一種全方位深孔鉆機(jī)制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種全方位深孔鉆機(jī)，包括機(jī)架，機(jī)架下安裝履帶和撐腿油缸，機(jī)架上安裝液壓泵、油箱及操縱部件，在所述的機(jī)架上設(shè)置變幅單元、滾動摩擦單元及鉆機(jī)單元；變幅單元的非擺動端固設(shè)在機(jī)架上，變幅單元的擺動端上設(shè)置滾動摩擦單元，滾動摩擦單元上設(shè)置鉆機(jī)單元，通過變幅單元可以調(diào)整滾動摩擦單元和鉆機(jī)單元在0～105°范圍內(nèi)擺動，滾動摩擦單元可帶動鉆機(jī)單元沿其軸向進(jìn)行滾動式行走。本發(fā)明專利技術(shù)的全方位深孔鉆機(jī)能在800～3000mm的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)0～26°的斜孔鉆進(jìn)作業(yè)；鉆機(jī)通過變副油缸、支腿油缸和回轉(zhuǎn)總成的調(diào)整，可實(shí)現(xiàn)向上、向下的垂直孔,以及與這些垂直孔成任意角度的鉆孔作業(yè)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于鉆探設(shè)備領(lǐng)域，具體為一種全方位深孔鉆機(jī)。
技術(shù)介紹
在煤礦開采領(lǐng)域，隨著技術(shù)的發(fā)展，各種功能的新型鉆機(jī)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用，其基本結(jié)構(gòu)相似，基本功能相同，已基本實(shí)現(xiàn)了水平孔、斜孔、垂直孔的打鉆功能。以往的鉆機(jī)設(shè)計在采用傳統(tǒng)技術(shù)時，由于井下空間的狹小的原因，導(dǎo)致了鉆機(jī)功能的設(shè)計瓶頸，主要?dú)w納為：1.鉆機(jī)桅桿的推進(jìn)機(jī)構(gòu)都采用齒輪齒條倍速傳動機(jī)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于解決空間不足的問題，可以使鉆機(jī)的行程增加一倍，其缺點(diǎn)為使推進(jìn)力減半，齒輪、齒條直接裸露在外，損害較快；2.桅桿采用滑動結(jié)構(gòu)行走，就是油缸推著U形槽在軌道上滑動實(shí)現(xiàn)行走。其缺點(diǎn)在于滑動阻力大，由于井下粉塵大，大量粉塵進(jìn)入U形槽，難以清理，使行走阻力增大并加速滑軌的損壞；3.桅桿的角度調(diào)整機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，穩(wěn)定性差。典型的為曲柄連桿機(jī)構(gòu)做固定受力支撐，鉆機(jī)在打鉆作業(yè)中振動嚴(yán)重；4.鉆機(jī)支撐依靠頂天立地的油缸支撐，不能對桅桿進(jìn)行全方位角度支撐；5.焊接結(jié)構(gòu)多，整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度差；井下腐蝕強(qiáng)度高，焊縫裂紋容易產(chǎn)生間隙腐蝕，加速重要結(jié)構(gòu)件損壞；6.狹小的井下空間要求鉆機(jī)體積小，對于小體積大推力的要求，鉆機(jī)難以實(shí)現(xiàn)伸縮功能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷和不足，本專利技術(shù)的目的在于提供了全方位深孔鉆機(jī)，該全方位深孔鉆機(jī)能在800～3000mm的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)0～26°的斜孔鉆進(jìn)作業(yè)；四個機(jī)架支腿油缸和兩個托架支撐油缸形成穩(wěn)定的平面三點(diǎn)支撐和空間多點(diǎn)支撐作用，鉆機(jī)通過變副油缸、支腿油缸和回轉(zhuǎn)總成的調(diào)整，可實(shí)現(xiàn)向上、向下的垂直孔,以及與這些垂直孔成任意角度的鉆孔作業(yè)。為達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)采取的技術(shù)方案為：一種全方位深孔鉆機(jī)，包括機(jī)架，機(jī)架下安裝履帶和撐腿油缸，機(jī)架上安裝液壓泵、油箱及操縱部件，在所述的機(jī)架上設(shè)置變幅單元、滾動摩擦單元及鉆機(jī)單元；變幅單元的非擺動端固設(shè)在機(jī)架上，變幅單元的擺動端上設(shè)置滾動摩擦單元，滾動摩擦單元上設(shè)置鉆機(jī)單元，通過變幅單元可以調(diào)整滾動摩擦單元和鉆機(jī)單元在0～105°范圍內(nèi)擺動，滾動摩擦單元可帶動鉆機(jī)單元沿其軸向進(jìn)行滾動式行走。進(jìn)一步的，在所述的變幅單元的變幅端與滾動摩擦單元之間還設(shè)置回轉(zhuǎn)單元，回轉(zhuǎn)單元可帶動滾動摩擦單元進(jìn)行360°的回轉(zhuǎn)。更進(jìn)一步的，連接回轉(zhuǎn)單元與滾動摩擦單元還設(shè)置輔助支撐油缸。還有，變幅單元的非擺動端通過變幅單元支撐油缸固設(shè)在機(jī)架上，變幅單元支撐油缸可以在豎向的0～26°范圍內(nèi)對變幅單元進(jìn)行支撐。具體的，所述的變幅單元包括橫梁、角度調(diào)節(jié)油缸、擺幅架和鉆機(jī)安裝件，所述的擺幅架的一端活動式安裝在橫梁的端部，擺幅架的另一端與角度調(diào)節(jié)油缸的活塞端活動式連接，角度調(diào)節(jié)油缸的非活塞端活動式懸設(shè)在橫梁下，鉆機(jī)安裝件固定設(shè)置在擺幅架上；所述的橫梁為可伸縮橫梁，橫梁包括相互套設(shè)的伸縮梁和固定梁，伸縮梁為光滑的梁體結(jié)構(gòu)；固定梁的端部固設(shè)在機(jī)架上，滾動摩擦單元安裝在鉆機(jī)安裝件上。優(yōu)選的，所述的擺幅架的一端通過第二鉸接軸安裝在橫梁的端部，擺幅架的另一端通過第一鉸接軸與角度調(diào)節(jié)油缸的活塞端連接，角度調(diào)節(jié)油缸的非活塞端與設(shè)置在伸縮梁下的靠近擺幅架的支撐座通過擺動軸活動連接；所述的第一鉸接軸與第二鉸接軸之間的水平投影距離L3為271mm，第二鉸接軸與擺動軸之間的水平投影距離L2為562mm，第二鉸接軸與擺動軸之間的垂直投影距離h2為256mm，所述的角度調(diào)節(jié)油缸的行程g2為0～472mm。還有，所述的伸縮梁與固定梁通過埋設(shè)的伸縮油缸實(shí)現(xiàn)伸縮運(yùn)動，伸縮油缸的活塞端與固定梁的端部固定連接，伸縮油缸的非活塞端與伸縮梁固定連接；所述的伸縮油缸的行程g1為0～550mm。具體的，所述的滾動摩擦單元包括桅桿框架，在桅桿框架上活動式設(shè)置滾動承托部件，在桅桿框架內(nèi)嵌設(shè)驅(qū)動油缸和驅(qū)動油缸活塞桿，滾動承托部件與驅(qū)動油缸沿軸向固定連接，驅(qū)動油缸活塞桿的端部固定在桅桿框架上；滾動承托部件上安裝鉆機(jī)單元，驅(qū)動油缸帶動滾動承托部件沿桅桿框架滾動式來回移動。具體的，所述的滾動承托部件包括第一滾動件和承托板，承托板通過第一滾動件滾動式設(shè)置在桅桿框架上；第一滾動件包括沿豎向并列設(shè)置的兩個第一滾輪，兩個第一滾輪夾持在桅桿框架上并沿桅桿框架滾動；沿長度方向在桅桿框架上設(shè)置板狀的滑軌，兩個第一滾輪夾持在滑軌軌面上沿桅桿框架滾動，且第一滾輪的軸向與滑軌的軌面平行；在所述的第一滾動件上還設(shè)置第一偏心軸，第一偏心軸與第一滾輪同軸并列設(shè)置在軸芯上。還有，所述的滾動承托部件還包括第二滾動件，第二滾動件包括與承托板固定連接的第二滾輪，第二滾輪沿滑軌的邊緣滾動；所述的第二滾輪的軸向與滑軌軌面垂直，在第二滾動件上還設(shè)置第二偏心軸，第二偏心軸與第二滾輪同軸并列設(shè)置在軸芯上。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果為：(1)本專利技術(shù)的全方位深孔鉆機(jī)能在800～3000mm的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)0～26°的斜孔鉆進(jìn)作業(yè)；四個機(jī)架支腿油缸和兩個托架支撐油缸形成穩(wěn)定的平面三點(diǎn)支撐和空間多點(diǎn)支撐作用，鉆機(jī)通過變副油缸、支腿油缸和回轉(zhuǎn)總成的調(diào)整，可實(shí)現(xiàn)向上、向下的垂直孔,以及與這些垂直孔成任意角度的鉆孔作業(yè)。鉆機(jī)的工作范圍:鉆機(jī)可在高度和寬度大于2300mm的巷道內(nèi)做打孔作業(yè)，對于超過托架支撐油缸范圍的巷道，可通過加長油缸活塞桿來保證油缸支撐范圍；支腿油缸對變幅機(jī)構(gòu)的調(diào)整角度為26°，變幅油缸調(diào)整角度為105°，所以鉆桿可實(shí)現(xiàn)131°內(nèi)的任意角度鉆孔作業(yè)；回轉(zhuǎn)總成可使托架360°回轉(zhuǎn)，所以鉆桿的作業(yè)角度為262°進(jìn)行水平鉆孔作業(yè)時，鉆桿的水平高度作業(yè)范圍為406～2452mm；在這個高度的內(nèi)任意位置時，回轉(zhuǎn)總成調(diào)整角度可使鉆桿與水平面成任意角度，實(shí)現(xiàn)同一平面內(nèi)(如：垂直平面)任意角度的鉆孔作業(yè)；(2)本專利技術(shù)的滾動摩擦鉆機(jī)構(gòu)件采用油缸直接驅(qū)動代替齒輪倍速機(jī)構(gòu)，可使起拔力和進(jìn)給力不再減半，直接為驅(qū)動油缸的進(jìn)給力，同比相同起拔力的倍速機(jī)構(gòu)可使油缸直徑減小30％；桅桿行走機(jī)構(gòu)不再采用滑軌結(jié)構(gòu)，而是采用滾動方式，推進(jìn)阻力減小，拆裝更加方便，敞開軌道上的煤粉更加容易清理，傳統(tǒng)的滑動結(jié)構(gòu)的襯板一般一個月就需要更換一次，而本專利技術(shù)的滾動承托部件的設(shè)計壽命在半年以上；本專利技術(shù)的滾動件采用滾輪的滾動形式，桅桿框架使用了方形型鋼作為主體，焊縫明顯減少，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度明顯增強(qiáng)，桅桿框架的軌面完全裸漏在外部，當(dāng)煤渣落在上面可輕松清除，防止煤渣對滾輪的損害；(3)為了對滾動承托部件的滾動進(jìn)行限位，滾動承托部件還包括第二滾動件，第二滾動件為沿滑軌邊緣滾動的滾輪，對滾動承托板進(jìn)行限位；同時，為了保證對滑軌摩擦的補(bǔ)償或?qū)夁吘壍难a(bǔ)償，在第一滾動件和第二滾動件上都設(shè)置了偏心軸，以達(dá)到補(bǔ)償滑軌的目的；(4)本專利技術(shù)的鉆機(jī)變幅機(jī)構(gòu)主要通過擺幅架、橫梁與角度調(diào)節(jié)油缸的伸縮組成大承載旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；大幅簡化角度調(diào)整的結(jié)構(gòu)，其結(jié)果使鉆機(jī)高度大幅降低；伸縮的橫梁可實(shí)現(xiàn)行程550mm的伸縮，替代履帶的移動，減小井下大型鉆機(jī)的移動，方便操作；通過角度調(diào)節(jié)油缸的伸縮實(shí)現(xiàn)擺幅架能在0～105°內(nèi)旋轉(zhuǎn)，并實(shí)現(xiàn)任意角度最小支撐力臂不小于150mm，可以支撐更大的翻轉(zhuǎn)力矩；第一鉸接軸、第二鉸接軸和擺動軸形成任意三角形的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，提高結(jié)構(gòu)的剛度和穩(wěn)定性；(5)本專利技術(shù)的伸縮梁采用180*180*8的方鋼做主體，伸縮油缸直接布置在方鋼內(nèi)部，采用活塞桿端部設(shè)置進(jìn)/出油口，可布置最大外徑的油缸；角度調(diào)節(jié)油缸的鉸支點(diǎn)設(shè)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種全方位深孔鉆機(jī)，包括機(jī)架(7)，機(jī)架(7)下安裝履帶(8)和撐腿油缸(16)，機(jī)架(7)上安裝液壓泵(12)、油箱(13)及操縱部件，其特征在于，在所述的機(jī)架(7)上設(shè)置變幅單元(2)、滾動摩擦單元(1)及鉆機(jī)單元；變幅單元(2)的非擺動端固設(shè)在機(jī)架(7)上，變幅單元(2)的擺動端上設(shè)置滾動摩擦單元(1)，滾動摩擦單元(1)上設(shè)置鉆機(jī)單元，通過變幅單元(2)可以調(diào)整滾動摩擦單元(1)和鉆機(jī)單元在0～105°范圍內(nèi)擺動，滾動摩擦單元(1)可帶動鉆機(jī)單元沿其軸向進(jìn)行滾動式行走；所述的變幅單元(2)包括橫梁(2?3)、角度調(diào)節(jié)油缸(2?2)、擺幅架(2?1)和鉆機(jī)安裝件(2?4)，所述的擺幅架(2?1)的一端活動式安裝在橫梁(2?3)的端部，擺幅架(2?1)的另一端與角度調(diào)節(jié)油缸(2?2)的活塞端活動式連接，角度調(diào)節(jié)油缸(2?2)的非活塞端活動式懸設(shè)在橫梁(2?3)下，鉆機(jī)安裝件(2?4)固定設(shè)置在擺幅架(2?1)上；所述的橫梁(2?3)為可伸縮橫梁，橫梁(2?3)包括相互套設(shè)的伸縮梁(2?31)和固定梁(2?32)，伸縮梁(2?31)為光滑的梁體結(jié)構(gòu)；固定梁(2?32)的端部固設(shè)在機(jī)架(7)上，滾動摩擦單元(1)安裝在鉆機(jī)安裝件(2?4)上。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種全方位深孔鉆機(jī)，包括機(jī)架(7)，機(jī)架(7)下安裝履帶(8)和撐腿油缸(16)，機(jī)架(7)上安裝液壓泵(12)、油箱(13)及操縱部件，其特征在于，在所述的機(jī)架(7)上設(shè)置變幅單元(2)、滾動摩擦單元(1)及鉆機(jī)單元；變幅單元(2)的非擺動端固設(shè)在機(jī)架(7)上，變幅單元(2)的擺動端上設(shè)置滾動摩擦單元(1)，滾動摩擦單元(1)上設(shè)置鉆機(jī)單元，通過變幅單元(2)可以調(diào)整滾動摩擦單元(1)和鉆機(jī)單元在0～105°范圍內(nèi)擺動，滾動摩擦單元(1)可帶動鉆機(jī)單元沿其軸向進(jìn)行滾動式行走；所述的變幅單元(2)包括橫梁(2-3)、角度調(diào)節(jié)油缸(2-2)、擺幅架(2-1)和鉆機(jī)安裝件(2-4)，所述的擺幅架(2-1)的一端活動式安裝在橫梁(2-3)的端部，擺幅架(2-1)的另一端與角度調(diào)節(jié)油缸(2-2)的活塞端活動式連接，角度調(diào)節(jié)油缸(2-2)的非活塞端活動式懸設(shè)在橫梁(2-3)下，鉆機(jī)安裝件(2-4)固定設(shè)置在擺幅架(2-1)上；所述的橫梁(2-3)為可伸縮橫梁，橫梁(2-3)包括相互套設(shè)的伸縮梁(2-31)和固定梁(2-32)，伸縮梁(2-31)為光滑的梁體結(jié)構(gòu)；固定梁(2-32)的端部固設(shè)在機(jī)架(7)上，滾動摩擦單元(1)安裝在鉆機(jī)安裝件(2-4)上。2.如權(quán)利要求1所述的全方位深孔鉆機(jī)，其特征在于，在所述的變幅單元(2)的變幅端與滾動摩擦單元(1)之間還設(shè)置回轉(zhuǎn)單元(3)，回轉(zhuǎn)單元(3)可帶動滾動摩擦單元(1)進(jìn)行360°的回轉(zhuǎn)。3.如權(quán)利要求2所述的全方位深孔鉆機(jī)，其特征在于，連接回轉(zhuǎn)單元(3)與滾動摩擦單元(1)還設(shè)置輔助支撐油缸(17)。4.如權(quán)利要求1所述的全方位深孔鉆機(jī)，其特征在于，變幅單元(2)的非擺動端通過變幅單元支撐油缸(15)固設(shè)在機(jī)架上，變幅單元支撐油缸(15)可以在豎向的0～26°范圍內(nèi)對變幅單元(2)進(jìn)行支撐。5.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的全方位深孔鉆機(jī)，其特征在于，所述的擺幅架(2-1)的一端通過第二鉸接軸(2-12)安裝在伸縮梁(2-31)的端部，擺幅架(2-1)的另一端通過第一鉸接軸(2-11)與角度調(diào)節(jié)油缸(2-2)的活塞端連接，角度調(diào)節(jié)油缸(2-2)的非活塞端與設(shè)置在伸縮梁(2-31)下的靠近擺幅架(2-1)的支撐座(2-313)通過擺動軸(2-314)活動連接；所述的第一鉸接軸(2-11)與第二鉸接軸(2-12)之間的水平投影距離L3為271mm，第二鉸接軸(2-12)與擺動軸(2-314)之間的水平投...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：文新國，胡重杰，靳黨林，張文，
申請(專利權(quán))人：陜西斯達(dá)防爆安全科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：陜西;61