[發(fā)明專(zhuān)利]一種可控壓縮氣體噴射速率的牙輪鉆機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310409702.0
• 申請(qǐng)日: 2013-09-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103510847A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙世乾;宋世光
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 安徽三山機(jī)械制造有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): E21B7/00
• 分類(lèi)號(hào): E21B7/00;E21B10/08
• 代理公司: 合肥市長(zhǎng)遠(yuǎn)專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 34119
• 代理人: 劉勇;楊靜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及牙輪鉆機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可控壓縮氣體噴射速率的牙輪鉆機(jī)。

背景技術(shù)

牙輪鉆機(jī)是一種鉆孔設(shè)備，多用于大型露天礦山，其功能是在巖石上穿孔，為爆破提供網(wǎng)孔。現(xiàn)有技術(shù)中的牙輪鉆機(jī)包括電動(dòng)機(jī)、減速器，電動(dòng)機(jī)連接減速器，減速器的輸出軸是空心軸，空心軸上連接鉆桿，鉆桿的端部安裝鉆頭。牙輪鉆機(jī)鉆孔時(shí)，依靠加壓、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)通過(guò)鉆桿，對(duì)鉆頭提供足夠大的軸壓力和回轉(zhuǎn)扭矩，牙輪鉆頭在巖石上同時(shí)鉆進(jìn)和回轉(zhuǎn)，對(duì)巖石產(chǎn)生靜壓力和沖擊動(dòng)壓力作用。牙輪在孔底滾動(dòng)中連續(xù)地?cái)D壓、切削沖擊破碎巖石，有一定壓力和流量流速的壓縮空氣經(jīng)鉆桿內(nèi)腔從鉆頭噴嘴噴出，將巖渣從孔底沿鉆桿和孔壁的環(huán)形空間不斷地吹至孔外，直至形成所需孔深的鉆孔。

然而，現(xiàn)有技術(shù)中，壓縮氣體由鉆頭噴嘴噴出的速率是固定的，即只有噴出壓縮氣體和不噴壓縮氣體兩種狀態(tài)，然而，當(dāng)剛開(kāi)始鉆孔時(shí)或者鉆孔很淺時(shí)，高速壓縮氣體噴到巖石上會(huì)產(chǎn)生發(fā)作用力，將鉆頭頂偏移，使得鉆孔位置或角度不準(zhǔn)確；另外，在鉆孔深度已達(dá)到目標(biāo)深度時(shí)，高速壓縮氣體產(chǎn)生的沖擊力也會(huì)導(dǎo)致鉆頭偏移，影響鉆孔質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決背景技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種可控壓縮氣體噴射速率的牙輪鉆機(jī)，以避免定位偏移，或作用力反向沖擊傷害。

本發(fā)明提出的一種可控壓縮氣體噴射速率的牙輪鉆機(jī)，包括：電動(dòng)機(jī)、減速器、空心鉆桿、鉆頭、壓縮氣罐、檢測(cè)單元和數(shù)控單元；

所述減速器，輸入端與所述電動(dòng)機(jī)輸出軸連接，其空心輸出軸與所述空心鉆桿的一端連通，所述空心鉆桿的另一端安裝所述鉆頭；

所述壓縮氣罐，其出氣口與所述空心鉆桿底端連通，且出氣口設(shè)有控制閥門(mén)；

所述檢測(cè)單元，設(shè)置在所述空心鉆桿內(nèi)，用于檢測(cè)所述鉆頭的工作深度；

所述數(shù)控單元，與所述電動(dòng)機(jī)、壓縮氣罐和檢測(cè)單元連接，用于接收所述檢測(cè)單元發(fā)送的鉆孔深度信息，并根據(jù)所述深度信息判斷鉆頭的位置，當(dāng)確定鉆頭剛接觸巖石時(shí)，控制所述壓縮氣罐降低釋放氣體的壓力到一半至三分之一，當(dāng)所述鉆頭到達(dá)第一預(yù)設(shè)值時(shí)，恢復(fù)壓縮氣體正常噴射速度；當(dāng)鉆孔到目標(biāo)深度之前第二預(yù)設(shè)值時(shí)降低噴射氣體壓力為正常速率的一半至三分之一，直到鉆孔到目標(biāo)深度停止壓縮氣體噴射。

優(yōu)選地，控制所述壓縮氣罐是通過(guò)控制壓縮氣罐出氣口閥門(mén)實(shí)現(xiàn)的。

優(yōu)選地，第一預(yù)設(shè)值時(shí)為距離鉆孔表面5至10毫米。

優(yōu)選地，第二預(yù)設(shè)值為距離鉆孔目標(biāo)深度10至20毫米。

本發(fā)明中，根據(jù)鉆頭在鉆孔過(guò)程中的位置，控制壓縮氣體噴射速率，在鉆頭剛接觸巖石時(shí)，控制壓縮氣體噴射速率為正常速率的一半左右，當(dāng)鉆孔深度超過(guò)第一預(yù)設(shè)值時(shí)，恢復(fù)正常速率，當(dāng)鉆孔到目標(biāo)深度之前第二預(yù)設(shè)值時(shí)降低噴射氣體壓力為正常速率的一半左右，直到鉆孔到目標(biāo)深度停止壓縮氣體噴射，避免了鉆頭定位偏移，及作用力反向沖擊傷害。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明提出的一種可控壓縮氣體噴射速率的牙輪鉆機(jī)結(jié)構(gòu)圖。

附圖標(biāo)記：

1，電動(dòng)機(jī)；2，減速器；3，空心輸出軸；4，空心鉆桿；5，鉆頭；6，壓縮氣罐；7，檢測(cè)單元；8，數(shù)控單元；9，出氣口。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖并通過(guò)具體實(shí)施方式來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案：

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種可控壓縮氣體噴射速率的牙輪鉆機(jī)，如圖1所示，包括電動(dòng)機(jī)1、減速器2、空心鉆桿4和鉆頭5、壓縮氣罐6、檢測(cè)單元7和數(shù)控單元8。其中，減速器2，在電動(dòng)機(jī)1和空心鉆桿4之間起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用，按用途可分為通用減速器和專(zhuān)用減速器，減速器2輸入端與電動(dòng)機(jī)1輸出軸連接，減速器2的空心輸出軸3與空心鉆桿4的一端連通；空心鉆桿4的另一端安裝鉆頭5。