CN113982500B - 一种煤炭采掘用液压锚杆钻机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种煤炭采掘用液压锚杆钻机，包括钻杆体，所述钻杆体的外侧一端螺纹连接有钻头体，所述钻头体远离钻杆体的一端开设有出水口，所述出水口的内部活动连接有堵位块，所述堵位块靠近钻头体内部的一侧开设有滑槽。通过环形圆柱的直径较小部分的导向作用，使钻杆体和钻头体能够趋于同轴线，再通过环形圆柱直径较大的部分对钻杆体和钻头体之间再次导向，使钻杆体和钻头体进一步趋于同轴线，然后在通过活动块在弹簧的弹性作用下，使活动块在钻杆体的内部推动钻杆体的内壁和钻头体同轴线并固定，为钻杆体和钻头体之间螺纹连接的过程的方向统一提供便利，减少了螺纹连接所虚的时间，提高了连接效率。

Description

一种煤炭采掘用液压锚杆钻机

技术领域

本发明属于煤矿设备技术领域，具体涉及一种煤炭采掘用液压锚杆钻机。

背景技术

液压锚杆钻机由液压系统、马达、钻杆、钻头、泵站电机等结构组成，在工作的过程中，启动泵站电机，进行支腿和马达空运行，再进行定孔位来钻孔并打开水阀开关，令水流经钻杆内部，通过钻头的喷水口通出，使钻进效率会越高，且第一根钻杆结束后接钻杆继续钻进，钻孔达到规定深度后，对钻孔进行冲洗，以冲掉孔内残留岩粉，再继续安装锚杆，最后用锚杆机预紧。

在钻孔前，钻头与钻杆之间的连接，需通过自身顶端和底端的螺纹进行连接，钻杆与钻杆之间的连接，需通过自身顶端和底端的螺纹进行连接并且还需要通过公扣和母扣进行连接，且在上述两种情况连接时，需要通过手持或抬起待连接的钻杆和钻头，使两个工件的轴心线在同一条直线上才能够旋进螺纹内进行连接，稍有歪斜则需要更长时间的抬起过程进行连接，使钻杆与钻头之间和钻杆与钻杆连接的难度加大，且连接时长增加，降低锚杆钻机的钻孔的工作效率；钻头顶端的出水口，出水口会在长时间的使用下有泥浆杂质粘附在孔壁上，使出水口堵塞，且在钻孔使用的过程中，会不停的在水泵的作用下喷出冲洗液，在对垂直地面的位置进行钻孔时，冲洗液通过钻头的出水口喷出，在钻孔的内部混合着泥浆等杂质向上运动，地面的水位会随着冲洗液的增多而提高，使水压增加，钻进结束和冲洗孔道结束后，为了避免水压作用下，带有杂质的冲洗液倒流进入出水口内，导致杂质堵塞出水口，从而在钻杆回收的过程中持续的通出冲洗液，造成冲洗液持续的输出，增加地面水槽过滤循环系统的负荷，增加耗能。

发明内容

针对背景技术中提出的现有锚杆钻机中钻杆和钻头在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种煤炭采掘用液压锚杆钻机，具备便于安装、避免堵塞的优点，解决了上述背景技术中提出的技术问题。

本发明提供如下技术方案：一种煤炭采掘用液压锚杆钻机，包括钻杆体，所述钻杆体的外侧一端螺纹连接有钻头体，所述钻头体远离钻杆体的一端开设有出水口，所述出水口的内部活动连接有堵位块，所述堵位块靠近钻头体内部的一侧开设有滑槽，且堵位块的一侧通过滑槽活动连接有连杆，所述钻头体的中部固定连接有环形板，所述环形板靠近钻杆体的一端固定连接有环形圆柱，所述环形圆柱的外侧周向等角度分别开设有滑动槽，所述滑动槽的内部活动连接有活动块，所述活动块靠近钻头体内侧轴线的一端与连杆的另一端固定连接，所述活动块的中部外侧活动连接有弹簧，所述活动块的外侧开设有凹槽，所述钻杆体的内部一侧固定连接有固定环，所述钻杆体的内部靠近钻头体的一侧周向等角度分别开设有与活动块一一对应的卡位槽，所述卡位槽的内部固定连接有位于钻杆体外侧方向的固定块。

进一步，所述堵位块在出水口内部的形状呈圆台型，且堵位块在钻头体内部的形状呈圆柱形，所述堵位块在钻头体内部部分的圆柱形内部固定连接有软垫，所述软垫的一侧与连杆的一端固定连接。

进一步，所述环形圆柱的形状呈酒瓶型，且环形圆柱一端瓶口朝向钻头体的方向，所述环形圆柱位于钻头体外侧的部分形状与钻杆体的内部和固定环之间组成的形状相吻合。

进一步，所述滑动槽的形状呈“T”字型，且滑动槽顶端的水平部分截面形状呈顶端尖端朝向钻杆体所在方向的平行四边形。

进一步，所述活动块形状呈棱台型，且活动块的外侧靠近钻头体内壁的面为与钻头体的内壁同圆心圆的弧面。

进一步，所述凹槽和固定块的形状相吻合，且凹槽的数量与出水口的数量相同。

有益效果：

1、本发明通过环形圆柱的直径较小部分的导向作用，使钻杆体和钻头体能够趋于同轴线，再通过环形圆柱直径较大的部分对钻杆体和钻头体之间再次导向，使钻杆体和钻头体进一步趋于同轴线，然后在通过活动块在弹簧的弹性作用下，使活动块在钻杆体的内部推动钻杆体的内壁和钻头体同轴线并固定，为钻杆体和钻头体之间螺纹连接的过程的方向统一提供便利，减少了螺纹连接所虚的时间，提高了连接效率。

2、本发明通过环形圆柱位于钻头体外侧部分伸入钻杆体的内部，令环形圆柱本身能够在连接的过程中平衡钻杆体和钻头体之间的重量，使人为抬起的一方重量通过环形圆柱的承力作用，人为需要的力可以减少，从而降低人为连接的难度，加快连接速度，提高工作人员自身的工作效率。

3、本发明通过活动块在滑动槽的内部斜向运动，活动块在离心力的作用下向上运动时，凹槽和固定块之间侧面，能够在钻杆体和钻头体旋转钻孔中，抵抗钻杆体和钻头体收到的扭矩力，从而提高钻杆倾角承受的扭矩范围，减少钻杆体断裂，提高钻杆体的使用寿命，同时活动块在钻杆体内部的抵位作用向下运动时，活动块带动堵位块和连杆，使堵位块在出水口的一侧竖向运动，使出水口孔壁上的附着物被清理，提高钻头体的一次使用时长，提高工作效率，同时堵位块能够封闭出水口，避免冲洗液的浪费。

附图说明

图1为本发明结构剖开正视示意图；

图2为本发明图1中A处结构放大示意图；

图3为本发明图1中B处结构放大示意图；

图4为本发明钻头体结构剖开侧视示意图；

图5为本发明钻杆体结构剖开侧视示意图。

图中：1、钻杆体；2、钻头体；3、出水口；4、堵位块；5、连杆；6、环形板；7、环形圆柱；8、滑动槽；9、活动块；10、弹簧；11、凹槽；12、凹槽；13、卡位槽；14、固定块；15、软垫。

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1-4，一种煤炭采掘用液压锚杆钻机，包括钻杆体1，钻杆体1的外侧一端螺纹连接有钻头体2，钻头体2远离钻杆体1的一端开设有出水口3，出水口3的内部活动连接有堵位块4，堵位块4靠近钻头体2内部的一侧开设有滑槽，且堵位块4的一侧通过滑槽活动连接有连杆5，钻头体2的中部固定连接有环形板6，环形板6靠近钻杆体1的一端固定连接有环形圆柱7，环形圆柱7的外侧周向等角度分别开设有滑动槽8，滑动槽8的内部活动连接有活动块9，活动块9靠近钻头体2内侧轴线的一端与连杆5的另一端固定连接，活动块9的中部外侧活动连接有弹簧10，活动块9的外侧开设有凹槽11，钻杆体1的内部一侧固定连接有固定环12，钻杆体1的内部靠近钻头体2的一侧周向等角度分别开设有与活动块9一一对应的卡位槽13，卡位槽13的内部固定连接有位于钻杆体1外侧方向的固定块14。

其中，堵位块4在出水口3内部的形状呈圆台型，且堵位块4在钻头体2内部的形状呈圆柱形，堵位块4在钻头体2内部部分的圆柱形内部固定连接有软垫15，软垫15的一侧与连杆5的一端固定连接，堵位块4的形状设置，使堵位块4能够在跟随活动块9斜向运动的过程中，堵位块4能够通过堵位块4一侧的圆台型部分，没有阻碍的导向进入出水口3的内部，且连杆5在堵位块4的内部可以在软垫15的作用下水平移动，从而使堵位块4能够在出水口3的一侧竖直方向行移动，从而反复清理出水口3内部附着物，同时，弹簧10初始状态即为拉伸状态，即堵位块4和钻头体2的内壁之间有力的作用，即堵位块4在钻杆体1和钻头体2未钻孔时，堵位块4能够封闭出水口3。

其中，环形圆柱7的形状呈酒瓶型，且环形圆柱7一端瓶口朝向钻头体2的方向，环形圆柱7位于钻头体2外侧的部分形状与钻杆体1的内部和固定环12之间组成的形状相吻合，使环形圆柱7的直径较小的并且在钻头体2外侧的部分能够起到导向作用，令钻杆体1和钻头体2能够趋于同轴线，再通过环形圆柱7直径较大的并且在钻头体2外侧的部分对钻杆体1和钻头体2之间再次导向，使钻杆体1和钻头体2进一步趋于同轴线，然后在通过活动块9在弹簧10的弹性作用下，使活动块9在钻杆体1的内壁推动钻杆体1和钻头体2同轴线，为钻杆体1和钻头体2之间螺纹连接的过程的方向统一提供便利，减少了螺纹连接所虚的时间，提高了连接效率。

其中，滑动槽8的形状呈“T”字型，且滑动槽8顶端的水平部分截面形状呈顶端尖端朝向钻杆体1所在方向的平行四边形，使活动块9在滑动槽8的内部，能够斜向运动，从而带动堵位块4和连杆5之间的运动，提高堵位块4的作用效果，且活动块9在离心力的作用下向上运动时，凹槽11和固定块14之间侧面，能够在钻杆体1和钻头体2旋转钻孔中，抵抗钻杆体1和钻头体2收到的扭矩力，从而提高钻杆倾角承受的扭矩范围，减少钻杆体1断裂，提高钻杆体1的使用寿命，同时活动块9在钻杆体1内部的抵位作用向下运动时，活动块9带动堵位块4和连杆5，使堵位块4在出水口3的一侧竖向运动，使出水口3孔壁上的附着物被清理，提高钻头体2的一次使用时长，提高工作效率，同时堵位块4能够封闭出水口3，避免冲洗液的浪费。

其中，活动块9形状呈棱台型，且活动块9的外侧靠近钻头体2内壁的面为与钻头体2的内壁同圆心圆的弧面，且活动块9的外侧在初始状态突出于环形圆柱7外侧壁，且活动块9突出于环形圆柱7的部分与固定块14的内侧壁在旋转中相近但不接触，活动块9的形状设置，使活动块9在上下左右弧形中心切面的方向上，活动块9突出于环形圆柱7外侧壁的部分，不会阻碍钻杆体1和钻头体2之间的螺纹连接，且活动块9能够作用在钻杆体1的内壁，提高连接效率。

参阅图5，凹槽11和固定块14的形状相吻合，且凹槽11的数量与出水口3的数量相同，使凹槽11和固定块14之间在钻杆体1和钻头体2钻孔离心时，凹槽11和固定块14之间作用抵抗扭矩力，在钻杆体1和钻头体2停止钻孔时，活动块9向钻杆体1内侧的方向即滑动槽8的内部移动，从而避免凹槽11和固定块14之间阻碍钻杆体1和钻头体2之间的分离，从而提高装置的灵活度。

本发明的使用方法（工作原理）如下：

钻进前，连接钻杆体1和钻头体2之间时，通过吊车或者手持的方式，将钻头抬起，将钻杆体1和钻头体2之间螺纹处接近，首先环形圆柱7先进入钻杆体1的内部，在环形圆柱7进入钻杆体1内部的过程中，导向钻杆体1和钻头体2趋于平行，直到活动块9抵到钻杆体1的内部，使钻杆体1和钻头体2之间轴线重合精度更高，同时，钻杆体1的内部使活动块9在滑动槽8的内部向钻头体2的轴线方向移动，即在滑动槽8的内部斜向出水口3的方向移动，并推动连杆5和堵位块4在出水口3的内部在竖直方向移动，从而清理出水口3内部附着物，然后钻杆体1进入钻头体2的内部并进行螺纹旋转，在旋转中，活动块9会被钻杆体1内部的卡位槽13之间的平面推动到滑动槽8的内部，且也会在弹簧10的弹性作用下向上运动进入卡位槽13的底端，活动块9的来回运动作用下，使堵位块4在出水口3的内部上下持续运动清理，直到固定环12的内部到环形圆柱7靠近钻头体2内部的最内侧，即钻杆体1和钻头体2螺纹连接完成，并通过其他组件继续连接。

钻杆体1和钻头体2连接后，钻头体2和钻杆体1之间进行定点钻孔，钻孔的过程中，在离心力的作用下，活动块9向卡位槽13的内部移动，同时固定块14进入凹槽11的内部，抵抗扭矩力，同时活动块9子啊滑动槽8的内部斜向钻杆体1的方向运动，带动堵位块4和连杆5远离出水口3的内部，使出水口3连通，钻孔结束后，钻杆体1和钻头体2停止旋转，离心力消失，使活动块9在滑动槽8的内部向钻头体2的内侧方向斜向运动，使堵位块4运动到出水口3的一侧和内部，关闭出水口3，并在下一次连接钻杆体1和钻头体2时，连杆5推动堵位块4在出水口3的一侧竖向运动，进行出水口3的清理。

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 (5)

1.一种煤炭采掘用液压锚杆钻机，包括钻杆体（1），所述钻杆体（1）的外侧一端螺纹连接有钻头体（2），所述钻头体（2）远离钻杆体（1）的一端开设有出水口（3），其特征在于：所述出水口（3）的内部活动连接有堵位块（4），所述堵位块（4）靠近钻头体（2）内部的一侧开设有滑槽，且堵位块（4）的一侧通过滑槽活动连接有连杆（5），所述钻头体（2）的中部固定连接有环形板（6），所述环形板（6）靠近钻杆体（1）的一端固定连接有环形圆柱（7），所述环形圆柱（7）的外侧周向等角度分别开设有滑动槽（8），所述滑动槽（8）的内部活动连接有活动块（9），所述活动块（9）靠近钻头体（2）内侧轴线的一端与连杆（5）的另一端固定连接，所述活动块（9）的中部外侧活动连接有弹簧（10），所述活动块（9）的外侧开设有凹槽（11），所述钻杆体（1）的内部一侧固定连接有固定环（12），所述钻杆体（1）的内部靠近钻头体（2）的一侧周向等角度分别开设有与活动块（9）一一对应的卡位槽（13），所述卡位槽（13）的内部固定连接有位于钻杆体（1）外侧方向的固定块（14）；

所述堵位块（4）在出水口（3）内部的形状呈圆台型，且堵位块（4）在钻头体（2）内部的形状呈圆柱形，所述堵位块（4）在钻头体（2）内部部分的圆柱形内部固定连接有软垫（15），所述软垫（15）的一侧与连杆（5）的一端固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种煤炭采掘用液压锚杆钻机，其特征在于：所述环形圆柱（7）的形状呈酒瓶型，且环形圆柱（7）一端瓶口朝向钻头体（2）的方向，所述环形圆柱（7）位于钻头体（2）外侧的部分形状与钻杆体（1）的内部和固定环（12）之间组成的形状相吻合。

3.根据权利要求1所述的一种煤炭采掘用液压锚杆钻机，其特征在于：所述滑动槽（8）的形状呈“T”字型，且滑动槽（8）顶端的水平部分截面形状呈顶端尖端朝向钻杆体（1）所在方向的平行四边形。

4.根据权利要求1所述的一种煤炭采掘用液压锚杆钻机，其特征在于：所述活动块（9）形状呈棱台型，且活动块（9）的外侧靠近钻头体（2）内壁的面为与钻头体（2）的内壁同圆心圆的弧面。

5.根据权利要求1所述的一种煤炭采掘用液压锚杆钻机，其特征在于：所述凹槽（11）和固定块（14）的形状相吻合，且凹槽（11）的数量与出水口（3）的数量相同。