CN1427916A - 岩石钻机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种岩石钻机，包括一旋转装置(1)，一冲击装置(2)和一其上紧固有刀具(18)的柄(17)。根据发明构思，用于润滑该柄的润滑剂在适当的导管中供给，以对将钻机的不同部分结合在一起的联接螺栓的孔(3a’－3f’)进行加压，并进一步在适当的导管中输送，用作岩石钻与进给器(21)之间的支承表面上的润滑剂。

Description

岩石钻机

本发明涉及一种岩石钻机，包括用联接螺栓接合在一起的至少两个块体，该钻机还包括一旋转装置，一冲击装置和一柄，其中设有至少一个进给导管，用于将加压润滑剂输送到该柄，钻机安装在支座上以便可相对于进给器移动。

采矿过程中使用岩石钻设备，其中在一平台上设置一个或多个钻孔臂架，每个臂架的端部还设有一进给梁和岩石钻。岩石钻机包括通常用连接螺栓接合在一起的冲击装置和一旋转装置，然后将该整体紧固到一单独支架上。该支架又设成可相对于进给梁移动，它通过设置在进给梁上的进给部件移动。支架通常设有用作支架与进给梁的导向件之间的支承表面的滑块。滑块一般由轴承合金或塑性材料制造。滑块不以任何方式润滑，因为它们是时常更换的磨损件。但已经注意到，由于污物粘附到导向件表面上而使滑块过快地磨损。为防止磨损，一些制造商在进给机构上设置了用于润滑导向件与滑块之间的滑动表面的部件。但这种结构需要单独的润滑组件，以及设置在进给梁上的相关的管道。这导致了额外的成本并增加了对于维护的需要。另外，设置在进给梁上的润滑系统还受到冲击和污物的影响。

本发明的一个目的是提供一种新式的结构，用于对岩石钻机与进给器之间的支承表面进行润滑，并防止污物进入岩石钻机结构中。

本发明的岩石钻机的特征在于，岩石钻机包括至少一个回流导管，用于将润滑该柄的润滑剂从该柄输送到联接螺栓中的至少一些螺栓的孔中，从而对环绕联接螺栓的至少一些间隙进行加压，该岩石钻机还包括至少一个导管，用于输送润滑剂而进一步对岩石钻与进给器之间的支承表面进行润滑。

本发明的根本构思在于，用于润滑该柄的润滑剂首先通过形成于岩石钻结构中的导管输送到联接岩石钻机不同块体的联接螺栓的孔中，润滑剂对至少一些联接螺栓间隙进行润滑。此外，用于润滑该柄的润滑剂还输送到一进给机构，在此处用于对进给器与钻机之间的支承表面进行润滑。此外，本发明一优选实施例的基本构思是，至少一些联接螺栓设有能在其中运载润滑剂的纵向导管。

本发明的一个优点在于，对岩石钻与进给器之间的支承表面的润滑是用离开柄的润滑剂，也就是已经用过一次的润滑剂来完成的，否则该已经用过一次的润滑剂会从钻机排放到空气中。排到大气中的油雾在钻孔现场产生气云，从而对在该区域中工作的人的健康造成危害。油雾还传播很远，并污染钻孔器和环境。由于这些缺点，已经设计的钻机还设有单独的收集导管，用于将油雾回收到收集容器中。但回收系统及其使用(排空和维护)增加了成本。本发明中，润滑剂的后处理不是问题，也不造成额外成本，相反，润滑剂可使进给器的滑动表面被充分润滑，不需要建立单独的润滑组件，或者填加额外的润滑剂。此外，润滑剂，特别是由压缩空气和润滑剂形成的油雾，清洁滑动表面上的污物，这进一步减少了进给装置的磨损。由于油雾通常是吹到温度低于油雾的金属导向件上，油雾在导向件的表面上凝聚成液滴，因而不会有大量的油雾扩散到大气中。本发明中，柄润滑剂还用于对将单独钻机块体连接在一起的联接螺栓的间隙进行密封。油雾对环绕联接螺栓的间隙进行加压，从而阻止了水、切屑及其它污物通过这些间隙进入钻机结构中，因此防止了钻机的磨损。另外，如果接合面之间的密封被破坏，或者如果块体的紧固经过一段时间后或者由于操作中的任何失误而变松，则润滑剂填充接合面之间的任何缝隙，并将污物吹出。

参照附图对本发明进行更详细描述，其中

图1是分解的岩石钻机结构的示意性视图；

图2是前面附图中岩石钻机一部分的示意性剖视侧面图；

图3是属于岩石钻机的一安装框架的示意性透视图；

图4是岩石钻机结构的示意性视图；

图5、6和7是属于岩石钻机的一模块的可替换接合面的示意性视图；

图8和9是联接螺栓的示意性剖视侧面图；及

图10是可应用本发明的另一岩石钻机的示意性侧视图。

图1示出一岩石钻机，包括一设置在其前端用于转动一柄17及紧固到其上的一刀具18的旋转装置1。此外，该钻机还包括冲击装置2，用于使刀具冲击。为清楚起见，钻机的不同部件分开图示。在图1的方案中，旋转装置和冲击装置是通过联接螺栓3a-3h连接到一安装框架4上的单独模块。在该结构中，安装框架4是钻机结构的必要部件，因为它用作传递进给和后坐力的元件并作为模块的安装基座。该安装框架用于将岩石钻安装到岩石钻孔设备的进给器21上，从而不需要常规地在进给梁(feed beam)和岩石钻之间使用的单独的支架。安装框架底面设有滑块5a和5b，该滑块5a和5b包括将岩石钻在支座上安装到进给器上的滑片22和23。这些滑片最好由轴承合金或抗磨损塑性材料制成，当它们磨损后可以更换。安装框架还包括用于联接进给部件，如进给线的部件6a和6b，以使岩石钻机能被移动。

在旋转装置前部以本身公知的方式设有一柄17，用于将旋转和冲击力传递到钎子，这就是为什么柄是钻机中最重要的部件之一的原因。柄通常用油雾润滑和冷却，油雾通过润滑口19供给到岩石钻的后端，并在一供给导管20中向岩石钻前部输送，润滑油至少在要被润滑的柄表面上循环。当必要的润滑完成后，在现有技术方案中润滑剂从钻机前部排放到空气中。如已经说过的，这样是有问题的。在本发明的解决方案中，油雾用于对必要的联接螺栓间隙进行加压，之后用作岩石钻与进给梁之间的支承表面的润滑剂。柄油最好这样循环，使其首先输送到螺栓孔中，且仅在最后到达支承表面。这使导管保持合理的数量。

图2示出钻机结构的一示意性剖视图。如图1和2中所示，通过旋入并贯穿轴向支承件8中的联接螺栓3a-3d，并进一步通过旋紧到轴向支承件上的螺栓3e和3f，而将旋转装置1紧固到安装框架上。冲击装置2同样通过螺栓3a-3d，并进一步通过旋紧到轴向支承件上的螺栓3g和3h而紧固。因而旋转装置上的螺栓3a-3d将岩石钻模块结合在一起。即使当螺栓3a-3d旋松时，旋紧到安装框架上的螺栓3e和3f以及对应的螺栓3g和3h也会将旋转装置和冲击装置紧固到位。根据本发明构思，如图1和2中用点划线和虚线表示的，旋转装置包括一回流导管13，该回流导管13将柄润滑剂朝旋转装置后端运载，并进一步将润滑剂直接输送到每个联接螺栓3a-3d。联接螺栓3a-3d包括一导管14，在其中油雾被运载到轴向支承件8上。因此柄润滑剂对形成于联接螺栓与其孔之间的轴向支承件中的间隙进行加压，从而防止水和其它污物在螺母下流动，或者通过接合面进入螺栓孔中而渗入岩石钻中。油雾当然还可以仅用一个联接螺栓导引到轴向支承件上，在形成于轴向支承件中的导管中进一步输送到各联接螺栓孔。应当注意，对联接螺栓的充分加压是在润滑剂的压力高于岩石钻外部压力时实现的。联接螺栓的自由端通常设有一密封件，如O形圈，以防止污物通过螺栓孔进入岩石钻中。环绕联接螺栓的间隙最好加压到密封件。如果由于任何原因，密封件损坏，或者根本就没有使用密封件，润滑剂向外流过联接螺栓间隙，同样防止了污物的进入。此外，底部联接螺栓的导管与形成于轴向支承件上的导管9a和9b联接，油雾通过导管9a和9b进一步供给到岩石钻与进给梁之间的滑动表面。加压值不仅受来自柄的油雾的压力值的影响，而且受通向滑动表面的导管中的流动阻力影响。岩石钻还可包括一阀或类似物，当必要时可调节供给到导向件的油雾的量。当油雾流被节流时，作用于加压表面上的压力提高。滑块5上设有一孔，油雾通过该孔供给到滑块端部滑片22和23之间。可替换地，油雾可在形成于滑块上的导管24中直接供给到进给梁导向件与滑片之间的滑动表面。

图3示出从冲击装置模块观察时，用于岩石钻机中的安装框架。轴向支承件8包括用于联接螺栓的贯通钻孔3a’-3d’，以及螺纹盲孔3g’和3h’。根据本发明构思，钻孔3c’和3d’与导向滑块的导管9a和9b联接，油雾在导管中被运载到进给器的支承表面。

图4示出另一岩石钻机结构，其中安装框架包括一基本为U形的杆15，该杆15在其封闭端设有一旋转装置套。该旋转装置1的套的后端还设有一用于安装冲击装置2的接合面10。冲击装置通过联接螺栓3a-3d以及3g和3h安装到接合面10上。图中用点划线和虚线示出回流导管13a和13b，这些回流导管用于将从柄排出的油雾供给到上部联接螺栓3a和3b，进一步在形成于螺栓上的导管14中供给到接合表面10。接合表面10设有垂直沟槽25和27，润滑剂在沟槽25和27上从环绕上部联接螺栓的间隙供给到底部联接螺栓的孔中。联接螺栓的导管14还用于将润滑剂供给到冲击装置模块的安装凸缘11上，从而使形成于安装凸缘上的螺栓孔同样被加压。此外，润滑剂还在与安装凸缘最底部螺栓孔联接的导管16中供给到支承表面。

图5示出一接合面，该接合面包括用于运载来自柄的润滑剂所需的导管。在这种情况下，回流导管13从岩石钻的前部与第一块体的接合面10直接联接，润滑剂在形成于前表面上的沟槽25上从这里导引到位于钻机右手侧的上下侧部螺栓。联接螺栓设有与沟槽联接的导管，允许润滑剂沿上部螺栓3b经过向钻机前部流动。在第一块体前端距接合面一定距离处，设有一联接上部联接螺栓的孔3a’和3b’的横向钻孔26，允许润滑剂在设于联接螺栓3a中的导管中经过到达接合面10。在前表面左手侧同样设有一垂直沟槽27，允许润滑剂在其上经过前表面进入联接螺栓3d’的下孔中。图9中示出该结构中所使用的联接螺栓，联接螺栓允许润滑剂进一步在联接螺栓导管14a、14和14b中从接合面经过到达安装框架的轴向支承件。轴向支承件包括适于将轴向支承件内部的润滑剂供给到滑块的导管。供给到支承表面的润滑剂的量会受到流动导管的尺寸的影响。这同样允许在不同侧面考虑由导管中的流动阻力导致的润滑剂量的变化。导管还可以设置一节流阀，用于调节润滑。

图6示出一块体，其接合面10设有一横向沟槽28，润滑剂在该横向沟槽28上从右手侧的上螺栓孔3b’供给到左手侧的上螺栓孔3a’。也可以是例如用虚线表示的一沟槽29。在接合面上形成沟槽相对容易。此外，与钻孔的不同在于，不需要堵塞端部。在前表面上形成沟槽的另一个优点在于，用润滑剂加压的沟槽同时以密封件的方式起作用，假设块体之间的密封件损坏的话，防止污物从滑块之间的接合面进入。

图7示出与图4相似的一个应用，图4中来自柄的油在钻机两侧的两个单独回流导管13a和13b中导引到上联接螺栓的孔3a’和3b’。同样，在这里，接合面10也设置有在上下联接螺栓孔之间的垂直沟槽25和27，但不需要右手侧和左手侧螺栓孔之间的横向导管或沟槽。

图8示出一包括一纵向导管14的联接螺栓。该导管大致延伸到螺栓的中部，并设有一导向外表面的横向导管14a。

图9示出包括两个横向导管14a和14b的另一联接螺栓。这种类型螺栓的使用例如结合图4进行了描述。

本发明还可应用于如图10中所示的常规结构中，其中长接合螺栓30、31将不同的岩石钻块体接合在一起，形成一整体，岩石钻设置在支架32上。在这种情况下，用于润滑柄的油雾也可以在适当的导管中导引到接合螺栓的孔中而对孔加压。不必对由长接合螺栓占据的整个间隙进行加压，而可用密封件33来限定所需的部分(上连接螺栓)，然而最好对伸到块体之间的接合面34外面的至少一个螺栓孔部分进行加压。必要时，只有另一侧(下连接螺栓)可以密封，或者根本没有使用密封，在这种情况下润滑剂从接合螺栓间隙向外流。在最后提到的情况下同样防止了污物通过块体接缝或在螺母下面渗入钻机中。另外，在使用支架使岩石钻能够相对于进给器移动的结构中，来自柄的润滑剂可在适当的导管中供给到钻机下侧，然后通过支架，在与前者联接的另一导管中供给到进给梁与支架之间的支承表面。

附图及相关说明只用来表示发明构思。本发明的细节可在权利要求范围内变化。因此，本发明的结构可不考虑进给器在支座上的安装方法以及所使用的润滑剂而应用。除油雾外，润滑剂可以是例如适于该用途的液体油。

Claims (8)

1.一种岩石钻机，包括由联接螺栓(3a-3f)连接在一起的至少两个块体，该钻机还包括一旋转装置(1)、一冲击装置(2)和一柄(17)，其中设有将加压润滑剂输送到该柄的至少一个进给导管(20)，钻机安装在支座上可相对于进给器(21)移动，其特征在于，该岩石钻机包括至少一个回流导管(13)，用于将润滑该柄的润滑剂从该柄输送到联接螺栓的孔(3a’-3f’)中的至少一些孔中，从而对至少一些环绕联接螺栓的间隙进行加压，该岩石钻机还包括至少一个导管，用于进一步输送润滑剂而对岩石钻与进给器之间的支承表面进行润滑。

2.根据权利要求1所述的岩石钻机，其特征在于，润滑剂在回流导管(13)中直接供给到块体之间的接合面(10)，该接合面设有一个或多个沟槽(25，27，29)，用于在该接合面上将润滑剂从回流导管(13)供给到联接螺栓孔(3a’-3f’)。

3.根据权利要求1或2所述的岩石钻机，其特征在于，联接螺栓包括用于在联接螺栓的纵向方向供给润滑剂的一个纵向导管(14)和至少一个横向导管(14a，14b)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的岩石钻机，其特征在于，该岩石钻机包括一安装框架(4)，该安装框架(4)上设有一横向于进给器的用于紧固模块的轴向支承件(8)，该安装框架设有滑块(5a，5b)，该滑块(5a，5b)包括将岩石钻相对于进给器安装在支座上的滑片(22，23)。

5.根据权利要求4所述的岩石钻机，其特征在于，一包含该柄的模块通过一个或多个联接螺栓(3a-3d)被紧固到轴向支承件(8)上；回流导管(13)至少与其中一些联接螺栓相联，联接螺栓设有一纵向沟槽(14)，用于将润滑剂从上述模块供给到该轴向支承件；该轴向支承件设有一与联接螺栓导管(14)联接的导管(9a，9b)，用于将润滑剂进一步供给到岩石钻与进给器之间的支承表面。

6.根据前述权利要求中任一项所述的岩石钻机，其特征在于，该岩石钻用滑片(22，23)作为支座而被安装在进给器上，润滑剂在滑片之间供给。

7.根据前述权利要求1-5中任一项所述的岩石钻机，其特征在于，用滑块(5a，5b)作为支座将该岩石钻安装在进给器上，滑块设有滑片(22，23)，滑块设有一纵向导管，用于将润滑剂供给到滑片与进给器之间的支承表面。

8.根据前述权利要求中任一项所述的岩石钻机，其特征在于，该润滑剂是油雾。

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