CN211230234U - 一种全方位电控钻机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种全方位电控钻机，属于煤矿钻机技术领域，包括行走底盘，以及设置在其上的钻孔主机和锚固系统；还包括控制系统，控制系统包括主机控制器和无线遥控器；主机控制器设置在行走底盘上，与钻孔主机和锚固系统相连；无线遥控器与主机控制器信号连接。本实用新型通过采用无线遥控器控制钻机，既确保了操作者无死角观察钻机与孔口情况，又避免了因操作员的视线被阻挡引起的误操作对人员的伤害和对设备的损伤，提高了生产的安全性。

Description

一种全方位电控钻机

技术领域

本实用新型属于煤矿钻机技术领域，涉及一种全方位电控钻机。

背景技术

钻孔预抽瓦斯是煤矿井下预防、治理瓦斯灾害的主要手段，瓦斯抽采钻机是钻孔施工的主要设备。传统钻机工作时，操作人员坐在液压操作台后面的座椅上，通过控制操作台上的手柄完成钻孔操控。

现有技术存在以下问题：

1.由于操作员坐在位于钻机后方的座椅上，钻机中部的机架、支撑立柱等会阻挡操作员的视线，使其看不见动力头，因此，操作员在控制时不能及时看到动力头的相关动作以及孔口情况；

2.由于遮挡，装卸钻杆时操作员也看不到前方工人的动作，只能依靠前方工人的提示来控制钻机，这样的操控及其不方便，且容易发生误操作并发生伤人事故。

实用新型内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种全方位电控钻机，通过采用无线遥控器控制钻机，解决了因操作员的视线被阻挡引起的生产安全问题，提高了生产的安全性。

一种全方位电控钻机，包括行走底盘，以及设置在其上的钻孔主机和锚固系统，还包括控制系统，所述控制系统包括主机控制器和无线遥控器；所述主机控制器设置在行走底盘上，与钻孔主机和锚固系统相连；所述无线遥控器与主机控制器信号连接。

可选地，还包括与控制系统连接的安全系统，所述安全系统包括设置在行走底盘上的底盘测距传感器。

可选地，所述安全系统还包括设置在钻孔主机上的机架测距传感器。

可选地，所述安全系统还包括设置在行走底盘上的报警器。

可选地，所述报警器为声光报警器。

可选地，还包括固定在行走底盘上的旋转提升架，所述钻孔主机固定在旋转提升架的一侧，所述钻孔主机通过旋转提升架悬伸在行走底盘外。

可选地，所述钻孔主机包括机架和分别固定在机架两端的动力头和夹持器。

本实用新型的有益效果在于：

1.本实用新型采用独立于钻机的无线遥控器控制钻机，既确保了操作者无死角观察钻机与孔口情况，提高了钻孔的效率；又避免了因操作员的视线被阻挡引起的误操作对人员的伤害和对设备的损伤，解决了因操作员的视线被阻挡引起的生产安全问题，提高了生产的安全性。

2.本实用新型通过设置测距传感器和报警器，使得本钻机具备人员靠近报警和自动停机功能，即使有非本机操作人员从操作者无法观察的角度靠近钻机，也可保证现场人员的安全。

本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作优选的详细描述，其中：

图1为钻机的结构示意图；

图2为自动控制系统的原理图。

附图标记：控制系统1、锚固系统2、夹持器3、机架4、动力头5、旋转提升架6、行走底盘7、动力系统8、无线遥控器9、测距传感器10、报警器11。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本实用新型的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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实用新型和简化描述，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制，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的具体含义。

参阅图1～图2，一种全方位电控钻机，包括行走底盘7、旋转提升架6、钻孔主机、锚固系统2和控制系统1；旋转提升架6设置在行走底盘7的一端，钻孔主机固定在旋转提升架6的一侧，钻孔主机通过旋转提升架6悬伸在行走底盘7外；钻孔主机包括机架4，以及分别设置在机架4两端的动力头5和夹持器3，其中，夹持器3为双夹持器3；控制系统1包括主机控制器和无线遥控器9；主机控制器设置在行走底盘7上，与钻孔主机和锚固系统2相连；无线遥控器9与主机控制器信号连接。

进一步，还包括与控制系统1连接的安全系统，安全系统包括测距传感器10和报警器 11，测距传感器10包括设置在行走底盘7四周的底盘测距传感器和设置在机架4两端的机架测距传感器，报警器11固定在行走底盘7上。

进一步，报警器11为声光报警器。

进一步，报警器11具有发出至少两种光的功能，用以区别包括警示报警和危险报警的报警等级。

进一步，夹持器3为双夹持器。

具体地，该钻机主要由控制系统1、锚固系统2、夹持器3、机架4、动力头5、旋转提升架6、行走底盘7、动力系统8、测距传感器10、报警器11组成。控制系统1包含无线遥控器9、主机控制器、电磁阀、液压阀、传感器。其中，主机控制器为PLC控制器；行走底盘7为履带车；控制系统1为电液控制系统；测距传感器10为超声测距传感器；锚固系统2 包括相对设置在行走底盘7两侧的支撑立柱和驱动支撑立柱的伸缩端轴向运动的液压驱动装置，液压驱动装置与主机控制器连接；传感器包括用于检测流量、压力、位置、位移的传感器，电磁阀、液压阀、传感器根据整机设计需要分散安装于钻机各处。

主机控制器、锚固系统2、旋转提升架6、动力系统8均安装在行走底盘7上，机架4安装在旋转提升架6上，夹持器3、动力头5安装在机架4上，测距传感器10安装在履带车四周以及机架4两端，报警器11置于钻机顶部的显眼位置，无线遥控器9独立于钻机。

动力系统8，为钻机的执行部件提供动力，安装在行走底盘7上，用于包括为行走底盘7 的行走提供动力，以及为旋转提升架6的旋转运动和轴向运动提供动力；动力系统8与控制系统1连接。

夹持器3包括并排固设在机架4一端的前夹持器和后夹持器，前夹持器兼有卸扣器的作用；拧紧钻杆时，前夹持器夹紧前一根钻杆，后夹持器松开待拧紧钻杆，动力头5带动钻杆回转，从而拧紧钻杆；卸钻杆时，前夹持器夹紧前一根钻杆，后夹持器夹紧待卸开钻杆，通过前夹持器和后夹持器的相对旋转运动，松开钻杆的丝扣。

本实用新型中的控制系统1的工作原理为：操作者的控制指令通过无线遥控器9发送给 PLC控制器，PLC控制器通过电磁阀将程序的电信号转换为液压阀能够识别的液压信号；液压阀控制液压油路达到控制指令所规定的压力、流量等参数，进而驱动钻机各执行机构动作；传感器实时监测执行机构状态并反馈给控制器。

本实用新型还提供了一种全方位电控钻机的控制方法，钻机上设有与控制系统1连接的安全系统，控制系统1包括设置在钻机上的主机控制器和与主机控制器连接的无线遥控器9，安全系统包括设置在钻机上的测距传感器10和报警器11；钻机包括钻进模式、换杆模式和调试模式，上述三种模式通过无线遥控器9或主机控制器实现切换。

进一步，钻机处于钻进模式时，若测距传感器10无信号反馈，钻机正常动作；若测距传感器10有信号反馈，报警器11报警，钻机停止动作。

进一步，钻机处于钻进模式时，距离钻机a以外，为安全区域，测距传感器10无信号反馈，钻机正常动作；距离钻机的距离在b～a范围内，为警示区域，报警器11报警，提醒警示区域内人员退至安全距离，钻机正常动作；距离钻机小于b时，为危险区域，报警器11持续报警，主机控制器关闭所有执行机构，钻机停止动作，无线遥控器9除急停按键外其余按键均无效。

进一步，a＝5，b＝3。

进一步，钻机处于换杆模式时，主机控制器屏蔽所有测距传感器10，无线遥控器9仅能操作夹持器3和急停按键。

进一步，钻机处于调试模式时，主机控制器屏蔽所有测距传感器10，操作者通过无线遥控器9控制钻机所有动作。

具体地，本实用新型通过安全系统实现安全预警。处于钻进模式时，若测距传感器10无信号反馈，则表示钻机周边无其他人员，处于安全施工状态，可通过无线遥控器9正常操作钻机所有动作。若测距传感器10监测到有人员距离钻机小于5米时，报警器11立即启动报警，提醒靠近人员和操作者。若人员距离钻机小于3米，报警器11持续报警，控制器立即关闭所有电磁阀，停止钻机所有动作，此时无线遥控器9除急停按键外其余按键均无效。

处于换杆模式时，控制器屏蔽所有测距传感器10，无线遥控器9只可操作夹持器3和急停按键。

处于调试模式时，控制器屏蔽所有测距传感器10，操作者可在钻机近距离处通过无线遥控器9控制钻机所有动作。

本实用新型的操作方法为：

本钻机工作时，操作员随身携带无线遥控器9，为方便观察孔口和钻机状况，操作员一般位于钻机的右侧5米之外。

正常钻进时无线遥控器9选择钻进模式，操作员通过无线遥控器9可控制钻机完成钻孔动作。

当需要装钻杆时，通过无线遥控器9切换至换杆模式。操作员靠近钻机，将钻杆放置在动力头5和夹持器3之间，钻杆前端位于夹持器3中，操作夹持器3夹紧钻杆。操作员退至5米外，切换至钻进模式，即可继续完成钻杆接扣与钻进。

当需要卸钻杆时，通过无线遥控器9切换至换杆模式。操作员通过通过无线遥控器9操作钻杆退钻、卸扣，操作员靠近钻机，松开夹持器3并取出钻杆。

当需要对钻机工作状态进行近距离观察或调试时，通过无线遥控器9切换至调试模式，则可近距离进行所有动作的操作。

本实用新型通过设置无线遥控器9，使得操作人员可以离开现有技术中的钻机座椅，更方便的观察钻机和孔口情况，无需他人协助配合，一人即可完成该钻机的钻孔操作，降低了人力成本。

本实用新型采用独立于钻机的无线遥控器9控制钻机，一方面确保了操作者无死角观察钻机与孔口情况，无需他人提示即可自主控制钻孔，提高了钻孔的效率；另一方面避免了误操作对人员的伤害和对设备的损伤，解决了因操作员的视线被阻挡引起的生产安全问题，提高了生产的安全性。

本实用新型通过设置测距传感器10和报警器，使得本钻机具备人员靠近报警和自动停机功能，解决了装卸钻杆的人员容易被误操作伤害的问题，提高了设备操作的安全性；另外，即使有非本机操作人员从操作者无法观察的角度靠近钻机，也可保证现场人员的安全。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种全方位电控钻机，包括行走底盘，以及设置在其上的钻孔主机和锚固系统，其特征在于：还包括控制系统，所述控制系统包括主机控制器和无线遥控器；所述主机控制器设置在行走底盘上，与钻孔主机和锚固系统相连；所述无线遥控器与主机控制器信号连接。

2.根据权利要求1所述的一种全方位电控钻机，其特征在于：还包括与控制系统连接的安全系统，所述安全系统包括设置在行走底盘上的底盘测距传感器。

3.根据权利要求2所述的一种全方位电控钻机，其特征在于：所述安全系统还包括设置在钻孔主机上的机架测距传感器。

4.根据权利要求2所述的一种全方位电控钻机，其特征在于：所述安全系统还包括设置在行走底盘上的报警器。

5.根据权利要求4所述的一种全方位电控钻机，其特征在于：所述报警器为声光报警器。

6.根据权利要求1所述的一种全方位电控钻机，其特征在于：还包括固定在行走底盘上的旋转提升架，所述钻孔主机固定在旋转提升架的一侧，所述钻孔主机通过旋转提升架悬伸在行走底盘外。

7.根据权利要求1所述的一种全方位电控钻机，其特征在于：所述钻孔主机包括机架和分别固定在机架两端的动力头和夹持器。

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