本發(fā)明屬于鉆探設(shè)備領(lǐng)域，具體為一種變幅滾動(dòng)摩擦鉆機(jī)構(gòu)件。

背景技術(shù)：

在煤礦開采領(lǐng)域，隨著技術(shù)的發(fā)展，各種功能的新型鉆機(jī)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用，其基本結(jié)構(gòu)相似，基本功能相同，已基本實(shí)現(xiàn)了水平孔、斜孔、垂直孔的打鉆功能。以往的鉆機(jī)設(shè)計(jì)在采用傳統(tǒng)技術(shù)時(shí)，由于井下空間的狹小的原因，導(dǎo)致了鉆機(jī)功能的設(shè)計(jì)瓶頸，主要?dú)w納為：

1.鉆機(jī)桅桿的推進(jìn)機(jī)構(gòu)都采用齒輪齒條倍速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于解決空間不足的問題，可以使鉆機(jī)的行程增加一倍，其缺點(diǎn)為使推進(jìn)力減半，齒輪、齒條直接裸露在外，損害較快；

2.桅桿采用滑動(dòng)結(jié)構(gòu)行走，就是油缸推著U形槽在軌道上滑動(dòng)實(shí)現(xiàn)行走。其缺點(diǎn)在于滑動(dòng)阻力大，由于井下粉塵大，大量粉塵進(jìn)入U(xiǎn)形槽，難以清理，使行走阻力增大并加速滑軌的損壞；

3.桅桿的角度調(diào)整機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，穩(wěn)定性差。典型的為曲柄連桿機(jī)構(gòu)做固定受力支撐，鉆機(jī)在打鉆作業(yè)中振動(dòng)嚴(yán)重；

4.鉆機(jī)支撐依靠頂天立地的油缸支撐，不能對(duì)桅桿進(jìn)行全方位角度支撐；

5.焊接結(jié)構(gòu)多，整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度差；井下腐蝕強(qiáng)度高，焊縫裂紋容易產(chǎn)生間隙腐蝕，加速重要結(jié)構(gòu)件損壞；

6.狹小的井下空間要求鉆機(jī)體積小，對(duì)于小體積大推力的要求，鉆機(jī)難以實(shí)現(xiàn)伸縮功能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷和不足，本發(fā)明的目的在于提供了變幅滾動(dòng)摩擦鉆機(jī)構(gòu)件，該構(gòu)件能在800～3000mm的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)0～26°的斜孔鉆進(jìn)作業(yè)；變幅單元能調(diào)節(jié)鉆機(jī)頭在0～105°內(nèi)旋轉(zhuǎn)，滾動(dòng)摩擦單元采用油缸直接驅(qū)動(dòng)代替齒輪倍速機(jī)構(gòu)，可使起拔力和進(jìn)給力不再減半，直接為驅(qū)動(dòng)油缸的進(jìn)給力，同比相同起拔力的倍速機(jī)構(gòu)可使油缸直徑減小30％。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

一種變幅滾動(dòng)摩擦鉆機(jī)構(gòu)件，包括鉆機(jī)單元、變幅單元和滾動(dòng)摩擦單元；所述的變幅單元包括橫梁，所述的橫梁為可伸縮橫梁，橫梁包括相互套設(shè)的伸縮梁和固定梁，伸縮梁為光滑的梁體構(gòu)件；變幅單元的固定梁端固設(shè)在鉆機(jī)上，變幅單元的伸縮梁端上設(shè)置滾動(dòng)摩擦單元，通過變幅單元可以調(diào)整滾動(dòng)摩擦單元和鉆機(jī)機(jī)頭在0～105°范圍內(nèi)擺動(dòng)，滾動(dòng)摩擦單元可帶動(dòng)鉆機(jī)機(jī)頭沿其軸向進(jìn)行滾動(dòng)式行走；鉆機(jī)單元包括鉆機(jī)動(dòng)力頭、鉆桿和鉆頭，鉆機(jī)動(dòng)力頭安裝在滾動(dòng)摩擦單元上，鉆桿和鉆頭依次安裝在鉆機(jī)動(dòng)力頭上。

進(jìn)一步的，在所述的變幅單元的變幅端與滾動(dòng)摩擦單元之間還設(shè)置回轉(zhuǎn)單元，回轉(zhuǎn)單元可帶動(dòng)滾動(dòng)摩擦單元進(jìn)行360°的回轉(zhuǎn)。

另外，連接回轉(zhuǎn)單元與滾動(dòng)摩擦單元還設(shè)置輔助支撐油缸。

所述的變幅單元包括橫梁、角度調(diào)節(jié)油缸、擺幅架和鉆機(jī)安裝件，所述的擺幅架的一端活動(dòng)式安裝在橫梁的端部，擺幅架的另一端與角度調(diào)節(jié)油缸的活塞端活動(dòng)式連接，角度調(diào)節(jié)油缸的非活塞端活動(dòng)式懸設(shè)在橫梁下，鉆機(jī)安裝件固定設(shè)置在擺幅架上；所述的橫梁為可伸縮橫梁，橫梁包括相互套設(shè)的伸縮梁和固定梁，且在伸縮梁上沿長度方向間設(shè)軌道；

固定梁的端部固設(shè)在鉆機(jī)上，滾動(dòng)摩擦單元安裝在鉆機(jī)安裝件上。

具體的，所述的擺幅架的一端通過第二鉸接軸安裝在橫梁的端部，擺幅架的另一端通過第一鉸接軸與角度調(diào)節(jié)油缸的活塞端連接，角度調(diào)節(jié)油缸的非活塞端與設(shè)置在伸縮梁下的靠近擺幅架的支撐座通過擺動(dòng)軸活動(dòng)連接；

所述的第一鉸接軸與第二鉸接軸之間的水平投影距離L₃為271mm，第二鉸接軸與擺動(dòng)軸之間的水平投影距離L₂為562mm，第二鉸接軸與擺動(dòng)軸之間的垂直投影距離h₂為256mm，所述的角度調(diào)節(jié)油缸的行程g₂為0～472mm。

還有，所述的伸縮梁與固定梁通過埋設(shè)的伸縮油缸實(shí)現(xiàn)伸縮運(yùn)動(dòng)，伸縮油缸的活塞端與固定梁的端部固定連接，伸縮油缸的非活塞端與伸縮梁固定連接；所述的伸縮油缸的行程g₁為0～550mm。

具體的，所述的滾動(dòng)摩擦單元包括桅桿框架，在桅桿框架上活動(dòng)式設(shè)置滾動(dòng)承托部件，在桅桿框架內(nèi)嵌設(shè)動(dòng)力部件，滾動(dòng)承托部件上安裝鉆機(jī)機(jī)頭，動(dòng)力部件帶動(dòng)滾動(dòng)承托部件沿桅桿框架滾動(dòng)式來回移動(dòng)。

所述的動(dòng)力部件包括驅(qū)動(dòng)油缸和驅(qū)動(dòng)油缸活塞桿，滾動(dòng)承托部件與驅(qū)動(dòng)油缸沿軸向固定連接，驅(qū)動(dòng)油缸活塞桿的端部固定在桅桿框架上。

具體的，所述的滾動(dòng)承托部件包括第一滾動(dòng)件和承托板，承托板通過第一滾動(dòng)件滾動(dòng)式設(shè)置在桅桿框架上；

第一滾動(dòng)件包括沿豎向并列設(shè)置的兩個(gè)第一滾輪，兩個(gè)第一滾輪夾持在桅桿框架上并沿桅桿框架滾動(dòng)；

沿長度方向在桅桿框架上設(shè)置板狀的滑軌，兩個(gè)第一滾輪夾持在滑軌軌面上沿桅桿框架滾動(dòng)，且第一滾輪的軸向與滑軌的軌面平行；在所述的第一滾動(dòng)件上還設(shè)置第一偏心軸，第一偏心軸與第一滾輪同軸并列設(shè)置在軸芯上。

還有，所述的滾動(dòng)承托部件還包括第二滾動(dòng)件，第二滾動(dòng)件包括與承托板固定連接的第二滾輪，第二滾輪沿滑軌的邊緣滾動(dòng)；

所述的第二滾輪的軸向與滑軌軌面垂直，在第二滾動(dòng)件上還設(shè)置第二偏心軸，第二偏心軸與第二滾輪同軸并列設(shè)置在軸芯上。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

(1)本發(fā)明的滾動(dòng)摩擦單元采用油缸直接驅(qū)動(dòng)代替齒輪倍速機(jī)構(gòu)，可使起拔力和進(jìn)給力不再減半，直接為驅(qū)動(dòng)油缸的進(jìn)給力，同比相同起拔力的倍速機(jī)構(gòu)可使油缸直徑減小30％；桅桿行走機(jī)構(gòu)不再采用滑軌結(jié)構(gòu)，而是采用滾動(dòng)方式，推進(jìn)阻力減小，拆裝更加方便，敞開軌道上的煤粉更加容易清理，傳統(tǒng)的滑動(dòng)結(jié)構(gòu)的襯板一般一個(gè)月就需要更換一次，而本發(fā)明的滾動(dòng)承托部件的設(shè)計(jì)壽命在半年以上；本發(fā)明的滾動(dòng)件采用滾輪的滾動(dòng)形式，桅桿框架使用了方形型鋼作為主體，焊縫明顯減少，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度明顯增強(qiáng)，桅桿框架的軌面完全裸漏在外部，當(dāng)煤渣落在上面可輕松清除，防止煤渣對(duì)滾輪的損害；

(2)為了對(duì)滾動(dòng)承托部件的滾動(dòng)進(jìn)行限位，滾動(dòng)承托部件還包括第二滾動(dòng)件，第二滾動(dòng)件為沿滑軌邊緣滾動(dòng)的滾輪，對(duì)滾動(dòng)承托板進(jìn)行限位；同時(shí)，為了保證對(duì)滑軌摩擦的補(bǔ)償或?qū)夁吘壍难a(bǔ)償，在第一滾動(dòng)件和第二滾動(dòng)件上都設(shè)置了偏心軸，以達(dá)到補(bǔ)償滑軌的目的；

(3)本發(fā)明的變幅單元主要通過擺幅架、橫梁與角度調(diào)節(jié)油缸的伸縮組成大承載旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；大幅簡化角度調(diào)整的結(jié)構(gòu)，其結(jié)果使鉆機(jī)高度大幅降低；伸縮的橫梁可實(shí)現(xiàn)行程550mm的伸縮，替代履帶的移動(dòng)，減小井下大型鉆機(jī)的移動(dòng)，方便操作；通過角度調(diào)節(jié)油缸的伸縮實(shí)現(xiàn)擺幅架能在0～105°內(nèi)旋轉(zhuǎn)，并實(shí)現(xiàn)任意角度最小支撐力臂不小于150mm，可以支撐更大的翻轉(zhuǎn)力矩；第一鉸接軸、第二鉸接軸和擺動(dòng)軸形成任意三角形的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，提高結(jié)構(gòu)的剛度和穩(wěn)定性；

(4)煤礦井下粉塵大，變幅單元的伸縮梁上沿長度方向采用加強(qiáng)板間隔布置成的軌道，可避免粉塵堆積對(duì)滑軌造成的阻塞，粉塵可沿軌道之間的間隙隨電機(jī)的工作過程滑出，具有自清潔功能；本發(fā)明的伸縮梁采用180*180*8的方鋼做主體，伸縮油缸直接布置在方鋼內(nèi)部，采用活塞桿端部設(shè)置進(jìn)/出油口，可布置最大外徑的油缸；角度調(diào)節(jié)油缸的鉸支點(diǎn)設(shè)計(jì)在油缸前端計(jì)算的合理位置，油缸在繞支點(diǎn)旋轉(zhuǎn)時(shí)，在大擺幅角度時(shí)尾部與橫梁不干涉，活塞桿與伸縮梁不干涉，達(dá)到最佳的使用效果。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的變幅滾動(dòng)摩擦鉆機(jī)構(gòu)件安裝在全方位深孔鉆機(jī)上的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中滾動(dòng)摩擦單元的結(jié)構(gòu)立體圖；

圖3為圖2的正視圖；

圖4是圖3中A-A的剖視圖；

圖5是圖3中B-B的剖視圖；

圖6是圖1中變幅單元的結(jié)構(gòu)立體圖；

圖7是圖6的正視圖；

圖8是圖7的剖視圖；

圖9是圖7的最大變幅角的剖視圖；

圖10是圖6中伸縮梁的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中各標(biāo)號(hào)表示為：1-滾動(dòng)摩擦單元、1-1桅桿框架、1-11滑軌、1-2滾動(dòng)承托部件、1-21第二滾動(dòng)件、1-211--螺栓、1-212第二偏心軸、1-213第二滾輪、1-22第一滾動(dòng)件、1-221芯軸壓板、1-222第一偏心軸、1-223第一滾輪、1-23承托板、1-3支撐油缸、1-4動(dòng)力部件、1-41驅(qū)動(dòng)油缸活塞桿、1-42驅(qū)動(dòng)油缸；2-變幅單元、2-1擺幅架、2-11第一鉸接軸、2-12第二鉸接軸、2-2角度調(diào)節(jié)油缸、2-21角度調(diào)節(jié)油缸第一油路連接口、2-22角度調(diào)節(jié)油缸第二油路連接口、2-3橫梁、2-31伸縮梁、2-311伸縮油缸第一油路連接口、2-312伸縮油缸安裝軸、2-313支撐座、2-314擺動(dòng)軸、2-316伸縮油缸第二油路連接口、2-317加強(qiáng)板、2-318擺幅架安裝口、2-32固定梁、2-321固定梁連接件、2-4鉆機(jī)安裝件、2-5伸縮油缸；3-回轉(zhuǎn)單元、4-鉆機(jī)動(dòng)力頭、5-鉆桿、6-鉆頭；

以下結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做具體說明。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的鉆機(jī)變幅承托裝置包括變幅單元和滾動(dòng)摩擦單元；變幅單元的非擺動(dòng)端固設(shè)在鉆機(jī)上，變幅單元的擺動(dòng)端上設(shè)置滾動(dòng)摩擦單元，滾動(dòng)摩擦單元上設(shè)置鉆機(jī)機(jī)頭，通過變幅單元可以調(diào)整滾動(dòng)摩擦單元和鉆機(jī)機(jī)頭在0～105°范圍內(nèi)擺動(dòng)，滾動(dòng)摩擦單元可帶動(dòng)鉆機(jī)機(jī)頭沿其軸向進(jìn)行滾動(dòng)式行走。

本發(fā)明的滾動(dòng)摩擦單元，桅桿框架安裝在鉆機(jī)托盤上，并作為給進(jìn)時(shí)的行走軌道，在桅桿框架上活動(dòng)式設(shè)置滾動(dòng)承托部件，在桅桿框架內(nèi)嵌設(shè)驅(qū)動(dòng)油缸和驅(qū)動(dòng)油缸活塞桿，滾動(dòng)承托部件與驅(qū)動(dòng)油缸沿豎向固定連接，驅(qū)動(dòng)油缸活塞桿的端部固定在桅桿框架上；滾動(dòng)承托部件上安裝鉆機(jī)馬達(dá)，驅(qū)動(dòng)油缸帶動(dòng)滾動(dòng)承托部件沿桅桿框架滾動(dòng)式來回移動(dòng)。四個(gè)支撐油缸安裝在桅桿框架的前后兩端，支撐油缸的油缸活塞桿伸長后與頂板和地面直接頂緊接觸，以固定整個(gè)托架。驅(qū)動(dòng)油缸活塞桿端頭與桅桿框架固定連接，滾動(dòng)承托部件上可放置一臺(tái)帶減速機(jī)的液壓馬達(dá)，液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)給鉆桿提供的大旋轉(zhuǎn)扭矩和油缸提供的驅(qū)動(dòng)力實(shí)現(xiàn)打鉆作業(yè)。

本發(fā)明的變幅單元主要通過擺幅架、橫梁與角度調(diào)節(jié)油缸的伸縮組成大承載旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；大幅簡化角度調(diào)整的結(jié)構(gòu)，其結(jié)果使鉆機(jī)高度大幅降低；伸縮的橫梁可實(shí)現(xiàn)行程550mm的伸縮，替代履帶的移動(dòng)，減小井下大型鉆機(jī)的移動(dòng)，方便操作。

具體的，結(jié)合圖1，將本發(fā)明的變幅滾動(dòng)摩擦鉆機(jī)構(gòu)件安裝在全方位深孔鉆機(jī)上使用的結(jié)構(gòu)圖為圖1，全方位深孔鉆機(jī)包括滾動(dòng)摩擦單元1、變幅單元2、回轉(zhuǎn)單元3、鉆機(jī)動(dòng)力頭4、鉆桿5、鉆頭6、機(jī)架、履帶、變壓器、操縱桿、安全照明部件、液壓泵、油箱、操縱臺(tái)、變幅單元支撐油缸、撐腿油缸和輔助支撐油缸，機(jī)架下安裝履帶和撐腿油缸，機(jī)架上安裝液壓泵、油箱、變壓器、操縱桿、安全照明部件、操縱臺(tái)和變幅單元支撐油缸，在機(jī)架上設(shè)置變幅單元2、滾動(dòng)摩擦單元1、回轉(zhuǎn)單元3、鉆機(jī)動(dòng)力頭4、鉆桿5和鉆頭6，變幅單元2的非擺動(dòng)端通過變幅單元支撐油缸固設(shè)在機(jī)架上，變幅單元2的擺動(dòng)端上設(shè)置滾動(dòng)摩擦單元1，滾動(dòng)摩擦單元1上設(shè)置鉆機(jī)動(dòng)力頭4、鉆桿5和鉆頭6，變幅單元2的變幅端與滾動(dòng)摩擦單元1之間設(shè)置回轉(zhuǎn)單元3，回轉(zhuǎn)單元3可帶動(dòng)滾動(dòng)摩擦單元1進(jìn)行360°的回轉(zhuǎn)，連接回轉(zhuǎn)單元3與滾動(dòng)摩擦單元1還可設(shè)置輔助支撐油缸，鉆機(jī)通過支腿油缸、變幅單元和回轉(zhuǎn)單元組合調(diào)整，可實(shí)現(xiàn)空間有限范圍內(nèi)任意角度的打孔作業(yè)，可通過輔助支撐油缸再次調(diào)整托架的位置實(shí)現(xiàn)托架的支撐。

結(jié)合圖2-5，本發(fā)明的滾動(dòng)摩擦單元1包括桅桿框架1-1，在桅桿框架1-1上活動(dòng)式設(shè)置滾動(dòng)承托部件1-2，在桅桿框架1-1內(nèi)嵌設(shè)驅(qū)動(dòng)油缸1-42和驅(qū)動(dòng)油缸活塞桿1-41，滾動(dòng)承托部件1-2與驅(qū)動(dòng)油缸1-42沿豎向固定連接，驅(qū)動(dòng)油缸活塞桿1-41的端部固定在桅桿框架1-1上；滾動(dòng)承托部件1-2上安裝鉆機(jī)動(dòng)力頭4，驅(qū)動(dòng)油缸1-42帶動(dòng)滾動(dòng)承托部件1-2沿桅桿框架1-1滾動(dòng)式來回移動(dòng)。油缸直接驅(qū)動(dòng)代替齒輪倍速機(jī)構(gòu)，可使起拔力和進(jìn)給力不再減半，直接為驅(qū)動(dòng)油缸的進(jìn)給力，同比相同起拔力的倍速機(jī)構(gòu)可使油缸直徑減小30％，驅(qū)動(dòng)油缸缸徑Φ110mm，驅(qū)動(dòng)油缸活塞桿桿徑Φ63，行程930mm，最大工作壓力25MPa時(shí)，起拔力235KN,進(jìn)給力160KN；桅桿行走機(jī)構(gòu)不再采用滑軌結(jié)構(gòu)，而是采用滾動(dòng)方式，推進(jìn)阻力減小，拆裝更加方便，敞開軌道上的煤粉更加容易清理，傳統(tǒng)的滑動(dòng)結(jié)構(gòu)的襯板一般一個(gè)月就需要更換一次，而本發(fā)明的滾動(dòng)承托部件的設(shè)計(jì)壽命在半年以上。

滾動(dòng)承托部件1-2包括第一滾動(dòng)件1-22和承托板1-23，承托板1-23通過第一滾動(dòng)件1-22滾動(dòng)式設(shè)置在桅桿框架1-1上；第一滾動(dòng)件1-22包括沿豎向并列設(shè)置的兩個(gè)第一滾輪1-223，兩個(gè)第一滾輪1-223夾持在桅桿框架1-1上并沿桅桿框架1-1滾動(dòng)。最好的，桅桿框架1-1使用方形型鋼作為主體，具體的，桅桿框架1-1為中央帶有可通過驅(qū)動(dòng)油缸1-42的滑槽，滑槽邊緣延伸設(shè)置板狀滑軌1-11，兩個(gè)第一滾輪1-223夾持在滑軌1-11軌面上沿桅桿框架1-1滾動(dòng)，且第一滾輪1-223的軸向與滑軌1-11的軌面平行。為了補(bǔ)償軌道的磨損，在第一滾動(dòng)件1-22上還設(shè)置第一偏心軸1-222，第一偏心軸1-222與第一滾輪1-223同軸并列設(shè)置在軸芯上，且第一偏心軸1-222通過芯軸壓板1-221進(jìn)行固定；桅桿框架1-1共受到滾動(dòng)摩擦托架上液壓馬達(dá)的扭轉(zhuǎn)力矩和驅(qū)動(dòng)油缸的進(jìn)給力的共同作用，鉆機(jī)扭轉(zhuǎn)力矩要求為4000N.m時(shí)，推進(jìn)力要求為160KN，由于目前的桅桿框架都采用了板焊結(jié)構(gòu)，而板焊結(jié)構(gòu)有強(qiáng)度差、易變形的缺點(diǎn)，為了達(dá)到強(qiáng)度要求，所以桅桿框架被設(shè)計(jì)的大而笨重。而本發(fā)明的桅桿框架直接采用型鋼做主體，減少了焊接結(jié)構(gòu)，同等強(qiáng)度要求下可實(shí)現(xiàn)框架的輕巧設(shè)計(jì)，減輕重量。

為了對(duì)滾動(dòng)承托部件1-2的滾動(dòng)進(jìn)行限位，滾動(dòng)承托部件1-2還包括第二滾動(dòng)件1-21，第二滾動(dòng)件1-21包括與承托板1-23固定連接的第二滾輪1-213，第二滾輪1-213沿滑軌1-11的邊緣滾動(dòng)，保證滾動(dòng)承托部件1-2不會(huì)偏離軌道。還有，為了能對(duì)滑軌1-11進(jìn)行補(bǔ)償，第二滾輪1-213的軸向與滑軌1-11軌面垂直，在第二滾動(dòng)件1-21上還設(shè)置第二偏心軸1-212，第二偏心軸1-212與第二滾輪1-213同軸并列設(shè)置在軸芯上，且第二滾輪1-213通過螺栓固定在承托板1-23邊緣。

第一偏心軸1-222和第二偏心軸1-212，均可實(shí)現(xiàn)最大2mm的調(diào)整量，這2mm的調(diào)整量用于補(bǔ)償滑軌的磨損量或可對(duì)滑軌邊緣進(jìn)行補(bǔ)償。

第一滾動(dòng)件1-22的拆卸方便，可直接將兩邊芯軸壓板1-221螺栓松開，滾輪可直接從孔內(nèi)取出來進(jìn)行維修或更換。本發(fā)明的第一滾輪1-223和第二滾輪1-213均采用支承型滾輪自密封軸承，每個(gè)軸上都設(shè)計(jì)有油杯對(duì)軸承潤滑，延長軸承的壽命，軸承尺寸25mm*62～25mm，工作狀態(tài)中個(gè)第二滾輪受力，最大可承受23kN.m的液壓馬達(dá)力偶矩。

另外，在桅桿框架1-1的端部還設(shè)置至少一個(gè)支撐油缸1-3，優(yōu)選的，在桅桿框架1-1兩端各設(shè)置兩個(gè)并列的支撐油缸1-3，桅桿框架1-1長度盡可能設(shè)計(jì)的短，2.3m的桅桿長度基本可以實(shí)現(xiàn)狹窄巷道的自由進(jìn)出，前后都設(shè)計(jì)有支撐油缸1-3，可在任何方位進(jìn)行頂緊穩(wěn)定桅桿框架1-1；支撐油缸1-3缸徑Φ80mm，支撐油缸1-3活塞桿桿徑Φ55mm，行程300mm，支撐油缸1-3配備兩種支撐頭,用于不同的工況。支撐油缸1-3的伸長能夠可靠的固定鉆機(jī)，實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)的穩(wěn)定工作。

結(jié)合圖6-10，本發(fā)明的變幅單元2包括橫梁2-3、角度調(diào)節(jié)油缸2-2、擺幅架2-1和鉆機(jī)安裝件2-4，擺幅架2-1的一端活動(dòng)式安裝在橫梁2-3的端部，擺幅架2-1的另一端與角度調(diào)節(jié)油缸2-2的活塞端活動(dòng)式連接，角度調(diào)節(jié)油缸2-2的非活塞端活動(dòng)式懸設(shè)在橫梁2-3下，鉆機(jī)安裝件2-4固定設(shè)置在擺幅架2-1上；橫梁2-3為可伸縮橫梁，橫梁2-3包括相互套設(shè)的伸縮梁2-31和固定梁2-32，且在伸縮梁2-31上沿長度方向間設(shè)軌道。伸縮梁2-31還可以為光滑的梁體結(jié)構(gòu)，例如方形鋼筒結(jié)構(gòu)，光滑的梁體結(jié)構(gòu)是相對(duì)于設(shè)置軌道的梁體結(jié)構(gòu)而言的，即光滑的梁體結(jié)構(gòu)即為其上未設(shè)置軌道的方形鋼梁；或者橫梁2-3為非伸縮梁，即為光滑的梁體結(jié)構(gòu)，例如方形鋼筒結(jié)構(gòu)，此處的非伸縮梁是相對(duì)于伸縮梁在長度上能進(jìn)行調(diào)整的角度進(jìn)行的定義，也就是說橫梁即為一個(gè)光滑的方形鋼筒結(jié)構(gòu)，在長度方向不能進(jìn)行變化；本發(fā)明的變幅單元主要通過擺幅架2-1、橫梁2-3與角度調(diào)節(jié)油缸2-2的伸縮組成大承載旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；大幅簡化角度調(diào)整的結(jié)構(gòu)，其結(jié)果使鉆機(jī)高度大幅降低；伸縮的橫梁2-3可實(shí)現(xiàn)行程的伸縮，替代履帶的移動(dòng)，減小井下大型鉆機(jī)的移動(dòng)，方便操作；煤礦井下粉塵大，本發(fā)明的伸縮梁上沿長度方向采用加強(qiáng)板間隔布置成的滑軌，可避免粉塵堆積對(duì)滑軌造成的阻塞，粉塵可沿滑軌之間的間隙隨電機(jī)的工作過程滑出，具有自清潔功能；

通過角度調(diào)節(jié)油缸2-2的伸縮運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)擺幅架2-1上的鉆機(jī)安裝件2-4在0～105°范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)安裝在鉆機(jī)安裝件2-4上的鉆機(jī)在0～105°范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，大大增加了鉆機(jī)的可調(diào)節(jié)角度。

一種實(shí)現(xiàn)角度調(diào)節(jié)油缸2-2的伸縮運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)擺幅架2-1上的鉆機(jī)安裝件2-4在0～105°范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的方案包括：擺幅架2-1的一端通過第二鉸接軸2-12安裝在橫梁2-3的端部，擺幅架2-1的另一端通過第一鉸接軸2-11與角度調(diào)節(jié)油缸2-2的活塞端連接，第一鉸接軸2-11與第二鉸接軸2-12的連線與角度調(diào)節(jié)油缸2-2的軸線之間的夾角α為31～136°。

另一種實(shí)現(xiàn)角度調(diào)節(jié)油缸2-2的伸縮運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)擺幅架2-1上的鉆機(jī)安裝件2-4在0～105°范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的方案包括：擺幅架2-1的一端通過第二鉸接軸2-12安裝在伸縮梁2-31的端部，角度調(diào)節(jié)油缸2-2的非活塞端與設(shè)置在伸縮梁2-31下的靠近擺幅架2-1的支撐座2-313通過擺動(dòng)軸2-314活動(dòng)連接；擺幅架2-1的最小擺動(dòng)力臂h₁為150mm，第二鉸接軸2-12與擺動(dòng)軸2-314之間的投影距離是第一鉸接軸2-11與第二鉸接軸2-12之間的投影距離的2～2.5倍；

一種優(yōu)選的實(shí)現(xiàn)角度調(diào)節(jié)油缸2-2的伸縮運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)擺幅架2-1上的鉆機(jī)安裝件2-4在0～105°范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的方案包括：第一鉸接軸2-11與第二鉸接軸2-12之間的投影距離L₃為271mm，第二鉸接軸2-12與擺動(dòng)軸2-314之間的投影距離L₂為562mm，第二鉸接軸2-12與擺動(dòng)軸2-314之間的垂直投影距離h₂為256mm，角度調(diào)節(jié)油缸2-2的行程g₂為0～472mm，這四者之間的長度關(guān)系保證了0～105°范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)；相應(yīng)的其他部件的尺寸包括：本發(fā)明的鉆機(jī)變幅機(jī)構(gòu)的最小長度L₁為2048mm。

本發(fā)明的角度調(diào)節(jié)油缸2-2在在油缸缸體的兩端分別設(shè)置角度調(diào)節(jié)油缸第一油路接口2-21和角度調(diào)節(jié)油缸第二油路接口2-22，用于對(duì)油缸的伸縮運(yùn)動(dòng)提供液壓油；

伸縮梁2-31與固定梁2-32通過埋設(shè)的伸縮油缸2-5實(shí)現(xiàn)伸縮運(yùn)動(dòng)，伸縮油缸2-5的活塞端與固定梁2-32的端部固定連接，伸縮油缸2-5的非活塞端與伸縮梁2-31固定連接。伸縮油缸2-5的行程g₁為0～550mm，替代履帶的移動(dòng)；

本發(fā)明的伸縮油缸2-5由于埋設(shè)在伸縮梁2-31的梁腔內(nèi)，因此如果采用傳統(tǒng)的供油油路設(shè)計(jì)，可能會(huì)對(duì)橫梁2-3的伸縮運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生影響，因此，在伸縮油缸2-5的活塞端設(shè)置伸縮油缸第二油路連接口2-316，在伸縮油缸2-5的缸筒上設(shè)置伸縮油缸第一油路連接口2-311，可減少對(duì)伸縮梁2-31與固定梁2-32之間伸縮運(yùn)動(dòng)的阻礙；見圖10，本發(fā)明的伸縮梁2-31的具體結(jié)構(gòu)為一個(gè)空腔的方形鋼的梁體，在伸縮梁2-31的一端的端頭上包設(shè)加強(qiáng)板2-317，穿過加強(qiáng)板2-317和伸縮梁2-31端部設(shè)置擺幅架安裝口2-318，靠近擺幅架安裝口2-318在伸縮梁2-31上穿設(shè)伸縮油缸安裝軸2-312，之后在伸縮梁2-31的下方懸設(shè)支撐座2-313，再之后在伸縮梁2-31上沿長度方向設(shè)置多個(gè)軌道2-315。固定梁2-32的遠(yuǎn)離伸縮梁2-31的端部設(shè)置固定梁連接件2-321，用于將本鉆機(jī)變幅機(jī)構(gòu)安裝在鉆機(jī)上。

鉆機(jī)安裝件2-4為圓盤狀的法蘭盤，法蘭盤上可設(shè)置回轉(zhuǎn)單元3，然后在回轉(zhuǎn)單元3上安裝鉆機(jī)，可增加鉆機(jī)在水平面的轉(zhuǎn)動(dòng)，提高鉆機(jī)位置調(diào)節(jié)的靈活性；或者直接在鉆機(jī)安裝件上安裝鉆機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)鉆機(jī)位置的調(diào)節(jié)。

本發(fā)明的回轉(zhuǎn)單元3即為圓盤狀的部件，沿圓盤狀部件的切線方向設(shè)置液壓渦輪結(jié)構(gòu)，調(diào)整回轉(zhuǎn)單元在360°的范圍內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)角度的全方位調(diào)整。