[發明專利]一種中厚煤層高位打孔自動升降鉆機及其實現方法

有效

• 申請號: 201711446513.5
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN108166924B
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 李東民;商孟全;張硯強;李佳;馬國芳;吳振虎
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: E21B7/02
• 分類號: E21B7/02;E21B15/04;E21B3/02
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 程靜靜;李艷

本發明公開了一種中厚煤層高位打孔自動升降鉆機，包括升降單元、回轉單元和打孔單元，所述升降單元包括前液壓缸和后液壓缸，前液壓缸和后液壓缸的缸體固定于回轉單元上，前液壓缸和后液壓缸的活塞桿連接打孔單元。具有以下優點：解決了現有鉆機無法有效進行中厚煤層高位打孔且打孔角度調節不靈活的問題，可自動升降與打孔俯仰角調節，可水平轉角調節，打孔準確度、高位打孔效率與安全性得到提高。

技術領域

本發明為一種中厚煤層高位打孔自動升降鉆機及其實現方法，煤礦鉆探機械裝備領域。

背景技術

目前，煤礦井下中厚煤層的高位打孔施工一般采用臨時支架與手拉葫蘆等輔助裝置提升鉆機打孔高度，但該支撐方法無法靈活調節打孔的俯仰角，增大了鉆機施工狀態的不穩定性，導致施工中極易發生卡鉆等事故。

現有煤礦履帶鉆機的底盤與機身一般采用固定連接方式，只能通過調節兩側履帶行走機構差速來調節打孔的水平方位角，操作極其不便，且定位精度差，工藝適應性差，并導致施工效率低。

現有申請號200920103136.X的專利公開了一種升降式煤礦坑道瓦斯鉆機，該機由主機、履帶車體、升降臺、泵站系統和操縱臺五大部分組成,車體平臺固接在履帶底盤的橫梁上,升降臺由上平臺、下平臺和連接在兩平臺之間設置液壓液壓缸和連桿機構組成,升降臺的下平臺安裝在履帶車體上。該專利的技術主要存在以下不足：（1）鉆機的升降機構同時采用雙液壓缸與四連桿的機構形式，在升降功能上二者產生冗余；（2）主機部分采用液壓缸支撐，而液壓缸無法承受打孔施工時的劇烈震動，極易引起液壓缸損壞；（3）由于履帶車體上并沒有回轉機構，因此，該鉆機無法靈活調節打孔的水平方位角。

發明內容

本發明要解決的問題是針對以上不足，提供一種中厚煤層高位打孔自動升降鉆機及其實現方法，解決了現有鉆機無法有效進行中厚煤層高位打孔且打孔角度調節不靈活的問題，可自動升降與打孔俯仰角調節，可水平轉角調節，打孔準確度、高位打孔效率與安全性得到提高。

為了解決上述問題，本發明采用以下技術方案：

一種中厚煤層高位打孔自動升降鉆機，包括升降單元、回轉單元和打孔單元，所述升降單元包括前液壓缸和后液壓缸，前液壓缸和后液壓缸的缸體固定于回轉單元上，前液壓缸和后液壓缸的活塞桿連接打孔單元。

進一步的，所述前液壓缸和后液壓缸皆為兩級伸縮式液壓缸，前液壓缸的活塞桿和后液壓缸的活塞桿的行程可分別進行控制，以此調節打孔單元的打孔俯仰角。

進一步的，所述升降單元還包括支撐定位桿，支撐定位桿與打孔單元、回轉單元連接，支撐定位桿向上支撐到巷道頂板，向下支撐到巷道地面。

進一步的，所述回轉單元包括回轉單元平臺、回轉單元液壓缸、軸承和擴口盤，回轉單元液壓缸的活塞桿與擴口盤相連，回轉單元液壓缸的端蓋與軸承連接，軸承的軸承座固定于回轉單元平臺 的下表面。

進一步的，所述打孔單元包括導軌，導軌的前半部的底部設有滑槽，前液壓缸的活塞桿與滑槽滑動連接，后液壓缸的活塞桿與導軌相連。

進一步的，所述打孔單元包括液壓回轉馬達、減速器、給進液壓缸、卡盤，液壓回轉馬達、減速器及卡盤組成鉆機動力頭，給進液壓缸的活塞桿與動力頭相連，給進液壓缸安裝在導軌上，動力頭可在導軌上移動。

進一步的，所述液壓回轉馬達的輸出軸與減速器相連，卡盤夾緊有鉆桿，減速器輸出動力給卡盤，卡盤的前端設有夾持器，鉆桿通過夾持器進行打孔施工。

進一步的，所述鉆機還包括動力單元，動力單元包括動力控制系統，動力控制系統包括液壓控制回路，液壓控制回路包括油箱，油箱連接有變量泵，油箱與變量泵之間設有截止閥，變量泵連接有油泵電動機和過濾器，變量泵與過濾器之間設有單向閥，變量泵將高壓油輸出至液壓回路中。