CN112610209B - 一种采矿时用于保护掘进钻头的特殊地形掘进装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及挖矿掘进机技术领域，尤其是涉及一种采矿时用于保护掘进钻头的特殊地形掘进装置，包括机身以及位于所述机身内开口向左的掘进腔，所述掘进腔内可转动的设置有花键套轴，所述花键套轴末端固设有用于掘进岩层的钻头，本发明提供一种采矿时用于保护掘进钻头的特殊地形掘进装置，可实现自动化掘进钻开岩层，在掘进过程中通过钻头轴内部的减震块以及钻机两侧的弹簧和气囊设计将钻头震动尽可能减少，阻止其在工作过程中对岩壁的额外损伤，通过监控摄像监控过程中的岩层情况，到达指定位置后拨开后方经过区域的岩石并自动护理钻头减少其疲劳程度，遇到塌陷区域可及时收回钻头换成击锤将前方障碍物推开，防止其影响掘进机正常行进。
Description
技术领域
本发明涉及挖矿掘进机技术领域，尤其是涉及一种采矿时用于保护掘进钻头的特殊地形掘进装置。
背景技术
采掘机械是主要用于井下和露天矿山开采的机械，包括钻炮孔用的钻孔机械；挖装矿岩用的挖掘机械和装卸机械；钻凿天井、竖井和平巷用的掘进机械等，钻孔机械分为凿岩机和钻机两类，钻机又有露天钻机和井下钻机之分。凿岩机是用于在中硬以上的岩石中，钻凿直径为20～100毫米、深度在20米以内炮孔的机械，按其动力不同可分为风动、内燃、液压和电力凿岩机，其中风动凿岩机应用最广；露天钻机按破碎矿岩的工作机构不同，分为钢绳冲击钻机、潜孔钻机、牙轮钻机和旋转钻机，其中钢绳冲击钻机因效率低，已逐渐被其他
钻机代替。
在传统的采矿过程中先是以凿岩机凿开岩层后利用钻机钻出通道，但面对地下不同地段复杂岩层的情况下，若是在凿岩机凿开通道后，掘进机开始掘进时面对前方岩层临时坍塌的情况则需要进行二次操作凿岩机凿开岩层，且钻头在前进过程中旋转的同时会对周围岩层产生极大震动，损坏此处岩石，若是开采的石矿为玉石或金刚石等珍贵岩矿则极有可能在开采过程中造成大量矿石碎裂，为后续工作增加大量成本，因此有必要设计一种采矿时用于保护掘进钻头的特殊地形掘进装置来改善上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采矿时用于保护掘进钻头的特殊地形掘进装置，能够克服现有技术的上述缺陷，从而提高设备的实用性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明的一种采矿时用于保护掘进钻头的特殊地形掘进装置，包括机身以及位于所述机身内开口向左的掘进腔，所述掘进腔内可转动的设置有花键套轴，所述花键套轴末端固设有用于掘进岩层的钻头，所述花键套轴内表面花键配合连接有花键轴，所述花键套轴转动设置于移动块内，外表面固设有震动齿，所述移动块内固设有用于减少所述震动齿在钻井过程中震动的减震棉，所述掘进腔内设有当所述钻头掘进的同时利用所述震动齿和所述减震棉的配合减少传递至所述机身的减震装置，减少了震动的传递也可使所述钻头在掘进的过程中更为稳定，且随着所述移动块的右移亦可十分方便地将所述钻头收回至所述掘进腔内，所述机身下侧端壁内设有开口向下的前进腔，所述前进腔内可转动的设置有通过两对传动链传动连接在所述钻头启动的同时带动所述机身前进或后退的两对链轮，，所述机身上侧端壁内设有第一移动腔，所述第一移动腔内可左右移动的设置有齿条，所述齿条向左延伸末端固设有用于击开坚固岩石的击锤，所述第一移动腔内设有当所述钻头收回时候使所述击锤左右往复移动将前方岩石击开且利用固设于所述齿条顶端的监控器随时监视的击石装置，所述机身前后端固设有对称的固定块，所述固定块内设有开口向外的第二移动腔，所述第二移动腔内可前后移动的设置有贴紧墙壁的滑块，所述第二移动腔内端设有开口向外的气腔，所述气腔内固设有气囊，所述滑块和所述气囊之间弹性连接有减震弹簧，配合所述机身的前进或后退动作，所述气囊和所述减震弹簧极大保证了对两侧岩壁的额外影响，所述机身后侧端壁内设有开口向下且前后对称的第三移动腔，所述第三移动腔内设有通过可转动的滚筒外表面固设的开口向外的圆槽在到达一定位置收回钻头时使下方的拨块左右移动拨开两侧岩石的拨土装置，保证后方道路通畅。
进一步地，所述花键轴向右延伸动力连接于电机，延伸至第一传动腔内，外表面固设有不完全离合轮，所述不完全离合轮内可转动的设置有转盘，所述转盘与所述不完全离合轮内壁之间设有与所述转盘接触的滚珠，所述滚珠与所述不完全离合轮内壁之间弹性连接有弹簧，所述不完全离合轮上下侧啮合有对称的第一齿轮，所述第一齿轮主轴即螺纹杆向左延伸与所述移动块之间螺纹配合连接，所述掘进腔底端固设有刷子。
进一步地，所述不完全离合轮左侧固设有第一带轮，所述第一传动腔前侧端壁内设有带轮腔，所述带轮腔内可转动的设置有通过传动带与所述第一带轮传动连接的第二带轮，所述第二带轮主轴即第一蜗杆前侧啮合有第一蜗轮，所述第一蜗轮主轴即第二蜗杆向下延伸至前进腔内，左侧的所述链轮主轴外表面固设有与所述第二蜗杆啮合的第二蜗轮，所述花键轴向右延伸至第二传动腔内，外表面固设有左右对称的扇形锥齿轮，所述第二传动腔内可转动的设置有与所述扇形锥齿轮啮合的传动锥齿轮，所述传动锥齿轮主轴向上延伸至所述第二移动腔内，末端固设有与所述齿条啮合的第二齿轮，所述击锤左端固设有破碎齿。
进一步地，所述花键轴向右延伸至第三传动腔内，外表面固设有凸轮，所述第三传动腔顶端固设有防止腔内液体流出的封闭板，后侧端壁内设有用于添加掘进液的阀门，所述凸轮顶端与可上下移动的挤压块接触，所述第三传动腔与所述钻头之前通过水管固定连接，所述水管外表面固设有喷液泵。
进一步地，所述滚筒主轴向内延伸至所述齿轮腔内，外表面固设有第三蜗轮，所述第三蜗轮与所述花键轴之间通过第三蜗轮蜗杆形式啮合，所述拨块顶端固设有位于所述圆槽内的圆销，便于控制所述拨块前后往复移动。
本发明的有益效果：本发明提供一种采矿时用于保护掘进钻头的特殊地形掘进装置，可实现自动化掘进钻开岩层，在掘进过程中通过钻头轴内部的减震块以及钻机两侧的弹簧和气囊设计将钻头震动尽可能减少，阻止其在工作过程中对岩壁的额外损伤，通过监控摄像监控过程中的岩层情况，到达指定位置后拨开后方经过区域的岩石并自动护理钻头减少其疲劳程度，遇到塌陷区域可及时收回钻头换成击锤将前方障碍物推开，防止其影响掘进机正常行进。
附图说明
为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
图1是本发明的一种采矿时用于保护掘进钻头的特殊地形掘进装置的整体结构示意图。
图2是图1中A-A的结构示意图。
图3是图1中B-B的结构示意图。
图4是图1中C-C的结构示意图。
图5是图1中D-D的结构示意图。
图6是图1中E-E的结构示意图。
图7是图1中F-F的结构示意图。
图8是图2中拨块的结构示意图。
具体实施方式
下面结合图1-8对本发明进行详细说明，其中，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。
结合附图1-8所述的一种采矿时用于保护掘进钻头的特殊地形掘进装置，包括机身10以及位于所述机身10内开口向左的掘进腔70，所述掘进腔15内可转动的设置有花键套轴19，所述花键套轴19末端固设有用于掘进岩层的钻头15，所述花键套轴19内表面花键配合连接有花键轴24，所述花键套轴19转动设置于移动块22内，外表面固设有震动齿25，所述移动块22内固设有用于减少所述震动齿25在钻井过程中震动的减震棉23，所述掘进腔70内设有当所述钻头15掘进的同时利用所述震动齿25和所述减震棉23的配合减少传递至所述机身10的减震装置201，减少了震动的传递也可使所述钻头15在掘进的过程中更为稳定，且随着所述移动块22的右移亦可十分方便地将所述钻头15收回至所述掘进腔70内，所述机身10下侧端壁内设有开口向下的前进腔11，所述前进腔11内可转动的设置有通过两对传动链13传动连接在所述钻头15启动的同时带动所述机身10前进或后退的两对链轮12，，所述机身10上侧端壁内设有第一移动腔29，所述第一移动腔29内可左右移动的设置有齿条27，所述齿条27向左延伸末端固设有用于击开坚固岩石的击锤14，所述第一移动腔29内设有当所述钻头15收回时候使所述击锤14左右往复移动将前方岩石击开且利用固设于所述齿条27顶端的监控器28随时监视的击石装置202，所述机身10前后端固设有对称的固定块50，所述固定块50内设有开口向外的第二移动腔52，所述第二移动腔52内可前后移动的设置有贴紧墙壁的滑块51，所述第二移动腔52内端设有开口向外的气腔53，所述气腔53内固设有气囊54，所述滑块51和所述气囊54之间弹性连接有减震弹簧49，配合所述机身10的前进或后退动作，所述气囊54和所述减震弹簧49极大保证了对两侧岩壁的额外影响，所述机身10后侧端壁内设有开口向下且前后对称的第三移动腔56，所述第三移动腔56内设有通过可转动的滚筒57外表面固设的开口向外的圆槽59在到达一定位置收回钻头时使下方的拨块60左右移动拨开两侧岩石的拨土装置203，保证后方道路通畅。
有益地，所述花键轴24向右延伸动力连接于电机66，延伸至第一传动腔37内，外表面固设有不完全离合轮42，所述不完全离合轮42内可转动的设置有转盘38，所述转盘38与所述不完全离合轮42内壁之间设有与所述转盘38接触的滚珠40，所述滚珠40与所述不完全离合轮42内壁之间弹性连接有弹簧41，所述不完全离合轮42上下侧啮合有对称的第一齿轮39，所述第一齿轮39主轴即螺纹杆26向左延伸与所述移动块22之间螺纹配合连接，所述掘进腔70底端固设有刷子21。
有益地，所述不完全离合轮42左侧固设有第一带轮35，所述第一传动腔37前侧端壁内设有带轮腔71，所述带轮腔71内可转动的设置有通过传动带36与所述第一带轮35传动连接的第二带轮34，所述第二带轮34主轴即第一蜗杆72前侧啮合有第一蜗轮73，所述第一蜗轮73主轴即第二蜗杆74向下延伸至前进腔11内，左侧的所述链轮12主轴外表面固设有与所述第二蜗杆74啮合的第二蜗轮75，所述花键轴24向右延伸至第二传动腔43内，外表面固设有左右对称的扇形锥齿轮44，所述第二传动腔43内可转动的设置有与所述扇形锥齿轮44啮合的传动锥齿轮45，所述传动锥齿轮45主轴向上延伸至所述第二移动腔29内，末端固设有与所述齿条27啮合的第二齿轮30，所述击锤30左端固设有破碎齿16。
有益地，所述花键轴24向右延伸至第三传动腔32内，外表面固设有凸轮47，所述第三传动腔32顶端固设有防止腔内液体流出的封闭板31，后侧端壁内设有用于添加掘进液的阀门33，所述凸轮47顶端与可上下移动的挤压块46接触，所述第三传动腔32与所述钻头15之前通过水管18固定连接，所述水管18外表面固设有喷液泵17。
有益地，所述滚筒57主轴向内延伸至所述齿轮腔55内，外表面固设有第三蜗轮58，所述第三蜗轮58与所述花键轴24之间通过第三蜗轮蜗杆形式啮合，所述拨块60顶端固设有位于所述圆槽59内的圆销61，便于控制所述拨块60前后往复移动。
本实施例所述固定连接方法包括但不限于螺栓固定、焊接等方法。
整个装置的机械动作的顺序 ：
当本发明的设备开始工作时，开启所述阀门33装入掘进机护养液启动所述电机66带动所述花键轴24转动，由于工作场景为玉石等较为珍贵石材的开采区域，掘进钻头转速不需要过高，此时由于所述滚珠40未与所述不完全离合轮42接触则所述不完全离合轮42不产生转动，所述花键轴24带动所述第一带轮35转动，从而带动所述第二带轮34转动，从而带动所述第一蜗杆72转动，从而带动所述第一蜗轮73转动，从而带动所述第二蜗杆74转动，从而带动所述第二蜗轮75转动，从而带动所述链轮12转动，从而带动所述传动链13转动使所述机身10前进，所述花键轴24转动带动所述花键套轴19转动，从而带动所述钻头15转动将前方岩土钻开前进，该过程中所述监控器28一直处于工作状态随时查看周围是否有异常情况发生，到达指定位置之后将所述电机66快速正反转使所述不完全离合轮42与所述滚珠40接触带动转动，从而带动所述第一齿轮39转动，从而带动所述移动块22左右移动，所述凸轮47转动带动所述挤压板46上下移动将护养液挤压至所述水管18内，开启所述喷液泵17使水流流经所述钻头15周身配合所述刷子21将正在旋转过程中的钻头表面清理一遍，同时所述花键轴24带动所述第三蜗轮58转动，从而带动所述滚筒57转动，从而带动所述拨块60前后往复移动将路径中的石块拨开，方便这片区域通行。
在掘进过程中若是遇到前方塌陷或有硬石头堵路，则加大所述电机66功率，此时所述不完全离合轮42带动所述第一齿轮39转动使所述移动块22右移，同时所述扇形锥齿轮44带动所述传动锥齿轮45往复转动，从而带动所述齿条27左移将前方路面的石块击开，此时所述机身10依然处于前进状态，所述拨块60前后往复移动将经过路面上击开的碎石拨开，之后使装置复位继续前进即可，碎石的过程中，所述滑块51向内移动，经过所述减震弹簧49最终与所述气囊54接触，抵消了大部分冲击力，减少碎石对所述机身10内部和周围岩壁的影响。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种采矿时用于保护掘进钻头的特殊地形掘进装置，包括机身以及位于所述机身内开口向左的掘进腔，其特征在于：所述掘进腔内可转动的设置有花键套轴，所述花键套轴末端固设有用于掘进岩层的钻头，所述花键套轴内表面花键配合连接有花键轴，所述花键套轴转动设置于移动块内，外表面固设有震动齿，所述移动块内固设有用于减少所述震动齿在钻井过程中震动的减震棉，所述掘进腔内设有当所述钻头掘进的同时利用所述震动齿和所述减震棉的配合减少传递至所述机身的减震装置，减少了震动的传递也可使所述钻头在掘进的过程中更为稳定，且随着所述移动块的右移亦可十分方便地将所述钻头收回至所述掘进腔内，所述机身下侧端壁内设有开口向下的前进腔，所述前进腔内可转动的设置有通过两对传动链传动连接在所述钻头启动的同时带动所述机身前进或后退的两对链轮，所述机身上侧端壁内设有第一移动腔，所述第一移动腔内可左右移动的设置有齿条，所述齿条向左延伸末端固设有用于击开坚固岩石的击锤，所述第一移动腔内设有当所述钻头收回时候使所述击锤左右往复移动将前方岩石击开且利用固设于所述齿条顶端的监控器随时监视的击石装置，所述机身前后端固设有对称的固定块，所述固定块内设有开口向外的第二移动腔，所述第二移动腔内可前后移动的设置有贴紧墙壁的滑块，所述第二移动腔内端设有开口向外的气腔，所述气腔内固设有气囊，所述滑块和所述气囊之间弹性连接有减震弹簧，配合所述机身的前进或后退动作，所述气囊和所述减震弹簧极大保证了对两侧岩壁的额外影响，所述机身后侧端壁内设有开口向下且前后对称的第三移动腔，所述第三移动腔内设有通过可转动的滚筒外表面固设的开口向外的圆槽在到达一定位置收回钻头时使下方的拨块左右移动拨开两侧岩石的拨土装置，保证后方道路通畅。
2.如权利要求1所述的一种采矿时用于保护掘进钻头的特殊地形掘进装置，其特征在于：所述花键轴向右延伸动力连接于电机，延伸至第一传动腔内，外表面固设有不完全离合轮，所述不完全离合轮内可转动的设置有转盘，所述转盘与所述不完全离合轮内壁之间设有与所述转盘接触的滚珠，所述滚珠与所述不完全离合轮内壁之间弹性连接有弹簧，所述不完全离合轮上下侧啮合有对称的第一齿轮，所述第一齿轮主轴即螺纹杆向左延伸与所述移动块之间螺纹配合连接，所述掘进腔底端固设有刷子。
3.如权利要求2所述的一种采矿时用于保护掘进钻头的特殊地形掘进装置，其特征在于：所述不完全离合轮左侧固设有第一带轮，左侧的所述链轮主轴外表面固设有通过传动带与所述第一带轮传动连接的第二带轮，所述花键轴向右延伸至第二传动腔内，外表面固设有左右对称的扇形锥齿轮，所述第二传动腔内可转动的设置有与所述扇形锥齿轮啮合的传动锥齿轮，所述传动锥齿轮主轴向上延伸至所述第二移动腔内，末端固设有与所述齿条啮合的第二齿轮，所述击锤左端固设有破碎齿。
4.如权利要求3所述的一种采矿时用于保护掘进钻头的特殊地形掘进装置，其特征在于：所述花键轴向右延伸至第三传动腔内，外表面固设有凸轮，所述第三传动腔顶端固设有防止腔内液体流出的封闭板，后侧端壁内设有用于添加掘进液的阀门，所述凸轮顶端与可上下移动的挤压块接触，所述第三传动腔与所述钻头之前通过水管固定连接，所述水管外表面固设有喷液泵。
5.如权利要求4所述的一种采矿时用于保护掘进钻头的特殊地形掘进装置，其特征在于：所述滚筒主轴向内延伸至所述齿轮腔内，外表面固设有第三蜗轮，所述第三蜗轮与所述花键轴之间通过第三蜗轮蜗杆形式啮合，所述拨块顶端固设有位于所述圆槽内的圆销，便于控制所述拨块前后往复移动。
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