[實用新型]旋轉沖擊式液壓錨桿鉆機

有效

• 申請號: 201420033349.0
• 申請日: 2014-01-20
• 公開（公告）號: CN203669736U
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 韓曉明;千志科;張龍列;韓興鈺
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: E21B6/04
• 分類號: E21B6/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

?本實用新型涉及礦山巷道錨桿支護領域，特別是涉及一種根據巷道巖層硬度在不停機狀態下進行純旋轉切削方式和沖擊旋轉切削方式任意轉換的旋轉沖擊式液壓錨桿鉆機。

背景技術

錨桿支護是近年來發展較快的一種井巷支護方法，它通過錨入圍巖內的錨桿，改善圍巖本身的力學狀態，使支護體與圍巖本身形成一個統一的能夠承受載荷的結構體，阻止或延緩圍巖的變形發展，有效地保持圍巖的完整性和巷道的斷面形狀。錨桿鉆機是錨桿支護施工的關鍵設備，直接影響著錨桿支護的施工質量、工作效率和施工勞動強度。

錨桿鉆機按照動力源的不同可以分為電動式、氣動式和液壓式三種類型。

電動錨桿鉆機以電動機經減速機構驅動鉆具旋轉來進行破巖鉆孔。電動錨桿鉆機在巖石硬度適宜且變化不大的情況下，鉆進效果較好。電動錨桿鉆機的能量利用率較高，一般都在60%以上。但是，實際應用時，由于巖層性質變化較大，電動錨桿鉆機的抗過載能力較低，當鉆進過程中的阻力突然過大時，鉆機就會出現堵轉現象，電機容易被燒毀。同時，現行的電動錨桿鉆機都是采用濕式鉆孔，而且煤礦井下的工作條件非常惡劣，濕度較大，淋水大，一旦發生密封失效，很容易燒毀電機，發生事故。

氣動錨桿鉆機以壓縮空氣作為動力，驅動鉆具回轉進行錨桿孔鉆進作業。氣動錨桿鉆機在鉆進過程中，當鉆進阻力增大時，鉆具轉速降低，轉矩隨之增加，進而能取得較好的鉆進效果。但是，作為動力源的壓縮空氣的氣壓值對氣動錨桿鉆機的鉆進性能影響十分明顯，而且氣動錨桿鉆機工作所需的能量在轉換過程中的效率較低，導致此類錨桿鉆機的總效率遠低于電動式和液壓式。采用地面空壓機集中供氣的氣動錨桿鉆機的總效率僅僅有4～9%，若采用井下移動式空壓機進行供氣，由于管路的縮短，其總效率能上升到5～10%。另外，氣動錨桿鉆機工作時的噪聲較大，不利于工作人員的身心健康。

液壓錨桿鉆機以具有一定壓力的液體介質驅動液壓馬達帶動鉆具旋轉進行切削破巖。液壓錨桿鉆機的優點是工作壓力高、輸出扭矩大、抗過載能力強。在實際工作過程中，液壓錨桿鉆機的總效率低于電動式錨桿鉆機，但高于氣動式錨桿鉆機，一般其總效率約為18～32%。

另外，錨桿鉆機也可以按照破巖方式分為旋轉式，沖擊式和旋轉沖擊式三種。

旋轉式錨桿鉆機在巖石硬度小的場合中鉆進效率較高，但當巖石硬度較高，尤其是硬度達到?f10?時，鉆進效率大大降低，甚至無法破巖。在這種情況下一般需要采用沖擊式錨桿鉆機，沖擊作業使巖石局部應力集中，發生脆性破碎。但沖擊式錨桿鉆機在破碎較軟的巖石時效率較低。旋轉沖擊式錨桿鉆機結合前面兩種類型的優點，適應各種巖石情況。專利ZL200420053336.6提出了一種可在旋轉和沖擊間切換的沖擊式兩用錨桿鉆機。但是，由于其轉換機構的轉換需要轉動鉆機上的水套才能實現，轉換非常麻煩。申請號為200710135100.5的專利也提出了一種可在純旋轉切削和沖擊旋轉切削方式間切換的錨桿鉆機，其轉換機構的轉換是通過螺柱或拉銷前端與從動棘輪外壁面上的凹槽的配合來實現的。

由于礦山巷道巖層性質多變，軟巖層中經常存在著硬巖層。在打錨桿孔過程中，有時遇到軟巖有時遇到硬巖，尤其在打一個孔遇到軟硬交替的巖層時，需要不斷地轉換錨桿鉆機的純旋轉切削和沖擊旋轉切削兩種工作方式，而上述兩個專利提出的錨桿鉆機工作方式的轉換均需要在停機的狀態下完成，并分別采用齒形輪盤式沖擊機構和齒形棘輪式沖擊機構，這兩種沖擊機構沖程短，沖擊力小，極大的影響了鉆孔的速度，降低了工作效率。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種根據巷道巖層硬度通過離合機構在不停機狀態下進行純旋轉切削方式和沖擊旋轉切削方式任意轉換的旋轉沖擊式液壓錨桿鉆機。

本實用新型的技術方案是：