專利名稱：鉆機(jī)輕推開孔、自適應(yīng)能力和自動防卡轉(zhuǎn)功能的實(shí)現(xiàn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于礦山和坑道中鉆鑿?fù)咚钩榉趴?、排放孔、探水孔、通風(fēng)孔、通訊孔、電 纜孔、地質(zhì)孔及其它工程用孔的鉆機(jī)。
背景技術(shù)：
目前，在礦山和坑道施工的安全和生產(chǎn)中，鉆機(jī)具有極其重要的作用。目前，鉆機(jī)在使 用過程中存在下列突出問題
(一) 鉆機(jī)開孔時(shí)，轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速和推進(jìn)力過大，不能準(zhǔn)確定位，導(dǎo)致孔的位置發(fā)生偏差。
(二) 在鉆進(jìn)過程中，轉(zhuǎn)矩和推進(jìn)力靠人工控制，不能適應(yīng)巖層性質(zhì)的變化，導(dǎo)致鉆進(jìn) 效率低或卡轉(zhuǎn)，甚至丟失鉆桿使鉆孔報(bào)廢。
(三) 在鉆進(jìn)過程中，遇到特殊的地質(zhì)條件時(shí)，極容易出現(xiàn)突發(fā)性卡轉(zhuǎn)，由于操作失誤， 造成鉆桿丟失，使鉆孔報(bào)廢。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有鉆機(jī)在使用過程中存在的鉆機(jī)開孔時(shí)，轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速和推進(jìn)力過大，不能準(zhǔn) 確定位，導(dǎo)致孔的位置發(fā)生偏差；鉆進(jìn)過程中，轉(zhuǎn)矩和推迸力靠人工控制，不能適應(yīng)巖層性 質(zhì)的變化，導(dǎo)致鉆迸效率低或卡轉(zhuǎn)，甚至丟失鉆桿使鉆孔報(bào)廢；鉆進(jìn)過程中遇到特殊的地質(zhì) 條件時(shí)，極容易出現(xiàn)突發(fā)性卡轉(zhuǎn)，由于操作失誤，從而造成鉆桿丟失，使鉆孔報(bào)廢等問題。 本發(fā)明提供新型全液壓鉆機(jī)，鉆機(jī)具有輕推開孔功能，保證開孔位置準(zhǔn)確；鉆機(jī)具有自適應(yīng) 能力，保證鉆機(jī)在扭矩過大時(shí)，自動地降低推進(jìn)力，從而降低鉆機(jī)的扭矩，在鉆機(jī)扭矩降低 到一定值時(shí)，能自動增加推進(jìn)力，提高推進(jìn)速度；鉆機(jī)具有自動防卡轉(zhuǎn)能力，當(dāng)出現(xiàn)突發(fā)性 卡轉(zhuǎn)時(shí)能自動后退，故障排除后推進(jìn)系統(tǒng)能重新自動輕推前進(jìn)，繼續(xù)鉆進(jìn)。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是采用如圖1所示的新型全液壓鉆機(jī)，整 機(jī)由泵站、操作臺、支撐框架、機(jī)架、鉆具、動力頭六大部分組成。泵站通過電動機(jī)將電能 轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，再通過高壓油泵組將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能，為鉆機(jī)提供旋轉(zhuǎn)力和推進(jìn)力；操 作臺上的高壓油管共有兩部分， 一部分為操作臺上各組件彼此連接用；另一部分與操作臺外 各組件相連接，進(jìn)油管和回油管與泵站連接、工作油管分別與動力頭上的液壓馬達(dá)和機(jī)架上 的推進(jìn)油缸連接；操作臺上共有3個(gè)操作手把，其中旋轉(zhuǎn)操作手把控制馬達(dá)的正反轉(zhuǎn)，正常 進(jìn)退操作手把控制推進(jìn)油缸的正常進(jìn)退，快速進(jìn)退操作手把控制油缸的快速迸退。機(jī)架主要 由油缸、快換接頭、拖板、機(jī)架體、導(dǎo)軌等組成；油缸筒體與機(jī)架體連接，活塞桿與拖板連 接，動力頭安裝在拖板上。當(dāng)對油缸給排油時(shí)，拖板、油缸在導(dǎo)軌上前后運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)動力頭 前進(jìn)和后退。鉆具由鉆桿和鉆頭組成，用于鉆孔和排渣。動力頭主要由液壓馬達(dá)、殼體、水 辮總成等三大部件組成，它的作用是將液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，通過鉆桿為鉆頭提供扭矩以切 削巖石(煤)。
為了解決鉆機(jī)在使用過程中存在的上述技術(shù)問題，采用了如圖2所示的液壓系統(tǒng)，其工 作原理為高壓油泵組2產(chǎn)生的壓力油P 1、 P 2經(jīng)控制閥組6可分別進(jìn)入液壓馬達(dá)8和機(jī) 架上的推進(jìn)油缸1 0 ，使液壓馬達(dá)正反轉(zhuǎn)和推進(jìn)油缸正常進(jìn)退，帶動鉆桿和鉆頭旋轉(zhuǎn)、動力 頭前進(jìn)和后退。當(dāng)控制閥組6處于圖示位置時(shí)，壓力油P 1經(jīng)換向閥6 — 1 、 6 — 2回油箱, 換向閥6 — 2處于左位或右位工作經(jīng)換向閥6 — 3回袖箱，高壓油泵組卸載運(yùn)行。當(dāng)換向閥 6 — 1處于左位或右位工作時(shí)，壓力油P l分別進(jìn)入液壓馬達(dá)8的上、下油口，使液壓馬達(dá) 正反轉(zhuǎn)，帶動鉆桿和鉆頭旋轉(zhuǎn)；當(dāng)換向閥6 — 3處于左位或右位工作時(shí)，壓力油P2經(jīng)換向
閥6 —3進(jìn)入推進(jìn)油缸1 0使推進(jìn)油缸正常進(jìn)退，帶動動力頭前進(jìn)和后退。鉆機(jī)正常工作。 當(dāng)換向閥6—l處于中位工作、換向閥6 — 2處于左位或右位工作時(shí)，壓力油P1進(jìn)入推進(jìn) 油缸l 0,同時(shí)壓力油P2經(jīng)換向閥6 —3進(jìn)入推進(jìn)油缸1 0，實(shí)現(xiàn)推進(jìn)袖缸的快速進(jìn)退。 采用功能閥組9實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)輕推開孔功能、自適應(yīng)能力功能和自動防卡轉(zhuǎn)功能。


圖l是本發(fā)明的新型全液壓鉆機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。鉆機(jī)由泵站l,操縱臺2，輔助支撐4，動 力頭5,鉆桿6,機(jī)架7，塔式組合鉆頭8，主支撐橫梁9，主支撐IO,船形底座ll組成。
圖2是本發(fā)明的新型全液壓鉆機(jī)液壓系統(tǒng)圖。包括油箱l，高壓油泵組2，防爆電動機(jī)3， 小泵溢流閥4，大泵溢流閥5，控制閥組6，冷卻器7，液壓馬達(dá)8，功能閥組9,液壓缸IO。
具體實(shí)施例方式
當(dāng)鉆機(jī)開始鉆孔時(shí)，如圖2所示的液壓系統(tǒng)中，液控?fù)Q向閥9一3處于右位工作，由于鉆 進(jìn)阻力小，推進(jìn)油缸l 0活塞腔油壓低，溢流閥9一7關(guān)閉，液控單向閥9—4關(guān)閉；壓力 油P2經(jīng)換向閥6 — 3，遠(yuǎn)控減壓閥9一9，液控?fù)Q向閥9一3，節(jié)流閥9一5進(jìn)入推進(jìn)油 缸l 0的活塞腔，由于節(jié)流闊9一5的節(jié)流作用，進(jìn)入推進(jìn)油缸l 0活塞腔的壓力油流量小, 壓力低，使推進(jìn)油缸的活塞桿推進(jìn)速度慢、推進(jìn)力小，實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)輕推開孔功能，保證開孔位 置準(zhǔn)確。
當(dāng)鉆機(jī)正常工作時(shí)，如圖2所示的液壓系統(tǒng)中，換向閥6 — 1處于左位工作，壓力油P 1 進(jìn)入液壓馬達(dá)8的上油口，使液壓馬達(dá)正轉(zhuǎn)，帶動鉆桿和鉆頭旋轉(zhuǎn)；鉆機(jī)在扭矩過大時(shí)，壓 力油P1油壓增大，P l與遠(yuǎn)控減壓閥9—9的遠(yuǎn)控口連接，使遠(yuǎn)控減壓閥出口壓力降低， 進(jìn)入推進(jìn)油缸l O的活塞腔的壓力油P 2壓力降低，自動地降低推進(jìn)力，從而降低鉆機(jī)扭矩； 在鉆機(jī)扭矩降低到一定值時(shí)，壓力油P1油壓降低，遠(yuǎn)控減壓閥出口壓力增大，進(jìn)入推進(jìn)油 缸l O的活塞腔的壓力油P 2壓力增大，自動增加推進(jìn)力，提高推進(jìn)速度；防止了鉆機(jī)轉(zhuǎn)矩 和推進(jìn)力靠人工控制，不能適應(yīng)巖層性質(zhì)的變化，導(dǎo)致鉆進(jìn)效率低或卡轉(zhuǎn)，甚至丟失鉆桿使 鉆孔報(bào)廢的問題；實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)自適應(yīng)能力功能。
當(dāng)鉆機(jī)鉆進(jìn)過程中遇到特殊的地質(zhì)條件，出現(xiàn)突發(fā)性卡轉(zhuǎn)時(shí)，如圖2所示的液壓系統(tǒng)中， 壓力油Pl油壓突然增大，溢流閥9一1開啟，壓力油P l進(jìn)入液控?fù)Q向閥9一3的遠(yuǎn)控口， 液控?fù)Q向閥9一3左位工作，壓力油P2進(jìn)入推進(jìn)油缸1 0的活塞桿腔，使活塞桿退回，帶 動動力頭、鉆桿后退；故障排除后，壓力油P1油壓降低，溢流閥9一1關(guān)閉，液控?fù)Q向閥 9一3右位工作，壓力油P2進(jìn)入推進(jìn)油缸1 0的活塞腔使活塞桿伸出，帶動動力頭、鉆桿 重新自動輕推前進(jìn)，繼續(xù)鉆進(jìn)。實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)自動防止突發(fā)性卡轉(zhuǎn)功能。
權(quán)利要求
id="icf0001" file="A2007100924990002C1.tif" wi="2" he="3" top= "28" left = "22" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>一種能實(shí)現(xiàn)輕推開孔功能、自適應(yīng)能力功能和自動防卡轉(zhuǎn)功能的新型全液壓鉆機(jī)，整機(jī)由泵站、操作臺、支撐框架、機(jī)架、鉆具、動力頭六大部分組成，泵站通過電動機(jī)將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，再通過高壓油泵組將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能，為鉆機(jī)提供旋轉(zhuǎn)力和推進(jìn)力；操作臺上的高壓油管共有兩部分，一部分為操作臺上各組件彼此連接用，另一部分與操作臺外各組件相連接，進(jìn)油管和回油管與泵站連接、工作油管分別與動力頭上的液壓馬達(dá)和機(jī)架上的推進(jìn)油缸連接，操作臺上共有3個(gè)操作手把，其中旋轉(zhuǎn)操作手把控制馬達(dá)的正反轉(zhuǎn)，正常進(jìn)退操作手把控制推進(jìn)油缸的正常進(jìn)退，快速進(jìn)退操作手把控制油缸的快速進(jìn)退，機(jī)架主要由油缸、快換接頭、拖板、機(jī)架體、導(dǎo)軌等組成，油缸筒體與機(jī)架體連接，活塞桿與拖板連接，動力頭安裝在拖板上，當(dāng)對油缸給排油時(shí)，拖板、油缸在導(dǎo)軌上前后運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)動力頭前進(jìn)和后退，鉆具由鉆桿和鉆頭組成，用于鉆孔和排渣，動力頭主要由液壓馬達(dá)、殼體、水辮總成等三大部件組成，它的作用是將液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，通過鉆桿為鉆頭提供扭矩和轉(zhuǎn)速以切削巖石(煤)，其特征是鉆機(jī)用于礦山和坑道中鉆鑿?fù)咚钩榉趴住⑴欧趴?、探水孔、通風(fēng)孔、通訊孔、電纜孔、地質(zhì)孔及其它工程用孔時(shí)具有輕推開孔功能、自適應(yīng)能力功能和自動防卡轉(zhuǎn)功能。
全文摘要
一種具有輕推開孔功能、自適應(yīng)能力功能和自動防卡轉(zhuǎn)功能的新型全液壓鉆機(jī)。它用于礦山和坑道中鉆鑿?fù)咚钩榉趴?、排放孔、探水孔、通風(fēng)孔、通訊孔、電纜孔、地質(zhì)孔及其它工程用孔。解決了現(xiàn)有的鉆機(jī)在開孔時(shí)，轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速和推進(jìn)力過大，不能準(zhǔn)確定位，導(dǎo)致孔的位置發(fā)生偏差；鉆進(jìn)過程中，轉(zhuǎn)矩和推進(jìn)力靠人工控制，不能適應(yīng)巖層性質(zhì)的變化，導(dǎo)致鉆進(jìn)效率低或卡轉(zhuǎn)；鉆進(jìn)過程中遇到特殊的地質(zhì)條件出現(xiàn)突發(fā)性卡轉(zhuǎn)，由于操作失誤，造成鉆桿丟失，使鉆孔報(bào)廢等問題。采用如圖2所示的液壓系統(tǒng)中的功能閥組9實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)輕推開孔功能、自適應(yīng)能力功能和自動防卡轉(zhuǎn)功能。
文檔編號E21B44/00GK101358522SQ200710092499
公開日2009年2月4日 申請日期2007年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月31日
發(fā)明者盧建波, 彭倫天, 潘開方, 胡仁春, 陳曉君, 韓治華 申請人:重慶飛爾達(dá)機(jī)械有限責(zé)任公司