CN208934621U - 天井钻机扶杆结构及天井钻机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种天井钻机扶杆结构，包括底座底板、摇臂滚轮组件和滚轮驱动油缸，底座底板中心开有用于使钻杆通过的第一通孔，底座底板上凹陷形成有四个限位槽，每个限位槽从第一通孔边缘向底座底板四角方向延伸，每个限位槽沿其延伸方向的两槽边分别为第一底座限位边和第二底座限位边，底座底板具有两相互正交的第一对称线和第二对称线，相邻两限位槽关于第一对称线或第二对称线对称；摇臂滚轮组件包括分别设于四个限位槽内的四组，包括滚轮；滚轮驱动油缸用于驱动四个滚轮靠近或远离钻杆，当滚轮最靠近钻杆的同时，滚轮刚好与第一底座限位边抵触，当滚轮最远离钻杆的同时，滚轮刚好与第二底座限位边抵触。

Description

天井钻机扶杆结构及天井钻机

技术领域

本实用新型属于矿山机械技术领域，具体涉及一种天井钻机扶杆结构及天井钻机。

背景技术

如图1所示，传统天井钻机的稳杆瓦扶杆结构是采用两片稳杆瓦1’来对钻杆进行扶正，稳杆瓦的安装方式是：先把两片稳杆瓦1’对准装入到底座2’上，再用圆头螺钉3’压紧。这种传统的扶杆结构具有以下不足：

一、稳杆瓦与钻杆之间是采用滑动接触，当钻杆与稳杆瓦不同轴或者偏心比较大时，钻杆与稳杆瓦滑动摩擦，机头扭力大，会造成钻杆刮伤、烧伤稳杆瓦，稳杆瓦卡死；

二、当由钻杆更换为稳定杆钻进施工时，由于稳定杆的四周焊接有斜的稳定条，稳定杆的直径比钻杆大，在稳定杆钻进时需要拆开稳杆瓦，稳定杆通过后重新安装稳杆瓦。需要人工拆除稳杆瓦，稳定瓦的拆除耗时耗力。

申请号为201220144882.5的专利文献公开了一种天井钻机的液压扶杆器，包括机架底板，所述机架底板上设有左插板滑槽和右插板滑槽，左插板滑槽和右插板滑槽之间设有扶杆插板I、扶杆插板II，扶杆插板I的外侧设有与左插板滑槽和右插板滑槽相连的插板外限位挡板I，扶杆插板II的外侧设有与左插板滑槽和右插板滑槽相连的插板外限位挡板II，扶杆插板I和扶杆插板II之间设有位于机架底板上的插板内限位挡板I、插板内限位挡板II，扶杆插板I、扶杆插板II通过左扶杆油缸和右扶杆油缸相连，所述扶杆插板I、扶杆插板II上分别设有耳座，所述耳座上设有滚轮轴，所述滚轮轴上设有滚轮。该液压扶杆器虽然能够实现自动扶杆，但是扶杆定位过程中，扶杆插板I和扶杆插板II的滑动不容易保持一致，扶杆定位中心与钻杆中心依然容易出现不同轴、偏心情况，从而导致钻杆依然容易受到损坏。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种天井钻机扶杆结构，旨在解决现有的天井钻机扶杆结构在对钻杆进行扶杆时钻杆与扶杆结构的定位中心不同轴或容易出现较大偏心的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出一种天井钻机扶杆结构，包括：

底座底板，其中心开有用于使钻杆通过的第一通孔，所述底座底板上凹陷形成有四个限位槽，每个限位槽从所述第一通孔边缘向所述底座底板四角方向延伸，每个限位槽沿其延伸方向的两槽边分别为第一底座限位边和第二底座限位边，所述底座底板具有两相互正交的第一对称线和第二对称线，相邻两限位槽关于第一对称线或第二对称线对称；

摇臂滚轮组件，包括分别设于四个限位槽内的四组，所述摇臂滚轮组件包括滚轮；

滚轮驱动油缸，用于驱动四个所述滚轮靠近或远离所述钻杆，当所述滚轮最靠近所述钻杆的同时，滚轮刚好与所述第一底座限位边抵触，当所述滚轮最远离所述钻杆的同时，滚轮刚好与所述第二底座限位边抵触。

优选地，所述摇臂滚轮组件还包括摇臂，所述摇臂包括轴套、于轴套两侧突出形成的油缸连接部和滚轮安装部，所述摇臂通过所述轴套可旋转地安装于所述限位槽内，所述滚轮驱动油缸包括关于第二对称线对称的两个，每一所述滚轮驱动油缸的两端分别可旋转地连接两所述摇臂的油缸连接部，所述滚轮可旋转地安装于所述滚轮安装部上；当所述滚轮驱动油缸伸长时，滚轮靠近所述钻杆，当所述滚轮驱动油缸缩回时，滚轮远离所述钻杆。

优选地，所述天井钻机扶杆结构还包括滚轮盖板，所述滚轮盖板与所述底座底板对向设置，且所述摇臂的背离所述底座底板的一端可旋转地安装于所述滚轮盖板上；所述滚轮盖板中心开有用于使所述钻杆通过的第二通孔。

优选地，所述滚轮盖板上突出形成有两关于第二对称线对称的第一限位突起、两关于第一对称线对称的第二限位突起；所述第一限位突起具有两关于第一对称线对称的第一盖板限位边，所述第一盖板限位边与所述第一底座限位边位置对应，所述第二限位突起具有两关于第二对称线对称的第二盖板限位边，所述第二盖板限位边与所述第二底座限位边位置对应。

优选地，所述摇臂滚轮组件还包括：摇臂轴、摇臂复合轴承、滚轮轴和滚轮轴承，所述摇臂轴通过摇臂复合轴承安装于所述轴套内，所述摇臂通过摇臂轴连接于所述底座底板和滚轮盖板之间；所述滚轮通过滚轮轴承安装于滚轮轴上，所述滚轮轴安装于所述滚轮安装部上。

优选地，所述轴套沿其轴线的两端设有摇臂密封件，所述滚轮沿其轴线的两端设有滚轮密封件。

优选地，所述天井钻机扶杆结构还包括主机底座，所述底座底板和滚轮盖板安装于所述主机底座上。

优选地，所述底座底板的底部设有导渣筒，所述导渣筒与底座底板之间设有底座密封件。

优选地，所述钻杆还可以是稳定杆。

本实用新型还提出一种天井钻机，所述天井钻机包括上述任一项所述的天井钻机扶杆结构。

与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果：

本实用新型在底板底座上开设分别对四个滚轮的运动位置进行限位的四个限位槽，底座底板在机床加工时，保证四个限位槽的中心点与四个滚轮的中心点位置一致；当滚轮驱动油缸驱动各滚轮向钻杆靠拢至将要接触钻杆时，滚轮同时受到第一底座限位边的限制，四个滚轮的对角交点在钻杆的轴线上，滚轮对钻杆进行扶正，当钻杆受到偏载受力不均匀时，由于滚轮受到第一底座限位边的支承，钻杆对滚轮施加的作用力，滚轮会通过滚轮轴传递给摇臂，摇臂再通过轴套传递给摇臂轴，由摇臂轴传递给第一底座限位边所在的底座底板，径向力不传递给滚轮驱动油缸，从而减小了滚轮的受力，也使滚轮驱动油缸不受力，从而保证了本扶杆结构的稳定性，延长了使用寿命。

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的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型背景技术中传统扶杆瓦扶杆结构的结构图；

图2为图1中传统扶杆瓦扶杆结构的拆分结构图；

图3为本实用新型一实施例提出的天井钻机扶杆结构的结构图；

图4为图3提出的天井钻机扶杆结构的安装结构图；

图5为图3提出的天井钻机扶杆结构中滚轮盖板的结构图；

图6为图3提出的天井钻机扶杆结构中底座底板的结构图；

图7为图3提出的天井钻机扶杆结构中摇臂滚轮组件的结构图；

图8为图3提出的天井钻机扶杆结构的拆分结构图。

背景技术中的附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1’	稳杆瓦	3’	圆头螺钉
2’	底座

本实用新型的附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1	底座底板	37	摇臂密封件
11	第一通孔	38	滚轮密封件
				12	限位槽	4	滚轮驱动油缸
13	第一底座限位边	5	滚轮盖板
				14	第二底座限位边	51	第二通孔
2	钻杆	52	第一限位突起
				3	摇臂滚轮组件	53	第二限位突起
31	滚轮	54	第一盖板限位边
				32	摇臂	55	第二盖板限位边
321	轴套	6	主机底座
				322	油缸连接部	7	导渣筒
323	滚轮安装部	8	底座密封件
				33	摇臂轴	9	稳定杆
34	摇臂复合轴承	M	第一对称线
				35	滚轮轴	N	第二对称线
36	滚轮轴承

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，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作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。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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实用新型中的具体含义。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种天井钻机扶杆结构。

请参照图2至图8，天井钻机扶杆结构，包括：

底座底板1，其中心开有用于使钻杆2通过的第一通孔11，所述底座底板1上凹陷形成有四个限位槽12，每个限位槽12从所述第一通孔11边缘向所述底座底板1四角方向延伸，每个限位槽12沿其延伸方向的两槽边分别为第一底座限位边13和第二底座限位边14，所述底座底板1具有两相互正交的第一对称线M和第二对称线N，相邻两限位槽12关于第一对称线M或第二对称线N对称；

摇臂滚轮组件3，包括分别设于四个限位槽12内的四组，所述摇臂滚轮组件3包括滚轮31；

滚轮驱动油缸4，用于驱动四个所述滚轮31靠近或远离所述钻杆2，当所述滚轮31最靠近所述钻杆2的同时，滚轮31刚好与所述第一底座限位边13抵触，当所述滚轮31最远离所述钻杆2的同时，滚轮31刚好与所述第二底座限位边14抵触。

在常规实施方式中，钻杆采用稳杆瓦来进行扶正，钻杆与稳杆瓦之间由于滑动摩擦很容易导致钻杆受弯矩导致寿命低，而在有些改进的钻杆扶正结构中，虽然采用了滚轮扶正结构，例如背景技术中提到的申请号为201220144882.5的天井钻机的液压扶杆器，虽然采用了滚动接触，但是该液压扶正器中的四个滚轮在张开或缩拢时，由于各插板滑槽、扶杆插板之间的配合原因，并不能保证四个滚轮的中心与钻杆的轴线中心一致，而且钻杆在受到偏载情况下，钻杆将力传给各滚轮，各滚轮直接受力，由于受力不均更容易导致四个滚轮的位置发生偏移，从而丧失对钻杆的扶正效果。

而在本实施方式中，本实用新型在底板底座1上开设分别对四个滚轮31的运动位置进行限位的四个限位槽12，底座底板1在机床加工时，保证四个限位槽12的中心点与四个滚轮的中心点位置一致；当滚轮驱动油缸4驱动各滚轮31向钻杆2靠拢至将要接触钻杆2时，滚轮31同时受到第一底座限位边13的限制，四个滚轮31的对角交点在钻杆2的轴线上，滚轮31对钻杆2进行扶正，当钻杆2受到偏载受力不均匀时，由于滚轮31受到第一底座限位边13的支承，钻杆2传递给滚轮31的径向力，滚轮31会通过滚轮轴35传递给摇臂32，摇臂32通过轴套321传递给摇臂轴33，摇臂轴33再传递给第一底座限位边13所在的底座底板1，从而减小了滚轮31的受力，也使滚轮驱动油缸4不受力，从而保证了本扶杆结构的稳定性，延长了使用寿命。

并且，当滚轮驱动油缸4驱动各滚轮31向外张开时，由于第二底座限位边14的限位作用，保证了滚轮31按所需方向对称张开，各滚轮31张开和收拢时的中心点始终在钻杆2的轴线上，进一步保证了本扶杆结构的稳定性。

进一步地，所述摇臂滚轮组件3还包括摇臂32，所述摇臂32包括轴套321、于轴套321两侧突出形成的油缸连接部322和滚轮安装部323，所述摇臂32通过所述轴套321可旋转地安装于所述限位槽12内，所述滚轮驱动油缸4包括关于第二对称线N对称的两个，每一所述滚轮驱动油缸4的两端分别可旋转地连接两所述摇臂32的油缸连接部322，所述滚轮31可旋转地安装于所述滚轮安装部323上；当所述滚轮驱动油缸4伸长时，滚轮31靠近所述钻杆2，当所述滚轮驱动油缸4缩回时，滚轮31远离所述钻杆2。

在常规实施方式中，滚轮的移动方向与驱动油缸的伸缩方向一致，钻杆对滚轮施加的作用力传递到驱动油缸上，容易使驱动油缸发生损坏，影响整个扶正结构的使用寿命。而在本实施方式中，将每各滚轮31设于一可转动的摇臂32上，每两个滚轮31通过一滚轮驱动油缸4的伸缩来控制各自滚轮31相互靠近或远离，当由一滚轮驱动油缸4驱动的两滚轮相对靠近时，该两个滚轮31即向钻杆2靠近，也向所述第一底座限位边13靠近，当该两个滚轮相互远离时，两个滚轮也远离钻杆2，也向所述第二底座限位边14靠近，由第一底座限位边13和第二底座限位边14分担力，延长了滚轮驱动油缸4的使用寿命。

进一步地，所述天井钻机扶杆结构还包括滚轮盖板5，所述滚轮盖板5与所述底座底板1对向设置，且所述摇臂32的背离所述底座底板1的一端可旋转地安装于所述滚轮盖板5上；所述滚轮盖板5中心开有用于使所述钻杆通过的第二通孔51。

将各摇臂滚轮组件3连接于相对的底座底板1和滚轮盖板5之间，增加了整个结构的机械强度，更加稳固。

进一步地，所述滚轮盖板5上突出形成有两关于第二对称线N对称的第一限位突起52、两关于第一对称线M对称的第二限位突起53；所述第一限位突起52具有两关于第一对称线M对称的第一盖板限位边54，所述第一盖板限位边54与所述第一底座限位边13位置对应，所述第二限位突起53具有两关于第二对称线N对称的第二盖板限位边55，所述第二盖板限位边55与所述第二底座限位边14位置对应。

本实用新型在滚轮盖板5上设置了与所述底座底板1上位置一致的多个限位边，即使得各滚轮31的一端在受到第一底座限位边13的限位时，另一端也受到第一盖板限位边54的限位；各滚轮31的一端在受到第二底座限位边14的限位时，另一端也受到第二盖板限位边55的限位，更加减小了滚轮31和滚轮驱动油缸4的受力，增加了本扶正结构的使用寿命，也使得结构更加稳固。

进一步地，所述摇臂滚轮组件3还包括：摇臂轴33、摇臂复合轴承34、滚轮轴35和滚轮轴承36，所述摇臂轴33通过摇臂复合轴承34安装于所述轴套321内，所述摇臂32通过摇臂轴33连接于所述底座底板1和滚轮盖板5之间；所述滚轮31通过滚轮轴承36安装于滚轮轴35上，所述滚轮轴35安装于所述滚轮安装部323上。

进一步地，所述轴套321沿其轴线的两端设有摇臂密封件37，所述滚轮31沿其轴线的两端设有滚轮密封件38。

所述摇臂滚轮组件3设计了可靠的防尘防水密封，避免了颗粒磨损，避免了滑动摩擦带来的损害。

进一步地，所述天井钻机扶杆结构还包括主机底座6，所述底座底板1和滚轮盖板5安装于所述主机底座6上。

本实用新型所述扶杆结构通过主机底座6安装于天井钻机的主机总成上，定心扶杆动作时：滚轮驱动油缸4伸出，驱动摇臂滚轮组件3往内收缩，当滚轮组达到滚轮盖板5和底座底板1的限位槽时，四组滚轮达到设计位置，即四个滚轮的轴心对角连线的交点为钻杆的轴线，从而对钻杆进行定心扶杆，在定心扶杆位置滚轮和钻杆之间有0.2-0.5mm的间隙。

定心扶杆状态下，钻杆2对摇臂滚轮组件3的径向力传递给摇臂轴33，摇臂轴33传递给滚轮盖板5和底座底板1，由于限位槽的作用，滚轮驱动油缸4在工作状态下理论上不承受任何分力，从而保持该结构定心扶杆的稳定性。

进一步地，所述底座底板1的底部设有导渣筒7，所述导渣筒7与底座底板1之间设有底座密封件8。

进一步地，所述钻杆2还可以是稳定杆9。

稳定杆9相比钻杆2的区别是，在其四周焊接有斜的稳定条，因此当需要进行更换稳定杆钻进时，需要将扶正机构打开，解除定心扶杆，将钻杆2换成稳定杆9，滚轮驱动油缸4收回，摇臂滚轮组件3打开，解除对钻杆2的定心扶杆，滚轮盖板板5及底座底板1设计的限位槽保证了滚轮驱动油缸4伸缩时，摇臂滚轮组件3按所需方向张开和收缩。

本实用新型新的扶杆结构将原来的固定结构改为油缸控制的活动结构，将钻杆与稳杆瓦的滑动接触改为钻杆与摇臂滚轮的滚动接触，该新的扶杆结构设计，在稳定杆钻进施工时，滚轮摇臂结构3通过滚轮驱动油缸4带动张开，稳定钻杆自由通过，去除换杆这一环节的工作强度，大大减少施工时间。同时，钻杆与摇臂滚轮滚动接触，减小磨损。

本实用新型还提出一种天井钻机，所述天井钻机包括天井钻机扶杆结构，所述天井钻机扶杆结构的具体结构参照上述实施例，由于天井钻机扶杆结构采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此同样具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种天井钻机扶杆结构，其特征在于，包括：

底座底板，其中心开有用于使钻杆通过的第一通孔，所述底座底板上凹陷形成有四个限位槽，每个限位槽从所述第一通孔边缘向所述底座底板四角方向延伸，每个限位槽沿其延伸方向的两槽边分别为第一底座限位边和第二底座限位边，所述底座底板具有两相互正交的第一对称线和第二对称线，相邻两限位槽关于第一对称线或第二对称线对称；

摇臂滚轮组件，包括分别设于四个限位槽内的四组，所述摇臂滚轮组件包括滚轮；

滚轮驱动油缸，用于驱动四个所述滚轮靠近或远离所述钻杆，当所述滚轮最靠近所述钻杆的同时，滚轮刚好与所述第一底座限位边抵触，当所述滚轮最远离所述钻杆的同时，滚轮刚好与所述第二底座限位边抵触。

2.如权利要求1所述的天井钻机扶杆结构，其特征在于，所述摇臂滚轮组件还包括摇臂，所述摇臂包括轴套、于轴套两侧突出形成的油缸连接部和滚轮安装部，所述摇臂通过所述轴套可旋转地安装于所述限位槽内，所述滚轮驱动油缸包括关于第二对称线对称的两个，每一所述滚轮驱动油缸的两端分别可旋转地连接两所述摇臂的油缸连接部，所述滚轮可旋转地安装于所述滚轮安装部上；当所述滚轮驱动油缸伸长时，滚轮靠近所述钻杆，当所述滚轮驱动油缸缩回时，滚轮远离所述钻杆。

3.如权利要求2所述的天井钻机扶杆结构，其特征在于，还包括滚轮盖板，所述滚轮盖板与所述底座底板对向设置，且所述摇臂的背离所述底座底板的一端可旋转地安装于所述滚轮盖板上；所述滚轮盖板中心开有用于使所述钻杆通过的第二通孔。

4.如权利要求3所述的天井钻机扶杆结构，其特征在于，所述滚轮盖板上突出形成有两关于第二对称线对称的第一限位突起、两关于第一对称线对称的第二限位突起；所述第一限位突起具有两关于第一对称线对称的第一盖板限位边，所述第一盖板限位边与所述第一底座限位边位置对应，所述第二限位突起具有两关于第二对称线对称的第二盖板限位边，所述第二盖板限位边与所述第二底座限位边位置对应。

5.如权利要求2所述的天井钻机扶杆结构，其特征在于，所述摇臂滚轮组件还包括：摇臂轴、摇臂复合轴承、滚轮轴和滚轮轴承，所述摇臂轴通过摇臂复合轴承安装于所述轴套内，所述摇臂通过摇臂轴连接于所述底座底板和滚轮盖板之间；所述滚轮通过滚轮轴承安装于滚轮轴上，所述滚轮轴安装于所述滚轮安装部上。

6.如权利要求5所述的天井钻机扶杆结构，其特征在于，所述轴套沿其轴线的两端设有摇臂密封件，所述滚轮沿其轴线的两端设有滚轮密封件。

7.如权利要求1所述的天井钻机扶杆结构，其特征在于，还包括主机底座，所述底座底板和滚轮盖板安装于所述主机底座上。

8.如权利要求7所述的天井钻机扶杆结构，其特征在于，所述底座底板的底部设有导渣筒，所述导渣筒与底座底板之间设有底座密封件。

9.如权利要求1至8任一项所述的天井钻机扶杆结构，其特征在于，所述钻杆还可以是稳定杆。

10.一种天井钻机，其特征在于，所述天井钻机包括权利要求1至9任一项所述的天井钻机扶杆结构。