一种具有探水打钻功能的掘进机的制作方法

1.本实用新型涉及工程设备技术领域，特别是涉及一种具有探水打钻功能的掘进机。


背景技术：

2.现有的煤矿掘进巷道探水打钻，一种是采用风钻打钻，另一种是采用液压钻机打钻。钻机都需要移动到掘进机前方，有的采用履带车动力转运，有的是将探水钻机解体后分别搬运到掘进机前方再组装起来，并且需要安装立柱，支撑在底板与顶板上组成稳定结构。
3.采用风钻打钻，遇到较硬的岩石，钻杆扭矩小，打钻速度很慢，不适应高效率工作要求。采用履带式液压钻机，在有些比较窄的巷道中受空间制约，有时无法从地面移到掘进机前方。采用分体拆解搬运，到掘进机前方后再组合，比较费时费力。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种具有探水打钻功能的掘进机，探水钻机采用液压驱动，旋转扭矩大，解决了在硬岩环境快速打钻探水孔的问题，并且，探水钻机整体安装在截割臂上，不用拆卸，作业安全、方便。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：
6.本实用新型提供了一种具有探水打钻功能的掘进机，包括掘进机体、截割臂和探水钻机，所述截割臂与所述掘进机体转动连接，所述所述探水钻机包括底座、推进驱动油缸、液压马达、钻杆结构和钻头，所述底座设置在所述截割臂上，所述推进驱动油缸设置在所述底座上，所述液压马达与所述底座滑动连接，所述钻杆结构的一端与所述液压马达传动连接，所述钻杆结构的另一端与所述钻头连接，所述推进驱动油缸驱动所述液压马达沿所述底座的长度方向滑动，进而实现所述钻杆结构和所述钻头的推进，所述液压马达驱动所述钻杆结构和所述钻头旋转，实现打钻。
7.优选地，还包括减速机，所述钻杆结构的一端通过所述减速机与所述液压马达传动连接，所述底座上设置有滑轨，所述减速机的底部设置有连接板，所述连接板设置在滑板上，所述滑板与所述滑轨滑动连接，所述推进驱动油缸的缸体设置在所述底座的长槽中，所述推进驱动油缸的活塞杆与所述连接板铰接。
8.优选地，还包括钻尾套，所述钻尾套的一端通过法兰与所述减速机连接，所述钻尾套的另一端与所述钻杆结构螺纹连接。
9.优选地，所述钻尾套的外侧套设有水套，所述水套通过法兰与所述减速机连接，所述水套、所述钻尾套和所述钻杆结构均设置有内腔，所述钻头设置有出水孔，所述钻头的出水孔、所述钻杆结构的内腔、所述钻尾套的内腔和所述水套的内腔依次连通，所述水套的侧壁设置有连接孔，所述连接孔用于与水管接头连接。
10.优选地，还包括夹持器，所述夹持器设置在所述底座的前端，所述夹持器包括支座、导杆、两个卡套和两个夹紧驱动油缸，所述支座的下端设置在所述底座上，所述支座的
上端设置有凹槽，两个所述卡套相对设置在所述凹槽中，两个所述卡套形成用于夹持所述钻杆结构的夹持孔，所述导杆与所述支座连接，两个所述卡套套设在所述导杆的外侧且与所述导杆滑动连接，各所述夹紧驱动油缸的缸体均与所述支座连接，各所述夹紧驱动油缸的活塞杆与一所述卡套连接，两个所述夹紧驱动油缸驱动两个所述卡套沿所述导杆运动实现夹紧或松开所述钻杆结构。
11.优选地，所述支座包括上支座和下支座，所述上支座位于所述下支座的上方，所述上支座为u型结构，所述u型结构包括横板和两个立板，两个所述立板的下端分别与所述横板的两端连接，所述横板与所述下支座的上端连接，所述横板和两个所述立板形成所述凹槽，所述导杆为两个，各所述导杆的两端分别与两个所述立板连接，各所述夹紧驱动油缸的缸体分别与一所述立板连接。
12.优选地，所述掘进机体上设置有旋转体和两个旋转驱动油缸，所述旋转体与所述掘进机体转动连接，两个所述旋转驱动油缸对称设置，各所述旋转驱动油缸的缸体与所述掘进机体铰接，各所述旋转驱动油缸的活塞杆与所述旋转体铰接，所述旋转体与所述截割臂铰接。
13.优选地，所述所述探水钻机设置在所述截割臂的顶面或侧面。
14.优选地，所述钻杆结构包括至少一个钻杆。
15.本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：
16.本实用新型的探水钻机采用液压驱动，旋转扭矩大，能够适应在硬岩打钻，并且，探水钻机整体安装在截割臂上，对空间适应性强，不用拆解、组装、转运，作业安全、方便，减少了劳动强度，提高了劳动效率。
附图说明
17.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获得其他的附图。
18.图1为本实用新型的具有探水打钻功能的掘进机主视图；
19.图2为本实用新型的具有探水打钻功能的掘进机俯视图；
20.图3为本实用新型的探水钻机轴测图；
21.图4为本实用新型的夹持器主视图；
22.图5为图4的a-a剖视图；
23.图6为本实用新型的夹持器俯视图；
24.图7为图6的b-b剖视图；
25.图8为本实用新型的钻杆结构、钻尾套、水套、减速机和液压马达俯视图；
26.图9为图8的c-c剖视图；
27.图10为本实用新型的截割臂、旋转体和掘进机体轴测图；
28.图11为本实用新型的截割臂、旋转体和掘进机体主视图；
29.图12为本实用新型的截割臂、旋转体和掘进机体俯视图；
30.图13为图12的d-d剖视图；
31.图14为采用本实用新型的具有探水打钻功能的掘进机进行三个探水孔的掘进示意图；
32.其中：100-具有探水打钻功能的掘进机，1-掘进机体，2-截割臂，3-探水钻机，4-底座，5-滑轨，6-滑板，7-连接板，8-减速机，9-液压马达，10-水套，11-夹持器，12-推进驱动油缸，13-接线盒，14-阀组，15-第一螺钉，16-下支座，17-夹紧驱动油缸，18-卡套，19-导杆，20-钻尾套，21-钻杆结构，22-钻头，23-第二螺钉，24-密封圈，25-第三螺钉，26-水管接头，27-旋转体，28-铜套，29-压盖，30-旋转驱动油缸，31-上支座。
具体实施方式
33.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付出创造性劳动的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。
34.本实用新型的目的是提供一种具有探水打钻功能的掘进机，探水钻机采用液压驱动，旋转扭矩大，解决了在硬岩环境快速打钻探水孔的问题，并且，探水钻机整体安装在截割臂上，不用拆卸，作业安全、方便。
35.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
36.如图1-图14所示：本实施例提供了一种具有探水打钻功能的掘进机100，包括掘进机体1、截割臂2和探水钻机3，截割臂2与掘进机体1转动连接，探水钻机3包括底座4、推进驱动油缸12、液压马达9、钻杆结构21和钻头22，底座4通过第一螺钉15设置在截割臂2的顶面或侧面，本实施例中优选设置在顶面，推进驱动油缸12设置在底座4上，液压马达9与底座4滑动连接，钻杆结构21的一端与液压马达9传动连接，钻杆结构21的另一端与钻头22连接，推进驱动油缸12驱动液压马达9沿底座4的长度方向滑动，进而实现钻杆结构21和钻头22的推进，液压马达9驱动钻杆结构21和钻头22旋转，实现打钻。打钻时，掘进机体1正对着巷道迎头断面，截割臂2的上平台面平行于巷道底板，即保持平行于底板打钻。本实施例的探水钻机3采用液压驱动，旋转扭矩大，能够适应在硬岩打钻，并且，探水钻机3整体安装在截割臂2上，对空间适应性强，不用拆解、组装、转运，作业安全、方便，减少了劳动强度，提高了劳动效率。
37.具体地，本实施例中，掘进机体1上还设置有阀组14和接线盒13，接好阀组14的液压油管，接好接线盒13的控制电缆。
38.钻杆结构21包括至少一个钻杆，钻杆为两个或两个以上时，相邻的钻杆螺纹连接。
39.本实施例中，还包括减速机8，钻杆结构21的一端通过减速机8与液压马达9传动连接，底座4的左右两侧面分别固定有滑轨5，减速机8的底部设置有连接板7，连接板7设置在滑板6上，滑板6与滑轨5滑动连接，推进驱动油缸12的缸体设置在底座4中间的长槽中，推进驱动油缸12的活塞杆与连接板7铰接。阀组14的液压油给到推进驱动油缸12后，液压动力转化为活塞杆的机械推动力，从而可以推动减速机8沿着滑轨5实现前进或后退动作。
40.本实施例中，还包括钻尾套20，钻尾套20的前端设置有螺纹，钻杆结构21的后端与钻尾套20的前端螺纹连接，钻尾套20的后端为带止口的连接法兰，钻尾套20的后端通过连
接法兰由第二螺钉23与减速机8的前端的输出轴连接紧固，减速机8的后端的输入轴与液压马达9通过法兰进行连接，钻尾套20的另一端与钻杆结构21螺纹连接。液压马达9的动力通过减速机8传递给钻尾套20，在打钻时，钻杆插入钻尾套20中，则钻尾套20可驱动钻杆打钻。
41.本实施例中，钻尾套20的外侧同心套设有水套10，水套10的两端装有密封圈24，防止冷却水从水套10与钻尾套20的间隙中泄漏，水套10的后端通过法兰与减速机8的外壳法兰通过第三螺钉25连接紧固，水套10、钻尾套20和钻杆结构21均设置有内腔，钻头22的前端在铣刀牙槽中均匀布置若干出水孔，钻头22的出水孔、钻杆结构21的内腔、钻尾套20的内腔和水套10的内腔依次连通，钻尾套20的侧壁沿周向设置有若干通孔，钻尾套20的内腔与水套10的内腔通过通孔连通，水套10的侧壁设置有连接孔，连接孔用于与水管接头26螺纹连接，外来供水管与水管接头26连接。外来供水可以依次通过水套10、钻尾套20和钻杆结构21到达钻头22，并通过钻头22上的出水孔喷到探水钻孔中将钻屑搅拌成水煤浆。供水既可以给钻头22冷却，又可以将水煤浆在钻杆的旋转及抽拉带动下，从钻孔间隙中外流排出孔外。
42.本实施例中，还包括夹持器11，夹持器11通过螺钉设置在底座4的前端，夹持器11包括支座、导杆19、两个卡套18和两个夹紧驱动油缸17，支座的下端设置在底座4上，支座的上端设置有凹槽，两个卡套18相对设置在凹槽中，两个卡套18形成用于夹持钻杆结构21的夹持孔，导杆19与支座连接，两个卡套18套设在导杆19的外侧且与导杆19滑动连接，各夹紧驱动油缸17的缸体均与支座连接，各夹紧驱动油缸17的活塞杆与一卡套18连接，两个夹紧驱动油缸17驱动两个卡套18沿导杆19运动实现夹紧或松开钻杆结构21。
43.具体地，本实施例中，支座包括上支座31和下支座16，上支座31位于下支座16的上方，上支座31为u型结构，u型结构包括横板和两个立板，两个立板的下端分别与横板的两端连接，两个立板相对设置，横板与下支座16的上端固定连接，横板和两个立板形成凹槽，导杆19为两个，两个导杆19分别与两个卡套18形成间隙配合，实现滑动，各导杆19的两端分别与两个立板连接，两个立板上开设用于放置导杆19的矩形孔，导杆19放入矩形孔中用螺钉紧固，各夹紧驱动油缸17的缸体分别与一立板连接。
44.本实施例中，掘进机体1上设置有旋转体27和两个旋转驱动油缸30，掘进机体1前端设置竖直座孔，座孔内镶嵌铜套28，旋转体27安装在铜套28内实现间隙配合，压盖29通过一组螺钉将其与旋转体27进行连接固定，实现旋转体27与掘进机体1的转动连接，两个旋转驱动油缸30对称设置在旋转体27的左右两侧，各旋转驱动油缸30的缸体通过销轴与掘进机体1的耳座铰接，各旋转驱动油缸30的活塞杆通过销轴与旋转体27铰接，截割臂2通过销轴与旋转体27的左右两侧的耳座铰接。旋转驱动油缸30的活塞杆伸缩动作驱动旋转体27左右旋转，从而驱动截割臂2带动探水钻机3左右旋转定位。
45.本实施例可以方便地改变探水钻机3的位置实现多个探水孔的打钻，以满足不同地质条件的探水技术要求。如图14所示，作业时，掘进机体1定位不动，截割臂2动作，向左或者向右旋转一定角度α，例如，本实施例是旋转了15
°
。截割臂2定好位置，进行作业，从而打出探水斜孔。
46.本实施例的探水钻机3采用液压驱动，旋转扭矩大，能够适应在硬岩打钻，并且，探水钻机3整体安装在截割臂2上，对空间适应性强，不用拆解、组装、转运，作业安全、方便，减少了劳动强度，提高了劳动效率；可以方便地改变探水钻机3的位置做多个探水孔，以满足不同地质条件的探水技术要求，作业时，掘进机体1定位不动，截割臂2向左或者向右旋转一
定角度定好位置，从而打出探水斜孔；探水钻机3可以根据巷道情况，安装在截割臂2顶面或者侧面。
47.本实施例还提供了一种采用具有探水打钻功能的掘进机100的打钻方法，包括以下步骤：
48.第一步，打钻前，先切断铲板动力源、一运刮板机及星轮动力源、截割滚筒动力源(掘进机所有执行机构与探水钻机3打钻是电控互锁设置，确保作业安全)，截割臂2水平放置，支腿扎地定位；
49.第二步，打钻操作，包括以下步骤：
50.a1，连接钻头22与第一根钻杆钻杆，第一根钻杆钻杆的后端穿过夹持器11插入紧固在钻尾套20中；
51.a2，操纵阀组14动作给油到液压马达9，液压马达9正转，带动第一根钻杆钻杆缓慢旋转；
52.a3，操纵阀组14动作给油到推进驱动油缸12，推进驱动油缸12通过减速机8推动第一根钻杆钻杆缓慢前进，钻头22插入煤壁后，提高第一根钻杆钻杆转速及推进速度，进行快速打钻，同时给水阀打开调整合适的水压，钻尾套20给水通过第一根钻杆钻杆到达钻头22，实现冷却和钻孔排屑；
53.a4，第一根钻杆打完后，推进驱动油缸12停止推进且液压马达9停止旋转，夹持器11夹紧第一根钻杆，防止失钻；
54.a5，操纵阀组14，液压马达9反转，钻尾套20与第一根钻杆钻杆分离，同时，推进驱动油缸12给油，活塞杆退回，从而带动钻尾套20后移到限位停止，第一个循环结束；
55.a6，连接第二根钻杆，第二根钻杆的前端旋入第一根钻杆的后端，第二根钻杆的后端插入钻尾套20中，松开夹持器11，液压马达9正转，同时，推进驱动油缸12向前推进，继续进行打钻，以此类推，打钻到预定深度后结束；
56.第三步，拔钻杆操作，包括以下步骤：
57.b1，打钻结束后，夹持器11保持松开状态，液压马达9保持慢速正转，则钻杆结构21处于正转状态，推进驱动油缸12的活塞杆缓慢后退，最后端的钻杆的后端退出夹持器11后，推进驱动油缸12停止推进且液压马达9停止旋转；
58.b2，此时夹持器11动作夹紧前面的任意一钻杆，液压马达9反转，最后端的钻杆与前面各钻杆脱离连接，最后端的钻杆手动旋转脱离拔出钻尾套20，最后端的钻杆拔出结束；
59.b3，然后推进驱动油缸12向前推进，带动钻尾套20接近前面各钻杆中位于最后端的钻杆的后端，此时液压马达9慢速正转，钻尾套20与前面各钻杆中位于最后端的钻杆连接，推进驱动油缸12停止推进，松开夹持器11，液压马达9慢速正转运行，同时推进驱动油缸12后退，拉动前面各钻杆中位于最后端的钻杆拔出；
60.b4，依次类推，完成所有钻杆的拔出。
61.本说明书中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。