CN203891764U - 一种煤矿用深孔液压钻车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种煤矿用深孔液压钻车，包括机架、设于机架前端的用于固定钻具的钻杆、固定在机架底部两侧且与地面接触的履带总成、矩形阵列设置在机架四周的用于支撑机架的立柱总成以及设在机架前端的驱动钻具作业的工作机构、设于机架上的用于提供钻杆动力的泵站总成、连接泵站总成与工作机构的液压系统以及控制泵站总成和液压系统的电气系统。实用新型提出的一种煤矿用深孔液压钻车具有动力传递可靠、能量损耗小、机械效率高，且在一个定点内实现较大范围的作业，工作效率高等特点。

Description

一种煤矿用深孔液压钻车

技术领域

本实用新型涉及钻孔设备技术领域，具体涉及一种煤矿用深孔液压钻车。

背景技术

钻车主要用于采煤行业的煤层掘进作业，其广泛使用于煤层探水、探瓦斯、探断层、放顶、注水等的钻孔作业中，这类作业的地质环境复杂，钻孔阻力大，因此要求钻车功率高、钻进效率高、钻孔角度范围大等特点；而现有技术的钻车大多采用传统的机械连接传递动力，对钻杆的冲击力大，导致其寿命低，且机械效率低，能量损失大，噪音大，无法获得更高的钻进效率，现有技术的钻车还存在打孔角度范围小的问题，作业时需要驱动钻车调整钻孔位置，导致作业效率低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述缺点，提供一种柔性传动、且传动效率高的煤矿用深孔液压钻车。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种煤矿用深孔液压钻车，包括机架、设于机架前端的用于固定钻具的钻杆、固定在机架底部两侧且与地面接触的履带总成、设置在机架四周的用于支撑机架的立柱总成以及设在机架前端的驱动钻具作业的工作机构、设于机架上的用于提供钻杆动力的泵站总成、连接泵站总成与工作机构的液压系统以及控制泵站总成和液压系统的电气系统；

工作机构包括设在立柱总成上的用于实现钻杆不同角度钻孔的旋转总成、与旋转总成固定连接的用于推进钻具钻孔深入动作的推进总成、设在推进总成上的用于提供钻孔扭矩的回转总成；

回转总成内设有传递回转动力的主轴，钻杆穿过主轴的内孔并可沿内孔滑动，主轴上设有将主轴与钻杆压紧的卡紧机构，卡紧机构可在主轴转动时自动锁紧钻杆，将主轴动力传给钻杆。

进一步地，卡紧机构包括与回转总成固定连接的壳套、与壳套固定连接的注油套、设在壳套内的套在主轴上的碟形弹簧、与碟形弹簧紧密连接的压紧套、设在压紧套内孔的镶嵌在主轴上的卡紧块、密封连接注油套的螺母压盖、设在钻杆一端的穿过螺母压盖的开孔的钻杆接头以及与螺纹压盖连接的除尘盘，卡紧块为楔形，压紧套内孔为与楔形的卡紧块相对应的锥形体。

优选地，压紧套上设有凸台，凸台与螺母压盖之间设有推力轴承。

进一步地，推力轴承和螺母压盖之间还设有活塞，注油套、碟形弹簧、压紧套和活塞之间形成可容纳液压油的液压腔，注油套上设有进油口，进油口与液压腔连通。

进一步地，回转总成包括与液压系统连接的提供回转动力的液压马达、与马达连接的传递动力的减速机构、用于装载减速机构的减速箱体以及设在主轴一端的进水器总成，主轴设在减速箱体内并与减速机构连接。

进一步地，减速机构包括设在减速箱体上部的与液压马达连接的第一齿轮轴、设在第一齿轮轴上的第一齿轮、与第一齿轮啮合的第二齿轮、用于固定第二齿轮的第二齿轮轴、固定在第二齿轮轴上的第三齿轮、与第三齿轮啮合的第四齿轮、用于固定第四齿轮的第三齿轮轴、固定在第三齿轮轴上的第五齿轮以及与的第五齿轮啮合的设在主轴上的主轴齿轮，主轴、第一齿轮轴、第二齿轮轴以及第三齿轮轴均通过轴承与减速箱体连接。

进一步地，旋转总成包括设置在旋转箱体内的实现旋转角度的齿轮机构、与齿轮机构连接的旋转马达以及一端与齿轮机构连接、另一端与推进总成固定连接的旋转轴，电气系统控制旋转马达的工作。

优选地，齿轮机构为相互啮合传动的蜗轮和蜗杆的组合，蜗杆与旋转马达连接，旋转轴设在蜗轮中心轴线上，且与蜗轮固定连接。

进一步地，推进总成包括与旋转轴固定连接的推板、设在推板上的可供回转总成滑动的滑动导轨以及通过连接件与减速箱体连接的固定在推板上的推进油缸。

进一步地，滑动导轨的尾端还设有连接钻杆和滑动导轨的托钎器，托钎器可自动夹紧钻杆。

进一步地，立柱总成包括分别设于机架前、后、左、右的四根立柱、与机架前端两根立柱固定连接的前门架以及与机架后端两根立柱固定连接的后门架,四根立柱上设有顶紧油缸，顶紧油缸与液压系统连接。

进一步地，前门架中间还设有与旋转总成连接的升降油缸，升降油缸可驱动旋转总成上下运动。

优选地，履带是由高强度合金钢制成的组合式密封履带链组成。

与现有技术相比，本实用新型提出的一种煤矿用深孔液压钻车具有以下优点。

1.回转总成里设有特有的主轴卡紧机构，其可液压压紧和自动回位松放钻杆，对钻杆有很好的卡紧效果，因而提高了钻车传递动力的可靠性，且能量损耗小，机械效率高。

2.旋转总成内的回转电机控制蜗轮蜗杆传动，可实现钻杆的+90°至-45°角范围内的摆动和可靠的角度锁定进行钻孔作业，使钻车可在一个定点内实现较大范围的作业，减少钻车的行驶倒车时间，提高了钻孔作业的效率。

3.回转总成通过三个齿轮和齿轮轴实现减速，因此钻杆可获得大扭矩钻动力，最大可达6000N·m，可满足复杂地质层和硬质地质的钻孔作业。

4.通过推进总成里推进油缸和前门架上的顶紧油缸的伸缩使回转总成发生移动，驱动钻杆的前进和后退进行钻孔作业，钻孔行程长，钻杆装卸方便。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的主视图；

图2为本实用新型的侧视图；

图3为本实用新型的一种煤矿用深孔液压钻车-45°摆角钻孔的结构示意图；

图4为本实用新型的回转总成的结构示意图；

图5为本实用新型的旋转总成的结构示意图；

图6为本实用新型的推进总成的结构示意图；

图7为本实用新型的卡紧总成的结构示意图。

图中：1、履带总成；2、机架；3、旋转总成；31、蜗轮；32、蜗杆；33、旋转马达；34、旋转箱体；35、蜗杆轴承；36、旋转轴；4、推进总成；41、滑动导轨；42、推进油缸；43、连接件；44、推板；5、回转总成；50、卡紧总成；501、壳套；502、碟形弹簧；503、骨架密封；504、注油套；505、活塞；506、除尘盘；507、螺母压盖；508、卡紧压盖；509、钻杆接头；510、卡紧块；511、压紧套；512、推力轴承；51、减速箱体；52、主轴齿轮；53、进水器总成；54、主轴；55、液压马达；56、第一齿轮；57第二齿轮；58、第一齿轮轴；59、第三齿轮；60、第二齿轮轴；61、第四齿轮；62、第五齿轮；63、第三齿轮轴；6、泵站总成；7、立柱总成；8、钻杆；9、升降油缸；10、托钎器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-7共同所示：一种煤矿用深孔液压钻车，包括机架2、设于机架2前端的用于固定钻具的钻杆8、固定在机架2底部两侧且与地面接触的履带总成1、设置在机架2四周的用于支撑机架2的立柱总成7以及设在机架2前端的驱动钻具作业的工作机构、设于机架2上的用于提供钻杆8动力的泵站总成6、连接泵站总成6与工作机构的液压系统以及控制泵站总成6和液压系统的电气系统；

工作机构包括设在立柱总成7上的用于实现钻杆8不同角度钻孔的旋转总成3、与旋转总成3固定连接的用于推进钻具钻孔深入动作的推进总成4、设在推进总成4上的用于提供钻孔扭矩的回转总成5；

回转总成5内设有传递回转动力的主轴54，钻杆8穿过主轴54的内孔并可沿内孔滑动，主轴54上设有将主轴54与钻杆8压紧的卡紧机构，卡紧机构在主轴54转动时自动锁紧钻杆8，将主轴54动力传给钻杆8。

本实用新型提出的一种煤矿用深孔液压钻车在作业时，电气系统提供动力传送至泵站总成6，泵站总成6产生的泵油压力通过液压系统驱动履带行走和工作机构上的钻具转动，在软岩或煤层中钻探水、探瓦斯孔，根据钻孔作业需要，旋转总成3可实现钻具旋转，使钻车在一个定点可进行不同角度和大范围的钻孔，推进总成4推进钻具深入进行打孔，回转总成5与钻杆8连接，将产生的扭矩传至钻杆8，驱动钻杆8上的钻具旋转打孔；回转总成5产生的动力通过主轴54输出，主轴54上的卡紧机构可在主轴54转动时自动柔性的锁紧钻杆8传递动力，与现有技术中动力输出的固定式机械连接不一样，卡紧机构在转动时才会缓慢实现卡紧动作，钻具速度变化平缓，钻具在开始或停止工作时动作柔和，使钻具寿命更长。

作为一种优选的技术方案，卡紧机构包括与回转总成5固定连接的壳套501、与壳套501固定连接的注油套504、设在壳套501内的套在主轴54上的碟形弹簧502、与碟形弹簧502紧密连接的压紧套511、设在压紧套511内孔的镶嵌在主轴54上的卡紧块510、密封连接注油套504的螺母压盖507、设在钻杆8一端的穿过螺母压盖507的开孔的钻杆接头509以及与螺纹压盖连接的除尘盘506，卡紧块510为楔形，压紧套511内孔为与楔形的卡紧块510相适应的锥形体，当主轴54转动时，套在主轴54上的碟形弹簧502随之转动并张开产生张力推动压紧套511向右运动，压紧套511的内锥孔挤压推动卡紧块510的斜面，卡紧块510被径向压缩卡紧钻杆8，在卡紧块510和螺母压盖507之间设有卡紧压盖508，将卡紧块510定位在主轴54与卡紧压盖508之间；锥形孔与楔形的卡紧块510配合实现卡紧动作，动力传输中产生的冲击力小，且传动可靠。

作为一种优选的技术方案，压紧套511上设有凸台，凸台与螺母压盖507之间设有推力轴承512，推力轴承512运转阻力小，避免压紧套511与螺母压盖507或注油套504之间的摩擦，使压紧套511和主轴54有效旋转，能量损失小。

作为一种优选的技术方案，推力轴承512和螺母压盖507之间还设有活塞505，注油套504、碟形弹簧502、压紧套511和活塞505之间形成可容纳液压油的液压腔，注油套504上设有进油口，进油口与液压腔连通，当运动停止或电气系统发送动力传输停止命令时，具有一定压力的液压油通过进油口充满液压腔，推动碟形弹簧502向左运动收缩，压紧套511在楔形卡紧块510的作用下，松动卡紧动作，主轴54的运动便无法传送至钻杆8上，液压控制的停止动作具有速度快、冲击力小等优点。

作为一种优选的技术方案，回转总成5包括与液压系统连接的提供回转动力的液压马达55、与马达连接的传递动力的减速机构、用于装载减速机构的减速箱体51以及设在主轴54一端的进水器总成53，主轴54设在减速箱体51内并与减速机构连接，工作时，液压马达55旋转将动力传送至减速机构，减速机构降低输入转速增加输出扭矩，将扭矩传送至主轴54进行输出，进水器进水可对回转总成5进行除尘排渣，清洗润滑。

作为一种优选的技术方案，减速机构包括设在减速箱体51上部的与液压马达55连接的第一齿轮轴58、设在第一齿轮轴58上的第一齿轮56、与第一齿轮56啮合的第二齿轮57、用于固定第二齿轮57的第二齿轮轴60、固定在第二齿轮轴60上的第三齿轮59、与第三齿轮59啮合的第四齿轮61、用于固定第四齿轮61的第三齿轮轴63、固定在第三齿轮轴63上的第五齿轮62以及与的第五齿轮62啮合的设在主轴54上的主轴齿轮52，主轴54、第一齿轮轴58、第二齿轮轴60以及第三齿轮轴63均通过轴承与减速箱体51连接，通过设置的三对相互啮合的齿轮轴齿轮实现更大的减速比，因此钻杆8可获得大扭矩钻动力，最大可达6000N·m，可满足复杂地质层和硬质地质的钻孔作业。

作为一种优选的技术方案，旋转总成3包括设置在旋转箱体34内的实现旋转角度的齿轮机构、与齿轮机构连接的旋转马达33以及一端与齿轮机构连接、另一端与推进总成4固定连接的旋转轴36，电气系统控制旋转马达33的工作，旋转总成3内的回转电机控制齿轮机构传动，使钻车在一个定点的进行工作的范围更广，提高了钻孔作业的效率，且方便钻具的装卸。

作为一种优选的技术方案，齿轮机构为相互啮合传动的蜗轮和蜗杆32的组合，蜗轮蜗杆32由于传动比大，旋转角度的控制更加精确，本实用新型的蜗轮和蜗杆32的组合可实现钻杆8的+90°至-45°角范围内的摆动和可靠的角度锁定进行钻孔作业。

作为一种优选的技术方案，推进总成4包括与旋转轴36固定连接的推板44、设在推板44上的可供回转总成5滑动的滑动导轨41以及通过连接件43与减速箱体51连接的固定在推板44上的推进油缸42，推进总成4里推进油缸42的伸缩使回转总成5沿滑动导轨41前后移动，以便装卸钻具和实现钻杆8的前进和后退进行钻孔。

作为一种优选的技术方案，滑动导轨41的尾端还设有连接钻杆8和滑动导轨41的托钎器10，托钎器10内设有左右可夹紧压杆的夹紧油缸，可自动进行钻杆8的定位和夹紧。

作为一种优选的技术方案，立柱总成7包括分别设于机架2前、后、左、右的四根立柱、与机架2前端两根立柱固定连接的前门架以及与机架2后端两根立柱固定连接的后门架,四根立柱上设有顶紧油缸，顶紧油缸与液压系统连接，立柱总成7设置的顶紧油缸可根据地面环境调整机架2的水平。

作为一种优选的技术方案，前门架中间还设有与旋转总成3连接的升降油缸9，升降油缸9可驱动旋转总成3上下运动，使钻具深入进行钻孔，且方便钻具的更换。

作为一种优选的技术方案，履带是由高强度合金钢制成的组合式密封履带链组成，适应钻车工作的复杂地质环境，且避免过度磨损和蛇形现象的发生。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种煤矿用深孔液压钻车，其特征在于：包括机架(2)、设于所述机架(2)前端的用于固定钻具的钻杆(8)、固定在机架(2)底部两侧且与地面接触的履带总成(1)、设置在所述机架(2)四周的用于支撑所述机架(2)的立柱总成(7)以及设在机架(2)前端的驱动钻具作业的工作机构、设于所述机架(2)上的用于提供所述钻杆(8)钻孔动力的泵站总成(6)、连接所述泵站总成(6)与所述工作机构的液压系统以及控制所述泵站总成(6)和液压系统的电气系统；

所述工作机构包括设在所述立柱总成(7)上的用于实现钻杆(8)不同角度钻孔的旋转总成(3)、与所述旋转总成(3)固定连接的用于推进钻杆(8)钻孔深入动作的推进总成(4)、设在所述推进总成(4)上的用于提供钻孔扭矩的回转总成(5)；

所述回转总成(5)内设有传递回转动力的主轴(54)，所述钻杆(8)穿过所述主轴(54)的内孔并可沿所述内孔滑动，所述主轴(54)上设有将所述主轴(54)与所述钻杆(8)压紧连接的卡紧机构，所述卡紧机构可在主轴(54)转动时自动锁紧钻杆(8)，将主轴(54)动力传给钻杆(8)。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿用深孔液压钻车，其特征在于：所述卡紧机构包括与所述回转总成(5)固定连接的壳套(501)、与所述壳套(501)固定连接的注油套(504)、设在所述壳套(501)内并套在所述主轴(54)上的碟形弹簧(502)、与所述碟形弹簧(502)紧密连接的压紧套(511)、设在所述压紧套(511)内孔并镶嵌在所述主轴(54)上的卡紧块(510)、密封连接所述注油套(504)的螺母压盖(507)、设在钻杆(8)一端的穿过所述螺母压盖(507)的开孔的钻杆接头(509)以及与螺纹压盖(507)连接的除尘盘(506)，所述卡紧块(510)为楔形，所述压紧套(511)的内孔为与所述楔形的卡紧块(510)相对应的锥形孔。

3.根据权利要求2所述的一种煤矿用深孔液压钻车，其特征在于：所述压紧套(511)上设有凸台，所述凸台与所述螺母压盖(507)之间设有推力轴承(512)。

4.根据权利要求3所述的一种煤矿用深孔液压钻车，其特征在于：所述推力轴承(512)和所述螺母压盖(507)之间还设有活塞(505)，所述注油套(504)、碟形弹簧(502)、压紧套(511)和活塞(505)之间形成可容纳液压油的液压腔，所述注油套(504)上设有进油口，所述进油口与所述液压腔连通。

5.根据权利要求1所述的一种煤矿用深孔液压钻车，其特征在于：所述回转总成(5)包括与所述液压系统连接的提供回转动力的液压马达(55)、与所述液压马达(55)连接的传递动力的减速机构、用于装载所述减速机构的减速箱体(51)以及设在所述主轴(54)一端的进水器总成(53)，所述主轴(54)设在所述减速箱体(51)内并与所述减速机构连接。

6.根据权利要求5所述的一种煤矿用深孔液压钻车，其特征在于：所述减速机构包括设在所述减速箱体(51)上部并与所述液压马达(55)连接的第一齿轮轴(58)、设在所述第一齿轮轴(58)上的第一齿轮(56)、与所述第一齿轮(56)啮合的第二齿轮(57)、用于固定所述第二齿轮(57)的第二齿轮轴(60)、固定在所述第二齿轮轴(60)上的第三齿轮(59)、与所述第三齿轮(59)啮合的第四齿轮(61)、用于固定所述第四齿轮(61)的第三齿轮轴(63)、固定在所述第三齿轮轴(63)上的第五齿轮(62)、以及与所述的第五齿轮(62)啮合并设在所述主轴(54)上的主轴齿轮(52)，所述主轴(54)、所述第一齿轮轴(58)、所述第二齿轮轴(60)以及所述第三齿轮轴(63)均通过轴承与所述减速箱体(51)连接。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的一种煤矿用深孔液压钻车，其特征在于：所述旋转总成(3)包括设置在旋转箱体(34)内的实现旋转角度的齿轮机构、与所述齿轮机构连接的旋转马达(33)以及一端与所述齿轮机构连接、另一端与所述推进总成(4)固定连接的旋转轴(36)，所述电气系统控制所述旋转马达(33)的工作。

8.根据权利要求7所述的一种煤矿用深孔液压钻车，其特征在于：所述齿轮机构为相互啮合传动的蜗轮(31)和蜗杆(32)的组合，所述蜗杆(32)与所述旋转马达(33)连接，所述旋转轴(36)设在所述蜗轮中心轴线上，且与所述蜗轮(31)固定连接。

9.根据权利要求7所述的一种煤矿用深孔液压钻车，其特征在于：所述推进总成(4)包括与所述旋转轴(36)固定连接的推板(44)、设在所述推板(44)上的可供回所述转总成滑动的滑动导轨(41)以及通过连接件(43)与所述减速箱体(51)连接的固定在所述推板(44)上的推进油缸(42)。

10.根据权利要求1、2、3、4、5、6、8和9中任一项所述的一种煤矿用深孔液压钻车，其特征在于：所述立柱总成(7)包括分别设于机架(2)前、后、左和右的四根立柱、与所述机架(2)前端两根立柱固定连接的前门架以及与所述机架(2)后端两根立柱固定连接的后门架,所述四根立柱上设有顶紧油缸，所述顶紧油缸与所述液压系统连接。