CN113622843B - 一种煤矿钻机用剪式胶囊液压密封通水器 - Google Patents

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Abstract

本发明属于机械设计领域，涉及一种煤矿钻机用剪式胶囊液压密封通水器包括与水辫连接的胶囊密封装置，以及与该胶囊密封装置连接的夹紧装置；钻杆贯穿于水辫、胶囊密封装置以及夹紧装置内，夹紧装置包括通过紧固件与胶囊密封装置固定连接的夹紧座，以及配合设置在夹紧座内的剪刀式夹紧机构与活塞。本发明利用剪刀式夹紧机构和柔性胶套对钻杆和水辫腔进行夹紧密封，每次添加钻杆无需反复拆卸水辫，从而提高工作效率、降低劳动强度，消除安全隐患。

Description

一种煤矿钻机用剪式胶囊液压密封通水器
技术领域
本发明属于机械设计领域，涉及一种煤矿钻机用剪式胶囊液压密封通水器。
背景技术
水辫是煤矿钻机的主要零件，用于钻进过程中向孔内输送具有一定压力的水或空气，从而实现钻孔排渣和钻具冷却。现有的通水方式是将水辫接头固定在钻杆的末端，每次添加钻杆前必须拆下水辫，添加完成后又要装回水辫，此过程基本上都是人工通过管钳等拆卸工具完成，其工作效率低，安全隐患大。目前拆装水辫主要是利用动力头旋转钻杆，使钻杆与水辫产生相对反向的旋转，从而旋紧或者松开螺纹，无法解决添加钻杆需反复拆卸水辫接头的情况。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种煤矿钻机用剪式胶囊液压密封通水器，通过夹紧装置和胶囊密封装置将钻杆与水辫旋转密封，解决每次添加钻杆需反复拆卸水辫，从而引起的工作效率低、安全隐患大等问题。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种煤矿钻机用剪式胶囊液压密封通水器，包括与水辫连接的胶囊密封装置，以及与该胶囊密封装置连接的夹紧装置；
钻杆贯穿于水辫、胶囊密封装置以及夹紧装置内，夹紧装置包括通过紧固件与胶囊密封装置固定连接的夹紧座，以及配合设置在夹紧座内的剪刀式夹紧机构与活塞。
可选的，夹紧座的侧壁上在活塞朝向水辫一侧外还开设有驱动活塞用的压力流体孔。
可选的，剪刀式夹紧机构包括固定在夹紧座内的夹紧固定板，作用于钻杆的夹紧卡瓦，以及设置在夹紧固定板与夹紧卡瓦之间的第一夹紧连接板与第二夹紧连接板；第一夹紧连接板与第二夹紧连接板交叉设置，其交点处设置有夹紧轴。
可选的，夹紧固定板上开设有第一条形孔，第一夹紧连接板的一端设置在第一条形孔内并与活塞连接，另一端与夹紧卡瓦铰接；夹紧卡瓦上开设有与第一条形孔同侧设置的第二条形孔，第二夹紧连接板的一端设置在第二条形孔内，另一端与夹紧卡瓦铰接。
可选的，夹紧装置上还设置有回弹装置，该回弹装置包括但不限于卡瓦之间通过碟簧连接、卡瓦与夹紧座通过碟簧连接、活塞与夹紧固定板之间通过碟簧连接、在夹紧座上开设回弹压力流体口与活塞配合回弹。
可选的，夹紧座在远离胶囊密封装置的一端上通过螺钉固定安装有端盖，端盖与夹紧座之间形成有剪刀式夹紧机构沿径向通过的通道，活塞与剪刀式夹紧机构垂直布置。
可选的，水辫包括水辫内转轴以及设置在该水辫内转轴外的水辫壳体，水辫内转轴与胶囊密封装置固定连接。
可选的，胶囊密封装置包括胶套安装座以及设置在胶套安装座内的胶套体，胶套安装座通过紧固件分别与水辫、夹紧装置固定。
可选的，胶套安装座上开设有连通胶套体用的压力流体孔。
本发明的有益效果在于：本发明一种煤矿钻机用剪式胶囊液压密封通水器，利用剪刀式夹紧机构和柔性胶套对钻杆和水辫腔进行夹紧密封，每次添加钻杆无需反复拆卸水辫，从而提高工作效率、降低劳动强度，消除安全隐患。
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为本发明一种煤矿钻机用剪式胶囊液压密封通水器的结构示意图；
图2为本发明一种煤矿钻机用剪式胶囊液压密封通水器的剪刀式夹紧机构示意图；
图3为本发明一种煤矿钻机用剪式胶囊液压密封通水器的安装示意图。
附图标记：端盖1、剪刀式夹紧机构2、夹紧固定板21、夹紧轴22、第一夹紧连接板23、第二夹紧连接板24、夹紧卡瓦25、夹紧座3、活塞4、胶套安装座5、胶套体6、水辫内转轴7、水辫壳体8、钻杆9。
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3，为一种煤矿钻机用剪式胶囊液压密封通水器，包括与水辫连接的胶囊密封装置，以及与该胶囊密封装置连接的夹紧装置；钻杆9贯穿于水辫、胶囊密封装置以及夹紧装置内，夹紧装置包括通过紧固件与胶囊密封装置固定连接的夹紧座3，以及配合设置在夹紧座3内的剪刀式夹紧机构2与活塞4。夹紧座3的侧壁上在活塞4朝向水辫一端的外侧还开设有驱动活塞4用的压力流体孔。剪刀式夹紧机构2包括固定在夹紧座3内的夹紧固定板21，作用于钻杆9的夹紧卡瓦25，以及设置在夹紧固定板21与夹紧卡瓦25之间的第一夹紧连接板23与第二夹紧连接板24；第一夹紧连接板23与第二夹紧连接板24交叉设置，其交点处设置有夹紧轴22。夹紧固定板21上开设有第一条形孔，第一夹紧连接板23的一端设置在第一条形孔内并与活塞4连接，另一端与夹紧卡瓦25铰接；夹紧卡瓦25上开设有与第一条形孔同侧设置的第二条形孔，第二夹紧连接板24的一端设置在第二条形孔内，另一端与夹紧卡瓦25铰接。夹紧座3在远离胶囊密封装置的一端上通过螺钉固定安装有端盖1，端盖1与夹紧座3之间形成有剪刀式夹紧机构2沿径向通过的通道，活塞4与剪刀式夹紧机构2垂直布置。水辫包括水辫内转轴7以及设置在该水辫内转轴7外的水辫壳体8，水辫内转轴7与胶囊密封装置固定连接。胶囊密封装置包括胶套安装座5以及设置在胶套安装座5内的胶套体6，胶套安装座5通过紧固件分别与水辫、夹紧装置固定。胶套安装座5上开设有连通胶套体6用的压力流体孔。
在本实施例中，夹紧装置上还设置有回弹装置，该回弹装置设置为活塞4与夹紧固定板21之间通过碟簧连接，即在活塞4上缠有碟簧；同时夹紧座3上开设回弹压力流体口与活塞4配合，当需要回弹时，可向回弹压力流体口注入压力液体，推动活塞4回弹即可。
在本实施例中，条形孔的长度根据夹紧卡瓦25的移动距离设置，确保夹紧卡瓦25能抱紧钻杆9。
本发明在使用时，压力流体经过夹紧座3上的压力流体孔，推动活塞4运动，活塞4带动第一夹紧连接板23在夹紧固定板21的条形孔中滑动，从而推动夹紧卡瓦25沿着径向移动，抱紧钻杆9，压力流体经过胶套安装座5上的压力流体孔进入胶套体6与胶套安装座5之间形成的密闭空间内使胶套体6发生弹性变形，并抱紧钻杆9。钻杆9外壁被胶套体6分隔为两个空间，靠近水辫端的钻杆9外壁被胶套密封从而使钻杆9内腔与水辫联通。当经过夹紧座3的压力流体卸压后，活塞4在回弹装置的作用下恢复到初始位置，夹紧卡瓦25松开钻杆9，当经过胶套安装座5的压力流体卸压后胶套体6恢复到初始状态，松开钻杆9。端盖1通过螺钉与夹紧座3连接，夹紧座3通过螺钉与胶套安装座5连接，胶套安装座5通过螺钉连接在水辫内转轴7上，水辫内转轴7与水辫壳体8可发生相对转动，此装置可完成钻杆9与水辫的旋转密封。
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 (4)

1.一种煤矿钻机用剪式胶囊液压密封通水器，其特征在于：包括与水辫连接的胶囊密封装置，以及与该胶囊密封装置连接的夹紧装置；钻杆贯穿于水辫、胶囊密封装置以及夹紧装置内，夹紧装置包括通过紧固件与胶囊密封装置固定连接的夹紧座，以及配合设置在夹紧座内的剪刀式夹紧机构与活塞；夹紧座的侧壁上在活塞朝向水辫一侧外还开设有驱动活塞用的压力流体孔，剪刀式夹紧机构包括固定在夹紧座内的夹紧固定板，作用于钻杆的夹紧卡瓦，以及设置在夹紧固定板与夹紧卡瓦之间的第一夹紧连接板与第二夹紧连接板；第一夹紧连接板与第二夹紧连接板交叉设置，其交点处设置有夹紧轴；胶囊密封装置包括胶套安装座以及设置在胶套安装座内的胶套体，胶套安装座通过紧固件分别与水辫、夹紧装置固定；胶套安装座上开设有连通胶套体用的压力流体孔。
2.根据权利要求1所述的一种煤矿钻机用剪式胶囊液压密封通水器，其特征在于：夹紧固定板上开设有第一条形孔，第一夹紧连接板的一端设置在第一条形孔内并与活塞连接，另一端与夹紧卡瓦铰接；夹紧卡瓦上开设有与第一条形孔同侧设置的第二条形孔，第二夹紧连接板的一端设置在第二条形孔内，另一端与夹紧卡瓦铰接。
3.根据权利要求1所述的一种煤矿钻机用剪式胶囊液压密封通水器，其特征在于：夹紧座在远离胶囊密封装置的一端上通过螺钉固定安装有端盖，端盖与夹紧座之间形成有剪刀式夹紧机构沿径向通过的通道，活塞与剪刀式夹紧机构垂直布置。
4.根据权利要求1所述的一种煤矿钻机用剪式胶囊液压密封通水器，其特征在于：水辫包括水辫内转轴以及设置在该水辫内转轴外的水辫壳体，水辫内转轴与胶囊密封装置固定连接。
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