專利名稱：礦用救生艙內(nèi)置錐旋式液壓救生鉆孔器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于礦用救生艙內(nèi)輔助救生裝置的技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種礦用救生艙內(nèi)置錐旋式液壓救生鉆孔器。
背景技術(shù)：
我國作為能源消費大國，煤炭在我國能源生產(chǎn)的大格局中占有絕對的比重，達到近70%。我國的煤炭產(chǎn)量雖然只占世界煤炭產(chǎn)量的I / 3，但煤礦礦難死亡人數(shù)占世界煤礦事故死亡人數(shù)的4/5。世界每發(fā)生20起導(dǎo)致死亡人數(shù)最多的煤礦災(zāi)難中，就有8起發(fā)生在中國，頻繁的礦難不僅造成了許多家庭的破裂，同時也嚴重影響了中國的國際形象。在人本理念成為世界發(fā)展潮流的大環(huán)境下，積極開展礦山安全保障技術(shù)的研究與開發(fā)，不僅是我國建設(shè)和諧社會的必然要求，更是時刻遭受礦井災(zāi)害威脅的煤礦工人的迫切愿望?！暗V用可移動式救生艙”項目作為國家十一五重大科技支撐計劃“遇險人員快速救護關(guān)鍵技術(shù)與裝備研究”項目的一個子項，科研主旨就是用來研究解決礦山企業(yè)的重大災(zāi)害應(yīng)急救援的一系列關(guān)鍵技術(shù)，為礦工在災(zāi)變環(huán)境下提供穩(wěn)定可靠、保障齊全的維生空間，把災(zāi)害的損失降到最低。2010年7月，國務(wù)院下發(fā)通知要求，煤礦和非煤礦山要在3年之內(nèi)完成“六大系統(tǒng)” 安裝，具體包括監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)、井下人員定位系統(tǒng)、緊急避險系統(tǒng)等。救生艙的生產(chǎn)是其中緊急避險系統(tǒng)中的重要技術(shù)裝備。隨后，國家安監(jiān)總局也下發(fā)通知，其中一項要求“必須在距離工作面500米范圍內(nèi)建設(shè)避難硐室或設(shè)置救生艙”。2010年10月，智利33名礦工的成功獲救震撼了世界，井下避難所的呼吁成為熱議的話題。國家安監(jiān)總局相關(guān)負責(zé)人在接受采訪時表示救生艙的建設(shè)將是我國礦山企業(yè)的重中之重。因此，目前國內(nèi)已經(jīng)生產(chǎn)出產(chǎn)品的廠家就有20多家，參與研發(fā)的30多家不止，并且還有越來越多的廠家對救生艙生產(chǎn)產(chǎn)生興趣，加入研發(fā)隊伍。目前，國內(nèi)外生產(chǎn)礦用救生艙的廠家的技術(shù)日益成熟，但是不論是國內(nèi)廠家還是國外生產(chǎn)廠家，生產(chǎn)的產(chǎn)品都有一個明顯的缺陷，就是，遇到礦難后，井下人員進入艙內(nèi)后， 完全處于一種被動等待救援的情況，救生艙內(nèi)沒有主動救生設(shè)備與設(shè)施，不利于被困人員脫困。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的就是針對上述存在的缺陷而提供一種礦用救生艙內(nèi)置錐旋式液壓救生鉆孔器。該裝置克服了以上不足之處，將錐旋式液壓救生鉆孔器置于救生艙內(nèi)，遇險進艙后的人員，可通過救生艙內(nèi)預(yù)留的圓孔，實現(xiàn)主動救生的愿望。本實用新型的礦用救生艙內(nèi)置錐旋式液壓救生鉆孔器，包括錐旋切割頭、液體旋轉(zhuǎn)器、連接盤，所述的錐旋切割頭通過轉(zhuǎn)軸與液體旋轉(zhuǎn)器的轉(zhuǎn)孔固定連接，該錐旋切割頭的頂部設(shè)有定位塊；所述的液體旋轉(zhuǎn)器的筒體內(nèi)設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸，該旋轉(zhuǎn)軸固定有葉片，該液體旋轉(zhuǎn)器的進液管與儲油池連接，該液體旋轉(zhuǎn)器的回液管依次連接壓力控制器、液壓動力泵站、蓄電池；所述的連接盤一表面固定所述的液體旋轉(zhuǎn)器，另一表面固定所述的進液管、回液管，所述的進液管、回液管位于固定于連接盤上的保護層內(nèi)；在所述的保護層外套有與錐旋切割頭等徑的儲屑管，該儲屑管與連接盤通過支點固定并延伸至錐旋切割頭。本實用新型的特點還有在所述的保護管內(nèi)設(shè)有固定于連接盤上的通訊電纜；在所述的保護管內(nèi)設(shè)有固定于連接盤上的定位芯片；在所述的保護管內(nèi)設(shè)有固定于連接盤上的營養(yǎng)液輸送管。所述的旋轉(zhuǎn)軸兩端設(shè)置有助力軸承。所述的錐旋切割頭的切削槽為正旋旋向槽，切削槽為U形正旋旋向槽；所述的錐旋切割頭的錐體切削刀帶采用復(fù)合超硬陶瓷材料。本實用新型的有益效果為將錐旋式液壓救生鉆孔器置于救生艙內(nèi)，遇險進艙后的人員，可通過救生艙內(nèi)預(yù)留的圓孔，實現(xiàn)主動救生的愿望。采用錐旋切割頭，該錐旋切割頭的頂部設(shè)有定位塊，自下而上鉆進時便于定位，因為在井下救生艙內(nèi)人員無法出來操作，錐旋切割頭先是點接觸，點鉆定位后再逐步是面，由小面到大面，力矩增大，鉆頭的接觸面也增大，增加了鉆頭的強度，使鉆頭不易斷或不易磨鈍。鉆孔時，不同的地域地質(zhì)條件不同，地巖硬度也不同，當軟硬面交換時會產(chǎn)生很大的沖擊壓力，本實用新型的旋轉(zhuǎn)切割頭錐體切削刀帶采用復(fù)合超硬陶瓷主材熱溶工藝制成，切削槽彩用U形正旋旋向槽，保證在不同的地域不同的地質(zhì)條件下切削過程中巖削不間斷， 避免因地質(zhì)軟硬交換時產(chǎn)生沖擊，切削應(yīng)力增大而使刀帶崩裂的現(xiàn)象發(fā)生。采用助力軸承，助力軸承為納米線型接觸面，無磨擦、慣性大，在此應(yīng)用有助于液體旋轉(zhuǎn)器旋轉(zhuǎn)。采用壓力控制器，井下人員在救生艙里操作鉆孔器，錐旋切割頭的旋轉(zhuǎn)速度和進給量是通過壓力控制器中的溢油量來控制的，如果溢油量大，說明巖質(zhì)比較軟，如果溢油量小，說明巖質(zhì)比較硬，通過巖質(zhì)的軟硬，調(diào)節(jié)壓力的大小。以蓄電池為動力源，通過液壓動力泵站工作，使液體旋轉(zhuǎn)器旋轉(zhuǎn)從而帶動錐旋切割頭切屑并向上前進，至到達地面以上。當鉆出地面后，系統(tǒng)內(nèi)有定位芯片，地面可準確找到其位置，而后拆卸連接盤，拔出通訊電纜可實現(xiàn)與救生艙內(nèi)避險人員通話，還可通過營養(yǎng)液輸送管，實現(xiàn)向井下救生艙內(nèi)避險人員輸送營養(yǎng)液。

圖I為本實用新型具體實施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為U形正旋旋向槽的放大圖；其中，I為錐旋切割頭，2為液體旋轉(zhuǎn)器，3為助力軸承，4為連接盤，5為定位芯片，6 為儲屑管，7為保護層，8為通訊電纜,9為進液管，10為營養(yǎng)液輸送管，11為液壓動力泵站， 12為壓力控制器，13為蓄電池，14為儲油池，15為筒體，16為回液管，17為切削刀帶，18為定位塊，19為切削槽，20為葉片，21為密封圈，22為固定螺栓，23為轉(zhuǎn)軸，24為轉(zhuǎn)孔，25為旋轉(zhuǎn)軸。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案進行詳細的說明。[0020]本實用新型的礦用救生艙內(nèi)置錐旋式液壓救生鉆孔器，包括錐旋切割頭I、液體旋轉(zhuǎn)器2、連接盤4，所述的錐旋切割頭I通過轉(zhuǎn)軸23與液體旋轉(zhuǎn)器2的轉(zhuǎn)孔24固定連接，該錐旋切割頭I的頂部設(shè)有定位塊18 ;所述的液體旋轉(zhuǎn)器2的筒體15內(nèi)設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸25，該旋轉(zhuǎn)軸25固定有葉片20，該液體旋轉(zhuǎn)器2的進液管9與儲油池14連接，該液體旋轉(zhuǎn)器2的回液管16依次連接壓力控制器12、液壓動力泵站11、蓄電池13 ;所述的連接盤4 一表面固定所述的液體旋轉(zhuǎn)器2，另一表面固定所述的進液管9、回液管16，所述的進液管9、回液管16 位于固定于連接盤4上的保護層7內(nèi)；在所述的保護層7外套有與錐旋切割頭I等徑的儲屑管6，該儲屑管6與連接盤4通過支點固定并延伸至錐旋切割頭I。為了安裝方便，錐旋切割頭0 A轉(zhuǎn)軸上加工出與液體旋轉(zhuǎn)器0 A轉(zhuǎn)孔上等尺寸的鍵槽，兩者用鍵連接實現(xiàn)同步旋轉(zhuǎn)。液體旋轉(zhuǎn)器筒體內(nèi)有一正向旋轉(zhuǎn)軸上鑲有葉片，當液體由進液管向回液管運動時帶動葉片旋轉(zhuǎn)，葉片旋轉(zhuǎn)又帶動由鍵連接的錐旋切割頭同步旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)鉆進的目的。當液體旋轉(zhuǎn)器筒體內(nèi)的葉片受液體運動方向作用帶動錐旋切割頭旋轉(zhuǎn)時，連接盤以下是不動的， 儲屑管6與連接盤4有三點支撐，其它地方是空的，保證漏屑。在所述的保護管內(nèi)設(shè)有固定于連接盤上的通訊電纜8;在所述的保護管內(nèi)設(shè)有固定于連接盤上的定位芯片5 ;在所述的保護管內(nèi)設(shè)有固定于連接盤上的營養(yǎng)液輸送管10。連接盤4的上下部分經(jīng)由固定螺栓連接。為了減少磨擦阻力，液體旋轉(zhuǎn)器筒體15內(nèi)的正向旋轉(zhuǎn)軸兩端帶有助力軸承3。所述的錐旋切割頭的切削槽19為正旋旋向槽，切削槽為U形正旋旋向槽；所述的錐旋切割頭的錐體切削刀帶17采用復(fù)合超硬陶瓷材料。液壓動力泵站和儲油池是連接的形成循環(huán)，但進油量比回油量要大，因為進油量大的目的是既保持切割頭旋轉(zhuǎn)切割，又要保持切割頭向上進給。供參考的技術(shù)參數(shù)I、錐旋切割頭的最大直徑(j5 80mm2、最長鉆孔距離1000m3、鉆進速度> 50m/h4、蓄電池額定容量240Ah電壓24v數(shù)量16塊5、體積1. 5m3使用及工作過程I、使用前應(yīng)先做好地質(zhì)條件的確認，即救生艙距地面的垂直距離，以便備足鉆孔器管路和線路的長度。2、使用前,應(yīng)將蓄電池充滿電,儲油池加滿油,檢查確認各管路、線路通暢。3、壓力控制器應(yīng)有專人操作，壓力適中，確保整個鉆程安全、順利、無障礙。4、接通電源，液壓動力泵站11工作，液壓油通過進液管9運動時推動液體旋轉(zhuǎn)器 2順時旋轉(zhuǎn)，錐旋切割頭I旋轉(zhuǎn)切屑并前進。5、錐旋切割頭I的轉(zhuǎn)速和進給量可通過壓力控制器12調(diào)節(jié)。6、錐旋切割頭I旋轉(zhuǎn)切割下來的塵屑直接落入儲屑管6中。7、當錐旋切割頭鉆出地面時，地面搜救人員可以通過定位芯片找到其位置。8、地面人員找到井下救生艙內(nèi)置錐旋式液壓救生鉆孔器后，卸開緊固螺栓22，使用通訊電纜8可與井下人員通話，使用營養(yǎng)液輸送管10可向井下人員輸送營養(yǎng)液。
權(quán)利要求1.一種礦用救生艙內(nèi)置錐旋式液壓救生鉆孔器，包括錐旋切割頭、液體旋轉(zhuǎn)器、連接盤，其特征在于，所述的錐旋切割頭通過轉(zhuǎn)軸與液體旋轉(zhuǎn)器的轉(zhuǎn)孔固定連接，該錐旋切割頭的頂部設(shè)有定位塊；所述的液體旋轉(zhuǎn)器的筒體內(nèi)設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸，該旋轉(zhuǎn)軸固定有葉片，該液體旋轉(zhuǎn)器的進液管與儲油池連接，該液體旋轉(zhuǎn)器的回液管依次連接壓力控制器、液壓動力泵站、蓄電池；所述的連接盤一表面固定所述的液體旋轉(zhuǎn)器，另一表面固定所述的進液管、回液管，所述的進液管、回液管位于固定于連接盤上的保護層內(nèi)；在所述的保護層外套有與錐旋切割頭等徑的儲屑管，該儲屑管與連接盤通過支點固定并延伸至錐旋切割頭。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的礦用救生艙內(nèi)置錐旋式液壓救生鉆孔器，其特征在于，在所述的保護管內(nèi)設(shè)有固定于連接盤上的通訊電纜。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的礦用救生艙內(nèi)置錐旋式液壓救生鉆孔器，其特征在于，在所述的保護管內(nèi)設(shè)有固定于連接盤上的定位芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的礦用救生艙內(nèi)置錐旋式液壓救生鉆孔器，其特征在于，在所述的保護管內(nèi)設(shè)有固定于連接盤上的營養(yǎng)液輸送管。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的礦用救生艙內(nèi)置錐旋式液壓救生鉆孔器，其特征在于，所述的旋轉(zhuǎn)軸兩端設(shè)置有助力軸承。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的礦用救生艙內(nèi)置錐旋式液壓救生鉆孔器，其特征在于，所述的錐旋切割頭的切削槽為正旋旋向槽，切削槽為U形正旋旋向槽；所述的錐旋切割頭的錐體切削刀帶采用復(fù)合超硬陶瓷材料。
專利摘要本實用新型屬于礦用救生艙內(nèi)輔助救生裝置的技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種礦用救生艙內(nèi)置錐旋式液壓救生鉆孔器。該裝置將錐旋式液壓救生鉆孔器置于救生艙內(nèi)，遇險進艙后的人員，可通過救生艙內(nèi)預(yù)留的圓孔，實現(xiàn)主動救生的愿望。
文檔編號E21B4/02GK202348112SQ20112046016
公開日2012年7月25日 申請日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月18日
發(fā)明者馮旭東, 施云峰, 李強, 王軍, 馬強 申請人:中煤礦山建設(shè)集團有限責(zé)任公司, 中煤第三建設(shè)(集團)有限責(zé)任公司三十工程處