本發(fā)明涉及坑道鉆探的技術領域，尤其涉及一種用于高轉速坑道鉆機的鉆具扶正裝置。

背景技術：

高轉速坑道鉆機主要應用于坑道內取心勘探，相對于常規(guī)的地表鉆探能節(jié)省大量的工程量，并方便實現(xiàn)多角度鉆探施工，達到沿礦床層帶鉆探的目的，并能避開上部采空區(qū)，是老礦區(qū)對深部資源進行勘探的理想方法。

坑道鉆探角度多樣，尤其是水平孔鉆進時，鉆桿的重力方向垂直于其回轉軸線方向，轉動慣量會帶動鉆桿柱振動，鉆機的轉速越高，振動越劇烈?？ūP和夾持器是鉆機的關鍵部件，相互配合可完成起、下鉆工序，尤其是聯(lián)動功能可大幅提高起、下鉆效率，為了提高配合效率，卡盤和夾持器的開合量往往設計的較小，也就是卡盤和夾持器張開時，其與鉆桿的間隙小，在高轉速正常鉆進時，夾持器就會損傷振動的鉆桿。合理的對鉆具扶正能有效減少鉆桿柱的振動，使鉆機能在高轉速下穩(wěn)定工作，高效發(fā)揮鉆頭的優(yōu)勢，但目前適用于高轉速坑道鉆機的扶正裝置還不完善。

目前對于相關領域的孔深測量，檢索到的國內外相關文獻和專利情況如下：中國專利ZL201310028054.4涉及到開合式鉆具扶正裝置，可在安裝鉆具對鉆具進行扶正，但是正常高轉速鉆進時，結構中的滾輪和銷軸就會磨損嚴重，所以，該發(fā)明裝置不能滿足高轉速鉆機正常鉆進使用要求。

中國專利ZL201420324613.6涉及到牙輪鉆機的鉆桿扶正裝置，其主要應用于牙輪鉆機上鉆桿對鉆桿進行扶正，使鉆桿與動力頭保持同心，正常鉆進時不具備扶正功能。

中國專利ZL201520265385.4涉及到鉆桿扶正器，主要應用于水平定向鉆機，僅適用單一規(guī)格鉆桿，滾輪和銷軸在高轉速情況下磨損嚴重，不適用于高轉速鉆機。

中國專利ZL201310622559.3涉及到工程鉆機孔內鉆桿用的扶正器，其應用場合是孔內扶正鉆桿，防止孔斜，不適用于高轉速鉆機。

中國專利ZL201420069462.4涉及到鉆機用扶正裝置，該專利提供一種滑動的扶正裝置，主要配合大型的桅桿或鉆塔適用，不能滿足坑道內狹小的作業(yè)環(huán)境對設備的需求。

為此，本發(fā)明的設計者有鑒于上述缺陷，通過潛心研究和設計，綜合長期多年從事相關產業(yè)的經驗和成果，研究設計出一種用于高轉速坑道鉆機的鉆具扶正裝置，以克服上述缺陷。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種用于高轉速坑道鉆機的鉆具扶正裝置，其結構簡單，裝卸便利，降低鉆桿振動，減少磨損，提高使用壽命和鉆機精度。

為解決上述問題，本發(fā)明公開了

一種用于高轉速坑道鉆機的鉆具扶正裝置，該高轉速坑道鉆機包含機架、動力頭、鉆桿、鉆頭和夾持器，所述動力頭和夾持器分別設置于機架上的兩側，所述鉆頭設置于鉆桿的前端，所述鉆桿穿過動力頭和夾持器，所述卡盤可抱緊鉆桿，帶動鉆桿回轉和推進，完成鉆進工序，所述卡盤與夾持器配合可完成鉆桿擰卸，其特征在于：

所述鉆具扶正裝置包括前扶正組件和后扶正組件，所述前扶正組件可拆卸的固定于機架上，其由前扶正套、套管、軸承和支座組成，所述支座的上端設有供套管套入的環(huán)形件，所述環(huán)形件與套管間安裝有兩個軸承，所述套管內設有前扶正套；

所述后扶正組件安裝在所述動力頭，其包含套設于鉆桿的后扶正套。

其中：所述前扶正組件還包含一端蓋，所述套管外表面設有固定兩個軸承內圈的凸臺，所述環(huán)形件的內壁一端設有固定其中一個軸承外圈的孔內凸臺，另一端通過端蓋封閉，所述端蓋設有伸入環(huán)形件內壁以固定另一軸承外圈的突起。

其中：所述前扶正套通過套管內壁的一側凸臺和另一側凹槽內安裝的彈性擋圈固定于套管內。

其中：所述前扶正套和后扶正套用銅、尼龍或橡膠等制成。

其中：所述前扶正套和后扶正套的內孔端面設有倒角。

通過上述結構可知，本發(fā)明的用于高轉速坑道鉆機的鉆具扶正裝置具有如下效果：

1、能應用于高轉速坑道鉆機及其它具有鉆孔作業(yè)的施工機械上，具有鉆孔施工時扶正鉆具的功能，有效降低鉆桿振動，減少夾持器對鉆桿的磨損。

2、結構簡單，裝卸便利，適用廣泛。

本發(fā)明的詳細內容可通過后述的說明及所附圖而得到。

附圖說明

圖1顯示了本發(fā)明的用于高轉速坑道鉆機的鉆具扶正裝置的結構示意圖。

圖2顯示了本發(fā)明前扶正組件的結構示意圖。

圖3顯示了本發(fā)明后扶正組件的結構示意圖。

圖4顯示了本發(fā)明動力頭的結構示意圖。

圖5顯示了本發(fā)明卡環(huán)的結構示意圖。

圖6顯示了本發(fā)明起、下鉆狀態(tài)位置示意圖。

附圖標記：

1—后扶正組件、2—動力頭、3—鉆桿、4—機架、5—前扶正組件、6—螺栓、7—夾持器、8—鉆頭、9—端蓋、10—螺釘、11—彈性擋圈、12—前扶正套、13—套管、14—軸承、15—支座、16—橡膠帽、17—螺釘、18—后蓋、19—后扶正套、20—主軸、21—卡環(huán)、22—O型圈、23—馬達、24—軸承、25—小齒輪、26—大齒輪、27—卡盤、28—后鉆桿、29—孔內鉆具

具體實施方式

參見圖1至圖6，顯示了本發(fā)明的用于高轉速坑道鉆機的鉆具扶正裝置，該高轉速坑道鉆機主要用于取心鉆探，參見圖1和圖4，其包含機架4、動力頭2、鉆桿3、鉆頭8和夾持器7，所述動力頭2和夾持器7分別設置于機架4上的兩側，所述鉆頭8設置于鉆桿3的前端，所述鉆桿3穿過動力頭2和夾持器7，既通過動力頭2上的卡盤27驅動旋轉，以實現(xiàn)鉆入，卡盤27與夾持器7配合實現(xiàn)鉆桿的擰卸，所述動力頭2的轉速高、鉆進角度多樣，其中，所述動力頭2可包含本體、馬達23、齒輪傳動組件、主軸20和卡盤27，所述本體可拆卸的固定于機架4，所述馬達23連接于本體，可選的是，所述馬達23可設置于本體外，也可設置于本體內，所述齒輪傳動組件設置于本體內且可包含小齒輪25和大齒輪26，所述主軸20可旋轉的穿設于本體，其前端設有可將鉆桿3卡固并共同旋轉的卡盤27，所述主軸20供鉆桿3穿置，所述小齒輪25連接至馬達23的輸出軸，以將動力輸出，所述大齒輪26嚙合于小齒輪25且連接于所述主軸20，從而馬達23的動力可驅動主軸20旋轉，進而帶動所述卡盤27以及鉆桿3進行旋轉鉆入操作。

其中，所述主軸20的兩端分別通過軸承24支承于本體內，所述軸承24可為相對的圓柱滾子軸承，以提高支承強度和精度。

由此，在圖示實施例中，馬達23經過一級齒輪傳動，也可根據設計轉速需求采用多級齒輪傳動來驅動主軸20和卡盤27高速回轉。正常鉆進時，卡盤27夾緊鉆桿3，在馬達23的驅動下高速旋轉，夾持器7張開，但夾持器7與鉆桿3間隙較小，由于鉆桿3轉動過程中有振動，夾持器7會磨損鉆桿3，容易導致鉆桿3損壞。

由此，本發(fā)明的鉆具扶正裝置包括前扶正組件5和后扶正組件1，所述前扶正組件5可拆卸的固定于機架4上，參見圖1和圖2，其可由端蓋9、彈性擋圈11、前扶正套12、套管13、軸承14和支座15組成，所述支座15可通過螺栓6與機架連接，所述支座15的上端設有供套管13套入的環(huán)形件，所述環(huán)形件與套管13間安裝有兩個軸承14，所述套管13外表面設有固定兩個軸承14內圈的凸臺，所述環(huán)形件的內壁一端設有固定其中一個軸承14外圈的孔內凸臺，另一端通過端蓋9封閉，所述端蓋9可通過間隔設置于周緣的多個螺釘10固定于環(huán)形件，且端蓋9設有伸入環(huán)形件內壁以固定另一軸承14外圈的突起，所述端蓋9也設有供鉆桿穿置的通孔，所述套管13內設有前扶正套12，所述前扶正套12通過套管13內壁的一側凸臺和另一側凹槽內安裝的彈性擋圈11來進行固定，從而通過前扶正套12和套管13可扶正鉆桿3并隨鉆桿3一起轉動。

所述后扶正組件1安裝在所述動力頭2的本體上，其可設置于主軸20的后端，參見圖1和圖3，所述后扶正組件1可由橡膠帽16、后蓋18、后扶正套19、卡環(huán)21、O型圈22等組成，所述卡環(huán)21可通過加工后一分為二，從而方便的卡在主軸20端部的凹槽內(參見圖5)，所述卡環(huán)21的外側可設有O型圈22，所述后蓋18可通過多個螺釘17固定于卡環(huán)21，所述卡環(huán)21的端面設有多個螺紋孔，以供螺釘17穿固，所述后扶正套19插入主軸20內孔并通過后蓋18壓緊，從而后扶正組件1可扶正鉆桿3并隨主軸20和卡盤27一起轉動。

其中，為提高扶正效果，所述前扶正套12和后扶正套19可選用銅、尼龍、橡膠等材料，保護鉆桿3表面，更換不同尺寸的前扶正套12和后扶正套19可適用不同規(guī)格的鉆桿3，有效提高適用范圍。

在具體操作時，參見圖6，所述鉆桿3包含后鉆桿28和孔內鉆具29，下鉆時卡盤27和后扶正組件1可固定后鉆桿28，所述夾持器7和前扶正組件5固定孔內鉆具29，后鉆桿28和孔內鉆具29均為兩點支撐，保證處于同一軸線，便于卡盤27回轉將后鉆桿28與孔內鉆具29連接，不會損傷鉆桿絲扣。起鉆時，每卸下一根鉆桿，夾持器7和前扶正組件5固定孔內鉆具29，使孔內鉆具與卡盤27處于同一軸線，便于卡盤27快速穿過孔內鉆具29。

由此，本發(fā)明保證鉆桿3、動力頭2、孔內鉆具保持在同一條直線上，即可在正常鉆進時減少鉆桿3的振動及磨損，也可扶正鉆桿3，使鉆桿與卡盤27和夾持器7處于同一軸線上，便于鉆桿進出卡盤27和夾持器7，提高起、下鉆效率。

其中，所述前扶正套12和后扶正套19的內孔端面設有倒角，便于鉆桿進入；材質選用銅、橡膠或者尼龍等材料，保護鉆桿表面不被劃傷；更換不同規(guī)格的前扶正套和后扶正套，可適用不同鉆桿的鉆進需求。

由此可見，本發(fā)明的優(yōu)點在于：

1、能應用于高轉速坑道鉆機及其它具有鉆孔作業(yè)的施工機械上，具有鉆孔施工時扶正鉆具的功能，有效降低鉆桿振動，減少夾持器對鉆桿的磨損。

2、結構簡單，裝卸便利，適用廣泛。

顯而易見的是，以上的描述和記載僅僅是舉例而不是為了限制本發(fā)明的公開內容、應用或使用。雖然已經在實施例中描述過并且在附圖中描述了實施例，但本發(fā)明不限制由附圖示例和在實施例中描述的作為目前認為的最佳模式以實施本發(fā)明的教導的特定例子，本發(fā)明的范圍將包括落入前面的說明書和所附的權利要求的任何實施例。