CN216197813U - 煤矿用切顶钻车动力头及煤矿用切顶钻车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种煤矿用切顶钻车动力头及煤矿用切顶钻车。煤矿用切顶钻车动力头包括外壳、芯轴、驱动机构、浮动壳、连接体及弹性件。芯轴可转动地安装于外壳内。驱动机构与芯轴的一端传动连接。浮动壳具有第一开口的一端与芯轴的一端固定连接。连接体呈柱状，并与芯轴同轴设置。连接体穿设于浮动壳内，并与浮动壳传动连接。连接体的一端伸出于第二开口，并用于与钻杆螺纹连接。弹性件套设于连接体上，并位于浮动腔内，用于提供一驱使连接体沿第一开口向第二开口方向移动的弹性力。上述煤矿用切顶钻车动力头的设置，使得煤矿用切顶钻车兼顾较长的使用寿命和较低的使用成本。

Description

煤矿用切顶钻车动力头及煤矿用切顶钻车

技术领域

本实用新型涉及煤矿用切顶钻车技术领域，特别是涉及一种煤矿用切顶钻车动力头及煤矿用切顶钻车。

背景技术

随着煤矿切顶卸压自动成巷及无煤柱开采技术的成熟及推广应用，切顶钻车是该技术的设备保障。在切顶孔施工过程中，需要将钻杆安装在煤矿用切顶钻车动力头上，而当需要装载或拆卸钻杆时，钻杆相对于煤矿用切顶钻车动力头会边旋转边前进，而旋转速度与前进速度不可能百分百地按照螺距与转角的关系精准匹配，在钻杆的装载或拆卸过程中极有可能会发生因为旋转速度与前进速度匹配不好而发生钻杆螺纹胀死的情况，此时若煤矿用切顶钻车动力头继续驱动钻杆转动，则很容易发生钻杆损坏的情况，大大影响了切顶钻车的使用寿命和使用成本。

实用新型内容

基于此，有必要针对传统的切顶钻车存在使用寿命较短、使用成本较高的问题，提供一种具有较长使用寿命和较低使用成本的煤矿用切顶钻车动力头及煤矿用切顶钻车。

一种煤矿用切顶钻车动力头，包括外壳、芯轴、驱动机构、具有浮动腔的浮动壳、连接体及弹性件；

所述外壳为两端开口的中空结构；所述芯轴可转动地安装于所述外壳内；所述驱动机构与所述芯轴的一端传动连接；

所述浮动壳的两端分别形成有与所述浮动腔连通的第一开口及第二开口；所述浮动壳具有所述第一开口的一端与所述芯轴远离所述驱动机构的一端固定连接；

所述连接体呈柱状，并与所述芯轴同轴设置；所述连接体穿设于所述浮动壳内，并与所述浮动壳传动连接；所述连接体的一端伸出于所述第二开口，并用于与钻杆螺纹连接；

所述弹性件套设于所述连接体上，并位于所述浮动腔内，用于提供一驱使所述连接体沿所述第一开口向所述第二开口方向移动的弹性力。

在其中一些实施例中，所述连接体包括与所述芯轴同轴设置的连接轴及设置于所述连接轴上的限位轴肩；所述连接轴穿设于所述浮动腔内，并与所述浮动腔的内壁传动连接；所述限位轴肩位于所述浮动腔内；所述连接轴远离所述芯轴的一端伸出于所述第二开口，用于与钻杆螺纹连接；所述弹性件套设于所述连接轴上，并位于所述浮动腔内；所述限位轴肩用于对所述连接轴在所述第一开口向所述第二开口方向的移动进行限位。

在其中一些实施例中，所述弹性件为压缩弹簧；所述压缩弹簧套设于所述连接轴上，并夹持于所述限位轴肩朝向所述第一开口一端的端面与所述浮动腔的内壁之间。

在其中一些实施例中，所述浮动壳包括壳体及连接盘；所述壳体包括顶板、沿所述顶板的周向设置并与所述顶板连接的侧板及设置于所述侧板远离所述顶板一端的外壁的安装部；所述安装部沿所述顶板的周向设置；所述连接盘分别与所述安装部及所述芯轴远离所述驱动机构一端的端部连接；所述顶板上形成有所述第一开口；所述连接盘与所述第一开口相对的位置形成有所述第二开口。

在其中一些实施例中，所述连接体通过花键与所述侧板的内壁传动连接。

在其中一些实施例中，所述连接体的一端穿过所述第一开口，并与所述芯轴可转动地连接。

在其中一些实施例中，所述连接体的端面沿其轴向开设有冷却通孔；

所述芯轴背离所述驱动机构一端的端面开设有冷却盲孔；所述连接体的一端可转动地穿设于所述冷却盲孔内，并使所述冷却通孔与所述冷却盲孔连通；

所述芯轴的侧壁开设有与所述冷却盲孔连通的过液孔；所述外壳的侧壁开设有与所述过液孔连通的进液孔。

在其中一些实施例中，还包括密封环；所述密封环套设于所述连接体上，并夹持于所述冷却盲孔的内壁与所述连接体之间。

在其中一些实施例中，还包括设置于所述外壳上的安装座。

一种煤矿用切顶钻车，包括车体、钻臂机构、钻杆及如上所述的煤矿用切顶钻车动力头；

所述钻臂机构安装于所述车体的一端；所述外壳安装于所述钻臂机构上；所述连接体的一端伸出于所述第二开口，并与所述钻杆的一端连接。

上述煤矿用切顶钻车动力头及煤矿用切顶钻车，当需要装载或拆卸钻杆时，需要利用夹具等工装将钻杆夹紧在车体上，然后在驱动机构的驱动下驱动连接体相对于钻杆转动，此时在弹性件提供的弹性力作用下，连接体可上下浮动以为钻杆的拆装提供自动行程补偿，实现对钻杆在拆装过程中的保护，降低装载或拆卸钻杆过程中发生钻杆及连接体损坏的概率，有效地延长了钻杆及煤矿用切顶钻车动力头的使用寿命，从而可延长煤矿用切顶钻车的使用寿命，降低煤矿用切顶钻车的使用成本。

附图说明

图1为本实用新型较佳实施例中煤矿用切顶钻车动力头的结构示意图；

图2为图1所示煤矿用切顶钻车动力头的剖视图；

图3为图2所述煤矿用切顶钻车动力头中浮动壳的剖视图；

图4为图2所述煤矿用切顶钻车动力头中连接体的剖视图。

标号说明：100、煤矿用切顶钻车动力头；110、外壳；111、进液孔；120、芯轴；121、冷却盲孔；122、过液孔；130、驱动机构；140、浮动壳；141、浮动腔；142、第一开口；143、第二开口；144、壳体；1441、顶板；1442、侧板；1443、安装部；145、连接盘；150、连接体；151、连接轴；1511、外螺纹；1512、冷却通孔；152、限位轴肩；160、弹性件；170、安装座；180、密封环。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在描述位置关系时，除非另有规定，否则当一元件被指为在另一元件“上”时，其能直接在其他元件上或亦可存在中间元件。亦可以理解的是，当元件被指为在两个元件“之间”时，其可为两个元件之间的唯一一个，或亦可存在一或多个中间元件。

在使用本文中描述的“包括”、“具有”、和“包含”的情况下，除非使用了明确的限定用语，例如“仅”、“由……组成”等，否则还可以添加另一部件。除非相反地提及，否则单数形式的术语可以包括复数形式，并不能理解为其数量为一个。

图1及图2示出了本实用新型一实施例中煤矿用切顶钻车动力头的结构。为了便于说明，附图仅示出了与本实用新型中实施例相关的结构。

请参阅图1，本实用新型提出了一种煤矿用切顶钻车动力头100及煤矿用切顶钻车(图未示)。其中，煤矿用切顶钻车包括车体(图未示)、钻臂机构(图未示)、钻杆(图未示)及煤矿用切顶钻车动力头100。

钻臂机构安装于车体的一端。煤矿用切顶钻车动力头100安装于钻臂机构上。钻杆安装于煤矿用切顶钻车动力头100的顶端。其中，钻臂机构可以为一个，也可以为多个。当钻臂机构为一个时，可以安装在车体的前端或后端；当钻臂机构为两个时，两个钻臂机构分别安装于车体的前端及车体的后端，此时每个钻臂机构上至少安装一个煤矿用切顶钻车动力头100。

请参阅图1及图2，本实用新型较佳实施例中的煤矿用切顶钻车动力头100 包括外壳110、芯轴120、驱动机构130、浮动壳140、连接体150及弹性件160。

外壳110为两端开口的中空结构。外壳110可以为只有一个零件形成的壳体结构，也可以为由多个零件拼接形成的壳体结构。在煤矿用切顶钻车中，外壳110安装于钻臂机构上，以实现煤矿用切顶钻车动力头100在钻臂机构上的安装。

具体地，煤矿用切顶钻车动力头100还包括设置于外壳110上的安装座170。在煤矿用切顶钻车中，安装座170与钻臂机构可拆卸地连接，以方便外壳110 的安装，进而使得煤矿用切顶钻车动力头100在钻臂机构上的安装更为方便。安装座170可以通过螺接、卡接等方式与钻臂机构连接。

芯轴120可转动地安装于外壳110内。驱动机构130与芯轴120的一端传动连接。驱动机构130可以安装在外壳110上，也可以安装在钻臂机构等其他部件上。具体地，驱动机构130安装于外壳110的一端，且驱动机构130的输出轴伸入至外壳110内与芯轴120的一端传动连接。驱动机构130可以为液压马达、伺服电机等，只要能为芯轴120提供一驱使芯轴120转动的驱动力即可。

请一并参阅图3，浮动壳140具有浮动腔141。浮动壳140的两端分别形成有与浮动腔141连通的第一开口142及第二开口143。浮动壳140具有第一开口 142的一端与芯轴120远离驱动机构130的一端固定连接。其中，浮动壳140可以为一个零件形成的中空结构，也可以为由多个零件拼接形成的中空结构。

连接体150呈柱状，并与芯轴120同轴设置。连接体150穿设于浮动壳140 内，并与浮动壳140传动连接。连接体150的一端伸出于第二开口143，并用于与钻杆螺纹连接。由此，当需要将钻杆装载到煤矿用切顶车动力头100上或者从煤矿用切顶车动力头100上拆卸下来时，只需要使钻杆及连接体150之间相互转动即可。具体地，连接体150包括与芯轴120同轴设置的连接轴151及设置于连接轴151上的限位轴肩152。连接轴151穿设于浮动壳140内，并与浮动腔141的内壁传动连接。限位轴肩152位于浮动腔141内。连接轴151远离芯轴120的一端伸出于第二开口143，用于与钻杆螺纹连接。具体地，连接轴151 伸出于第二开口143一端的外壁形成有外螺纹1511。在煤矿用切顶钻车中，只需要将钻杆套在连接杆伸出于第二开口143的一端，并与外螺纹1511螺接，即可实现钻杆与连接轴151的同轴传动连接，方便钻杆的拆装。

弹性件160套设于连接体150上，并位于浮动腔141内，用于提供一驱使连接体150沿第一开口142向第二开口143的方向移动的弹性力。

具体地，当连接体150包括连接轴151及限位轴肩152时，弹性件160套设于连接轴151上，用于提供一驱使连接轴151沿第一开口142向第二开口143 的方向移动的弹性力。限位轴肩152用于在连接轴151在第一开口142向第二开口143方向的移动进行限位。由此，当连接轴151在弹性件160提供的弹性力作用下沿第一开口142指向第二开口143的方向移动过程中，限位轴肩152 的端面与浮动腔141的内壁抵接时，可对连接轴151的轴向移动进行限位，降低连接体150在弹性力作用下滑出浮动壳140的概率，提高了煤矿用切顶钻车动力头100的使用可靠性及使用安全性。

当需要将钻杆装载在煤矿用切顶车动力头100上时，先将钻杆通过夹具固定在车体上，并位于煤矿用切顶钻车动力头100的上方，同时将钻杆与连接体 150伸出于第二开口143的一端同轴对接，并对连接体150施加一个向下的压力，以使弹性件160处于压缩状态；之后利用驱动机构130驱动连接体150相对于钻杆转动，此时连接体就会在弹性件160提供的弹性力作用下沿第一开口142 指向第二开口143的方向移动，以对钻杆的装载提供自动行程补偿，实现对钻杆拆装的保护作用，降低装载或拆卸钻杆过程中发生钻杆及连接体损坏的概率，有效地延长了钻杆及煤矿用切顶钻车动力头的使用寿命，从而可延长煤矿用切顶钻车的使用寿命，降低煤矿用切顶钻车的使用成本。

在一些实施例中，弹性件160为压缩弹簧。压缩弹簧套设于连接轴151上，并夹持于限位轴肩152朝向第一开口142一端的端面与浮动腔141的内壁之间。具体地，当煤矿用切顶钻车位于水平面时，第一开口142位于第二开口143的下方，故压缩弹簧夹持于限位轴肩152的下端面与浮动腔141的底壁之间。压缩弹簧为标准件，故将弹性件160设置为压缩弹簧时，即可降低煤矿用切顶钻车动力头100的加工成本。而且，在煤矿用切顶钻车动力头100加工过程中，只需将压缩弹簧套在连接轴151上，并在后续部件的安装过程中保证压缩弹簧被夹持于限位轴肩152的下端面与浮动腔141的底壁之间即可，不再需要其他的连接操作，大大减缓了弹性件160的安装工作。

请再次参阅图3，在一些实施例中，浮动壳140包括壳体144及连接盘145。壳体144包括顶板1441、沿顶板1441的周向设置并与顶板1441连接的侧板1442 及设置于侧板1442远离顶板1441一端外壁的安装部1443。安装部1443沿顶板 1441的周向设置。连接盘分别与安装部1443及芯轴120远离驱动机构130一端的端部连接。顶板1441上形成有第一开口142。连接盘145与第一开口142相对的位置形成有第二开口143。其中，顶板1441、侧板1442及安装部1443之间可以通过焊接等方式固定连接，也可以通过机械加工、铸造等工艺一体成本。在煤矿用切顶钻车动力头100加工过程中，可先将弹性件160套在连接轴151 上，并位于限位轴肩152朝向第一开口142的一侧，之后将连接体150穿设于壳体144内，并保证限位轴肩152及弹性件160均位于浮动腔141内，再然后将连接盘145与安装部1443进行固定连接，以实现连接体150及弹性件160在浮动壳140上的安装，因此，将浮动壳140设置为壳体144及连接盘145，可进一步简化煤矿用切顶钻车动力头100的加工工作。

具体地，当弹性件160为压缩弹簧时，压缩弹簧夹持于限位轴肩152的下端面与连接盘145之间。

进一步地，在一些实施例中，连接体150通过花键与侧板1442的内壁传动连接。具体地，限位轴肩152通过花键与侧板1442的内壁传动连接。花键连接的方式，不但可保证连接体150与浮动壳140之间的传动连接，而且还可以保证连接体150相对于浮动壳140沿其轴向滑动。

请再次参阅图2及图4，在一些实施例中，连接体150的一端穿过第一开口 142，并与芯轴120可转动地连接。将连接体150远离第二开口143的一端与芯轴120可转动地连接，不但可降低连连接体150在转动过程中发生晃动等情况的概率，而且还使得连接体150能够与芯轴120直接接触，以保证连接体150 在芯轴120和浮动壳140同时带动下转动，进而提高了煤矿用切顶钻车的运行稳定性及使用可靠性。

进一步地，在一些实施例中，连接体150的端面沿其轴向开设有冷却通孔 1512。具体地，连接轴151的端面沿其轴向开设有冷却通孔1512。芯轴120背离驱动机构130一端的端面开设有冷却盲孔121。连接体150的一端可转动地穿设于冷却盲孔121内，并使冷却通孔1512与冷却盲孔121连通。具体地，连接轴151的一端可转动地穿设于冷却盲孔121内。芯轴120的侧壁开设有与冷却盲孔121连通的过液孔122。外壳110的侧壁开设有与过液孔122连通的进液孔 111。

进液孔111、过液孔122、冷却盲孔121及冷却通孔1512依次连通，以形成冷却液通道，从而在切顶孔施工过程中，可将冷却液不断地输送至钻杆部位，以对钻杆进行冷却，从而可带动钻杆在钻孔过程中产生的热量，有利于钻杆使用寿命的进一步延长。

另外，将连接轴151的一端可转动地穿设于冷却盲孔121内，以实现连接轴151与芯轴120之间可转动地连接，在加工过程中无需在芯轴120上另外加工连接结构，即可实现芯轴120与连接轴151之间安装，使得煤矿用切顶钻车动力头100的加工更为简单。

更进一步地，在一些实施例中，还包括密封环180。密封环180套设于连接体150上，并夹持于冷却盲孔121的内壁与连接体150之间。具体地，密封环 180套设于连接轴151的一端，并夹持于冷却盲孔121的内壁与连接轴151之间。由此，密封环180主要用于对连接轴151与冷却盲孔121之间的接触部位进行密封，以提高连接轴151与冷却盲孔121之间的密封性，降低冷却液发生渗漏的概率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种煤矿用切顶钻车动力头，其特征在于，包括外壳、芯轴、驱动机构、具有浮动腔的浮动壳、连接体及弹性件；

所述外壳为两端开口的中空结构；所述芯轴可转动地安装于所述外壳内；所述驱动机构与所述芯轴的一端传动连接；

所述浮动壳的两端分别形成有与所述浮动腔连通的第一开口及第二开口；所述浮动壳具有所述第一开口的一端与所述芯轴远离所述驱动机构的一端固定连接；

所述连接体呈柱状，并与所述芯轴同轴设置；所述连接体穿设于所述浮动壳内，并与所述浮动壳传动连接；所述连接体的一端伸出于所述第二开口，并用于与钻杆螺纹连接；

所述弹性件套设于所述连接体上，并位于所述浮动腔内，用于提供一驱使所述连接体沿所述第一开口向所述第二开口方向移动的弹性力。

2.根据权利要求1所述的煤矿用切顶钻车动力头，其特征在于，所述连接体包括与所述芯轴同轴设置的连接轴及设置于所述连接轴上的限位轴肩；所述连接轴穿设于所述浮动壳内，并与所述浮动腔的内壁传动连接；所述限位轴肩位于所述浮动腔内；所述连接轴远离所述芯轴的一端伸出于所述第二开口，用于与钻杆螺纹连接；所述弹性件套设于所述连接轴上，并位于所述浮动腔内；所述限位轴肩用于对所述连接轴在所述第一开口向所述第二开口方向的移动进行限位。

3.根据权利要求2所述的煤矿用切顶钻车动力头，其特征在于，所述弹性件为压缩弹簧；所述压缩弹簧套设于所述连接轴上，并夹持于所述限位轴肩朝向所述第一开口一端的端面与所述浮动腔的内壁之间。

4.根据权利要求1所述的煤矿用切顶钻车动力头，其特征在于，所述浮动壳包括壳体及连接盘；所述壳体包括顶板、沿所述顶板的周向设置并与所述顶板连接的侧板及设置于所述侧板远离所述顶板一端的外壁的安装部；所述安装部沿所述顶板的周向设置；所述连接盘分别与所述安装部及所述芯轴远离所述驱动机构一端的端部连接；所述顶板上形成有所述第一开口；所述连接盘与所述第一开口相对的位置形成有所述第二开口。

5.根据权利要求4所述的煤矿用切顶钻车动力头，其特征在于，所述连接体通过花键与所述侧板的内壁传动连接。

6.根据权利要求1所述的煤矿用切顶钻车动力头，其特征在于，所述连接体的一端穿过所述第一开口，并与所述芯轴可转动地连接。

7.根据权利要求6所述的煤矿用切顶钻车动力头，其特征在于，所述连接体的端面沿其轴向开设有冷却通孔；

所述芯轴背离所述驱动机构一端的端面开设有冷却盲孔；所述连接体的一端可转动地穿设于所述冷却盲孔内，并使所述冷却通孔与所述冷却盲孔连通；

所述芯轴的侧壁开设有与所述冷却盲孔连通的过液孔；所述外壳的侧壁开设有与所述过液孔连通的进液孔。

8.根据权利要求7所述的煤矿用切顶钻车动力头，其特征在于，还包括密封环；所述密封环套设于所述连接体上，并夹持于所述冷却盲孔的内壁与所述连接体之间。

9.根据权利要求1所述的煤矿用切顶钻车动力头，其特征在于，还包括设置于所述外壳上的安装座。

10.一种煤矿用切顶钻车，其特征在于，包括车体、钻臂机构、钻杆及如权利要求1至9任一项所述的煤矿用切顶钻车动力头；

所述钻臂机构安装于所述车体的一端；所述外壳安装于所述钻臂机构上；所述连接体的一端伸出于所述第二开口，并与所述钻杆的一端连接。

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