[實用新型]煤礦用輕型液壓鉆機

有效

• 申請號: 201520257176.5
• 申請日: 2015-04-24
• 公開（公告）號: CN204646085U
• 公開（公告）日: 2015-09-16
• 發明（設計）人: 郭衛;路正雄;張武;呼延輝;王振亞;王曄
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: E21B3/00
• 分類號: E21B3/00;E21B7/00
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術領域

本實用新型屬于鉆機技術領域，具體涉及一種煤礦用輕型液壓鉆機。

背景技術

隨著我國煤炭的進一步開采，煤層薄、賦存深等特點日益明顯，加之我國煤炭資源分布地域差異性，導致瓦斯抽排問題日益突出。瓦斯抽放鉆機主要用于煤礦井下鉆瓦斯抽排放孔、防突卸壓孔、煤層注水孔等井下用孔。目前，應用于中小截面瓦斯抽放坑道的全液壓鉆機主要由泵站、主機、立柱框架和操縱臺等四大部分組成，其中主機包括動力頭、托板裝置、機架、水辮、液壓夾持器等。作業時，泵站、操縱臺和立柱框架放置在地面上，機架固定在立柱框架上，動力頭通過托板限位在機架上，托板和機架一起構成動力頭的支撐導向機構，動力頭的輸出軸與液壓卡瓦及水辮相連將動力傳遞到鉆桿上，鉆桿之間通過螺紋來連接，機架的前端安裝液壓夾持器，對鉆桿進行夾持和導向，鉆機通過縱向移動完成鉆進作業。這種鉆機還存在以下缺陷和不足：

1、鉆機的主機整體結構復雜，不便于安裝；可靠性低，維修工作量大，影響工作效率；體積大，重量大，不便于攜帶和搬運；對鉆機進行解體和組裝時費時費力，嚴重影響工作效率；

2、鉆機動力頭部分限位機構結構過于復雜，通過托板將動力頭限位在機架的導軌上，同時在托板與導軌之間又設有中間座、銅板等零件，不但增加了整機的重量，而且影響了鉆孔的定位精度，降低了鉆機的鉆進效率；導軌結構為向右開口的U形槽鋼，其對稱布置在機架上，該結構的缺點是在使用過程中易發生彈性變形，使導向精度變差，增加了鉆機的振動，甚至會引發鉆桿的折斷，造成事故，影響了工作效率；

3、鉆機是通過推進油缸和動力頭協同工作完成鉆進任務的，推進油缸活塞桿固定在托板上，液壓推力通過托板作用于鉆桿,該結構導致液壓推力與鉆孔阻力之間距離過大，由此產生很大作用力偶作用于托板上，導致托板發生彈性彎曲變形，進而影響動力頭的導向精度，甚至會將鉆桿折斷；鉆機的動力傳輸機構結構復雜，動力輸入軸通過鍵連接在卡瓦空心軸上，卡瓦空心軸通過卡瓦將動力傳遞到卡瓦空心軸內的鉆桿上，動力傳遞效率低，整機長度較長；

4、卡瓦的全液壓夾緊機構結構復雜、密封性要求高，實際工作中，密封圈在鉆進過程的強振動作用下容易導致失效，從而對鉆桿的夾緊力變小；而且，夾緊卡瓦沒有潤滑且外露，鉆機在仰角作業時，泥漿、煤粉等雜質會卡在卡瓦的移動槽內，導致鉆桿的夾緊、松開難以實現，影響工作效率；

5、卡瓦為完全封閉式結構，在卡瓦內部，動力頭輸出軸通過剛性的螺紋連接將動力從動力頭傳遞到鉆桿，在鉆進過程中，由于操作不當或地質變化會產生多大的扭矩導致螺紋連接膠合，使得鉆桿不易拆卸，甚至使輸出軸在螺紋連接處扭斷，卡在卡瓦內部難以取除；

6、由于水辮軸高速的轉動和徑向的振動，經常導致殼體與水辮軸之間的密封圈磨損或壓潰，密封圈使用壽命短，需要頻繁更換，如果更換不及時，會導致漏水，且容易造成對水辮軸的損壞，而水辮軸損壞后，更換麻煩、成本高，更換密封圈和水辮軸影響施工進度，且給用戶的安全生產帶來了影響。

7、液壓夾持器由三塊鋼板呈等邊三角形布置并焊接在一起構成，為了保證鉆進的精度，三塊鋼板必須嚴格的互成60°，但是在實際的焊接過程中很難保證；而且，由于整個支架為焊接結構，長時間振動和液壓反作用力會導致焊接處開裂；另外，受焊接支架的影響，固連于支架上的蓋板導向孔位置放生變化；在以上因素作用下，造成夾持器的卡瓦中心與鉆機動力頭中心不一致，添加的鉆桿與夾持器夾緊的鉆桿中心不一致，導致對中困難，鉆桿之間的螺紋連接破壞，鉆機的振動增大，甚至會使鉆桿折斷。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種煤礦用輕型液壓鉆機，其結構緊湊，設計新穎合理，實現方便且成本低，降低了能耗，提高了動力傳遞效率，對鉆桿的夾緊力穩定可靠，能夠延長耐磨密封圈和水辮軸的使用壽命，減少了更換麻煩，保證了施工進度和安全生產，降低了鉆機的振動，避免了鉆桿被折斷，夾持鉆桿的可靠性高，使用效果好，便于推廣使用。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：一種煤礦用輕型液壓鉆機，其特征在于：包括機架、鉆桿和水辮，以及固定連接在機架頂部的導軌、推進液壓缸和液壓夾持器，所述導軌上滑動連接有鉆機動力頭；所述鉆桿穿過液壓夾持器與水辮后通過連接到鉆機動力頭上的水辮與鉆機動力頭連接；