CN117722139A - 一种巷道支护用气动锚杆钻机 - Google Patents
一种巷道支护用气动锚杆钻机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117722139A CN117722139A CN202410171269.XA CN202410171269A CN117722139A CN 117722139 A CN117722139 A CN 117722139A CN 202410171269 A CN202410171269 A CN 202410171269A CN 117722139 A CN117722139 A CN 117722139A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rod
- block
- buffer
- spring
- pneumatic
- 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.)
- Pending
Links
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims abstract description 35
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 31
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 17
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims abstract description 11
- 244000309464 bull Species 0.000 claims abstract description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 26
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 21
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 13
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 13
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 7
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 4
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 abstract description 19
- 239000003245 coal Substances 0.000 abstract description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 18
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 description 18
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 5
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000003116 impacting effect Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
本发明公开了涉及煤矿施工技术领域的一种巷道支护用气动锚杆钻机。包括有支撑座,所述支撑座内固接有伸缩套筒,所述伸缩套筒的伸缩端固接有基座,所述基座滑动连接有弹性转向架,所述弹性转向架转动连接有滑架,所述滑架滑动连接有气动马达,所述气动马达固接有固定壳,所述固定壳内滑动且转动连接有转杆,所述滑架上设置有稳定机构,所述稳定机构包括有呈镜像分布的扭簧稳定板,所述扭簧稳定板转动连接于所述滑架,所述扭簧稳定板滑动连接有弹簧墙钉,所述转杆滑动连接有锚杆。本发明通过设置扭簧稳定板和弹簧墙钉在钻机钻孔时将滑架进行稳定,避免锚杆在钻孔时产生较大的反向扭力导致装置转动,提高锚杆钻孔时的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿施工技术领域,尤其涉及一种巷道支护用气动锚杆钻机。
背景技术
巷道支护是矿山和隧道工程中非常重要的技术环节,旨在保护巷道结构、防止地质灾害和保障工作人员的安全,气动锚杆钻机作为巷道支护的关键设备,它可以有效地进行钻孔和锚杆安装,以实现对巷道围岩的加固和支护,现有巷道支护过程中,由于无法完全了解矿山内部环境,导致现有气动锚杆钻机在钻孔过程中可能会遇到碰到硬度较大的阻碍物,锚杆在钻孔时穿透阻碍物速度较慢,进而导致锚杆受到反向扭力增大,当反向扭力过大时,会使得锚杆断裂,甚至造成钻机损坏。
发明内容
为了克服穿透阻碍物速度较慢,导致锚杆受到反向扭力增大的缺点,本发明提供了一种巷道支护用气动锚杆钻机。
技术方案:一种巷道支护用气动锚杆钻机,包括有支撑座,所述支撑座内固接有伸缩套筒,所述伸缩套筒的伸缩端固接有基座,所述基座滑动连接有弹性转向架,所述支撑座固接有与所述伸缩套筒连通的气泵,所述弹性转向架转动连接有滑架,所述滑架滑动连接有与所述气泵连通的气动马达,所述气动马达固接有固定壳,所述固定壳内滑动且转动连接有转杆,所述转杆与所述气动马达输出轴之间通过齿轮组传动,所述滑架上设置有稳定机构,所述稳定机构包括有呈镜像分布的扭簧稳定板,所述扭簧稳定板转动连接于所述滑架远离所述气动马达一侧,所述扭簧稳定板远离所述固定壳的一侧滑动连接有弹簧墙钉,所述扭簧稳定板靠近所述固定壳的一侧固接有第一液压杆,所述弹簧墙钉与相邻所述第一液压杆的伸缩端固接,所述气动马达远离所述固定壳的一侧固接有推杆,所述转杆滑动连接有锚杆,所述固定壳内设置有用于冲击的冲击组件和调节冲击速度的变速组件,所述推杆内设置有用于调节钻孔速度的调节组件。
进一步说明,所述支撑座转动连接有呈镜像分布的支腿,所述基座内固接有接触传感器,所述接触传感器与所述弹性转向架接触配合。
进一步说明,所述冲击组件包括有固定杆,所述固定杆转动连接于所述固定壳内,所述固定杆与所述气动马达的输出轴固接,所述固定壳内设置有变速器,所述变速器由第一变速轴和第二变速轴组成,所述变速器的第一变速轴和第二变速轴之间绕设有钢带,所述固定杆与所述变速器的第一变速轴固接,所述固定壳内转动连接有凸轮,所述凸轮与所述变速器的第二变速轴花键连接,所述转杆靠近所述齿轮组的一侧固接有同步环,所述同步环与所述凸轮传动配合。
进一步说明,所述变速组件包括有第二液压杆,所述第二液压杆固接于所述固定壳内,所述第二液压杆与一侧的所述第一液压杆连通,所述固定壳内固接有缓冲壳,所述缓冲壳内设置有挡板,所述缓冲壳内设置有第一缓冲腔和第二缓冲腔,所述缓冲壳内的挡板位于第一缓冲腔和第二缓冲腔之间,所述缓冲壳内的挡板上设置有缓冲孔,所述缓冲壳的第一缓冲腔和第二缓冲腔通过挡板上的缓冲孔连通,所述缓冲壳的第一缓冲腔内滑动连接有第一封堵块,所述第一封堵块与所述第二液压杆的伸缩端接触配合,所述第二液压杆的伸缩端与所述缓冲壳滑动连接,所述缓冲壳内的挡板上设置有单向阀,所述缓冲壳的第二缓冲腔内滑动连接有第二封堵块,所述第二封堵块与所述缓冲壳之间设置有弹性件,所述第二封堵块与所述变速器的第二变速轴转动连接,所述固定壳内滑动连接有同步板,所述同步板与所述变速器的第一变速轴和第二变速轴均转动连接,所述第二封堵块与所述同步板固接。
进一步说明,所述调节组件包括有呈镜像分布的通气管,所述通气管固接于所述推杆内,一侧的所述通气管将所述气泵和所述气动马达连通,另一侧的所述通气管将所述气泵和所述伸缩套筒连通,所述推杆内转动连接有呈镜像分布的调节杆,所述通气管内转动连接有调节轴,所述通气管与相邻的所述调节轴限位配合,所述调节轴上设置有通气口,所述调节轴与相邻所述通气管和所述气泵的连通处封堵配合,所述调节轴与相邻的所述调节杆花键连接,所述调节杆与相邻的所述调节轴之间设置有弹性件。
进一步说明,所述通气管和相邻所述调节轴的限位配合处为由上至下逐渐靠近所述气动马达倾斜的椭圆环。
进一步说明,所述推杆内固接有第三液压杆,所述第三液压杆与另一侧的所述第一液压杆连通,将所述气泵和所述气动马达连通的所述通气管内转动连接有球阀,所述球阀上设置有螺纹槽,所述球阀上的螺纹槽和所述第三液压杆的伸缩端限位配合,所述球阀与相邻的所述通气管封堵配合。
进一步说明,远离所述第三液压杆一侧的所述通气管设置有排气孔,远离所述第三液压杆一侧的所述调节轴上设置有通孔,远离所述第三液压杆所述调节轴上的通孔与远离所述第三液压杆一侧的所述通气管的排气孔为水平对齐,所述推杆内设置有排气道,所述推杆的排气道和远离所述第三液压杆一侧的所述通气管的排气孔连通。
进一步说明,还包括有设置于所述转杆内的固定组件,所述固定组件用于对所述锚杆进行固定,所述固定组件包括有第一弹簧块,所述第一弹簧块滑动连接于所述转杆远离所述气动马达的一侧内,所述第一弹簧块与所述锚杆接触配合,所述转杆远离所述气动马达的一侧内滑动连接有第二弹簧块,所述第二弹簧块与所述锚杆滑动连接,所述第二弹簧块内滑动连接有呈镜像分布的限位块,所述限位块与所述锚杆限位配合,所述转杆内设置有呈镜像分布的限位槽,所述转杆的限位槽与相邻的所述限位块限位滑动配合。
进一步说明,所述固定壳靠近所述扭簧稳定板的一侧固接有楔形块,所述滑架靠近所述扭簧稳定板的一侧内滑动连接有呈镜像分布的定心弹簧块,所述定心弹簧块与所述锚杆限位配合,所述定心弹簧块固接有触发杆,所述触发杆与所述楔形块接触配合。
本发明的有益效果为:本发明通过设置扭簧稳定板和弹簧墙钉在钻机钻孔时将滑架进行稳定,避免锚杆在钻孔时产生较大的反向扭力导致装置转动,提高锚杆钻孔时的稳定性;通过设置冲击组件带动锚杆进行往复的冲击,使锚杆钻孔时的效率增加穿透性,提高钻孔效率;通过设置变速组件调节锚杆的钻孔速度和冲击速度,减小锚杆在钻孔时产生的反向扭力,减少扭力较大造成锚杆的损坏;通过设置调节组件便于调节巷道钻孔支护的高度,同时对钻孔过程中的速度进行适应性调节,以增加钻孔的效率。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图;
图2为本发明的后视立体结构剖面图;
图3为本发明稳定机构的立体结构剖面图;
图4为本发明扭簧稳定板的立体结构剖面图;
图5为本发明冲击组件的立体结构剖面图;
图6为本发明冲击组件和变速组件的立体结构剖面图;
图7为本发明调节组件的立体结构剖面图;
图8为本发明弹性转向架的立体结构剖面图;
图9为本发明推杆的立体结构剖面图;
图10为本发明后侧通气管的立体结构剖面图;
图11为本发明前侧通气管的立体结构剖面图;
图12为本发明固定组件的立体结构剖面图;
图13为本发明定心弹簧块的立体结构示意图。
以上附图中:1:支撑座,101:支腿,2:伸缩套筒,3:基座,301:接触传感器,4:弹性转向架,5:气泵,6:滑架,7:气动马达,701:固定壳,7011:楔形块,702:齿轮组,703:转杆,7031:同步环,8:稳定机构,801:扭簧稳定板,802:弹簧墙钉,803:第一液压杆,81:冲击组件,804:固定杆,805:变速器,806:凸轮,82:变速组件,807:第二液压杆,808:缓冲壳,809:第一封堵块,810:单向阀,811:第二封堵块,812:同步板,9:推杆,10:锚杆,11:调节组件,1101:通气管,1102:调节杆,1103:调节轴,1104:第三液压杆,1105:球阀,12:固定组件,1201:第一弹簧块,1202:第二弹簧块,1203:限位块,1204:定心弹簧块,1205:触发杆。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述,在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明,但并不作为对本发明的限定,其中缓冲壳内填充有体积不易变化的液体作为缓冲,缓冲壳内设置有用于限制液体流速的缓冲孔。
实施例1,一种巷道支护用气动锚杆钻机,如图1-图4和图8所示,包括有支撑座1,支撑座1外接有控制模块,支撑座1转动连接有呈镜像分布的支腿101,支腿101用于对支撑座1进行支撑,防止支撑座1产生倾倒或者转动,支撑座1内固接有伸缩套筒2,伸缩套筒2用于调节钻机的高度,以便于适用不同大小的巷道,伸缩套筒2的伸缩端固接有基座3,基座3滑动连接有弹性转向架4,用于出现扭力时进行缓冲,基座3内固接有接触传感器301,接触传感器301与弹性转向架4接触配合,接触传感器301与控制模块电连接,支撑座1固接有与伸缩套筒2连通的气泵5,气泵5与控制模块电连接,通过气泵5向伸缩套筒2内供气,以实现伸缩套筒2的伸缩,弹性转向架4转动连接有滑架6,滑架6滑动连接有与气泵5连通的气动马达7,气动马达7用于将气泵5供气的动力转化为锚杆10的动力,气动马达7的右侧固接有固定壳701,固定壳701内滑动且转动连接有用于固定锚杆10的转杆703,转杆703与气动马达7输出轴之间通过齿轮组702传动,气动马达7的输出轴固接有输出齿轮,固定壳701内转动连接有动力齿轮,动力齿轮与气动马达7的输出齿轮啮合,动力齿轮与转杆703滑动连接,滑架6设置有稳定机构8,稳定机构8包括有呈镜像分布的扭簧稳定板801,扭簧稳定板801的扭簧使其与滑架6在不受外力的情况下保持垂直,扭簧稳定板801转动连接于滑架6的右侧,扭簧稳定板801的右侧滑动连接有弹簧墙钉802,弹簧墙钉802上下两侧的弹簧使弹簧墙钉802保持在扭簧稳定板801中间位置,扭簧稳定板801的左侧固接有第一液压杆803,弹簧墙钉802与相邻第一液压杆803的伸缩端固接,气动马达7的右侧固接有推杆9,转杆703滑动连接有锚杆10,通过气动马达7将气体的动能转化为锚杆10的转动的动力,通过弹簧墙钉802嵌入巷道墙壁内,使扭簧稳定板801带动滑架6保持稳定,防止锚杆10受到较大反向扭力时带动滑架6转动,固定壳701内设置有使锚杆10在钻孔的同时进行冲击的冲击组件81和调节锚杆10冲击速度的变速组件82,推杆9内设置有用于调节气泵5对伸缩套筒2和气动马达7供气量进而调节高度和钻孔速度的调节组件11。
如图5和图6所示,冲击组件81包括有固定杆804,固定杆804转动连接于固定壳701内,固定杆804与气动马达7的输出轴固接,固定壳701内设置有变速器805,变速器805由第一变速轴和第二变速轴组成,初始状态时,第一变速轴和第二变速轴的传动比为最小状态,变速器805的第一变速轴和第二变速轴之间绕设有钢带,固定杆804与变速器805的第一变速轴固接,固定壳701内转动连接有凸轮806,凸轮806与变速器805的第二变速轴花键连接,转杆703的左侧固接有同步环7031,同步环7031与凸轮806传动配合,通过变速器805带动凸轮806转动,进而使转杆703进行左右往复的冲击,提高锚杆10的穿透力,提高钻孔效率。
如图6所示,变速组件82包括有第二液压杆807,第二液压杆807固接于固定壳701内,第二液压杆807与前侧的第一液压杆803连通,固定壳701内固接有缓冲壳808,缓冲壳808内设置有挡板,缓冲壳808内设置有第一缓冲腔和第二缓冲腔,第一缓冲腔位于缓冲壳808内的右侧,第二缓冲腔位于缓冲壳808内的左侧,缓冲壳808内的挡板位于第一缓冲腔和第二缓冲腔之间,缓冲壳808的第一缓冲腔内填充有液压油,缓冲壳808内的挡板上设置有缓冲孔,用于限制液压油的流速,缓冲壳808的第一缓冲腔和第二缓冲腔通过挡板上的缓冲孔连通,缓冲壳808的第一缓冲腔内滑动连接有第一封堵块809,第一封堵块809与第二液压杆807的伸缩端接触配合,第二液压杆807的伸缩端与缓冲壳808滑动连接,缓冲壳808内的挡板上设置有单向阀810,用于在第一缓冲腔向第二缓冲腔流通液压油时打开,反向流回时的关闭,以限制液压油流回第一缓冲腔的速度,缓冲壳808的第二缓冲腔内滑动连接有第二封堵块811,第二封堵块811与缓冲壳808之间设置有弹性件,该弹性件为弹簧,第二封堵块811与变速器805的第二变速轴转动连接,固定壳701内滑动连接有同步板812,同步板812与变速器805的第一变速轴和第二变速轴均转动连接,第二封堵块811与同步板812固接,通过第二液压杆807的伸缩端推动第一封堵块809移动,进而带动变速器805的第一变速轴和第二变速轴的传动比增大,以实现加快锚杆10冲击速度的作用,后通过单向阀810的封堵和缓冲孔的限速,使第二封堵块811逐渐匀速的复位,以实现延时复位的作用,使锚杆10冲击速度的恢复保持平滑。
如图7、图9和图10所示,调节组件11包括有呈镜像分布的通气管1101,通气管1101固接于推杆9内,后侧的通气管1101将气泵5和气动马达7连通,前侧的通气管1101将气泵5和伸缩套筒2连通,推杆9内转动连接有呈镜像分布的调节杆1102,通气管1101内转动连接有调节轴1103,调节轴1103与相邻的调节杆1102花键连接,通气管1101与相邻的调节轴1103限位配合,通气管1101和相邻调节轴1103的限位配合处为由上至下逐渐靠近气动马达7倾斜的椭圆环,用于在调节轴1103转动同时与相邻通气管1101产生相对位移,调节轴1103上设置有通气口,调节轴1103与相邻通气管1101和气泵5的连通处封堵配合,调节杆1102与相邻的调节轴1103之间设置有弹性件,该弹性件为弹簧,通过调节轴1103与通气管1101的配合,调节气泵5对伸缩套筒2和气动马达7的供气量,同时使伸缩套筒2与外界隔离,保持需要的钻孔支护高度。
如图7和图10所示,推杆9内固接有第三液压杆1104,第三液压杆1104与后侧的第一液压杆803连通,后侧的通气管1101内转动连接有球阀1105,球阀1105上设置有螺纹槽,球阀1105上的螺纹槽和第三液压杆1104的伸缩端限位配合,球阀1105与相邻的通气管1101封堵配合,当锚杆10受到反向扭力增大时,带动球阀1105转动,进而减小通气管1101与气动马达7的流通孔减小,当锚杆10受到反向扭力过大时,球阀1105将通气管1101与气动马达7进行封堵,进而使锚杆10停止转动,防止反向扭力过大对气动马达7造成损坏。
如图11所示,前侧的通气管1101设置有排气孔,前侧的调节轴1103上设置有通孔,前侧的调节轴1103上的通孔与相邻通气管1101的排气孔为水平对齐且相对角度为180°,推杆9内设置有排气道,推杆9的排气道和前侧的通气管1101的排气孔连通,当调节轴1103转动至180°时,调节轴1103将气泵5与相邻通气管1101封堵,且使通气管1101的排气孔与相邻调节轴1103上的通孔对齐,进而使伸缩套筒2与外界连通放气,以实现伸缩套筒2的复位。
当使用人员使用本启动锚杆钻机进行巷道支护时,使用人员首先将本装置放置于需要进行支护的巷道处,之后使用人员将支撑座1前后两侧的支腿101打开并固定于巷道底面上,使支撑座1稳定在巷道中,避免钻机钻到障碍物时产生的扭力导致支撑座1偏转,此时使用人员将后侧的调节杆1102顺时针旋转180°,后侧的调节杆1102带动相邻的调节轴1103转动,调节轴1103转动时与相邻通气管1101接触并将调节轴1103向左推动,调节轴1103与相邻调节杆1102之间的弹簧被挤压蓄力,调节轴1103在弹簧弹力的作用下保持与通气管1101的接触,此时,后侧调节轴1103上的通气口为封堵状态,使后侧的通气管1101和气泵5之间被封堵,同时前侧调节轴1103上的通气口为通气状态,使前侧的通气管1101和气泵5之间连通。
在后侧的调节杆1102转动后,使用人员通过外置控制模块启动气泵5并保持泵入的气压,气泵5将空气输入前侧的通气管1101内,后通过通气管1101进入伸缩套筒2内,伸缩套筒2内的空气增多使得伸缩套筒2的伸缩端伸出,伸缩套筒2的伸缩端带动基座3、弹性转向架4和滑架6匀速向上移动,直至滑架6移动至需要的高度时,使用人员将前侧的调节杆1102逆时针转动90°,前侧的调节杆1102带动相邻的调节轴1103转动,前侧的调节轴1103与相邻的通气管1101接触并向左推动,调节轴1103与调节杆1102之间的弹簧被挤压蓄力,此时,前侧调节轴1103上的通气口为封堵状态,使气泵5无法将空气输入前侧的通气管1101内,同时前侧调节轴1103上的排气孔与调节轴1103上的通孔未对齐,使得伸缩套筒2内的空气稳定,进而使得伸缩套筒2保持此时的伸缩长度,此时,使用人员通过控制模块关闭气泵5,以适应对不同高度巷道的支护。
在滑架6的高度调节完毕后,使用人员通过转动推杆9带动滑架6以滑架6和弹性转向架4的转动连接处为轴转动,直至滑架6转动至需要的巷道支护的角度后停止,以实现对巷道支护中不同角度的调节,使滑架6带动右侧呈镜像分布的两个扭簧稳定板801贴近于巷道支护处的墙壁上,并使扭簧稳定板801上的弹簧墙钉802嵌入巷道墙壁内,避免钻机钻到硬性矿石使由于扭矩作用发生反转,此时两个扭簧稳定板801同时与巷道墙壁保持平行状态,以滑架6与巷道墙壁为90°垂直为例,扭簧稳定板801与滑架6之间的发条不蓄力,弹性转向架4在前后两侧的弹簧的作用下,使滑架6保持水平状态,之后使用人员将锚杆10放置固定于转杆703内,至此完成本装置高度和角度调节。
在调节完毕高度和角度后,使用人员通过顺时针转动后侧的调节杆1102,后侧的调节杆1102带动相邻的调节轴1103转动,后侧的调节轴1103在弹簧的作用下保持与相邻通气管1101的接触,后侧的调节轴1103在弹簧的作用下向右移动,使调节轴1103上的通气口露出,调节轴1103解除后侧的通气管1101和气泵5之间封堵,气泵5将空气输入后侧的通气管1101内,后通过通气管1101进入气动马达7,气动马达7将泵入的空气转化为动力使气动马达7的输出轴转动,气动马达7的输出轴通过齿轮组702带动转杆703转动,转杆703带动其上的锚杆10转动,使用人员转动调节杆1102的角度越大,调节杆1102上露出的通气口越大,进而使气泵5将空气输入后侧的通气管1101内的空气量越大,使气动马达7的输出轴转动越快,以实现对锚杆10转动钻孔速度的调节,同时,气动马达7输出轴带动变速器805的第一变速轴转动,变速器805的第一变速轴通过钢带带动变速器805的第二变速轴转动,变速器805的第二变速轴带动凸轮806转动,凸轮806带动同步环7031进行左右往复移动,同步环7031带动转杆703进行左右往复移动,转杆703带动其上的锚杆10进行左右往复移动,以实现在锚杆10进行转动钻孔的同时进行左右往复的冲击钻孔,以提升钻孔时的穿透性,避免锚杆10无法钻透较硬材质造成阻碍,同时避免钻孔时产生较大反向扭力,之后使用人员将推杆9向右推动,推杆9带动气动马达7进行移动,气动马达7带动固定壳701向右移动,固定壳701带动转杆703和锚杆10同时向右移动,使锚杆10钻入巷道墙壁内。
在锚杆10钻入巷道墙壁的过程中,若出现较硬阻碍物对锚杆10造成阻碍时,阻碍物使得锚杆10钻孔时产生反向扭力,以锚杆10顺时针钻孔为例,锚杆10钻孔时产生反向扭力为逆时针,当逆时针的扭力增大时,锚杆10带动转杆703逆时针转动,转杆703带动固定壳701和气动马达7逆时针转动,气动马达7带动滑架6逆时针转动,滑架6带动弹性转向架4转动,使弹性转向架4与基座3之间的弹簧被挤压蓄力,滑架6带动右侧两个扭簧稳定板801转动,由于弹簧墙钉802嵌入巷道墙壁内,使得前侧的弹簧墙钉802相对相邻的扭簧稳定板801向下移动,后侧的弹簧墙钉802相对相邻的扭簧稳定板801向上移动,以前侧弹簧墙钉802为例,弹簧墙钉802带动相邻的第一液压杆803的伸缩端向下移动,第一液压杆803内的液压油通过软管将液压油流通至第二液压杆807内,使得第二液压杆807的伸缩端伸出,第二液压杆807的伸缩端带动第一封堵块809向左移动,第一封堵块809将缓冲壳808的第一缓冲腔的液压油向左推动至第二缓冲腔内,缓冲壳808内第一缓冲腔的液压油流入第二缓冲腔内时,在液压的作用下使单向阀810打开,使第一缓冲腔的液压油快速进入第二缓冲腔内,第二缓冲腔内液压油增多使得第二封堵块811向左移动并使第二封堵块811与缓冲壳808之间的弹簧挤压蓄力,第二封堵块811通过同步板812带动变速器805的第一变速轴和第二变速轴的传动比增大,进而使变速器805的第二变速轴的转动速度加快,变速器805的第二变速轴带动凸轮806的转动速度加快,凸轮806带动锚杆10进行冲击的速度加快,以实现对阻碍物加快冲击破碎的效率,避免阻碍物对锚杆10钻孔的反向扭力过大导致支撑座1发生转动,对使用人员造成伤害。
在缓冲壳808内第一缓冲腔的液压油流入第二缓冲腔内后,锚杆10受到的反向扭力减小时,以前侧弹簧墙钉802为例,弹簧墙钉802通过弹簧的弹力作用下恢复初始位置,弹簧墙钉802带动相邻的第一液压杆803内的液压油恢复,进而使第二液压杆807的伸缩端向右缩回,第二封堵块811在弹簧的弹力作用下向右复位,第二封堵块811将缓冲壳808的第二缓冲腔的液压油向右推动回第一缓冲腔内,在液压的作用下使单向阀810闭合,使得缓冲壳808的第二缓冲腔的液压油只能通过挡板上的缓冲孔缓慢的流通回第一缓冲腔内,以实现延时复位的作用,此时缓冲壳808的第二缓冲腔的液压油减少,使得凸轮806的转动速度恢复,进而使锚杆10进行冲击的速度恢复,避免锚杆10冲击钻孔时出现向前冲击时受到反向扭力较大,冲击速度增快,向后复位时受到反向扭力较小,冲击速度减慢,确保冲击速度调节的时的平滑性,避免速度调节过于频繁。
在锚杆10冲击速度增大的同时,后侧的弹簧墙钉802相对相邻的扭簧稳定板801向上移动,后侧的弹簧墙钉802带动相邻的第一液压杆803的伸缩端向上移动,使第三液压杆1104内的液压油通过软管流通至后侧的第一液压杆803内,第三液压杆1104内的液压油减少使其伸缩端向内回缩,第三液压杆1104的伸缩端通过螺纹槽带动球阀1105转动,使球阀1105在相邻通气管1101的流通孔减小,进而使通气管1101进入气动马达7的气体量,气动马达7的进气量减少使气动马达7的输出轴转动速度减慢,进而使锚杆10的转动钻孔速度减慢,以实现减小转动出现的反向扭力的作用,避免锚杆10受到较大扭力出现损坏。
当锚杆10受到反向扭力过大时,后侧的弹簧墙钉802相对相邻的扭簧稳定板801向上移动,进而使第三液压杆1104的伸缩端回缩,当第三液压杆1104的伸缩端回缩至极限位置时,第三液压杆1104的伸缩端通过螺纹槽带动球阀1105转动至90°,球阀1105对相邻通气管1101封堵,此时空气停止进入气动马达7内,使锚杆10停止转动,锚杆10带动气动马达7逆时针转动,气动马达7带动滑架6逆时针转动,滑架6带动弹性转向架4转动,当弹性转向架4转动至基座3的极限位置时,弹性转向架4与接触传感器301接触,接触传感器301将电信号传递至控制模块,控制模块控制气泵5停止,避免气泵5持续泵入空气,对气泵5进行保护。
在锚杆10整体钻入巷道墙壁后,使用人员首先通过控制模块控制电机停止,使锚杆10的钻孔和冲击同时停止,将转杆703与锚杆10的固定解除,锚杆10停留在巷道墙壁内,之后通过向左拉动推杆9,带动气动马达7恢复初始位置,之后通过转动推杆9恢复初始角度,使呈镜像分布的弹簧墙钉802从巷道墙壁上脱离,扭簧稳定板801在发条的弹力作用下恢复初始位置,使用人员将前侧的调节杆1102逆时针旋转90°,前侧的调节杆1102带动相邻的调节轴1103转动,前侧的调节轴1103在弹簧作用下保持与相邻通气管1101接触并向左推动,使前侧调节轴1103上的排气孔与调节轴1103上的通孔对齐,进而使伸缩套筒2内的空气反向通过相邻的通气管1101和调节轴1103排出至外界,伸缩套筒2内的空气减少使伸缩套筒2的伸缩端缩回至初始位置,在伸缩套筒2的伸缩端缩回后,使用人员将前后两侧的调节轴1103均恢复初始位置,至此完成气动锚杆钻机对巷道的钻孔和放置锚杆10的支护。
实施例2,在实施例1的基础上,如图12所示,还包括有设置于转杆703内的固定组件12,固定组件12用于对锚杆10进行定心固定,固定组件12包括有第一弹簧块1201,第一弹簧块1201滑动连接于转杆703的右侧内,第一弹簧块1201与锚杆10接触配合,转杆703的右侧内滑动连接有第二弹簧块1202,第二弹簧块1202位于第一弹簧块1201的右侧,第二弹簧块1202与锚杆10滑动连接,第二弹簧块1202内滑动连接有呈镜像分布的限位块1203,限位块1203与锚杆10限位配合,转杆703内设置有呈镜像分布的限位槽,限位槽由斜槽和直槽组成,斜槽为由左至右逐渐靠近锚杆10,直槽位于斜槽的左侧,转杆703的限位槽与相邻的限位块1203限位滑动配合,通过限位块1203将锚杆10进行限位,且在第二弹簧块1202与巷道墙壁接触后解除对锚杆10的限位,并通过第一弹簧块1201将锚杆10推出,以实现锚杆10的脱离。
如图13所示,固定壳701的右侧固接有楔形块7011,楔形块7011上设置有呈镜像分布限位面,限位面包括有斜面和直面,斜面为由左至右逐渐靠近锚杆10,直面位于斜面的左侧,滑架6的右侧内滑动连接有呈镜像分布的定心弹簧块1204,定心弹簧块1204与锚杆10限位配合,定心弹簧块1204与锚杆10配合处设置有斜面,斜面为由上至下逐渐远离相邻扭簧稳定板801一侧,用于将锚杆10固定时使前后两个定心弹簧块1204打开,定心弹簧块1204固接有触发杆1205,触发杆1205与楔形块7011的限位面接触配合,用于定心弹簧块1204避开转杆703,使转杆703完全与巷道墙壁接触,进而使锚杆10进一步深入巷道墙壁内。
在使用人员将锚杆10放置固定于转杆703内时,使用人员首先将锚杆10从呈镜像分布的定心弹簧块1204上侧向下推动,锚杆10与前后两侧的定心弹簧块1204的斜面接触并将其分别向前后两侧推开,并使定心弹簧块1204的弹簧被挤压蓄力,直至定心弹簧块1204将锚杆10限位配合,定心弹簧块1204通过弹簧的弹力向靠近锚杆10的一侧移动,使前后两侧的定心弹簧块1204同时将锚杆10稳定在中心位置,之后将锚杆10的左端从第二弹簧块1202的右侧进入,锚杆10的左端与呈镜像分布的限位块1203接触并将其向左推动,并使其限位块1203的弹簧被挤压蓄力,限位块1203通过转杆703内的限位槽向远离锚杆10的一侧移动,直至限位块1203解除与锚杆10左端的接触,锚杆10继续向左移动,直至锚杆10与第一弹簧块1201解除并将其向左推动,并使其弹簧被挤压蓄力,直至第一弹簧块1201移动至左侧极限位置,此时,第二弹簧块1202在其弹簧的作用下向右移动复位,当第二弹簧块1202带动其上的限位块1203移动至解除与锚杆10左端的接触后,限位块1203通过转杆703内的限位槽向靠近锚杆10一侧复位,对锚杆10的左侧进行限位,此时将锚杆10松开,第一弹簧块1201在弹簧作用下向右移动,第一弹簧块1201带动锚杆10向右移动,直至锚杆10与呈镜像分布的限位块1203接触并被其限位,至此完成锚杆10的安装。
在整个锚杆10钻入巷道墙壁内时,固定壳701带动楔形块7011向右移动,楔形块7011与呈镜像分布的触发杆1205接触并将其分别向前后两侧推开,触发杆1205带动相邻的定心弹簧块1204分别向前后两侧移动,在触发杆1205与楔形块7011接触并移动至限位并保持,使定心弹簧块1204不对转杆703造成阻碍,此时转杆703继续向右移动,直至第二弹簧块1202与巷道墙壁接触并向左推动,第二弹簧块1202带动其上的限位块1203向左移动,限位块1203通过转杆703的限位槽向远离锚杆10的一侧移动,直至限位块1203解除锚杆10的限位,第一弹簧块1201在弹簧作用下向右推动锚杆10,直至第一弹簧块1201恢复初始位置,此时锚杆10停留在巷道墙壁内,使用人员通过向左拉动推杆9,带动转杆703恢复初始位置,第二弹簧块1202在弹簧的作用下向右移动恢复初始位置,限位块1203在转杆703的限位槽的作用下恢复初始位置,至此完成锚杆10的脱离。
以上,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种巷道支护用气动锚杆钻机,包括有支撑座(1),所述支撑座(1)内固接有伸缩套筒(2),所述伸缩套筒(2)的伸缩端固接有基座(3),所述基座(3)滑动连接有弹性转向架(4),所述支撑座(1)固接有与所述伸缩套筒(2)连通的气泵(5),所述弹性转向架(4)转动连接有滑架(6),所述滑架(6)滑动连接有与所述气泵(5)连通的气动马达(7),所述气动马达(7)固接有固定壳(701),所述固定壳(701)内滑动且转动连接有转杆(703),所述转杆(703)与所述气动马达(7)输出轴之间通过齿轮组(702)传动,其特征是:还包括有设置于所述滑架(6)上的稳定机构(8),所述稳定机构(8)包括有呈镜像分布的扭簧稳定板(801),所述扭簧稳定板(801)转动连接于所述滑架(6)远离所述气动马达(7)一侧,所述扭簧稳定板(801)远离所述固定壳(701)的一侧滑动连接有弹簧墙钉(802),所述扭簧稳定板(801)靠近所述固定壳(701)的一侧固接有第一液压杆(803),所述弹簧墙钉(802)与相邻所述第一液压杆(803)的伸缩端固接,所述气动马达(7)远离所述固定壳(701)的一侧固接有推杆(9),所述转杆(703)滑动连接有锚杆(10),所述固定壳(701)内设置有用于冲击的冲击组件(81)和调节冲击速度的变速组件(82),所述推杆(9)内设置有用于调节钻孔速度的调节组件(11)。
2.根据权利要求1所述的一种巷道支护用气动锚杆钻机,其特征是:所述支撑座(1)转动连接有呈镜像分布的支腿(101),所述基座(3)内固接有接触传感器(301),所述接触传感器(301)与所述弹性转向架(4)接触配合。
3.根据权利要求1所述的一种巷道支护用气动锚杆钻机,其特征是:所述冲击组件(81)包括有固定杆(804),所述固定杆(804)转动连接于所述固定壳(701)内,所述固定杆(804)与所述气动马达(7)的输出轴固接,所述固定壳(701)内设置有变速器(805),所述变速器(805)由第一变速轴和第二变速轴组成,所述变速器(805)的第一变速轴和第二变速轴之间绕设有钢带,所述固定杆(804)与所述变速器(805)的第一变速轴固接,所述固定壳(701)内转动连接有凸轮(806),所述凸轮(806)与所述变速器(805)的第二变速轴花键连接,所述转杆(703)靠近所述齿轮组(702)的一侧固接有同步环(7031),所述同步环(7031)与所述凸轮(806)传动配合。
4.根据权利要求3所述的一种巷道支护用气动锚杆钻机,其特征是:所述变速组件(82)包括有第二液压杆(807),所述第二液压杆(807)固接于所述固定壳(701)内,所述第二液压杆(807)与一侧的所述第一液压杆(803)连通,所述固定壳(701)内固接有缓冲壳(808),所述缓冲壳(808)内设置有挡板,所述缓冲壳(808)内设置有第一缓冲腔和第二缓冲腔,所述缓冲壳(808)内的挡板位于第一缓冲腔和第二缓冲腔之间,所述缓冲壳(808)内的挡板上设置有缓冲孔,所述缓冲壳(808)的第一缓冲腔和第二缓冲腔通过挡板上的缓冲孔连通,所述缓冲壳(808)的第一缓冲腔内滑动连接有第一封堵块(809),所述第一封堵块(809)与所述第二液压杆(807)的伸缩端接触配合,所述第二液压杆(807)的伸缩端与所述缓冲壳(808)滑动连接,所述缓冲壳(808)内的挡板上设置有单向阀(810),所述缓冲壳(808)的第二缓冲腔内滑动连接有第二封堵块(811),所述第二封堵块(811)与所述缓冲壳(808)之间设置有弹性件,所述第二封堵块(811)与所述变速器(805)的第二变速轴转动连接,所述固定壳(701)内滑动连接有同步板(812),所述同步板(812)与所述变速器(805)的第一变速轴和第二变速轴均转动连接,所述第二封堵块(811)与所述同步板(812)固接。
5.根据权利要求3所述的一种巷道支护用气动锚杆钻机,其特征是:所述调节组件(11)包括有呈镜像分布的通气管(1101),所述通气管(1101)固接于所述推杆(9)内,一侧的所述通气管(1101)将所述气泵(5)和所述气动马达(7)连通,另一侧的所述通气管(1101)将所述气泵(5)和所述伸缩套筒(2)连通,所述推杆(9)内转动连接有呈镜像分布的调节杆(1102),所述通气管(1101)内转动连接有调节轴(1103),所述通气管(1101)与相邻的所述调节轴(1103)限位配合,所述调节轴(1103)上设置有通气口,所述调节轴(1103)与相邻所述通气管(1101)和所述气泵(5)的连通处封堵配合,所述调节轴(1103)与相邻的所述调节杆(1102)花键连接,所述调节杆(1102)与相邻的所述调节轴(1103)之间设置有弹性件。
6.根据权利要求5所述的一种巷道支护用气动锚杆钻机,其特征是:所述通气管(1101)和相邻所述调节轴(1103)的限位配合处为由上至下逐渐靠近所述气动马达(7)倾斜的椭圆环。
7.根据权利要求6所述的一种巷道支护用气动锚杆钻机,其特征是:所述推杆(9)内固接有第三液压杆(1104),所述第三液压杆(1104)与另一侧的所述第一液压杆(803)连通,将所述气泵(5)和所述气动马达(7)连通的所述通气管(1101)内转动连接有球阀(1105),所述球阀(1105)上设置有螺纹槽,所述球阀(1105)上的螺纹槽和所述第三液压杆(1104)的伸缩端限位配合,所述球阀(1105)与相邻的所述通气管(1101)封堵配合。
8.根据权利要求7所述的一种巷道支护用气动锚杆钻机,其特征是:远离所述第三液压杆(1104)一侧的所述通气管(1101)设置有排气孔,远离所述第三液压杆(1104)一侧的所述调节轴(1103)上设置有通孔,远离所述第三液压杆(1104)所述调节轴(1103)上的通孔与远离所述第三液压杆(1104)一侧的所述通气管(1101)的排气孔为水平对齐,所述推杆(9)内设置有排气道,所述推杆(9)的排气道和远离所述第三液压杆(1104)一侧的所述通气管(1101)的排气孔连通。
9.根据权利要求7所述的一种巷道支护用气动锚杆钻机,其特征是:还包括有设置于所述转杆(703)内的固定组件(12),所述固定组件(12)用于对所述锚杆(10)进行固定,所述固定组件(12)包括有第一弹簧块(1201),所述第一弹簧块(1201)滑动连接于所述转杆(703)远离所述气动马达(7)的一侧内,所述第一弹簧块(1201)与所述锚杆(10)接触配合,所述转杆(703)远离所述气动马达(7)的一侧内滑动连接有第二弹簧块(1202),所述第二弹簧块(1202)与所述锚杆(10)滑动连接,所述第二弹簧块(1202)内滑动连接有呈镜像分布的限位块(1203),所述限位块(1203)与所述锚杆(10)限位配合,所述转杆(703)内设置有呈镜像分布的限位槽,所述转杆(703)的限位槽与相邻的所述限位块(1203)限位滑动配合。
10.根据权利要求9所述的一种巷道支护用气动锚杆钻机,其特征是:所述固定壳(701)靠近所述扭簧稳定板(801)的一侧固接有楔形块(7011),所述滑架(6)靠近所述扭簧稳定板(801)的一侧内滑动连接有呈镜像分布的定心弹簧块(1204),所述定心弹簧块(1204)与所述锚杆(10)限位配合,所述定心弹簧块(1204)固接有触发杆(1205),所述触发杆(1205)与所述楔形块(7011)接触配合。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202410171269.XA CN117722139A (zh) | 2024-02-06 | 2024-02-06 | 一种巷道支护用气动锚杆钻机 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202410171269.XA CN117722139A (zh) | 2024-02-06 | 2024-02-06 | 一种巷道支护用气动锚杆钻机 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117722139A true CN117722139A (zh) | 2024-03-19 |
Family
ID=90203776
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202410171269.XA Pending CN117722139A (zh) | 2024-02-06 | 2024-02-06 | 一种巷道支护用气动锚杆钻机 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117722139A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117803825A (zh) * | 2024-02-29 | 2024-04-02 | 潍坊天盛地理信息有限公司 | 一种国土空间规划用多地形测绘装置 |
-
2024
- 2024-02-06 CN CN202410171269.XA patent/CN117722139A/zh active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117803825A (zh) * | 2024-02-29 | 2024-04-02 | 潍坊天盛地理信息有限公司 | 一种国土空间规划用多地形测绘装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN117722139A (zh) | 一种巷道支护用气动锚杆钻机 | |
CA3068499C (en) | Advance and retreat automatic control method based on hydraulic sensing conversion and advance and retreat automatic control system based on hydraulic sensing conversion | |
US20050173129A1 (en) | Expander device | |
CN102654024B (zh) | 钻井液压扩孔装置 | |
CN113250723A (zh) | 一种深部矿井冲击地压的监测和耦合一体化防护装置 | |
CN207761600U (zh) | 一种井下循环洗井工具 | |
CN108798532B (zh) | 一种井下压扭平衡工具 | |
US20190234166A1 (en) | Reaction valve drilling jar system | |
CN112502608B (zh) | 一种防卡钻的钻井提速工具 | |
NO304240B1 (no) | Anordning til styring av den fremste del av et borer°r | |
CA2469023C (en) | Thrust control apparatus | |
US5476148A (en) | Tool for maintaining wellbore penetration | |
CA2538548C (en) | Methods and apparatus for placement of well equipment | |
RU190837U1 (ru) | Яс гидромеханический двустороннего действия | |
CA2802794A1 (en) | Downhole tool with external housing torque transfer | |
CA2722539C (en) | A force balancing system for use with a well bore tool | |
CN116950579B (zh) | 一种具有双向补偿功能井下补偿器 | |
CA2147063A1 (en) | Tool for maintaining wellbore penetration | |
RU2109908C1 (ru) | Регулируемый отклонитель | |
CN117661998A (zh) | 一种用于煤矿的钻孔装置 | |
CN116591736A (zh) | 一种滑移式大变形锚杆 | |
CN117552742A (zh) | 导斜丢封一体化封隔器 |
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 |