CN110984883A - 带有矿井煤气浓度检测的瓦斯抽采钻机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及煤层钻机技术领域,且公开了带有矿井煤气浓度检测的瓦斯抽采钻机,包括壳体,所述壳体内部的一侧固定连接有电机,所述电机的输出轴端固定连接有联轴器,所述联轴器的一侧固定连接有传动丝杆。通过电机、联轴器、传动丝杆、齿轮齿条的配合,实现卡瓦座的夹紧和分离,快速实现夹持器对钻具的夹紧和松开,提高了工作效率,在卡瓦长期使用之后,在夹持器停止时可以快速、简便的张开卡瓦,便于卡瓦的检测和更换;而且可以给钻杆和钻具提高足够的预紧力,相较于蝶形弹簧,不会发生形变和位移,在遇到较重的钻杆和钻具,或者钻杆晃动时能够提供足够的预警力,避免了因为预警力不足而发生钻具滑脱的情况发生。
Description
技术领域
本发明涉及煤层钻机技术领域,具体为带有矿井煤气浓度检测的瓦斯抽采钻机。
背景技术
目前煤矿井下瓦斯抽采采用带有矿井煤气浓度检测的全液压动力头式瓦斯抽采钻机对煤层进行钻孔,全液压动力头式钻机通常都设置有夹持器,其目的是夹持孔内钻具,防止孔内钻具滑移,必要时还可以与动力头配合进行钻杆的自动拧卸,其中常闭式液压夹持器工作原理如图5:由壳体和卡瓦座组成液压缸,当壳体给油时,卡瓦座在压力油的推动下带动卡瓦座和卡瓦向外轴向移动,此时孔口变大,蝶形弹簧呈压缩状态;放入钻具,停止给压,在蝶形弹簧的弹力作用下推动活塞杆向内移动,实现卡瓦夹紧钻具。
但是液压夹持器在夹持钻具、钻杆过程中依旧存在以下问题:
1、液压夹持器主要由壳体和卡瓦座形成油缸,导致卡瓦座和壳体之间需要高度密封,因此其接触的部位摩擦力较大,而通过给油的方式压缩蝶形弹簧松开钻具,具有一定的滞后性,都导致每次换杆的时间变长,不利于钻井工作的快速、高效进行,其次,由于卡瓦长期与钻杆钻具接触,导致卡瓦严重磨损,需要定期检查和更换,而每次检查更换时都必须给油,使两侧卡瓦分离才能进行检测和更换,不仅浪费时间,而且加大了工作人员的工作量。
2、此类夹持器的加持力完全取决与蝶形弹簧的预紧力,不受油压影响,遇到一些较长较重的钻杆、或者钻杆晃动时,因为蝶形弹簧预紧力不足而发生压缩,导致钻杆、钻具滑脱,对钻井工作和钻具造成影响。
发明内容
针对上述背景技术的不足,本发明提供了带有矿井煤气浓度检测的瓦斯抽采钻机,具备换杆速度快、拆装方便、能够提供足够的预紧力,防止钻具滑脱优点,解决了背景技术提出的问题。
本发明提供如下技术方案:带有矿井煤气浓度检测的瓦斯抽采钻机,包括壳体,所述壳体内部的一侧固定连接有电机,所述电机的输出轴端固定连接有联轴器,所述联轴器的一侧固定连接有传动丝杆,所述传动丝杆通过丝杆螺母与第一伸缩块螺纹连接,所述第一伸缩块上下两端均固定套接有齿轮轴,所述齿轮轴的中部活动套接有第一齿轮,所述第一齿轮的外侧均与壳体两侧设置的齿条啮合,所述第一齿轮的内侧与第二伸缩块外侧设置的齿条啮合,所述第二伸缩块上下两端均活动套接有第二齿轮,所述第二齿轮的内侧与卡瓦座上下两端设置的齿条啮合,所述卡瓦座的一侧固定连接有卡瓦,所述卡瓦座的底部设置有与第二伸缩块活动套接的导向装置。
优选的,所述导向装置包括与卡瓦座固定连接的连接杆、所述连接杆的底部固定连接有滑块、所述滑块与第二伸缩块正面开设的限位槽活动套接。
优选的,所述限位槽为一端为圆形的T形槽,所述滑块为与限位槽一端圆形槽相适配的圆形滑块。
优选的,所述第一齿轮和第二齿轮不在同一平面内。
优选的,所述齿轮轴为一端设置有螺纹的连接轴。
优选的,所述壳体、第一伸缩块、第二伸缩块均为C形钢设置,且第一伸缩块、第二伸缩块内侧均可安装卡瓦。
本发明具备以下有益效果:
1、通过电机、联轴器、传动丝杆、齿轮齿条的配合,实现卡瓦座的夹紧和分离,快速实现夹持器对钻具的夹紧和松开,提高了工作效率,在卡瓦长期使用之后,在夹持器停止时可以快速、简便的张开卡瓦,便于卡瓦的检测和更换;而且可以给钻杆和钻具提高足够的预紧力,相较于蝶形弹簧,不会发生形变和位移,在遇到较重的钻杆和钻具,或者钻杆晃动时能够提供足够的预警力,避免了因为预警力不足而发生钻具滑脱的情况发生。
2、通过将壳体、第一伸缩块、第二伸缩块C型钢的设置,使得壳体、第一伸缩块、第二伸缩块、卡瓦座可以层叠式组合在一起,不仅节省了空间,而且增了卡瓦座的活动距离,同时面对不同规格的钻杆可以快速拆卸第一层卡瓦座,使用第二层伸缩块安装卡瓦,实现夹具的作用,使其能够快速、高效的对不同管径的钻具、钻杆进行夹持固定。
附图说明
图1为本发明结构示意图;
图2为本发明结构导向装置示意图;
图3为本发明结构卡瓦座示意图;
图4为本发明结构第二伸缩块示意图;
图5为现有结构示意图。
图中:1、壳体;2、电机;3、联轴器;4、传动丝杆;5、第一伸缩块;6、丝杆螺母;7、第一齿轮;8、齿轮轴;9、第二伸缩块;10、第二齿轮;11、卡瓦座;12、卡瓦;13、导向装置;1301、连接杆;1302、滑块;1303、限位槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4,带有矿井煤气浓度检测的瓦斯抽采钻机,包括壳体1,壳体1内部的一侧固定连接有电机2,电机2的输出轴端固定连接有联轴器3,联轴器3的一侧固定连接有传动丝杆4,传动丝杆4通过丝杆螺母6与第一伸缩块5螺纹连接,第一伸缩块5上下两端均固定套接有齿轮轴8,齿轮轴8的中部活动套接有第一齿轮7,第一齿轮7的外侧均与壳体1两侧设置的齿条啮合,第一齿轮7的内侧与第二伸缩块9外侧设置的齿条啮合,第二伸缩块9上下两端均活动套接有第二齿轮10,第二齿轮10的内侧与卡瓦座11上下两端设置的齿条啮合,卡瓦座11的一侧固定连接有卡瓦12,卡瓦座11的底部设置有与第二伸缩块9活动套接的导向装置13。
其中,导向装置13包括与卡瓦座11固定连接的连接杆1301、连接杆1301的底部固定连接有滑块1302、滑块1302与第二伸缩块9正面开设的限位槽1303活动套接,当电机2转动使卡瓦座11移动时,在限位槽1303和连接杆1301的作用下对卡瓦座11进行支撑的同时,使其保持齿轮和齿条啮合,不会发生滑脱的情况。
其中,限位槽1303为一端为圆形的T形槽,滑块1302为与限位槽1303一端圆形槽相适配的圆形滑块,当卡瓦12严重磨损时,通过驱动卡瓦座11收缩到最低点,人们可以直接通过限位槽1303的圆形槽口将卡瓦座11取出,便于卡瓦12和卡瓦座11的更换。
其中,第一齿轮7和第二齿轮10不在同一平面内,通过第一齿轮7分别与壳体1侧边上部的齿条和第二伸缩块9侧边上部的齿条啮合,第二齿轮10分别与第一伸缩块5侧边底部的齿条和卡瓦座11侧边底部的齿条啮合,使得第一齿轮7和第二齿轮10上下交错,防止齿轮之间干涉,使第一伸缩块5和第二伸缩块9层叠,便于节省空间,减小夹持器尺寸。
其中,齿轮轴8为一端设置有螺纹的连接轴,便于齿轮轴8的安装和固定,防止齿轮轴8松脱、掉落,方便齿轮的拆卸、安装。
其中,壳体1、第一伸缩块5、第二伸缩块9均为C形钢设置,且第一伸缩块5、第二伸缩块9内侧均可安装卡瓦12,使得壳体1、第一伸缩块5、第二伸缩块9、卡瓦座11的上端面处于同一平面内,可以层叠式组合在一起,不仅节省了空间,而且增了卡瓦座11的活动距离,同时面对不同规格的钻杆可以快速拆卸第一层卡瓦座11,使用第二层伸缩块安装卡瓦12,实现扩大夹具直径的作用,使其能够快速、高效的对不同管径的钻具、钻杆进行夹持固定。
工作原理,当电机2正反转时,在传动丝杆4和丝杆螺母6、齿轮齿条的作用下,推动第一伸缩块5、第二伸缩块9、卡瓦座11同步左右移动,实现卡瓦12对钻具、钻杆的快速夹紧和松开,提高了工作效率,在卡瓦12长期使用之后,在夹持器停止时可以快速、简便的张开卡瓦12,便于卡瓦12的检测和更换;可以给钻杆和钻具提高足够的预紧力,在遇到较重的钻杆和钻具,或者钻杆晃动时能够提供足够的预警力,避免了因为预警力不足而发生钻具滑脱的情况发生。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.带有矿井煤气浓度检测的瓦斯抽采钻机,包括壳体(1),其特征在于:所述壳体(1)内部的一侧固定连接有电机(2),所述电机(2)的输出轴端固定连接有联轴器(3),所述联轴器(3)的一侧固定连接有传动丝杆(4),所述传动丝杆(4)通过丝杆螺母(6)与第一伸缩块(5)螺纹连接,所述第一伸缩块(5)上下两端均固定套接有齿轮轴(8),所述齿轮轴(8)的中部活动套接有第一齿轮(7),所述第一齿轮(7)的外侧均与壳体(1)两侧设置的齿条啮合,所述第一齿轮(7)的内侧与第二伸缩块(9)外侧设置的齿条啮合,所述第二伸缩块(9)上下两端均活动套接有第二齿轮(10),所述第二齿轮(10)的内侧与卡瓦座(11)上下两端设置的齿条啮合,所述卡瓦座(11)的一侧固定连接有卡瓦(12),所述卡瓦座(11)的底部设置有与第二伸缩块(9)活动套接的导向装置(13)。
2.根据权利要求1所述的带有矿井煤气浓度检测的瓦斯抽采钻机,其特征在于:所述导向装置(13)包括与卡瓦座(11)固定连接的连接杆(1301)、所述连接杆(1301)的底部固定连接有滑块(1302)、所述滑块(1302)与第二伸缩块(9)正面开设的限位槽(1303)活动套接。
3.根据权利要求2所述的带有矿井煤气浓度检测的瓦斯抽采钻机,其特征在于:所述限位槽(1303)为一端为圆形的T形槽,所述滑块(1302)为与限位槽(1303)一端圆形槽相适配的圆形滑块。
4.根据权利要求1所述的带有矿井煤气浓度检测的瓦斯抽采钻机,其特征在于:所述第一齿轮(7)和第二齿轮(10)不在同一平面内。
5.根据权利要求1所述的带有矿井煤气浓度检测的瓦斯抽采钻机,其特征在于:所述齿轮轴(8)为一端设置有螺纹的连接轴。
6.根据权利要求1所述的带有矿井煤气浓度检测的瓦斯抽采钻机,其特征在于:所述壳体(1)、第一伸缩块(5)、第二伸缩块(9)均为C形钢设置,且第一伸缩块(5)、第二伸缩块(9)内侧均可安装卡瓦(12)。
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