CN110273643A - 一种冲击式多功能机载钻机 - Google Patents

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Abstract

本发明属于煤矿开拓机械技术领域，用于施工煤矿井下硬岩岩巷爆破钻孔及锚杆和锚索支护作业中的各种钻孔，提供一种冲击式多功能机载钻机。技术方案包括定位油缸、推进滑道压块、滑道座、推进滑道、推进油缸、夹持器、钻杆支扶、钻杆支扶座、滑道顶板、滑道、滑道压块、滑道底板、正反转大扭矩传递装置、冲击式凿岩钻机、凿岩钻机固定板、固定板滑道压块、一级油缸、二级油缸、链条总成、集成阀组组成；本发明具有凿岩速度快、冲击效率高、噪音小、不易卡钻、美观、灵活有效避免了相撞，保护了推进器，极大地减少了外露油管的数量，避免油管挤压的情况发生，提升了钻机的整体性能等优点。

Description

一种冲击式多功能机载钻机
技术领域
本发明属于煤矿开拓机械技术领域，用于施工煤矿井下硬岩岩巷爆破钻孔及锚杆和锚索支护作业中的各种钻孔，提供一种冲击式多功能机载钻机。
背景技术
近几年来，随着我国国民经济的迅猛发展，对煤炭的需求也快速增长，因此提高硬岩岩巷的掘进效率成了重中之重。在硬岩岩巷掘进中岩石硬度高，一般硬度系数为f6～f10，个别能达到f14甚至更高，普通旋转式钻孔机载钻机随岩石硬度的增加零部件损耗急剧上升，磨损严重，更换配件频繁，钻头损耗大，造成掘进成本上升，且工人在临时支护下作业时间增加，存在较大的安全隐患。综上所述，这种普通支护钻孔工艺掘进效率低，工人劳动强度大、安全性差，已经不适应现代化矿井的生产需要。
发明内容
本发明的目的是针对硬岩岩巷掘进的现状和存在的问题，提供一种能实现高效锚杆支护，具备施工锚杆孔、锚索孔和爆破钻孔的冲击式多功能机载钻机，它与钻车或掘进机配合使用，可用于岩巷掘进工作面凿岩钻孔作业。本机载钻机采用冲击凿岩模式，扭矩大、速度快、效率高，集多种功能于一体，可实现钻前定位、钻杆扶持、机械化拆卸钻杆、二级行程放大、钻进补偿、正反转大扭矩传递、冲击钻孔等多项功能。
为实现上述目的本发明所采取的技术方案是：一种冲击式多功能机载钻机，该冲击式多功能机载钻机包括定位油缸、推进滑道压块、滑道座、推进滑道、推进油缸、夹持器、钻杆支扶、钻杆支扶座、滑道顶板、滑道、滑道压块、滑道底板、正反转大扭矩传递装置、冲击式凿岩钻机、凿岩钻机固定板、固定板滑道压块、一级油缸、二级油缸、链条总成、集成阀组组成；所述滑道底板的内部安装定位油缸和集成阀组互相连通的油路；定位油缸的一端固定于滑道底板的下端，另一端与夹持器相连，定位油缸内部设有与夹持器连接的油路；滑道座的一端固定在滑道底板的底部，另一端与推进滑道压块连接，推进油缸的一端与滑道底板连接，另一端与推进滑道连接，通过推进油缸的前后伸缩，带动滑道座沿推进滑道前后滑动，实现冲击式凿岩钻机行程补偿的功能；钻杆支扶插装在钻杆支扶座内，方便钻杆定位；滑道顶板一端与钻杆支扶座相连，另一端与滑道相固定；所述滑道、滑道压块安装在滑道底板的上方；一级油缸的一端固定在滑道的侧面，另一端与链条总成连接，链条总成的一端安装在滑道内部的中间位置，另一端与一级油缸相连，通过一级油缸前后伸缩带动链条总成在滑道内前后滑动实现行程两倍放大功能；二级油缸的一端与滑道的侧面固定，另一端与滑道顶板连接，通过二级油缸的前后伸缩带动滑道前后滑动；滑道顶板、二级油缸内部设有一级油缸所需油路，以实现一级油缸与二级油缸联动；通过一级油缸、二级油缸联合推进，实现冲击式凿岩钻机前后大行程滑动；凿岩钻机固定板、固定板滑道压块安装在滑道上方，凿岩钻机固定板一端与链条总成连接固定，另一端与冲击式凿岩钻机安装固定；所述正反转大扭矩传递装置安装在凿岩钻机的前端，实现冲击钻孔、钻杆推进过程中的大扭矩传递功能。
进一步地，所述夹持器由夹持器架、夹持臂、夹持油缸、连杆、夹持座组成；所述夹持器架固定在定位油缸的前端，夹持器架内部设有夹持油缸所需油路；所述夹持臂为两个，分别左右对称布置在夹持器架内；连杆为两个，左右对称布置，连杆的一端与夹持臂连接，另一端与夹持油缸连接；夹持座为两个，成左右对称布置，安装在夹持臂的端部位置；夹持油缸的一端固定在夹持器架上，另一端与连杆连接，夹持油缸的上下伸缩，通过连杆带动夹持臂运动，实现夹持座开合，从而实现夹持器机械化拆卸钻杆的目的。
进一步地，所述的正反转大扭矩传递装置由钎尾、变径套、六方连接套及轴用弹性挡圈组成，在所述的钎尾与变径套的外壁上分别设有第一外六方与第二外六方，在六方连接套的内部轴向开设有通长的内六方Ⅰ，设在钎尾与变径套外壁上的第一外六方与第二外六方套在六方连接套内表面的内六方Ⅰ内，钎尾的一端与钻机相连接，另一端设有左旋波形螺纹阴螺纹，并与变径套一端的波形螺纹阳螺纹配合，钎尾的内腔设有冷却水通道，方便冷却水通过；在变径套的中间部位设有轴用弹性挡圈的安装槽，轴用弹性挡圈设在安装槽内，在轴向方向上对六方连接套起到限位作用，防止六方连接套在轴向方向窜动。
进一步地，在所述变径套的另一端内腔也开设有内六方Ⅱ，便于与钻杆相连接。
本发明具有以下优点：
第一、本发明采用冲击式凿岩钻机，以高压油为动力源，具有凿岩速度快、冲击效率高、噪音小、不易卡钻等优点。
第二、本发明采用集成化油路设计。将油路集成到结构件内部，极大地减少了外露油管的数量，避免油管挤压的情况发生，提升了钻机的整体性能，更加美观、灵活。
第三、本发明采用模块化结构控制方式设计。充分考虑一、二级油缸与定位油缸在推进过程中发生碰撞的情况，一级油缸与二级油缸采用串联联动的形式，定位油缸与夹持油缸油路集中到集成阀组内进行控制，当一、二级油缸或者定位油缸单独动作时，滑道底板与夹持器互相接触，会产生一定的压力使油缸自动卸荷，有效避免了相撞，保护了推进器。
第四、本发明采用冲击式凿岩钻机，配合集成化油路和模块化结构控制，具有运转灵活、控制方便、工作效率高、钻进速度快、作业环境好等优点，通过将该机载钻机与钻车或掘进机相配套使用，解决了硬岩巷道高效锚杆支护和掘进的难题。
附图说明
图1、图2是本发明的结构示意图；
图3是夹持器的结构示意图。
图4是本发明中正反转大扭矩传递装置的结构示意图；
图5是图4的内部剖视图；
图6是本发明的正反转大扭矩传递装置的钎尾结构示意图；
图7是本发明的正反转大扭矩传递装置的变径套结构示意图；
图8是本发明的正反转大扭矩传递装置的六方连接套结构示意图。
具体实施方式
如图1、图2所示，本实施例所述一种冲击式多功能机载钻机，该冲击式多功能机载钻机包括定位油缸9－20－1、推进滑道压块9－20－2、滑道座9－20－3、推进滑道9－20－4、推进油缸9－20－5、夹持器9－20－6、钻杆支扶9－20－7、钻杆支扶座9－20－8、滑道顶板9－20－9、滑道9－20－10、滑道压块9－20－11、滑道底板12、正反转大扭矩传递装置13、冲击式凿岩钻机14、凿岩钻机固定板15、固定板滑道压块16、一级油缸17、二级油缸18、链条总成19、集成阀组20组成；所述滑道底板9－20－12的内部安装定位油缸9－20－1和集成阀组20互相连通的油路；定位油缸9－20－1的一端固定于滑道底板9－20－12的下端，另一端与夹持器9－20－6相连，定位油缸9－20－1内部设有与夹持器9－20－6连接的油路；滑道座9－20－3的一端固定在滑道底板9－20－12的底部，另一端与推进滑道压块9－20－2连接，推进油缸9－20－5的一端与滑道底板9－20－12连接，另一端与推进滑道9－20－4连接，通过推进油缸9－20－5的前后伸缩，带动滑道座9－20－3沿推进滑道9－20－4前后滑动，实现冲击式凿岩钻机14行程补偿的功能；钻杆支扶9－20－7插装在钻杆支扶座9－20－8内，方便钻杆定位；滑道顶板9－20－9一端与钻杆支扶座9－20－8相连，另一端与滑道9－20－10相固定；所述滑道9－20－10、滑道压块9－20－11安装在滑道底板12的上方；一级油缸17的一端固定在滑道9－20－10的侧面，另一端与链条总成19连接，链条总成19的一端安装在滑道9－20－10内部的中间位置，另一端与一级油缸17相连，通过一级油缸17前后伸缩带动链条总成19在滑道9－20－10内前后滑动实现行程两倍放大功能；二级油缸18的一端与滑道9－20－10的侧面固定，另一端与滑道顶板9－20－9连接，通过二级油缸18的前后伸缩带动滑道9－20－10前后滑动；滑道顶板9－20－9、二级油缸18内部设有一级油缸17所需油路，以实现一级油缸17与二级油缸18联动；通过一级油缸17、二级油缸18联合推进，实现冲击式凿岩钻机14前后大行程滑动；凿岩钻机固定板15、固定板滑道压块16安装在滑道9－20－10上方，凿岩钻机固定板15一端与链条总成19连接固定，另一端与冲击式凿岩钻机14安装固定；所述正反转大扭矩传递装置13安装在凿岩钻机14的前端，实现冲击钻孔、钻杆推进过程中的大扭矩传递功能。
如图3所示，所述夹持器9－20－6由夹持器架21、夹持臂22、夹持油缸23、连杆24、夹持座25组成；所述夹持器架21固定在定位油缸9－20－1的前端，夹持器架21内部设有夹持油缸23所需油路；所述夹持臂22为两个，分别左右对称布置在夹持器架21内；连杆24为两个，左右对称布置，连杆24的一端与夹持臂22连接，另一端与夹持油缸23连接；夹持座25为两个，成左右对称布置，安装在夹持臂22的端部位置；夹持油缸23的一端固定在夹持器架21上，另一端与连杆24连接，夹持油缸23的上下伸缩，通过连杆24带动夹持臂22运动，实现夹持座25开合，从而实现夹持器9－20－6机械化拆卸钻杆的目的。
如图4至图8所示，所述的正反转大扭矩传递装置13由钎尾13－1、变径套13－2、六方连接套13－3及轴用弹性挡圈13－4组成，在所述的钎尾13－1与变径套13－2的外壁上分别设有第一外六方13－6与第二外六方13－9，在六方连接套13－3的内部轴向开设有通长的内六方Ⅰ13－12，设在钎尾13－1与变径套13－2外壁上的第一外六方13－6与第二外六方13－9套在六方连接套13－3内表面的内六方Ⅰ13－12内，钎尾13－1的一端与钻机相连接，另一端设有左旋波形螺纹阴螺纹13－7，并与变径套13－2一端的波形螺纹阳螺纹13－8配合，钎尾13－1的内腔设有冷却水通道13－5，方便冷却水通过；在变径套13－2的中间部位设有轴用弹性挡圈13－4的安装槽10，轴用弹性挡圈13－4设在安装槽13－10内，在轴向方向上对六方连接套13－3起到限位作用，防止六方连接套13－3在轴向方向窜动。在所述变径套13－2的另一端内腔也开设有内六方Ⅱ13－11，便于与钻杆相连接。

Claims (4)

1.一种冲击式多功能机载钻机，其特征是：该冲击式多功能机载钻机包括定位油缸(9－20－1)、推进滑道压块(9－20－2)、滑道座(9－20－3)、推进滑道(9－20－4)、推进油缸(9－20－5)、夹持器(9－20－6)、钻杆支扶(9－20－7)、钻杆支扶座(9－20－8)、滑道顶板(9－20－9)、滑道(9－20－10)、滑道压块(9－20－11)、滑道底板(12)、正反转大扭矩传递装置(13)、冲击式凿岩钻机(14)、凿岩钻机固定板(15)、固定板滑道压块(16)、一级油缸(17)、二级油缸(18)、链条总成(19)、集成阀组(20)组成；所述滑道底板(9－20－12)的内部安装定位油缸(9－20－1)和集成阀组(20)互相连通的油路；定位油缸(9－20－1)的一端固定于滑道底板(9－20－12)的下端，另一端与夹持器(9－20－6)相连，定位油缸(9－20－1)内部设有与夹持器(9－20－6)连接的油路；滑道座(9－20－3)的一端固定在滑道底板(9－20－12)的底部，另一端与推进滑道压块(9－20－2)连接，推进油缸(9－20－5)的一端与滑道底板(9－20－12)连接，另一端与推进滑道(9－20－4)连接，通过推进油缸(9－20－5)的前后伸缩，带动滑道座(9－20－3)沿推进滑道(9－20－4)前后滑动，实现冲击式凿岩钻机(14)行程补偿的功能；钻杆支扶(9－20－7)插装在钻杆支扶座(9－20－8)内，方便钻杆定位；滑道顶板(9－20－9)一端与钻杆支扶座(9－20－8)相连，另一端与滑道(9－20－10)相固定；所述滑道(9－20－10)、滑道压块(9－20－11)安装在滑道底板(12)的上方；一级油缸(17)的一端固定在滑道(9－20－10)的侧面，另一端与链条总成(19)连接，链条总成(19)的一端安装在滑道(9－20－10)内部的中间位置，另一端与一级油缸(17)相连，通过一级油缸(17)前后伸缩带动链条总成(19)在滑道(9－20－10)内前后滑动实现行程两倍放大功能；二级油缸(18)的一端与滑道(9－20－10)的侧面固定，另一端与滑道顶板(9－20－9)连接，通过二级油缸(18)的前后伸缩带动滑道(9－20－10)前后滑动；滑道顶板(9－20－9)、二级油缸(18)内部设有一级油缸(17)所需油路，以实现一级油缸(17)与二级油缸(18)联动；通过一级油缸(17)、二级油缸(18)联合推进，实现冲击式凿岩钻机(14)前后大行程滑动；凿岩钻机固定板(15)、固定板滑道压块(16)安装在滑道(9－20－10)上方，凿岩钻机固定板(15)一端与链条总成(19)连接固定，另一端与冲击式凿岩钻机(14)安装固定；所述正反转大扭矩传递装置(13)安装在凿岩钻机(14)的前端，实现冲击钻孔、钻杆推进过程中的大扭矩传递功能。
2.根据权利要求1所述的一种冲击式多功能机载钻机，其特征是：所述夹持器(9－20－6)由夹持器架(21)、夹持臂(22)、夹持油缸(23)、连杆(24)、夹持座(25)组成；所述夹持器架(21)固定在定位油缸(9－20－1)的前端，夹持器架(21)内部设有夹持油缸(23)所需油路；所述夹持臂(22)为两个，分别左右对称布置在夹持器架(21)内；连杆(24)为两个，左右对称布置，连杆(24)的一端与夹持臂(22)连接，另一端与夹持油缸(23)连接；夹持座(25)为两个，成左右对称布置，安装在夹持臂(22)的端部位置；夹持油缸(23)的一端固定在夹持器架(21)上，另一端与连杆(24)连接，夹持油缸(23)的上下伸缩，通过连杆(24)带动夹持臂(22)运动，实现夹持座(25)开合，从而实现夹持器(9－20－6)机械化拆卸钻杆的目的。
3.根据权利要求1所述的一种冲击式多功能机载钻机，其特征是：其特征是：所述的正反转大扭矩传递装置(13)由钎尾(13－1)、变径套(13－2)、六方连接套(13－3)及轴用弹性挡圈(13－4)组成，在所述的钎尾(13－1)与变径套(13－2)的外壁上分别设有第一外六方(13－6)与第二外六方(13－9)，在六方连接套(13－3)的内部轴向开设有通长的内六方Ⅰ(13－12)，设在钎尾(13－1)与变径套(13－2)外壁上的第一外六方(13－6)与第二外六方(13－9)套在六方连接套(13－3)内表面的内六方Ⅰ(13－12)内，钎尾(13－1)的一端与钻机相连接，另一端设有左旋波形螺纹阴螺纹(13－7)，并与变径套(13－2)一端的波形螺纹阳螺纹(13－8)配合，钎尾(13－1)的内腔设有冷却水通道(13－5)，方便冷却水通过；在变径套(13－2)的中间部位设有轴用弹性挡圈(13－4)的安装槽(10)，轴用弹性挡圈(13－4)设在安装槽(13－10)内，在轴向方向上对六方连接套(13－3)起到限位作用，防止六方连接套(13－3)在轴向方向窜动。
4.根据权利要求3所述的一种冲击式多功能机载钻机，其特征是：在所述变径套(13－2)的另一端内腔也开设有内六方Ⅱ(13－11)，便于与钻杆相连接。
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