示意图。

图中各个标号的含义为：1-底座，2-车轮，3-前端固定平台，4-中间进给平台，5-后端进给平台，6-后端导槽，7-中间导槽，8-前端升降伸缩杆，9-中间升降伸缩杆，10-后端升降伸缩杆，11-导轮，12-运动导轨，13-前固定端板，14-钻杆动力头，15-第一钻杆支撑架，16-第二钻杆支撑架，17-后固定端板，18-钻杆，19-钻杆支撑孔，20-三级伸缩杆，21-齿轮导槽，22-齿轮升降伸缩杆，23-齿轮，24-齿条，25-工作定位孔，26-折叠定位孔，27-定位挡件，28-卡槽，29-安装环，30-支撑横梁；

1201-前端导轨，1202-中间导轨，1203-后端导轨；

2001-第一级杆，2002-第二级杆，2003-第三级杆；

2701-定位挡板，2702-定位销。

以下结合实施例对本发明的具体内容作进一步详细解释说明。

具体实施方式

针对现有技术的不足，本发明设计了一种多级折叠钻杆稳定性固定装置且具有以下优点：①：本专利采用多级折叠功能实现长距离钻进，可以提高钻进效率。②：利用固定在装置上的可移动的稳定性固定装置，保证钻杆在钻进过程中挠度的降低，极大的控制了钻进过程中的稳定性。③：实现了对工作空间的合理利用，减少了工人的工作量，增加了工人施工的安全性，提高了钻机的整体效率。

前端升降伸缩杆8、中间升降伸缩杆9、后端升降伸缩杆10，齿轮升降伸缩22和三级伸缩杆20均可采用液压油缸或电动油缸。各个伸缩杆底部的导轮11采用例如导轮安装座等常规的安装方式安装导轮11。齿轮升降伸缩杆22顶端通过例如齿轮安装座等常规的安装方式按照有齿轮23。

中间升降伸缩杆9和后端升降伸缩杆10的顶端均设置有安装环29，每一对安装环29之间安装有支撑横梁30，支撑横梁30用于支撑中间进给平台4和后端进给平台5。

齿轮23可以采用电机驱动、马达驱动或者也可以根据需要采用手动机械驱动。

钻杆动力头14和钻杆18采用本领域常用的钻杆动力头和钻杆即可。

以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。

实施例1：

本实施例给出一种坑道钻机多级折叠钻杆固定装置，如图1至图11所示，包括带有车轮2的底座1，底座1上方从前至后依次设置有能够拼接在一起的前端固定平台3、中间进给平台4和后端进给平台5；

底座1上沿着从前到后的方向设置有一对后端导槽6和一对中间导槽7，一对中间导槽7位于一对后端导槽6的内部；前端固定平台3通过两对前端升降伸缩杆8固定安装在底座1上；中间进给平台4通过两对中间升降伸缩杆9安装在底座1上，每个中间升降伸缩杆9的底部设置有导轮11，导轮11嵌在一对中间导槽7内且能够沿着中间导槽7前后运动；后端进给平台5通过两对后端升降伸缩杆10安装在底座1上，每个后端升降伸缩杆10的底部设置有导轮11，导轮11嵌在一对后端导槽6内且能够沿着后端导槽6前后运动；

前端固定平台3的上表面设置有一对前端导轨1201，中间进给平台4的上表面设置有一对中间导轨1202，后端进给平台5的上表面设置有一对后端导轨1203，前端固定平台3、中间进给平台4和后端进给平台5在同一水平面拼接状态下，前端导轨1201、中间导轨1202和后端导轨1203组成一条完整的运动导轨12；

运动导轨12上从前至后依次套装有能够沿着运动导轨12运动的钻杆动力头14、第一钻杆支撑架15和第二钻杆支撑架16，前端固定平台3的前端垂直固定设置有前固定端板13，后端进给平台5的后端垂直固定设置有后固定端板17；钻杆动力头14上安装有钻杆18的头端，钻杆18的尾端依次穿过分别设置在第一钻杆支撑架15、第二钻杆支撑架16和后固定端板17上的钻杆支撑孔19。

进一步地，第一钻杆支撑架15上垂直安装有三级伸缩杆20的第一级杆2001的头端，三级伸缩杆20的第二级杆2002穿过第二钻杆支撑架16且与第二钻杆支撑架16固结在一起，三级伸缩杆20的第三级杆2003的尾端安装在后固定端板17上。三级伸缩杆20可以根据需要推动第一钻杆支撑架15和第二钻杆支撑架16在运动导轨12上滑动。三级伸缩杆20具体的安装方式采用常规的安装方式即可。

进一步地，中间导槽7内侧的底座1上还设置有一条齿轮导槽21；齿轮导槽21内嵌有安装在一个齿轮升降伸缩杆22的底端的导轮11，齿轮升降伸缩杆22的顶端安装有齿轮23，中间进给平台4和后端进给平台5的同一侧的一个侧壁上分别设置有能够与齿轮23相啮合的齿条24。通过齿轮23和齿条24的啮合传动，可以减少人力推动，提高机械自动化，减少劳动。

进一步地，每条后端导槽6、中间导槽7和齿轮导槽21的两侧均设置有工作定位孔25和折叠定位孔26，工作定位孔25和折叠定位孔26上安装有可拆卸的定位挡件27。

具体的，定位挡件27包括一个定位挡板2701，定位挡板2701同侧的两端分别垂直设置有一个定位销2702，定位销2702能够与工作定位孔25和折叠定位孔26相配合。

具体的，钻杆动力头14、第一钻杆支撑架15和第二钻杆支撑架16的底部均设置有一对与运动导轨12相配合的卡槽28。

具体的，前端固定平台3、中间进给平台4和后端进给平台5之间的接触面为楔形面。楔形面能够确保该装置从工作状态向折叠状态的转换。具体的，楔形面与底座的夹角为30°～60°，优选45°。

本装置工作时，如图1所示，整个装置处于工作状态，前端固定平台3，中间进给平台4和后端进给平台5处于拼接在一起，形成一个完整的工作平台，前端导轨1201、中间导轨1202和后端导轨1203组成一条完整的运动导轨12。底座1上的中间升降伸缩杆9和后端升降伸缩杆10分别通过定位挡件27插入各自对应的工作定位孔25中，将升降伸缩杆9和后端升降伸缩杆10固定。

钻杆动力头14带动钻杆18正常工作，钻杆动力头14带动钻杆18运动时，三级伸缩杆20沿着动力头方向伸缩，带动第一钻杆支撑架15和第二钻杆支撑架16进给，当进给运动完成后，钻杆动力头14、第一钻杆支撑架15和第二钻杆支撑架16回退到初始位置，重新加载钻杆18，进行新一轮进给运动。

钻杆18完成进给运动后，卸除钻杆18，钻杆动力头14运动至最前端靠近前固定端板14的位置，三级伸缩杆20收回至最后端，第一钻杆支撑架15和第二钻杆支撑架16收回到后端进给平台5上。

控制中间升降伸缩杆9和后端升降伸缩杆10，同时抬升中间进给平台4和后端进给平台5至一个设定高度，如图7所示。取掉中间升降伸缩杆9对应的定位挡件27，调整齿轮升降伸缩杆22的位置，使得齿轮23与中间进给平台4上的齿条24的前端啮合，用定位挡件27固定齿轮升降伸缩杆22的位置，齿轮23转动，带动中间进给平台4横向向前进给，中间升降伸缩杆9在导轮11的辅助下沿着底座1上的中间导槽7向前进给，当中间进给平台4到达前端固定平台3上方的设定位置时，将定位挡件27插入中间升降伸缩杆9对应的折叠定位孔26中进行锁定，如图8所示。

继续控制后端升降伸缩杆10抬升后端进给平台5至一个更高的设定高度，如图9所示。取掉后端升降伸缩杆10对应的定位挡件27，调整齿轮升降伸缩杆22的位置，使得齿轮23与后端进给平台5上的齿条24的前端啮合，用定位挡件27固定齿轮升降伸缩杆22的位置，如图10所示，齿轮23转动，带动后端进给平台5横向向前进给，后端升降伸缩杆10在导轮11的辅助下沿着底座1上的后端导槽6向前进给，当后端进给平台5到达中间固定平台4上方的设定位置时，将定位挡件27插入后端升降伸缩杆10对应的折叠定位孔26中进行锁定，完成折叠过程，如图11所示。

Claims (6)

1.一种坑道钻机多级折叠钻杆固定装置，包括带有车轮（2）的底座（1），其特征在于，底座（1）上方从前至后依次设置有能够拼接在一起的前端固定平台（3）、中间进给平台（4）和后端进给平台（5）；

所述的底座（1）上沿着从前到后的方向设置有一对后端导槽（6）和一对中间导槽（7），一对中间导槽（7）位于一对后端导槽（6）的内部；前端固定平台（3）通过两对前端升降伸缩杆（8）固定安装在底座（1）上；中间进给平台（4）通过两对中间升降伸缩杆（9）安装在底座（1）上，每个中间升降伸缩杆（9）的底部设置有导轮（11），导轮（11）嵌在一对中间导槽（7）内且能够沿着中间导槽（7）前后运动；后端进给平台（5）通过两对后端升降伸缩杆（10）安装在底座（1）上，每个后端升降伸缩杆（10）的底部设置有导轮（11），导轮（11）嵌在一对后端导槽（6）内且能够沿着后端导槽（6）前后运动；

所述的前端固定平台（3）的上表面设置有一对前端导轨（1201），中间进给平台（4）的上表面设置有一对中间导轨（1202），后端进给平台（5）的上表面设置有一对后端导轨（1203），前端固定平台（3）、中间进给平台（4）和后端进给平台（5）在同一水平面拼接状态下，前端导轨（1201）、中间导轨（1202）和后端导轨（1203）组成一条完整的运动导轨（12）；

所述的运动导轨（12）上从前至后依次套装有能够沿着运动导轨（12）运动的钻杆动力头（14）、第一钻杆支撑架（15）和第二钻杆支撑架（16），所述的前端固定平台（3）的前端垂直固定设置有前固定端板（13），后端进给平台（5）的后端垂直固定设置有后固定端板（17）；钻杆动力头（14）上安装有钻杆（18）的头端，钻杆（18）的尾端依次穿过分别设置在第一钻杆支撑架（15）、第二钻杆支撑架（16）和后固定端板（17）上的钻杆支撑孔（19）；

所述的第一钻杆支撑架（15）上垂直安装有三级伸缩杆（20）的第一级杆（2001）的头端，三级伸缩杆（20）的第二级杆（2002）穿过第二钻杆支撑架（16）且与第二钻杆支撑架（16）固结在一起，三级伸缩杆（20）的第三级杆（2003）的尾端安装在后固定端板（17）上；

所述的中间导槽（7）内侧的底座（1）上还设置有一条齿轮导槽（21）；所述的齿轮导槽（21）内嵌有安装在一个齿轮升降伸缩杆（22）的底端的导轮（11），齿轮升降伸缩杆（22）的顶端安装有齿轮（23），中间进给平台（4）和后端进给平台（5）的同一侧的一个侧壁上分别设置有能够与齿轮（23）相啮合的齿条（24）。

2.如权利要求1所述的坑道钻机多级折叠钻杆固定装置，其特征在于，每条后端导槽（6）、中间导槽（7）和齿轮导槽（21）的两侧均设置有工作定位孔（25）和折叠定位孔（26），工作定位孔（25）和折叠定位孔（26）上安装有可拆卸的定位挡件（27）。

3.如权利要求2所述的坑道钻机多级折叠钻杆固定装置，其特征在于，所述的定位挡件（27）包括一个定位挡板（2701），定位挡板（2701）同侧的两端分别垂直设置有一个定位销（2702），定位销（2702）能够与工作定位孔（25）和折叠定位孔（26）相配合。

4.如权利要求3所述的坑道钻机多级折叠钻杆固定装置，其特征在于，所述的钻杆动力头（14）、第一钻杆支撑架（15）和第二钻杆支撑架（16）的底部均设置有一对与运动导轨（12）相配合的卡槽（28）。

5.如权利要求1所述的坑道钻机多级折叠钻杆固定装置，其特征在于，所述的前端固定平台（3）、中间进给平台（4）和后端进给平台（5）之间的接触面为楔形面。

6.如权利要求5所述的坑道钻机多级折叠钻杆固定装置，其特征在于，所述的楔形面与底座的夹角为30°～60°。