[發(fā)明專利]一種煤礦井下螺旋式水力機械擴孔裝置

在審

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• 申請日: 2020-07-05
• 公開（公告）號: CN111622675A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發(fā)明（設計）人: 徐超;孫浩石;郭超飛;邊紫琳;曹明月;楊港;秦亮亮
• 申請（專利權）人: 中國礦業(yè)大學（北京）
• 主分類號: E21B7/28
• 分類號: E21B7/28;E21F7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種煤礦井下螺旋式水力機械擴孔裝置，包括鉆頭腔體、刀臂腔體、水閥腔體三個空間腔體，刀臂腔體中內置動力驅動裝置，水閥腔體中內置高低壓冷卻水切換裝置、螺旋式刀臂裝置；鉆頭腔體中心設有低壓水管路，低壓水管路一直貫穿至裝置尾端的低壓水進水口，高低壓水連接管路連接鉆頭腔體與刀臂腔體；所述的裝置體側安裝一對用于擴孔的螺旋式刀臂，螺旋式刀臂根部為加工有斜齒的刀臂齒輪體，兩側刀臂依靠齒輪體斜齒與側平面同樣加工有斜齒的活塞滑套緊密嚙合，活塞滑套可在滑套導軌上下運動，活塞滑套、第二彈簧、刀臂齒輪體及兩部分的加工斜齒組合成為驅動裝置；刀臂腔體開設刀臂儲槽，螺旋式刀臂處于閉合狀態(tài)時收納于刀臂儲槽內，使得該裝置形成一個整體方便打鉆收鉆，在高壓水管路提供的高壓水作用下推動活塞滑套至出水端限位體，期間依靠刀臂儲槽噴出的高壓水與斜齒傳遞動力共同展開螺旋式刀臂；高壓水與低壓水依靠水閥腔體的高低壓冷卻水切換裝置改變水壓的供給和各個管路的開閉，高低壓冷卻水切換裝置在給定預設水壓后推動活塞滑套配合刀臂儲槽出水控制螺旋式刀臂伸展，預設水壓指能使螺旋式刀臂打開至最大擴孔角度的最低水壓。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種煤礦井下螺旋式水力機械擴孔裝置，其特征在于：所述高低壓冷卻水切換裝置包括裝置水閥腔體里的閥芯底座、閥芯及以下端的可活動閥槽，閥芯底座進水口連接低壓水進水口，與刀臂腔體連通，閥芯上設置有一號彈簧，一號彈簧連接閥芯底座與閥槽鉆頭端，閥槽鉆頭端中心設置有閥槽進水口，當尾部連接桿噴出的低壓水作用于閥槽上時，由于一號彈簧的反作用力導致閥槽運動受限，水流流經閥槽進水口并通過閥芯底座進水口進入低壓水管路，當閥槽承受水壓較高時，一號彈簧收縮使得閥芯堵住閥槽進水口，閥槽向鉆頭端運動開啟高壓水管路。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種煤礦井下螺旋式水力機械擴孔裝置，其特征在于：所述驅動裝置包括刀臂腔體與鉆頭腔體連接的水流旁側支路，低壓水流經低壓水進水口通入低壓水管路，高壓水管路與刀臂腔體連接，活塞滑套與出水端限位體由二號彈簧連接并安裝在滑套導軌上以便沿固定軌跡活動，活塞滑套兩側平面在活塞滑套斜齒的嚙合下作用于螺旋式刀臂根部刀臂齒輪體的斜齒，高壓水推動活塞滑套并配合刀臂齒輪體旋轉控制螺旋式刀臂的展開與閉合。