[發(fā)明專利]具有制動功能的煤礦井下定向鉆機(jī)大通孔動力頭

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310021100.8
• 申請日: 2013-01-21
• 公開（公告）號: CN103061669A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姚克;方鵬;邵俊杰;張幼振;李棟;張銳;劉智;鄔迪;孫保山;張占強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 中煤科工集團(tuán)西安研究院
• 主分類號: E21B3/02
• 分類號: E21B3/02;E21B7/04
• 代理公司: 西安新思維專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 61114
• 代理人: 李罡

技術(shù)領(lǐng)域

????本發(fā)明屬于鉆探裝備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有制動功能的煤礦井下定向鉆機(jī)大通孔動力頭。

背景技術(shù)

目前，煤礦井下鉆孔施工主要采用常規(guī)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)方式，鉆機(jī)是鉆孔施工的主要設(shè)備，動力頭作為鉆機(jī)的核心部件，通過與鉆機(jī)給進(jìn)裝置連接，主要用于卡緊鉆具、提供驅(qū)動孔內(nèi)鉆具所需的轉(zhuǎn)矩，實現(xiàn)鉆具的回轉(zhuǎn)。隨著近水平定向鉆進(jìn)施工技術(shù)的成熟，各煤礦逐漸采用定向鉆進(jìn)方法進(jìn)行瓦斯抽采、探放水以及頂?shù)装遄{等施工，因此，急需可以同時滿足回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)和孔底馬達(dá)定向鉆進(jìn)兩種工藝方法、能力適中、結(jié)構(gòu)緊湊的鉆機(jī)動力頭。該動力頭應(yīng)具有主軸制動功能，同時能帶動鉆具回轉(zhuǎn)實現(xiàn)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)施工，另外還兼作擰管機(jī)構(gòu)。主軸通孔直徑主要由配套鉆桿的外徑?jīng)Q定，考慮到處理鉆進(jìn)過程中不可避免發(fā)生的埋鉆、卡鉆和掉鉆等孔內(nèi)事故，需要通過回轉(zhuǎn)大口徑打撈鉆桿來處理事故。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種具有大通孔直徑、具備主軸制動功能、能同時滿足回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)和孔底馬達(dá)定向鉆進(jìn)兩種工藝方法需要的具有制動功能的煤礦井下定向鉆機(jī)大通孔動力頭。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

具有制動功能的煤礦井下定向鉆機(jī)大通孔動力頭，包括馬達(dá)、變速箱、主軸、Ⅰ軸、卡盤，馬達(dá)通過變速箱與主軸連接，Ⅰ軸通過變速箱中的齒輪與主軸實現(xiàn)嚙合傳動，卡盤設(shè)置在主軸的前端，其特征在于：

所述的主軸后端安裝有支撐環(huán)；

所述的主軸上套裝有配油套；

所述的Ⅰ軸通過變速箱連接有制動器。

所述的主軸采用大通孔結(jié)構(gòu)，通孔直徑φ110mm。

所述的卡盤8采用常開式結(jié)構(gòu)。

所述的制動器采用濕式摩擦盤結(jié)構(gòu)；

制動器的撥盤通過花鍵與動力頭的Ⅰ軸連接，主動摩擦片與撥盤的叉爪連接，被動摩擦片通過花鍵和固定在制動器端蓋上的端蓋軸連接；

制動器設(shè)置有活塞桿，活塞桿上呈圓周均布的套裝有6個活塞桿彈簧，活塞桿前端設(shè)置有壓盤，壓盤前端為相互層疊布置的6片主動摩擦片和5片被動摩擦片，活塞桿尾端頂住端蓋軸；

端蓋軸前端的槽孔內(nèi)設(shè)置有壓帽，壓帽底部設(shè)置有軸端彈簧；

端蓋軸前端設(shè)置有鎖緊螺母。

所述的馬達(dá)的泄油口a連接制動器的殼體的下部油口b，經(jīng)過制動器的殼體的上部油口c流回油箱。

????本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明的一種具有制動功能的煤礦井下定向鉆機(jī)大通孔動力頭，結(jié)構(gòu)緊湊、能力適中，可以同時滿足回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)和孔底馬達(dá)定向鉆進(jìn)兩種工藝方法，并可與之配套多種規(guī)格的普通鉆桿、通纜鉆桿、螺旋鉆桿和打撈鉆具，具有較強(qiáng)的工藝適應(yīng)性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的動力頭結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的制動器6的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的卡盤8的結(jié)構(gòu)圖。

圖中，1-馬達(dá)，2-支撐環(huán)，3-變速箱，4-Ⅰ軸，5-主軸，6-制動器，7-配油套，8-卡盤，9-殼體，10-撥盤，11-主動摩擦片，12-被動摩擦片，13-端蓋，14-活塞桿，15-端蓋軸，16-活塞桿彈簧，17-壓盤，18-軸端彈簧，19-鎖緊螺母，20-壓帽；

a-泄油口，b-下部油口，c-上部油口。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明。

本發(fā)明所涉及的一種具有制動功能的煤礦井下定向鉆機(jī)大通孔動力頭，包括馬達(dá)1、變速箱3、主軸5、Ⅰ軸4、卡盤8，馬達(dá)1通過變速箱3與主軸5連接，Ⅰ軸4通過變速箱3中的齒輪與主軸5實現(xiàn)嚙合傳動，卡盤8設(shè)置在主軸5的前端。主軸5后端安裝有支撐環(huán)2，保證鉆桿處于主軸孔中心，不偏斜。主軸5上套裝有配油套7，用于給卡盤提供高壓油。Ⅰ軸4通過變速箱3連接有制動器6，實現(xiàn)對動力頭的制動。主軸5采用大通孔結(jié)構(gòu)，通孔直徑φ110mm，可以通過直徑在φ73mm～φ108mm之間的常規(guī)鉆桿、中心通纜鉆桿、螺旋鉆桿和打撈鉆具?？ūP8采用油壓夾緊、彈簧松開的常開式結(jié)構(gòu)，高壓油經(jīng)過配油套7，由主軸5上的油孔進(jìn)入連接于主軸5前端的卡盤8夾緊鉆桿，回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時，高壓油驅(qū)動馬達(dá)1回轉(zhuǎn)，馬達(dá)1的動力輸出經(jīng)變速箱3中的齒輪傳遞至主軸5，實現(xiàn)主軸5和卡盤7同時回轉(zhuǎn)；定向鉆進(jìn)時，制動器6在高壓油的作用下制動鎖緊Ⅰ軸4，主軸5承受來自孔底馬達(dá)的反扭矩，實現(xiàn)定向鉆進(jìn)過程，調(diào)整孔底馬達(dá)的工具面向角時，制動器6解除對Ⅰ軸4的制動，卡盤7正常進(jìn)行回轉(zhuǎn)動作。