[發(fā)明專利]一種鉆頭偏轉自調型鉆機

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• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN108729858A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發(fā)明（設計）人: 唐漪崑
• 申請（專利權）人: 安徽三山機械制造有限公司
• 主分類號: E21B7/10
• 分類號: E21B7/10;E21B12/00;E21B44/00;E21B47/024
• 代理公司: 合肥市長遠專利代理事務所(普通合伙) 34119
• 代理人: 葉美琴

本公開提出的一種鉆頭偏轉自調型鉆機，鉆機上安裝有套設在鉆頭外周的套環(huán)，套環(huán)與鉆頭同軸設置；套環(huán)上周向安裝有多個調節(jié)機構；調節(jié)機構包括螺紋桿、滑動板、限位板和插桿。鉆機上安裝有紅外發(fā)射器，紅外發(fā)射器用于發(fā)射紅外線；鉆頭上安裝有紅外檢測器，用于檢測其與紅外線發(fā)射方向的垂直距離；紅外檢測器和各驅動裝置均與鉆機上預設的控制單元連接，控制單元用于根據紅外檢測器的檢測值控制各驅動裝置工作。本公開提出的一種鉆頭偏轉自調型鉆機，實現了鉆頭工作過程中偏移角度的自監(jiān)控，并實現了根據鉆頭偏移角度自動驅動各螺紋桿轉動，從而通過控制鉆頭的周向受力以便對鉆頭的前進方向進行修正。

技術領域

本公開涉及鉆機技術領域，尤其涉及一種鉆頭偏轉自調型鉆機。

背景技術

在礦井建設過程中，需要在巖石或混凝土上鉆孔，當需要打圓孔時，通常使用圓柱形的鉆頭，鉆頭上設有端齒。在鉆孔設備的驅動下，鉆頭能夠在混凝土上鉆出環(huán)形槽，當鉆入一定深度后，將圓柱形的主體拔出，并將柱形混凝土柱抽出，即完成鉆孔作業(yè)。

現有技術中存在以下缺陷：1、鉆孔設備在鉆孔作業(yè)開始時，必須要以正向壓力作用在鉆頭上，使端齒的齒端面與混凝土接觸，在接觸面較大以及鉆孔設備本身震動的影響下，定位會比較困難，造成實際鉆孔的位置有所偏移。2、鉆孔作業(yè)中，若鉆頭受到的正向壓力有所偏移，就會出現孔道歪斜，使得鉆出來的孔呈非圓形，孔道的精確度大大降低。

發(fā)明內容

基于背景技術存在的技術問題，本公開提出了一種鉆頭偏轉自調型鉆機。

本公開提出的一種鉆頭偏轉自調型鉆機，鉆機上安裝有套設在鉆頭外周的套環(huán)，套環(huán)與鉆頭同軸設置；

套環(huán)上周向安裝有多個調節(jié)機構；調節(jié)機構包括螺紋桿、滑動板、限位板和插桿；螺紋桿穿過套環(huán)轉動安裝，螺紋桿在軸向上與套環(huán)相對靜止；滑動板套設在螺紋桿上并位于套環(huán)內周，滑動板與螺紋桿螺紋連接；插桿一端固定安裝在套環(huán)上，一端穿過滑動板并與滑動板滑動連接；螺紋桿上套設有彈簧，彈簧位于滑動板靠近套環(huán)中心的一側；彈簧一端連接滑動板，限位板與彈簧遠離滑動板的一端連接，且限位板抵靠鉆頭；各螺紋桿伸出套環(huán)外周的一端分別連接有驅動裝置，各驅動裝置用于驅動對應的螺紋桿轉動；

鉆機上安裝有紅外發(fā)射器，紅外發(fā)射器用于發(fā)射紅外線；鉆頭上安裝有紅外檢測器，用于檢測其與紅外線發(fā)射方向的垂直距離；

紅外檢測器和各驅動裝置均與鉆機上預設的控制單元連接，控制單元用于根據紅外檢測器的檢測值控制各驅動裝置工作。

優(yōu)選地，控制模塊用于根據紅外檢測器的檢測值計算鉆頭的偏轉角度，并用于根據偏轉角度計算各彈簧的調節(jié)余量，然后用于根據各彈簧的調節(jié)余量控制各驅動裝置工作。

優(yōu)選地，彈簧自然狀態(tài)下，當滑動板抵靠套環(huán)內周，限位板套設在螺紋桿上。

優(yōu)選地，螺紋桿安裝在套環(huán)的直徑方向上。

本公開中，一方面通過旋轉螺紋桿，可調節(jié)滑動板在螺紋桿上的位置，從而通過改變彈簧壓縮長度調節(jié)限位板對鉆頭的擠壓力，以便對鉆頭的周向受力進行調節(jié)控制；一方面，限位板套設在螺紋桿上，使得限位板可在螺紋桿滑動，有利于調節(jié)多個限位板圍繞成的圓的直徑的可調，從而保證該調節(jié)機構可匹配多種不同直徑的鉆頭，保證鉆機對于鉆頭的選擇范圍；另一方便，通過紅外測試和驅動裝置，實現了該鉆機的自動化控制，降低了人力需求和成本。

本公開提出的一種鉆頭偏轉自調型鉆機，實現了鉆頭工作過程中偏移角度的自監(jiān)控，并實現了根據鉆頭偏移角度自動驅動各螺紋桿轉動，從而通過控制鉆頭的周向受力以便對鉆頭的前進方向進行修正。

附圖說明

圖1為本公開提出的一種鉆頭偏轉自調型鉆機結構圖；

圖2為圖1中的鉆頭偏轉自調型鉆機控制結構圖。

具體實施方式