CN114837573B - 一种钻头导向调节装置及方法 - Google Patents

一种钻头导向调节装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114837573B
CN114837573B CN202210787602.0A CN202210787602A CN114837573B CN 114837573 B CN114837573 B CN 114837573B CN 202210787602 A CN202210787602 A CN 202210787602A CN 114837573 B CN114837573 B CN 114837573B
Authority
CN
China
Prior art keywords
vertical
block
drill bit
sliding
driving
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210787602.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114837573A (zh
Inventor
张天安
周聪
刘博洋
王一凡
张英琛
韩士强
朱昱谌
丘泽涵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shaanxi China Coal New Energy Co ltd
Shaanxi Coal Geology Group Co ltd
Original Assignee
Shaanxi China Coal New Energy Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shaanxi China Coal New Energy Co ltd filed Critical Shaanxi China Coal New Energy Co ltd
Priority to CN202210787602.0A priority Critical patent/CN114837573B/zh
Publication of CN114837573A publication Critical patent/CN114837573A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114837573B publication Critical patent/CN114837573B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B15/00Supports for the drilling machine, e.g. derricks or masts
    • E21B15/04Supports for the drilling machine, e.g. derricks or masts specially adapted for directional drilling, e.g. slant hole rigs
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B15/00Supports for the drilling machine, e.g. derricks or masts
    • E21B15/003Supports for the drilling machine, e.g. derricks or masts adapted to be moved on their substructure, e.g. with skidding means; adapted to drill a plurality of wells
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/08Apparatus for feeding the rods or cables; Apparatus for increasing or decreasing the pressure on the drilling tool; Apparatus for counterbalancing the weight of the rods
    • E21B19/083Cam, rack or like feed mechanisms

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
  • Drilling And Boring (AREA)

Abstract

本申请公开了一种钻头导向调节装置及方法,包括底座,底座包括左支撑架、右支撑架和连接杆;左调节部和右调节部均包括弧形滑轨、水平滑块、立架、环形滑轨、竖直滑块、竖向滑轨、以及紧固滑块;左支撑架和支撑板上安装有弧形滑轨,水平滑块安装于弧形滑轨上;立架安装于水平滑块上;竖直滑块的一侧安装于环形滑轨上,竖直滑块的另一侧连接于竖向滑轨的背面,竖向滑轨背面的转轴转动连接于立架;紧固滑块滑动安装于环形滑轨上,紧固滑块上设置有紧固孔,螺栓依次穿过安装孔和紧固孔后连接于螺母;竖向滑轨的正面滑动安装有定位块,驱动组件固定连接于定位块。本申请解决了现有技术中钻头导向调节装置调节角度的过程较为复杂的问题。

Description

一种钻头导向调节装置及方法
技术领域
本申请属于土层或岩石的钻进技术领域,具体涉及一种钻头导向调节装置及方法。
背景技术
在土层或岩石的钻进过程中,钻孔设备是非常重要的工具,尤其是矿井等领域,在注浆、抽吸时均需要使用钻孔设备进行钻孔。通常来说钻孔与土层或岩石呈一定的夹角,也即需要打出设定倾角的钻孔,目前通常使用钻头导向调节装置来实现钻头的导向,钻头导向调节装置能够提高钻孔精度和钻孔效率。但目前的钻头导向调节装置结构复杂,调节角度的过程较为复杂。同时当钻头导向调节装置安装好后,仅能实现一定角度范围内的角度调节,因此还需要配备结构较为复杂的安装座,进而降低了钻头导向调节装置的机动性和使用便利性。
发明内容
本申请实施例通过提供一种钻头导向调节装置及方法,解决了现有技术中钻头导向调节装置调节角度的过程较为复杂的问题。
为了实现上述目的,本发明实施例提供了一种钻头导向调节装置,包括钻头、底座、驱动组件、左调节部和右调节部;
所述底座包括左支撑架、右支撑架、以及多个连接杆,所述左支撑架和所述右支撑架分别对称设置于所述连接杆的左右两侧,所述连接杆的两端分别可拆卸连接于所述左支撑架和所述右支撑架;
所述钻头转动安装于所述驱动组件的旋转部上;
所述左调节部和所述右调节部的结构相同,所述左调节部和所述右调节部对称设置于所述驱动组件的左右两侧,所述左调节部和所述右调节部均包括弧形滑轨、水平滑块、立架、环形滑轨、竖直滑块、竖向滑轨、以及紧固滑块;
所述左支撑架的支撑板上和所述右支撑架的支撑板上均安装有所述弧形滑轨,所述水平滑块滑动安装于所述弧形滑轨上,所述水平滑块上设置有第一锁紧机构,所述左调节部的弧形滑轨和所述右调节部的弧形滑轨的圆心重合;
所述立架的下端安装于所述水平滑块上;
所述环形滑轨为环形结构,所述竖直滑块的数量为两个,所述竖直滑块上设置有第二锁紧机构,两个所述竖直滑块的一侧滑动安装于所述环形滑轨上,所述竖直滑块的另一侧连接于所述竖向滑轨的背面,所述竖向滑轨背面的转轴穿过所述环形滑轨后转动连接于所述立架;
所述立架和所述环形滑轨上均设置有四个安装孔,四个所述安装孔均布于所述环形滑轨的周向,所述紧固滑块的数量为两个,所述紧固滑块滑动安装于所述环形滑轨上,两个所述紧固滑块分别设置于所述环形滑轨位于两个所述竖直滑块之间的部分上,所述紧固滑块上设置有与所述安装孔相配合的紧固孔,螺栓依次穿过所述安装孔和所述紧固孔后连接于螺母;
所述竖向滑轨的正面滑动安装有定位块,所述驱动组件的左右两侧分别固定连接于所述左调节部的定位块和所述右调节部的定位块。
在一种可能的实现方式中,所述左支撑架和所述右支撑架的结构相同,所述左支撑架和所述右支撑架均包括所述支撑板、移动轮、以及设置于所述支撑板下方的两个支腿;所述支腿的下端设置有所述移动轮,所述支腿为伸缩结构。
在一种可能的实现方式中,所述定位块包括滑动座、缓冲块、伸缩杆、缓冲弹簧、以及支架;
所述滑动座滑动安装于所述竖向滑轨上,所述滑动座的内部设置有空腔,所述空腔内滑动安装有所述缓冲块,所述缓冲块的滑动方向和所述滑动座的滑动方向平行设置;
所述伸缩杆对称设置于所述缓冲块的两侧,所述缓冲弹簧套装于所述伸缩杆上;
所述缓冲块通过所述支架连接于所述驱动组件。
在一种可能的实现方式中,还包括顶进机构,所述顶进机构包括驱动块、齿条、固定杆、旋转杆、第一传动部、驱动齿轮、第二传动部、电机、以及推架;
所述驱动块和所述滑动座的两侧均滑动安装于所述竖向滑轨两个内侧壁的滑槽内,所述竖向滑轨的底壁设置有所述齿条;
所述固定杆的两端分别固定连接于所述左调节部的竖向滑轨内的所述驱动块和所述右调节部的竖向滑轨内的所述驱动块;
所述旋转杆的两端分别转动连接于所述左调节部的竖向滑轨内的所述驱动块和所述右调节部的竖向滑轨内的所述驱动块;
所述驱动块的中部设置有空腔,所述第一传动部和所述驱动齿轮转动安装于空腔内,所述第二传动部安装于所述旋转杆上,所述第一传动部和所述第二传动部均包括同轴固定的锥形齿轮和从动齿轮,所述固定杆上安装有所述电机,所述电机的输出轴上安装有主动齿轮;
所述主动齿轮和所述第二传动部的从动齿轮啮合,所述第一传动部的锥形齿轮和所述第二传动部的锥形齿轮啮合,所述第一传动部的从动齿轮和所述驱动齿轮啮合,所述驱动齿轮和所述齿条啮合;
所述固定杆上安装有所述推架,所述推架的端部连接于所述驱动组件的后端。
在一种可能的实现方式中,所述弧形滑轨的弧长大于其所在圆的周长的1/4。
在一种可能的实现方式中,所述推架和所述驱动组件之间设置有压力传感器。
本发明实施例还提供了一种钻头导向调节方法,采用上述的钻头导向调节装置,包括以下步骤:
步骤一,根据设定钻进方向调节钻头在竖直方向上的角度;
步骤101,拆卸紧固滑块上的螺栓和螺母;
步骤102,相对立架转动竖向滑轨,竖向滑轨带动竖直滑块在环形滑轨上滑动,若某一连接杆阻碍了钻头的运动则拆除该连接杆,待钻头通过后恢复连接杆的安装;进而使竖向滑轨的转动范围为360度;
步骤103,竖向滑轨转动过程中保持环形滑轨和立架相对静止,当钻头在竖直方向上的角度调整到位后,安装紧固滑块上的螺栓和螺母,使紧固滑块、立架和环形滑轨相对固定;
步骤104,校正钻头在竖直方向上的角度,然后通过第二锁紧机构将竖直滑块和环形滑轨相对固定;
步骤二,根据设定钻进方向调节钻头在水平方向上的角度;
步骤201,将钻头导向调节装置移动至待作业的位置处,调整底座的位置,使钻头在水平方向上的角度和设定钻进方向靠近;
步骤202,在水平方向上整体转动钻头和驱动组件,驱动组件带动水平滑块在弧形滑轨上滑动;
步骤203,当钻头在水平方向上的角度调整到位后,通过第一锁紧机构将水平滑块和弧形滑轨相对固定。
在一种可能的实现方式中,钻头导向调节装置钻孔时,包括以下步骤:
电机通过主动齿轮驱动第二传动部转动,第二传动部带动第一传动部转动,第一传动部驱动驱动齿轮转动,驱动齿轮和齿条啮合,进而使驱动齿轮带动驱动块在竖向滑轨内滑动;
驱动块滑动时通过固定杆、推架推动驱动组件移动,使定位块在竖向滑轨内移动,进而使钻头向设定钻进方向移动,实现钻孔动作。
在一种可能的实现方式中,钻头导向调节装置钻孔时,包括以下步骤:
钻头振动时带动驱动组件振动,进而使缓冲块在滑动座的内部前后滑动,缓冲块滑动时,对钻头带来的振动进行缓冲。
本发明实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:
本发明实施例提供了一种钻头导向调节装置及方法,该装置在使用时,左调节部、右调节部、钻头、驱动组件连接形成一个整体,水平滑块在弧形滑轨上滑动时,钻头能够调节其在水平方向上的角度。连接杆用于连接左支撑架、右支撑架,调整竖向滑轨角度时,拆卸紧固滑块,若某一连接杆阻碍了钻头的运动则拆除该连接杆,待钻头通过后恢复连接杆的安装;进而能够保证底座的结构强度,同时不影响竖向滑轨360度范围内角度调节,该装置钻孔时,驱动组件3和钻头沿着竖向滑轨11进行移动。该装置结构简单,实用性强。本发明的钻头导向调节方法易于实施,便于操作,且角度调节范围大,因此能够提高钻孔时的效率,同时保证钻孔的精度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例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是本申请中记载的一些实施例,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。
图1为本发明实施例提供的钻头导向调节装置的结构示意图。
图2为本发明实施例提供的顶进机构的结构示意图。
图3为本发明实施例提供的水平滑块和弧形滑轨的安装示意图。
图4为本发明实施例提供的竖直滑块、竖向滑轨和紧固滑块的安装示意图。
图5为本发明实施例提供的竖直滑块、竖向滑轨和环形滑轨的安装示意图。
附图标记:1-钻头;2-底座;201-左支撑架;202-右支撑架;203-连接杆;3-驱动组件;4-左调节部;5-右调节部;6-顶进机构;61-驱动块;62-齿条;63-固定杆;64-旋转杆;65-第一传动部;66-驱动齿轮;67-第二传动部;68-电机;69-推架;7-水平滑块;8-立架;9-环形滑轨;10-竖直滑块;11-竖向滑轨;12-安装孔;13-紧固滑块;14-紧固孔;15-定位块;16-支撑板;17-移动轮;18-支腿;19-滑动座;20-缓冲块;21-伸缩杆;22-缓冲弹簧;23-支架;24-弧形滑轨;25-锥形齿轮;26-从动齿轮。
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,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,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。
在本发明实施例的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实施例和简化描述,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,因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。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在本发明实施例中的具体含义。
如图1至图5所示,本发明实施例提供的钻头导向调节装置,包括底座2、钻头1、驱动组件3、左调节部4和右调节部5。
底座2包括左支撑架201、右支撑架202、以及多个连接杆203,左支撑架201和右支撑架202分别对称设置于连接杆203的左右两侧,连接杆203的两端分别可拆卸连接于左支撑架201和右支撑架202。
钻头1转动安装于驱动组件3的旋转部上。
左调节部4和右调节部5的结构相同,左调节部4和右调节部5对称设置于驱动组件3的左右两侧,左调节部4和右调节部5均包括弧形滑轨24、水平滑块7、立架8、环形滑轨9、竖直滑块10、竖向滑轨11、以及紧固滑块13。
如图3所示,左支撑架201的支撑板16上和右支撑架202的支撑板16上均安装有弧形滑轨24,水平滑块7滑动安装于弧形滑轨24上,水平滑块7上设置有第一锁紧机构,左调节部4的弧形滑轨24和右调节部5的弧形滑轨24的圆心重合。
立架8的下端安装于水平滑块7上。
如图4和图5所示,环形滑轨9为环形结构,竖直滑块10的数量为两个,竖直滑块10上设置有第二锁紧机构,两个竖直滑块10的一侧滑动安装于环形滑轨9上,竖直滑块10的另一侧连接于竖向滑轨11的背面,竖向滑轨11背面的转轴穿过环形滑轨9后转动连接于立架8。
立架8和环形滑轨9上均设置有四个安装孔12,四个安装孔12均布于环形滑轨9的周向,紧固滑块13的数量为两个,紧固滑块13滑动安装于环形滑轨9上,两个紧固滑块13分别设置于环形滑轨9位于两个竖直滑块10之间的部分上,紧固滑块13上设置有与安装孔12相配合的紧固孔14,螺栓依次穿过安装孔12和紧固孔14后连接于螺母。
竖向滑轨11的正面滑动安装有定位块15,驱动组件3的左右两侧分别固定连接于左调节部4的定位块15和右调节部5的定位块15。
该装置钻孔时,驱动组件3和钻头沿着竖向滑轨11进行移动。
需要说明的是,驱动组件3用于固定钻头1并驱动钻头1转动,该部分为现有技术,此处不再赘述。
左调节部4、右调节部5、钻头1、驱动组件3连接形成一个整体,水平滑块7在弧形滑轨24上滑动时,钻头1能够调节其在水平方向上的角度。
第一锁紧机构用于将水平滑块7和弧形滑轨24相对固定。第二锁紧机构用于将竖直滑块10和环形滑轨9相对固定。
紧固滑块13通过将螺栓和螺母立架8、环形滑轨9相对固定。调节钻头1方向时,拆卸紧固滑块13能够实现竖向滑轨11在360度范围内角度调节的目的。
两个紧固滑块13分别对应于四个安装孔12中的两个共线的安装孔12,也即每次只通过两个共线的安装孔12安装紧固滑块13,从而使竖向滑轨11转动到位后不影响紧固滑块13的正常安装。
连接杆203用于连接左支撑架201、右支撑架202,调整竖向滑轨11角度时,若某一连接杆203阻碍了钻头1的运动则拆除该连接杆203,待钻头1通过后恢复连接杆203的安装。进而能够保证底座2的结构强度,同时不影响竖向滑轨11在360度范围内角度调节。
本实施例中,左支撑架201和右支撑架202的结构相同,左支撑架201和右支撑架202均包括支撑板16、移动轮17、以及设置于支撑板16下方的两个支腿18。支腿18的下端设置有移动轮17,支腿18为伸缩结构。
需要说明的是,支腿18为伸缩结构便于实现不同高度钻孔的作业。移动轮17为万向轮,万向轮上设置有锁紧机构。
如图1所示,本实施例中,定位块15包括滑动座19、缓冲块20、伸缩杆21、缓冲弹簧22、以及支架23。
滑动座19滑动安装于竖向滑轨11上,滑动座19的内部设置有空腔,空腔内滑动安装有缓冲块20,缓冲块20的滑动方向和滑动座19的滑动方向平行设置。
伸缩杆21对称设置于缓冲块20的两侧,缓冲弹簧22套装于伸缩杆21上。
缓冲块20通过支架23连接于驱动组件3。
需要说明的是,缓冲块20能够在滑动座19的内部滑动,并能够在缓冲弹簧22的作用下复位,进而缓冲钻头1钻孔时带来的振动,提高该装置的使用寿命。
如图2所示,本实施例中,还包括顶进机构6,顶进机构6包括驱动块61、齿条62、固定杆63、旋转杆64、第一传动部65、驱动齿轮66、第二传动部67、电机68、以及推架69。
驱动块61和滑动座19的两侧均滑动安装于竖向滑轨11两个内侧壁的滑槽内,竖向滑轨11的底壁设置有齿条62。
固定杆63的两端分别固定连接于左调节部4的竖向滑轨11内的驱动块61和右调节部5的竖向滑轨11内的驱动块61。
旋转杆64的两端分别转动连接于左调节部4的竖向滑轨11内的驱动块61和右调节部5的竖向滑轨11内的驱动块61。
驱动块61的中部设置有空腔,第一传动部65和驱动齿轮66转动安装于空腔内,第二传动部67安装于旋转杆64上,第一传动部65和第二传动部67均包括同轴固定的锥形齿轮25和从动齿轮26,固定杆63上安装有电机68,电机68的输出轴上安装有主动齿轮。
主动齿轮和第二传动部67的从动齿轮26啮合,第一传动部65的锥形齿轮25和第二传动部67的锥形齿轮25啮合,第一传动部65的从动齿轮26和驱动齿轮66啮合,驱动齿轮66和齿条62啮合。
固定杆63上安装有推架69,推架69的端部连接于驱动组件3的后端。
需要说明的是,驱动块61和滑动座19的安装方式、以及齿条62的设置位置很好地利用了竖向滑轨11内的空间,满足多个使用功能,简化该装置的结构。
顶进机构6用于驱动钻头1钻进,或者带动钻头1退出钻孔,进而提高了该装置的自动化水平。
本实施例中,弧形滑轨24的弧长大于其所在圆的周长的1/4。
需要说明的是,弧形滑轨24的弧长设置能够满足钻头1在水平方向上约50度范围的角度调节的目的,将该装置安置时,首先使钻头1大致与设定钻进方向对准,然后在50度范围内进行微调,经试验,该调节范围能够满足实际使用需求。钻头1在水平方向上大致与设定钻进方向对准时,工作人员目视精度能够满足初步定位要求。
本实施例中,推架69和驱动组件3之间设置有压力传感器。
需要说明的是,工作人员可通过压力传感器反馈的数据、以及该装置的倾斜角度推算出推架69对驱动组件3施加的压力,进而更好地进行钻进施力,避免人力推进存在劳动强度大、以及特殊角度下不便于施力的问题。
本发明实施例还提供了一种钻头导向调节方法,采用上述的钻头导向调节装置,包括以下步骤:
步骤一,根据设定钻进方向调节钻头1在竖直方向上的角度。
步骤101,拆卸紧固滑块13上的螺栓和螺母。该步骤也可在紧固滑块13阻碍了钻头1的运动时进行,也即紧固滑块13阻碍了钻头1的运动时则拆除该紧固滑块13,待钻头1通过后恢复该紧固滑块13的安装。
步骤102,相对立架8转动竖向滑轨11,竖向滑轨11带动竖直滑块10在环形滑轨9上滑动,若某一连接杆203阻碍了钻头1的运动则拆除该连接杆203,待钻头1通过后恢复连接杆203的安装。进而使竖向滑轨11的转动范围为360度。
步骤103,竖向滑轨11转动过程中保持环形滑轨9和立架8相对静止,以便于后期将立架8和环形滑轨9进行固定,当钻头1在竖直方向上的角度调整到位后,安装紧固滑块13上的螺栓和螺母,使紧固滑块13、立架8和环形滑轨9相对固定。该步骤实施后,竖向滑轨11仍然能够在一定范围内进行角度调节,而不是360度。
步骤104,校正钻头1在竖直方向上的角度,然后通过第二锁紧机构将竖直滑块10和环形滑轨9相对固定。
步骤二,根据设定钻进方向调节钻头1在水平方向上的角度。
步骤201,将钻头导向调节装置移动至待作业的位置处,调整底座2的位置,使钻头1在水平方向上的角度和设定钻进方向靠近。水平方向上的角度通过工作人员目视能够达到一定的精度,因此该步骤能够满足实际使用需求。
步骤202,在水平方向上整体转动钻头1和驱动组件3,驱动组件3带动水平滑块7在弧形滑轨24上滑动。
步骤203,当钻头1在水平方向上的角度调整到位后,通过第一锁紧机构将水平滑块7和弧形滑轨24相对固定。
需要说明的是,本发明的钻头导向调节方法易于实施,便于操作,且角度调节范围大,因此能够提高钻孔时的效率,同时保证钻孔的精度。
本实施例中,钻头导向调节装置钻孔时,包括以下步骤:
电机68通过主动齿轮驱动第二传动部67转动,第二传动部67带动第一传动部65转动,第一传动部65驱动驱动齿轮66转动,驱动齿轮66和齿条62啮合,进而使驱动齿轮66带动驱动块61在竖向滑轨11内滑动。
驱动块61滑动时通过固定杆63、推架69推动驱动组件3移动,使定位块15在竖向滑轨11内移动,进而使钻头1向设定钻进方向移动,实现钻孔动作。
需要说明的是,本发明能够使钻头1自动向前推进,进而提高钻孔效率。
本实施例中,钻头导向调节装置钻孔时,包括以下步骤:
钻头1振动时带动驱动组件3振动,进而使缓冲块20在滑动座19的内部前后滑动,缓冲块20滑动时,对钻头1带来的振动进行缓冲。
需要说明的是,缓冲振动能够保护钻头导向调节装置,从而提高该装置的使用寿命。
本实施例中,对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (9)

1.一种钻头导向调节装置,其特征在于:包括钻头(1)、底座(2)、驱动组件(3)、左调节部(4)和右调节部(5);
所述底座(2)包括左支撑架(201)、右支撑架(202)、以及多个连接杆(203),所述左支撑架(201)和所述右支撑架(202)分别对称设置于所述连接杆(203)的左右两侧,所述连接杆(203)的两端分别可拆卸连接于所述左支撑架(201)和所述右支撑架(202);
所述钻头(1)转动安装于所述驱动组件(3)的旋转部上;
所述左调节部(4)和所述右调节部(5)的结构相同,所述左调节部(4)和所述右调节部(5)对称设置于所述驱动组件(3)的左右两侧,所述左调节部(4)和所述右调节部(5)均包括弧形滑轨(24)、水平滑块(7)、立架(8)、环形滑轨(9)、竖直滑块(10)、竖向滑轨(11)、以及紧固滑块(13);
所述左支撑架(201)的支撑板(16)上和所述右支撑架(202)的支撑板(16)上均安装有所述弧形滑轨(24),所述水平滑块(7)滑动安装于所述弧形滑轨(24)上,所述水平滑块(7)上设置有第一锁紧机构,所述左调节部(4)的弧形滑轨(24)和所述右调节部(5)的弧形滑轨(24)的圆心重合;
所述立架(8)的下端安装于所述水平滑块(7)上;
所述环形滑轨(9)为环形结构,所述竖直滑块(10)的数量为两个,所述竖直滑块(10)上设置有第二锁紧机构,两个所述竖直滑块(10)的一侧滑动安装于所述环形滑轨(9)上,所述竖直滑块(10)的另一侧连接于所述竖向滑轨(11)的背面,所述竖向滑轨(11)背面的转轴穿过所述环形滑轨(9)后转动连接于所述立架(8);
所述立架(8)和所述环形滑轨(9)上均设置有四个安装孔(12),四个所述安装孔(12)均布于所述环形滑轨(9)的周向,所述紧固滑块(13)的数量为两个,所述紧固滑块(13)滑动安装于所述环形滑轨(9)上,两个所述紧固滑块(13)分别设置于所述环形滑轨(9)位于两个所述竖直滑块(10)之间的部分上,所述紧固滑块(13)上设置有与所述安装孔(12)相配合的紧固孔(14),螺栓依次穿过所述安装孔(12)和所述紧固孔(14)后连接于螺母;
所述竖向滑轨(11)的正面滑动安装有定位块(15),所述驱动组件(3)的左右两侧分别固定连接于所述左调节部(4)的定位块(15)和所述右调节部(5)的定位块(15)。
2.根据权利要求1所述的钻头导向调节装置,其特征在于:所述左支撑架(201)和所述右支撑架(202)的结构相同,所述左支撑架(201)和所述右支撑架(202)均包括所述支撑板(16)、移动轮(17)、以及设置于所述支撑板(16)下方的两个支腿(18);所述支腿(18)的下端设置有所述移动轮(17),所述支腿(18)为伸缩结构。
3.根据权利要求1所述的钻头导向调节装置,其特征在于:所述定位块(15)包括滑动座(19)、缓冲块(20)、伸缩杆(21)、缓冲弹簧(22)、以及支架(23);
所述滑动座(19)滑动安装于所述竖向滑轨(11)上,所述滑动座(19)的内部设置有空腔,所述空腔内滑动安装有所述缓冲块(20),所述缓冲块(20)的滑动方向和所述滑动座(19)的滑动方向平行设置;
所述伸缩杆(21)对称设置于所述缓冲块(20)的两侧,所述缓冲弹簧(22)套装于所述伸缩杆(21)上;
所述缓冲块(20)通过所述支架(23)连接于所述驱动组件(3)。
4.根据权利要求3所述的钻头导向调节装置,其特征在于:还包括顶进机构(6),所述顶进机构(6)包括驱动块(61)、齿条(62)、固定杆(63)、旋转杆(64)、第一传动部(65)、驱动齿轮(66)、第二传动部(67)、电机(68)、以及推架(69);
所述驱动块(61)和所述滑动座(19)的两侧均滑动安装于所述竖向滑轨(11)两个内侧壁的滑槽内,所述竖向滑轨(11)的底壁设置有所述齿条(62);
所述固定杆(63)的两端分别固定连接于所述左调节部(4)的竖向滑轨(11)内的所述驱动块(61)和所述右调节部(5)的竖向滑轨(11)内的所述驱动块(61);
所述旋转杆(64)的两端分别转动连接于所述左调节部(4)的竖向滑轨(11)内的所述驱动块(61)和所述右调节部(5)的竖向滑轨(11)内的所述驱动块(61);
所述驱动块(61)的中部设置有空腔,所述第一传动部(65)和所述驱动齿轮(66)转动安装于空腔内,所述第二传动部(67)安装于所述旋转杆(64)上,所述第一传动部(65)和所述第二传动部(67)均包括同轴固定的锥形齿轮(25)和从动齿轮(26),所述固定杆(63)上安装有所述电机(68),所述电机(68)的输出轴上安装有主动齿轮;
所述主动齿轮和所述第二传动部(67)的从动齿轮(26)啮合,所述第一传动部(65)的锥形齿轮(25)和所述第二传动部(67)的锥形齿轮(25)啮合,所述第一传动部(65)的从动齿轮(26)和所述驱动齿轮(66)啮合,所述驱动齿轮(66)和所述齿条(62)啮合;
所述固定杆(63)上安装有所述推架(69),所述推架(69)的端部连接于所述驱动组件(3)的后端。
5.根据权利要求1所述的钻头导向调节装置,其特征在于:所述弧形滑轨(24)的弧长大于其所在圆的周长的1/4。
6.根据权利要求4所述的钻头导向调节装置,其特征在于:所述推架(69)和所述驱动组件(3)之间设置有压力传感器。
7.一种钻头导向调节方法,其特征在于,采用如权利要求4所述的钻头导向调节装置,包括以下步骤:
步骤一,根据设定钻进方向调节钻头(1)在竖直方向上的角度;
步骤101,拆卸紧固滑块(13)上的螺栓和螺母;
步骤102,相对立架(8)转动竖向滑轨(11),竖向滑轨(11)带动竖直滑块(10)在环形滑轨(9)上滑动,若某一连接杆(203)阻碍了钻头(1)的运动则拆除该连接杆(203),待钻头(1)通过后恢复连接杆(203)的安装;进而使竖向滑轨(11)的转动范围为360度;
步骤103,竖向滑轨(11)转动过程中保持环形滑轨(9)和立架(8)相对静止,当钻头(1)在竖直方向上的角度调整到位后,安装紧固滑块(13)上的螺栓和螺母,使紧固滑块(13)、立架(8)和环形滑轨(9)相对固定;
步骤104,校正钻头(1)在竖直方向上的角度,然后通过第二锁紧机构将竖直滑块(10)和环形滑轨(9)相对固定;
步骤二,根据设定钻进方向调节钻头(1)在水平方向上的角度;
步骤201,将钻头导向调节装置移动至待作业的位置处,调整底座(2)的位置,使钻头(1)在水平方向上的角度和设定钻进方向靠近;
步骤202,在水平方向上整体转动钻头(1)和驱动组件(3),驱动组件(3)带动水平滑块(7)在弧形滑轨(24)上滑动;
步骤203,当钻头(1)在水平方向上的角度调整到位后,通过第一锁紧机构将水平滑块(7)和弧形滑轨(24)相对固定。
8.根据权利要求7所述的钻头导向调节方法,其特征在于,钻头导向调节装置钻孔时,包括以下步骤:
电机(68)通过主动齿轮驱动第二传动部(67)转动,第二传动部(67)带动第一传动部(65)转动,第一传动部(65)驱动驱动齿轮(66)转动,驱动齿轮(66)和齿条(62)啮合,进而使驱动齿轮(66)带动驱动块(61)在竖向滑轨(11)内滑动;
驱动块(61)滑动时通过固定杆(63)、推架(69)推动驱动组件(3)移动,使定位块(15)在竖向滑轨(11)内移动,进而使钻头(1)向设定钻进方向移动,实现钻孔动作。
9.根据权利要求8所述的钻头导向调节方法,其特征在于,钻头导向调节装置钻孔时,包括以下步骤:
钻头(1)振动时带动驱动组件(3)振动,进而使缓冲块(20)在滑动座(19)的内部前后滑动,缓冲块(20)滑动时,对钻头(1)带来的振动进行缓冲。
CN202210787602.0A 2022-07-06 2022-07-06 一种钻头导向调节装置及方法 Active CN114837573B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210787602.0A CN114837573B (zh) 2022-07-06 2022-07-06 一种钻头导向调节装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210787602.0A CN114837573B (zh) 2022-07-06 2022-07-06 一种钻头导向调节装置及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114837573A CN114837573A (zh) 2022-08-02
CN114837573B true CN114837573B (zh) 2022-10-28

Family

ID=82575307

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210787602.0A Active CN114837573B (zh) 2022-07-06 2022-07-06 一种钻头导向调节装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114837573B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117052323B (zh) * 2023-10-11 2024-01-02 山西省地质工程勘察院有限公司 一种用于地热勘探的钻孔推进装置
CN117569749B (zh) * 2023-11-23 2024-05-03 河北光太路桥工程集团有限公司 一种钻孔灌注桩施工辅助装置
CN117514021B (zh) * 2024-01-03 2024-05-03 陕西路桥集团有限公司 一种具有冷却及冲洗功能的隧道钻孔设备及钻孔方法
CN117646603B (zh) * 2024-01-30 2024-05-03 陕西路桥集团有限公司 一种用于岩层钻进的钻头导向调节装置及方法

Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4606155A (en) * 1983-06-16 1986-08-19 Ingersoll-Rand Company Angle drilling apparatus
US5018588A (en) * 1988-06-08 1991-05-28 Bauer Spezialtiefbau Gmbh Anchor drilling implement
JPH116385A (ja) * 1997-06-16 1999-01-12 Yubiron Fuakuto:Kk 地盤穿孔機
US6497296B1 (en) * 2000-06-05 2002-12-24 Vermeer Manufacturing Company Anchoring system for a directional drilling machine and methods of use
CN208885178U (zh) * 2018-08-24 2019-05-21 国家能源投资集团有限责任公司 钻进装置
CN210067988U (zh) * 2019-07-01 2020-02-14 秦文强 煤矿钻机稳固及角度调整装置
CN111088990A (zh) * 2019-07-31 2020-05-01 太原理工大学 煤矿用全自动锚杆钻车
CN111101860A (zh) * 2019-11-05 2020-05-05 遵义师范学院 一种岩土工程用钻杆纠偏夹持装置
CN210829103U (zh) * 2019-11-07 2020-06-23 冯建川 一种用于煤矿井下预裂的钻孔装置
CN111456628A (zh) * 2020-05-14 2020-07-28 辽宁工程技术大学 一种综采工作面过断层钻孔机械手装置及使用方法
CN212079198U (zh) * 2020-04-24 2020-12-04 陈第夫 开凿角度可调式隧道工程施工用钻孔设备
CN212154652U (zh) * 2020-05-14 2020-12-15 辽宁工程技术大学 一种综采工作面过断层钻孔机械手装置
CN112282664A (zh) * 2020-11-26 2021-01-29 中建八局轨道交通建设有限公司 多自由度微钻试验台
CN212774291U (zh) * 2020-07-27 2021-03-23 安徽雷鸣爆破工程有限责任公司 一种露天爆破用精确开孔装置
CN113187388A (zh) * 2021-05-10 2021-07-30 河南工程学院 一种可调节升降式煤矿钻孔用定向钻机及其使用方法
CN213933179U (zh) * 2020-11-11 2021-08-10 代朋 一种具有深度调节结构的道路工程质检用钻孔取芯装置
WO2021228004A1 (zh) * 2020-05-13 2021-11-18 河南理工大学 基于水射流技术的锚索自钻进及快速锚固施工方法
CN114382409A (zh) * 2021-12-17 2022-04-22 中铁十九局集团轨道交通工程有限公司 一种深孔爆破用岩层打孔装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA3141160C (en) * 2019-07-12 2024-06-11 Peck Tech Consulting Ltd. System, apparatus, and method to perform leveling for borehole drills

Patent Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4606155A (en) * 1983-06-16 1986-08-19 Ingersoll-Rand Company Angle drilling apparatus
US5018588A (en) * 1988-06-08 1991-05-28 Bauer Spezialtiefbau Gmbh Anchor drilling implement
JPH116385A (ja) * 1997-06-16 1999-01-12 Yubiron Fuakuto:Kk 地盤穿孔機
US6497296B1 (en) * 2000-06-05 2002-12-24 Vermeer Manufacturing Company Anchoring system for a directional drilling machine and methods of use
CN208885178U (zh) * 2018-08-24 2019-05-21 国家能源投资集团有限责任公司 钻进装置
CN210067988U (zh) * 2019-07-01 2020-02-14 秦文强 煤矿钻机稳固及角度调整装置
CN111088990A (zh) * 2019-07-31 2020-05-01 太原理工大学 煤矿用全自动锚杆钻车
CN111101860A (zh) * 2019-11-05 2020-05-05 遵义师范学院 一种岩土工程用钻杆纠偏夹持装置
CN210829103U (zh) * 2019-11-07 2020-06-23 冯建川 一种用于煤矿井下预裂的钻孔装置
CN212079198U (zh) * 2020-04-24 2020-12-04 陈第夫 开凿角度可调式隧道工程施工用钻孔设备
WO2021228004A1 (zh) * 2020-05-13 2021-11-18 河南理工大学 基于水射流技术的锚索自钻进及快速锚固施工方法
CN111456628A (zh) * 2020-05-14 2020-07-28 辽宁工程技术大学 一种综采工作面过断层钻孔机械手装置及使用方法
CN212154652U (zh) * 2020-05-14 2020-12-15 辽宁工程技术大学 一种综采工作面过断层钻孔机械手装置
CN212774291U (zh) * 2020-07-27 2021-03-23 安徽雷鸣爆破工程有限责任公司 一种露天爆破用精确开孔装置
CN213933179U (zh) * 2020-11-11 2021-08-10 代朋 一种具有深度调节结构的道路工程质检用钻孔取芯装置
CN112282664A (zh) * 2020-11-26 2021-01-29 中建八局轨道交通建设有限公司 多自由度微钻试验台
CN113187388A (zh) * 2021-05-10 2021-07-30 河南工程学院 一种可调节升降式煤矿钻孔用定向钻机及其使用方法
CN114382409A (zh) * 2021-12-17 2022-04-22 中铁十九局集团轨道交通工程有限公司 一种深孔爆破用岩层打孔装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN114837573A (zh) 2022-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114837573B (zh) 一种钻头导向调节装置及方法
CN110439461B (zh) 一种岩土勘察用钻探装置
CN113639145A (zh) 一种大型建筑的设施安装钢架支撑结构
CN110284834A (zh) 一种改进型高稳定性的矿用钻孔机
CN212774111U (zh) 一种全液压矿用坑道钻机
CN111822742A (zh) 一种机械加工用法兰钻孔设备
CN112780178A (zh) 一种页岩气开采设备系统
CN117404013A (zh) 一种金属矿山开采预埋炸药用多角度钻孔装置及方法
CN114109245A (zh) 一种岩土工程勘察用钻探装置及方法
CN117661999B (zh) 一种井下巷道支护钻机支撑装置
CN109079197A (zh) 一种角钢的自动加工设备
CN212958439U (zh) 一种专用于隧道快速施工的打孔设备
CN112452704A (zh) 一种便于调节导向架角度的滚筒筛
CN116398051A (zh) 地质取芯钻机的钻杆定位装置
CN215802394U (zh) 一种结构工程用抗震节点支架结构
CN106246112B (zh) 用于边坡钻孔设备的角度调整架及其使用方法
CN212541633U (zh) 一种多功能的航空紧固件拆装训练台
CN211371770U (zh) 一种测绘仪辅助测量装置
CN113914770A (zh) 一种电力施工用钻孔装置
CN212454276U (zh) 一种大型打桩钻机用稳固支腿
CN219528918U (zh) 一种便携式多角度可调气动钻机
CN216590874U (zh) 一种具有快速拆装功能的工程测量设备用支架
CN220203933U (zh) 一种巷道锚固台车
CN217192756U (zh) 一种刚性悬挂接触网垂直向上钻孔装置
CN114378332A (zh) 一种刚性悬挂接触网高效钻孔装置及钻孔方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230307

Address after: 710000 No. 150, Jiandong street, Beilin District, Xi'an City, Shaanxi Province

Patentee after: SHAANXI CHINA COAL NEW ENERGY Co.,Ltd.

Patentee after: SHAANXI COAL GEOLOGY GROUP CO.,LTD.

Address before: 710000 No. 150, Jiandong street, Beilin District, Xi'an City, Shaanxi Province

Patentee before: SHAANXI CHINA COAL NEW ENERGY Co.,Ltd.