CN214616363U - 一种坑道钻机结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种坑道钻机结构，旨在提供一种结构简单灵活、重量小，且能进行多方位钻孔的坑道钻机结构。它包括底盘，所述底盘的上端面设有滑板，所述滑板和底盘滑动连接，所述滑板的上端面设有机座，所述机座和滑板转动连接，所述机座上设有回转器，所述回转器安装机座的侧面，所述回转器和机座转动连接，所述回转器设有钻杆，所述钻杆穿过回转器且与回转器螺纹连接。本实用新型的有益效果是：大大减轻了钻机的重量，使得结构更加简单灵活，操作更加方便；可以很好的防止飞溅的泥浆通过回转器上通孔的缝隙进入回转器内部；可以防止钻机在退杆时钻杆上的泥浆被带入回转器内部；嫁接钻杆的过程更简单方便。

Description

一种坑道钻机结构

技术领域

本实用新型涉及钻机相关技术领域，尤其是指一种坑道钻机结构。

背景技术

我国约有53％的煤炭资源埋深超过千米，随着煤炭资源开采向深部转移，冲击地压发生的频率和烈度显著增大，严重制约着深部资源安全高效开采。通过在冲击危险区域打钻孔，能有效降低区域应力集中程度，释放积聚的弹性应变能，从而降低区域的冲击危险程度。传统上煤矿坑道钻孔主要是采用大型设备一次性成孔后，再利用人工挖掘的方式进行坑道修整，在进行坑道修整过程中，底下岩层过于坚硬，人工挖掘不方便，严重影响了生产效率。

目前煤矿现场常用全液压坑道钻机进行钻孔卸压，能够完成基本钻孔任务，但现有的全液压坑道钻机系统复杂，机体笨重，操作麻烦，且无法进行多方位钻孔，可靠性降低，由于矿井下的操作环境复杂，对钻机机体的稳固性要求也会更加严格，对操作人员的安全性要求也会更高。

实用新型内容

本实用新型是为了克服现有技术中坑道钻机结构复杂、机体笨重，且无法进行多方位钻孔的不足，提供了一种结构简单灵活、重量小，且能进行多方位钻孔的坑道钻机结构。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种坑道钻机结构，包括底盘，所述底盘的上端面设有滑板，所述滑板和底盘滑动连接，所述滑板的上端面设有机座，所述机座和滑板转动连接，所述机座上设有回转器，所述回转器安装机座的侧面，所述回转器和机座转动连接，所述回转器设有钻杆，所述钻杆穿过回转器且与回转器螺纹连接。

底盘的上端面设有滑板，滑板和底盘滑动连接，滑板的上端面设有机座，机座和滑板转动连接，机座上设有回转器，回转器安装机座的侧面，回转器和机座转动连接，回转器设有钻杆，钻杆穿过回转器且与回转器螺纹连接，机座不仅可以通过滑板在底盘上前后移动，还能在滑板上进行三百六十度旋转，同时回转器可以绕着机座旋转，实现了机座的多方位钻孔，回转器在带动钻杆旋转时，由于钻杆和回转器螺纹连接，钻杆可以沿着螺纹边转动边下移进行钻孔，无需卷扬机构即可实现钻杆的上下移动，且钻杆通过螺纹固定在回转器上，无需液压卡盘结构即可固定住钻杆，大大减轻了钻机的重量，使得结构更加简单灵活，操作更加方便。

作为优选，底盘上端面的两侧均设有底盘滑槽，滑板的下端面上设有与底盘滑槽相匹配的滑板滑块，底盘通过底盘滑槽和滑板滑块的配合与滑板滑动连接，机座的下端面固定有转动盘，滑板的上端面设有与转动盘相匹配的滑板转动槽，机座通过转动盘和滑板转动槽的配合与滑板转动连接，底盘上端面的四个角上均安装有液压支撑柱，液压支撑柱和底盘转动连接，机座不仅可以通过滑板在底盘上前后移动，还能在滑板上进行三百六十度旋转，实现了机座的多方位钻孔，增设的液压支撑柱能快速的在坑道内固定住钻机，保证煤矿坑道作业的稳定和安全性。

作为优选，回转器包括回转器空腔，回转器空腔的上端面设有上通孔，上通孔内固定有上端盖，上端盖上设有上端盖通孔，上端盖通孔内固定有与钻杆相匹配的上套筒，钻杆的侧面上设有外螺纹，上套筒的内侧壁上设有与外螺纹相匹配的内螺纹一，钻杆通过外螺纹和内螺纹一的配合与上套筒螺纹连接，回转器在带动钻杆转动时，钻杆会在内螺纹一的作用下沿着纹路下移，进行钻孔作业。

作为优选，回转器空腔的下端面设有下通孔，下通孔位于上通孔的正下方，下通孔内固定有下端盖，下端盖上设有下端盖通孔，下端盖通孔内固定有与钻杆相匹配的下套筒，下套筒位于上套筒的正下方，下套筒的内侧壁上设有与钻杆的外螺纹相匹配的内螺纹二，钻杆通过外螺纹和内螺纹二的配合与下套筒螺纹连接，回转器在带动钻杆转动时，钻杆会在内螺纹二的作用下沿着纹路下移，进行钻孔作业。

作为优选，下套筒的顶部固定有安装槽，安装槽置于回转器空腔内，安装槽内安装有锥齿轮一，锥齿轮一和安装槽转动连接，锥齿轮一套在钻杆的外部，锥齿轮一的内径大于钻杆的直径，钻杆的侧面上设有钻杆滑槽，锥齿轮一的内侧壁上设有与钻杆滑槽相匹配的锥齿轮滑块，钻杆通过钻杆滑槽和锥齿轮滑块的配合与锥齿轮一滑动连接，钻杆的底部安装有钻头，钻杆的顶部设置有连接卡槽，锥齿轮滑块安装在钻杆滑槽内，当锥齿轮一转动时，锥齿轮滑块带动钻杆转动，同时在内螺纹一和内螺纹二的作用下，钻杆会沿着纹路下移，实现钻杆的钻孔作业，而锥齿轮滑块则在钻杆滑槽内自由滑动，不会被卡住，钻杆通过钻头进行钻孔，增设的连接卡槽用来嫁接新的钻杆，使嫁接过程更简单方便。

作为优选，机座包括变速箱，变速箱的侧面设有固定块，固定块的一侧和变速箱固定连接，回转器安装在固定块的另一侧上，固定块的另一侧设有旋转卡槽，回转器的侧面固定有与旋转卡槽相匹配的旋转卡盘，回转器通过旋转卡盘和旋转卡槽的配合与固定块转动连接，变速箱上转动连接有输出转轴，输出转轴穿过固定块置于回转器空腔内，输出转轴上固定有锥齿轮二，锥齿轮二和锥齿轮一啮合，机座上的电机通过变速箱将转速和转矩传递到输出转轴上，再经锥齿轮一和锥齿轮二将转速和转矩传递到钻杆上，通过旋转卡盘和旋转卡槽的配合可以使得回转器在竖直平面上实现三百六十度旋转，实现了钻机的多方位钻孔。

作为优选，变速箱的上端面固定有回转气缸，回转气缸上固定有气缸转盘，气缸转盘置于固定块的正上方，气缸转盘上设有连接皮带，连接皮带的一端套设在气缸转盘的外表面上，连接皮带的另一端穿过固定块套设在旋转卡盘的外表面上，回转气缸通过连接皮带控制回转器在竖直平面上三百六十度旋转，实现了钻机的多方位钻孔。

作为优选，下套筒的下端面设有壳体，壳体和下套筒之间设有若干根固定杆，固定杆分布在下套筒下端面的边缘处，固定杆的一端和下套筒固定连接，固定杆的另一端和壳体固定连接，壳体和下套筒之间设有锥形挡块，锥形挡块固定在固定杆上，锥形挡块上设有与钻杆相匹配的挡块通孔，钻杆置于挡块通孔内，由于钻机在钻孔的过程中会产生飞溅的泥浆，增设的锥形挡块可以很好的防止泥浆通过回转器上通孔的缝隙进入回转器内部而影响钻机的性能。

作为优选，壳体的上端面设有壳体通孔，钻杆置于壳体通孔内，壳体通孔的直径大于钻杆的直径，壳体通孔的侧壁上设有环形凹槽，环形凹槽的开口处转动连接有凹槽套筒，凹槽套筒的外侧壁上均匀分布有若干块旋转叶片，旋转叶片位于环形凹槽内，环形凹槽的底面上设有进水口，凹槽套筒的内侧壁上固定有毛刷，毛刷位于壳体通孔内，凹槽套筒上设有若干个套筒通孔，进水口连接外接水管，外接水通过进水口进入环形凹槽并冲击旋转叶片，带动凹槽套筒旋转，通过毛刷将钻杆上粘住的泥浆刷走，外接水再通过套筒通孔将钻杆冲洗干净，这样设计可以防止在退杆时，钻杆上的泥浆被带入回转器内部而影响钻机的性能。

作为优选，壳体的下端面固定有U形架，U形架置于钻杆的两侧，U形架的两条侧边之间转动连接有转动杆，U形架内部安装有旋转电机，旋转电机和转动杆固定连接，转动杆上固定有水枪，水枪的开口朝向钻杆，水枪为高压水枪，连接外接水源，在退杆时用来对钻杆进行初步的冲泥。

本实用新型的有益效果是：移除了传统的卷扬机饥结构和液压卡盘结构，大大减轻了钻机的重量，使得结构更加简单灵活，操作更加方便；增设的锥形挡块可以很好的防止飞溅的泥浆通过回转器上通孔的缝隙进入回转器内部而影响钻机的性能；在回转器的下方增设了冲洗机构，可以防止钻机在退杆时钻杆上的泥浆被带入回转器内部而影响钻机的性能；增设的连接卡槽用来嫁接新的钻杆，使嫁接过程更简单方便。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中A方向的相视图；

图3是图1中底盘的结构示意图；

图4是图1中回转器的内部结构图；

图5是图2中壳体的内部结构图；

图6是图2中B-B处的剖视图。

图中：1. 液压支撑柱，2. 底盘，3. 滑板，4. 滑板转动槽，5. 转动盘，6. 机座，7.回转器，8. 固定块，9. 钻杆，10. 连接皮带，11. 气缸转盘，12. 回转气缸，13. 变速箱，14. 滑板滑块，15. 钻头，16. 壳体，17. 连接卡槽，18. 底盘滑槽，19. 上套筒，20. 内螺纹一，21. 上端盖，22. 上通孔，23. 上端盖通孔，24. 输出转轴，25. 锥齿轮二，26. 旋转卡盘，27. 旋转卡槽，28. 下套筒，29. 内螺纹二，30. 下端盖通孔，31. 下端盖，32. 下通孔，33. 安装槽，34. 锥齿轮一，35. 锥齿轮滑块，36. 钻杆滑槽，37. 回转器空腔，38. 外螺纹，39. 凹槽套筒，40. 环形凹槽，41. 旋转叶片，42. 套筒通孔，43. 毛刷，44. 壳体通孔，45. 水枪，46. 转动杆，47. U形架，48. 挡块通孔，49. 锥形挡块，50. 固定杆，51. 进水口。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

如图1所述的实施例中，一种坑道钻机结构，包括底盘2，底盘2的上端面设有滑板3，滑板3和底盘2滑动连接，滑板3的上端面设有机座6，机座6和滑板3转动连接，机座6上设有回转器7，回转器7安装机座6的侧面，回转器7和机座6转动连接，回转器7设有钻杆9，钻杆9穿过回转器7且与回转器7螺纹连接。

如图2和图3所示，底盘2上端面的两侧均设有底盘滑槽18，滑板3的下端面上设有与底盘滑槽18相匹配的滑板滑块14，底盘2通过底盘滑槽18和滑板滑块14的配合与滑板3滑动连接，机座6的下端面固定有转动盘5，滑板3的上端面设有与转动盘5相匹配的滑板转动槽4，机座6通过转动盘5和滑板转动槽4的配合与滑板3转动连接，底盘2上端面的四个角上均安装有液压支撑柱1，液压支撑柱1和底盘2转动连接。

如图4所示，回转器7包括回转器空腔37，回转器空腔37的上端面设有上通孔22，上通孔22内固定有上端盖21，上端盖21上设有上端盖通孔23，上端盖通孔23内固定有与钻杆9相匹配的上套筒19，钻杆9的侧面上设有外螺纹38，上套筒19的内侧壁上设有与外螺纹38相匹配的内螺纹一20，钻杆9通过外螺纹38和内螺纹一20的配合与上套筒19螺纹连接。

如图4所示，回转器空腔37的下端面设有下通孔32，下通孔32位于上通孔22的正下方，下通孔32内固定有下端盖31，下端盖31上设有下端盖通孔30，下端盖通孔30内固定有与钻杆9相匹配的下套筒28，下套筒28位于上套筒19的正下方，下套筒28的内侧壁上设有与钻杆9的外螺纹38相匹配的内螺纹二29，钻杆9通过外螺纹38和内螺纹二29的配合与下套筒28螺纹连接。

如图4所示，下套筒28的顶部固定有安装槽33，安装槽33置于回转器空腔37内，安装槽33内安装有锥齿轮一34，锥齿轮一34和安装槽33转动连接，锥齿轮一34套在钻杆9的外部，锥齿轮一34的内径大于钻杆9的直径，钻杆9的侧面上设有钻杆滑槽36，锥齿轮一34的内侧壁上设有与钻杆滑槽36相匹配的锥齿轮滑块35，钻杆9通过钻杆滑槽36和锥齿轮滑块35的配合与锥齿轮一34滑动连接，如图2所示，钻杆9的底部安装有钻头15，钻杆9的顶部设置有连接卡槽17。

如图1和图4所示，机座6包括变速箱13，变速箱13的侧面设有固定块8，固定块8的一侧和变速箱13固定连接，回转器7安装在固定块8的另一侧上，固定块8的另一侧设有旋转卡槽27，回转器7的侧面固定有与旋转卡槽27相匹配的旋转卡盘26，回转器7通过旋转卡盘26和旋转卡槽27的配合与固定块8转动连接，变速箱13上转动连接有输出转轴24，输出转轴24穿过固定块8置于回转器空腔37内，输出转轴24上固定有锥齿轮二25，锥齿轮二25和锥齿轮一34啮合。

如图1所示，变速箱13的上端面固定有回转气缸12，回转气缸12上固定有气缸转盘11，气缸转盘11置于固定块8的正上方，气缸转盘11上设有连接皮带10，连接皮带10的一端套设在气缸转盘11的外表面上，如图1和图4所示，连接皮带10的另一端穿过固定块8套设在旋转卡盘26的外表面上。

如图5所示，下套筒28的下端面设有壳体16，壳体16和下套筒28之间设有若干根固定杆50，固定杆50分布在下套筒28下端面的边缘处，固定杆50的一端和下套筒28固定连接，固定杆50的另一端和壳体16固定连接，壳体16和下套筒28之间设有锥形挡块49，锥形挡块49固定在固定杆50上，锥形挡块49上设有与钻杆9相匹配的挡块通孔48，钻杆9置于挡块通孔48内。

如图5和图6所示，壳体16的上端面设有壳体通孔44，钻杆9置于壳体通孔44内，壳体通孔44的直径大于钻杆9的直径，壳体通孔44的侧壁上设有环形凹槽40，环形凹槽40的开口处转动连接有凹槽套筒39，凹槽套筒39的外侧壁上均匀分布有若干块旋转叶片41，旋转叶片41位于环形凹槽40内，环形凹槽40的底面上设有进水口51，凹槽套筒39的内侧壁上固定有毛刷43，毛刷43位于壳体通孔44内，凹槽套筒39上设有若干个套筒通孔42。

如图5所示，壳体16的下端面固定有U形架47，U形架47置于钻杆9的两侧，U形架47的两条侧边之间转动连接有转动杆46，U形架47内部安装有旋转电机，旋转电机和转动杆46固定连接，转动杆46上固定有水枪45，水枪45的开口朝向钻杆9。

钻机在坑道内钻孔前，先通过液压支撑柱1将整个钻机固定在坑道内，当钻机需要在坑道内进行多方位钻孔时，工作人员通过推动机座6使钻机可以在底盘2上前后移动；通过转动机座6使钻机可以在滑板3上进行360°旋转；通过旋转卡盘26和旋转卡槽27的配合还可以使回转器7在竖直平面上进行360°旋转。

工作原理：机座6上的电机通过变速箱13将转速和转矩传递到输出转轴24上，再经锥齿轮一34和锥齿轮二25的配合将转速和转矩传递到钻杆上。当锥齿轮一34转动时，锥齿轮滑块35带动钻杆转动，同时在内螺纹一20和内螺纹二29的作用下，钻杆9会沿着纹路往下钻，进行钻孔作业，而其中的锥齿轮滑块35则在钻杆滑槽36内自由滑动，不会被卡住。

在退杆时，在壳体16的进水口51和水枪45上都连接外接水源，由水枪45对钻杆9进行先进行初步冲泥，冲泥之后再由凹槽套筒39上的毛刷43将钻杆9上粘住的泥浆刷走，由外接水通过套筒通孔42对钻杆9进行二次冲洗，以防止钻杆9上的泥浆被带入回转器7的内部。

而当钻机在坑道的顶部进行钻孔时，锥形挡块49可以很好的挡住从钻孔内掉落的泥浆，防止泥浆通过回转器7上的缝隙进入回转器7的内部。

Claims (10)

1.一种坑道钻机结构，其特征是，包括底盘（2），所述底盘（2）的上端面设有滑板（3），所述滑板（3）和底盘（2）滑动连接，所述滑板（3）的上端面设有机座（6），所述机座（6）和滑板（3）转动连接，所述机座（6）上设有回转器（7），所述回转器（7）安装机座（6）的侧面，所述回转器（7）和机座（6）转动连接，所述回转器（7）设有钻杆（9），所述钻杆（9）穿过回转器（7）且与回转器（7）螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的一种坑道钻机结构，其特征是，所述底盘（2）上端面的两侧均设有底盘滑槽（18），所述滑板（3）的下端面上设有与底盘滑槽（18）相匹配的滑板滑块（14），所述底盘（2）通过底盘滑槽（18）和滑板滑块（14）的配合与滑板（3）滑动连接，所述机座（6）的下端面固定有转动盘（5），所述滑板（3）的上端面设有与转动盘（5）相匹配的滑板转动槽（4），所述机座（6）通过转动盘（5）和滑板转动槽（4）的配合与滑板（3）转动连接，所述底盘（2）上端面的四个角上均安装有液压支撑柱（1），所述液压支撑柱（1）和底盘（2）转动连接。

3.根据权利要求1所述的一种坑道钻机结构，其特征是，所述回转器（7）包括回转器空腔（37），所述回转器空腔（37）的上端面设有上通孔（22），所述上通孔（22）内固定有上端盖（21），所述上端盖（21）上设有上端盖通孔（23），所述上端盖通孔（23）内固定有与钻杆（9）相匹配的上套筒（19），所述钻杆（9）的侧面上设有外螺纹（38），所述上套筒（19）的内侧壁上设有与外螺纹（38）相匹配的内螺纹一（20），所述钻杆（9）通过外螺纹（38）和内螺纹一（20）的配合与上套筒（19）螺纹连接。

4.根据权利要求3所述的一种坑道钻机结构，其特征是，所述回转器空腔（37）的下端面设有下通孔（32），所述下通孔（32）位于上通孔（22）的正下方，所述下通孔（32）内固定有下端盖（31），所述下端盖（31）上设有下端盖通孔（30），所述下端盖通孔（30）内固定有与钻杆（9）相匹配的下套筒（28），所述下套筒（28）位于上套筒（19）的正下方，所述下套筒（28）的内侧壁上设有与钻杆（9）的外螺纹（38）相匹配的内螺纹二（29），所述钻杆（9）通过外螺纹（38）和内螺纹二（29）的配合与下套筒（28）螺纹连接。

5.根据权利要求4所述的一种坑道钻机结构，其特征是，所述下套筒（28）的顶部固定有安装槽（33），所述安装槽（33）置于回转器空腔（37）内，所述安装槽（33）内安装有锥齿轮一（34），所述锥齿轮一（34）和安装槽（33）转动连接，所述锥齿轮一（34）套在钻杆（9）的外部，所述锥齿轮一（34）的内径大于钻杆（9）的直径，所述钻杆（9）的侧面上设有钻杆滑槽（36），所述锥齿轮一（34）的内侧壁上设有与钻杆滑槽（36）相匹配的锥齿轮滑块（35），所述钻杆（9）通过钻杆滑槽（36）和锥齿轮滑块（35）的配合与锥齿轮一（34）滑动连接，所述钻杆（9）的底部安装有钻头（15），所述钻杆（9）的顶部设置有连接卡槽（17）。

6.根据权利要求5所述的一种坑道钻机结构，其特征是，所述机座（6）包括变速箱（13），所述变速箱（13）的侧面设有固定块（8），所述固定块（8）的一侧和变速箱（13）固定连接，所述回转器（7）安装在固定块（8）的另一侧上，所述固定块（8）的另一侧设有旋转卡槽（27），所述回转器（7）的侧面固定有与旋转卡槽（27）相匹配的旋转卡盘（26），所述回转器（7）通过旋转卡盘（26）和旋转卡槽（27）的配合与固定块（8）转动连接，所述变速箱（13）上转动连接有输出转轴（24），所述输出转轴（24）穿过固定块（8）置于回转器空腔（37）内，所述输出转轴（24）上固定有锥齿轮二（25），所述锥齿轮二（25）和锥齿轮一（34）啮合。

7.根据权利要求6所述的一种坑道钻机结构，其特征是，所述变速箱（13）的上端面固定有回转气缸（12），所述回转气缸（12）上固定有气缸转盘（11），所述气缸转盘（11）置于固定块（8）的正上方，所述气缸转盘（11）上设有连接皮带（10），所述连接皮带（10）的一端套设在气缸转盘（11）的外表面上，所述连接皮带（10）的另一端穿过固定块（8）套设在旋转卡盘（26）的外表面上。

8.根据权利要求4所述的一种坑道钻机结构，其特征是，所述下套筒（28）的下端面设有壳体（16），所述壳体（16）和下套筒（28）之间设有若干根固定杆（50），所述固定杆（50）分布在下套筒（28）下端面的边缘处，所述固定杆（50）的一端和下套筒（28）固定连接，所述固定杆（50）的另一端和壳体（16）固定连接，所述壳体（16）和下套筒（28）之间设有锥形挡块（49），所述锥形挡块（49）固定在固定杆（50）上，所述锥形挡块（49）上设有与钻杆（9）相匹配的挡块通孔（48），所述钻杆（9）置于挡块通孔（48）内。

9.根据权利要求8所述的一种坑道钻机结构，其特征是，所述壳体（16）的上端面设有壳体通孔（44），所述钻杆（9）置于壳体通孔（44）内，所述壳体通孔（44）的直径大于钻杆（9）的直径，所述壳体通孔（44）的侧壁上设有环形凹槽（40），所述环形凹槽（40）的开口处转动连接有凹槽套筒（39），所述凹槽套筒（39）的外侧壁上均匀分布有若干块旋转叶片（41），所述旋转叶片（41）位于环形凹槽（40）内，所述环形凹槽（40）的底面上设有进水口（51），所述凹槽套筒（39）的内侧壁上固定有毛刷（43），所述毛刷（43）位于壳体通孔（44）内，所述凹槽套筒（39）上设有若干个套筒通孔（42）。

10.根据权利要求9所述的一种坑道钻机结构，其特征是，所述壳体（16）的下端面固定有U形架（47），所述U形架（47）置于钻杆（9）的两侧，所述U形架（47）的两条侧边之间转动连接有转动杆（46），所述U形架（47）内部安装有旋转电机，所述旋转电机和转动杆（46）固定连接，所述转动杆（46）上固定有水枪（45），所述水枪（45）的开口朝向钻杆（9）。

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