本發(fā)明屬于鉆探設備領(lǐng)域，具體為一種全方位深孔鉆機。

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實現(xiàn)應用，其基本結(jié)構(gòu)相似，基本功能相同，已基本實現(xiàn)了水平孔、斜孔、垂直孔的打鉆功能。以往的鉆機設計在采用傳統(tǒng)技術(shù)時，由于井下空間的狹小的原因，導致了鉆機功能的設計瓶頸，主要歸納為：

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

2.桅桿采用滑動結(jié)構(gòu)行走，就是油缸推著U形槽在軌道上滑動實現(xiàn)行走。其缺點在于滑動阻力大，由于井下粉塵大，大量粉塵進入U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)整機構(gòu)結(jié)構(gòu)復雜，穩(wěn)定性差。典型的為曲柄連桿機構(gòu)做固定受力支撐，鉆機在打鉆作業(yè)中振動嚴重；

4.鉆機支撐依靠頂天立地的油缸支撐，不能對桅桿進行全方位角度支撐；

5.焊接結(jié)構(gòu)多，整體結(jié)構(gòu)強度差；井下腐蝕強度高，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體積小，對于小體積大推力的要求，鉆機難以實現(xiàn)伸縮功能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷和不足，本發(fā)明的目的在于提供了全方位深孔鉆機，該全方位深孔鉆機能在800～3000mm的范圍內(nèi)實現(xiàn)0～26°的斜孔鉆進作業(yè)；四個機架支腿油缸和兩個托架支撐油缸形成穩(wěn)定的平面三點支撐和空間多點支撐作用，鉆機通過變副油缸、支腿油缸和回轉(zhuǎn)總成的調(diào)整，可實現(xiàn)向上、向下的垂直孔,以及與這些垂直孔成任意角度的鉆孔作業(yè)。

為達到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

一種全方位深孔鉆機，包括機架，機架下安裝履帶和撐腿油缸，機架上安裝液壓泵、油箱及操縱部件，在所述的機架上設置變幅單元、滾動摩擦單元及鉆機單元；

變幅單元的非擺動端固設在機架上，變幅單元的擺動端上設置滾動摩擦單元，滾動摩擦單元上設置鉆機單元，通過變幅單元可以調(diào)整滾動摩擦單元和鉆機單元在0～105°范圍內(nèi)擺動，滾動摩擦單元可帶動鉆機單元沿其軸向進行滾動式行走。

進一步的，在所述的變幅單元的變幅端與滾動摩擦單元之間還設置回轉(zhuǎn)單元，回轉(zhuǎn)單元可帶動滾動摩擦單元進行360°的回轉(zhuǎn)。

更進一步的，連接回轉(zhuǎn)單元與滾動摩擦單元還設置輔助支撐油缸。

還有，變幅單元的非擺動端通過變幅單元支撐油缸固設在機架上，變幅單元支撐油缸可以在豎向的0～26°范圍內(nèi)對變幅單元進行支撐。

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

固定梁的端部固設在機架上，滾動摩擦單元安裝在鉆機安裝件上。

優(yōu)選的，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置在伸縮梁下的靠近擺幅架的支撐座通過擺動軸活動連接；

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，第二鉸接軸與擺動軸之間的水平投影距離L₂為562mm，第二鉸接軸與擺動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的伸縮油缸實現(xiàn)伸縮運動，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，所述的滾動摩擦單元包括桅桿框架，在桅桿框架上活動式設置滾動承托部件，在桅桿框架內(nèi)嵌設驅(qū)動油缸和驅(qū)動油缸活塞桿，滾動承托部件與驅(qū)動油缸沿軸向固定連接，驅(qū)動油缸活塞桿的端部固定在桅桿框架上；

滾動承托部件上安裝鉆機單元，驅(qū)動油缸帶動滾動承托部件沿桅桿框架滾動式來回移動。

具體的，所述的滾動承托部件包括第一滾動件和承托板，承托板通過第一滾動件滾動式設置在桅桿框架上；

第一滾動件包括沿豎向并列設置的兩個第一滾輪，兩個第一滾輪夾持在桅桿框架上并沿桅桿框架滾動；

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

還有，所述的滾動承托部件還包括第二滾動件，第二滾動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；

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

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

(1)本發(fā)明的全方位深孔鉆機能在800～3000mm的范圍內(nèi)實現(xiàn)0～26°的斜孔鉆進作業(yè)；四個機架支腿油缸和兩個托架支撐油缸形成穩(wěn)定的平面三點支撐和空間多點支撐作用，鉆機通過變副油缸、支腿油缸和回轉(zhuǎn)總成的調(diào)整，可實現(xiàn)向上、向下的垂直孔,以及與這些垂直孔成任意角度的鉆孔作業(yè)。鉆機的工作范圍:鉆機可在高度和寬度大于2300mm的巷道內(nèi)做打孔作業(yè)，對于超過托架支撐油缸范圍的巷道，可通過加長油缸活塞桿來保證油缸支撐范圍；支腿油缸對變幅機構(gòu)的調(diào)整角度為26°，變幅油缸調(diào)整角度為105°，所以鉆桿可實現(xiàn)131°內(nèi)的任意角度鉆孔作業(yè)；回轉(zhuǎn)總成可使托架360°回轉(zhuǎn)，所以鉆桿的作業(yè)角度為262°進行水平鉆孔作業(yè)時，鉆桿的水平高度作業(yè)范圍為406～2452mm；在這個高度的內(nèi)任意位置時，回轉(zhuǎn)總成調(diào)整角度可使鉆桿與水平面成任意角度，實現(xiàn)同一平面內(nèi)(如：垂直平面)任意角度的鉆孔作業(yè)；

(2)本發(fā)明的滾動摩擦鉆機構(gòu)件采用油缸直接驅(qū)動代替齒輪倍速機構(gòu)，可使起拔力和進給力不再減半，直接為驅(qū)動油缸的進給力，同比相同起拔力的倍速機構(gòu)可使油缸直徑減小30％；桅桿行走機構(gòu)不再采用滑軌結(jié)構(gòu)，而是采用滾動方式，推進阻力減小，拆裝更加方便，敞開軌道上的煤粉更加容易清理，傳統(tǒng)的滑動結(jié)構(gòu)的襯板一般一個月就需要更換一次，而本發(fā)明的滾動承托部件的設計壽命在半年以上；本發(fā)明的滾動件采用滾輪的滾動形式，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)強度明顯增強，桅桿框架的軌面完全裸漏在外部，當煤渣落在上面可輕松清除，防止煤渣對滾輪的損害；

(3)為了對滾動承托部件的滾動進行限位，滾動承托部件還包括第二滾動件，第二滾動件為沿滑軌邊緣滾動的滾輪，對滾動承托板進行限位；同時，為了保證對滑軌摩擦的補償或?qū)夁吘壍难a償，在第一滾動件和第二滾動件上都設置了偏心軸，以達到補償滑軌的目的；

(4)本發(fā)明的鉆機變幅機構(gòu)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)機構(gòu)；大幅簡化角度調(diào)整的結(jié)構(gòu)，其結(jié)果使鉆機高度大幅降低；伸縮的橫梁可實現(xiàn)行程550mm的伸縮，替代履帶的移動，減小井下大型鉆機的移動，方便操作；通過角度調(diào)節(jié)油缸的伸縮實現(xiàn)擺幅架能在0～105°內(nèi)旋轉(zhuǎn)，并實現(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；

(5)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板間隔布置成的滑軌，可避免粉塵堆積對滑軌造成的阻塞，粉塵可沿滑軌之間的間隙隨電機的工作過程滑出，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，采用活塞桿端部設置進/出油口，可布置最大外徑的油缸；角度調(diào)節(jié)油缸的鉸支點設計在油缸前端計算的合理位置，油缸在繞支點旋轉(zhuǎn)時，在大擺幅角度時尾部與橫梁不干涉，活塞桿與伸縮梁不干涉，達到最佳的使用效果。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的全方位深孔鉆機的正視圖；

圖2為圖1的立體圖；

圖3為圖1的舉撐非變幅狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖1的舉撐變幅狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖1中滾動摩擦單元的結(jié)構(gòu)立體圖；

圖6為圖5的正視圖；

圖7是圖6中A-A的剖視圖；

圖8是圖6中B-B的剖視圖；

圖9是圖1中變幅單元的結(jié)構(gòu)立體圖；

圖10是圖9的正視圖；

圖11是圖10的剖視圖；

圖12是圖10的最大變幅角的剖視圖；

圖13是圖9中伸縮梁的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中各標號表示為：1-滾動摩擦單元、2-變幅單元、3-回轉(zhuǎn)單元、4-鉆機動力頭、5-鉆桿、6-鉆頭、7-機架、8-履帶、9-變壓器、10-操縱桿、11-安全照明部件、12-液壓泵、13-油箱、14-操縱臺、15-變幅單元支撐油缸、16-撐腿油缸、17-輔助支撐油缸；

滾動摩擦單元1中：1-1桅桿框架、1-11滑軌、1-2滾動承托部件、1-21第二滾動件、1-211--螺栓、1-212第二偏心軸、1-213第二滾輪、1-22第一滾動件、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動力部件、1-41驅(qū)動油缸活塞桿、1-42驅(qū)動油缸；

變幅單元2中：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擺動軸、2-315滑軌、2-316伸縮油缸第二油路連接口、2-317加強板、2-318擺幅架安裝口、2-32固定梁、2-321固定梁連接件、2-4鉆機安裝件、2-5伸縮油缸；

以下結(jié)合說明書附圖和具體實施方式對本發(fā)明做具體說明。

具體實施方式

本發(fā)明的第一種全方位深孔鉆機，包括機架，機架下安裝履帶和撐腿油缸，機架上安裝液壓泵、油箱及操縱部件，在所述的機架上設置變幅單元、滾動摩擦單元及鉆機單元；變幅單元的非擺動端固設在機架上，變幅單元的擺動端上設置滾動摩擦單元，滾動摩擦單元上設置鉆機單元，通過變幅單元可以調(diào)整滾動摩擦單元和鉆機單元在0～105°范圍內(nèi)擺動，滾動摩擦單元可帶動鉆機單元沿其軸向進行滾動式行走。

本發(fā)明的第二種全方位深孔鉆機還可以在第一種的基礎(chǔ)上，變幅單元的變幅端與滾動摩擦單元之間還設置回轉(zhuǎn)單元，回轉(zhuǎn)單元可帶動滾動摩擦單元進行360°的回轉(zhuǎn)，或者連接回轉(zhuǎn)單元與滾動摩擦單元還設置輔助支撐油缸。

本發(fā)明的第三種全方位深孔鉆機還可以在第一種或第二種的基礎(chǔ)上，變幅單元的非擺動端通過變幅單元支撐油缸固設在機架上，變幅單元支撐油缸可以在豎向的0～26°范圍內(nèi)對變幅單元進行支撐。

本發(fā)明的滾動摩擦單元，桅桿框架安裝在鉆機托盤上，并作為給進時的行走軌道，在桅桿框架上活動式設置滾動承托部件，在桅桿框架內(nèi)嵌設驅(qū)動油缸和驅(qū)動油缸活塞桿，滾動承托部件與驅(qū)動油缸沿豎向固定連接，驅(qū)動油缸活塞桿的端部固定在桅桿框架上；滾動承托部件上安裝鉆機馬達，驅(qū)動油缸帶動滾動承托部件沿桅桿框架滾動式來回移動。四個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，以固定整個托架。驅(qū)動油缸活塞桿端頭與桅桿框架固定連接，滾動承托部件上可放置一臺帶減速機的液壓馬達，液壓馬達旋轉(zhuǎn)給鉆桿提供的大旋轉(zhuǎn)扭矩和油缸提供的驅(qū)動力實現(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)機構(gòu)；大幅簡化角度調(diào)整的結(jié)構(gòu)，其結(jié)果使鉆機高度大幅降低；伸縮的橫梁可實現(xiàn)行程550mm的伸縮，替代履帶的移動，減小井下大型鉆機的移動，方便操作。

具體的，結(jié)合圖1-4，本發(fā)明的全方位深孔鉆機包括滾動摩擦單元1、變幅單元2、回轉(zhuǎn)單元3、鉆機動力頭4、鉆桿5、鉆頭6、機架7、履帶8、變壓器9、操縱桿10、安全照明部件11、液壓泵12、油箱13、操縱臺14、變幅單元支撐油缸15、撐腿油缸16和輔助支撐油缸17，機架7下安裝履帶8和撐腿油缸16，機架7上安裝液壓泵12、油箱13、變壓器9、操縱桿10、安全照明部件11、操縱臺14和變幅單元支撐油缸15，在機架7上設置變幅單元2、滾動摩擦單元1、回轉(zhuǎn)單元3、鉆機動力頭4、鉆桿5和鉆頭6，變幅單元2的非擺動端通過變幅單元支撐油缸固設在機架上，變幅單元2的擺動端上設置滾動摩擦單元1，滾動摩擦單元1上設置鉆機動力頭4、鉆桿5和鉆頭6，變幅單元2的變幅端與滾動摩擦單元1之間設置回轉(zhuǎn)單元3，回轉(zhuǎn)單元3可帶動滾動摩擦單元1進行360°的回轉(zhuǎn)，連接回轉(zhuǎn)單元3與滾動摩擦單元1還可設置輔助支撐油缸，鉆機通過支腿油缸、變幅單元和回轉(zhuǎn)單元組合調(diào)整，可實現(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)整托架的位置實現(xiàn)托架的支撐。

結(jié)合圖5-8，本發(fā)明的滾動摩擦單元1包括桅桿框架1-1，在桅桿框架1-1上活動式設置滾動承托部件1-2，在桅桿框架1-1內(nèi)嵌設驅(qū)動油缸1-42和驅(qū)動油缸活塞桿1-41，滾動承托部件1-2與驅(qū)動油缸1-42沿豎向固定連接，驅(qū)動油缸活塞桿1-41的端部固定在桅桿框架1-1上；滾動承托部件1-2上安裝鉆機動力頭4，驅(qū)動油缸1-42帶動滾動承托部件1-2沿桅桿框架1-1滾動式來回移動。油缸直接驅(qū)動代替齒輪倍速機構(gòu)，可使起拔力和進給力不再減半，直接為驅(qū)動油缸的進給力，同比相同起拔力的倍速機構(gòu)可使油缸直徑減小30％，驅(qū)動油缸缸徑Φ110mm，驅(qū)動油缸活塞桿桿徑Φ63，行程930mm，最大工作壓力25MPa時，起拔力235KN,進給力160KN；桅桿行走機構(gòu)不再采用滑軌結(jié)構(gòu)，而是采用滾動方式，推進阻力減小，拆裝更加方便，敞開軌道上的煤粉更加容易清理，傳統(tǒng)的滑動結(jié)構(gòu)的襯板一般一個月就需要更換一次，而本發(fā)明的滾動承托部件的設計壽命在半年以上。

滾動承托部件1-2包括第一滾動件1-22和承托板1-23，承托板1-23通過第一滾動件1-22滾動式設置在桅桿框架1-1上；第一滾動件1-22包括沿豎向并列設置的兩個第一滾輪1-223，兩個第一滾輪1-223夾持在桅桿框架1-1上并沿桅桿框架1-1滾動。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)動油缸1-42的滑槽，滑槽邊緣延伸設置板狀滑軌1-11，兩個第一滾輪1-223夾持在滑軌1-11軌面上沿桅桿框架1-1滾動，且第一滾輪1-223的軸向與滑軌1-11的軌面平行。為了補償軌道的磨損，在第一滾動件1-22上還設置第一偏心軸1-222，第一偏心軸1-222 與第一滾輪1-223同軸并列設置在軸芯上，且第一偏心軸1-222通過芯軸壓板1-221進行固定；桅桿框架1-1共受到滾動摩擦托架上液壓馬達的扭轉(zhuǎn)力矩和驅(qū)動油缸的進給力的共同作用，鉆機扭轉(zhuǎn)力矩要求為4000N.m時，推進力要求為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)有強度差、易變形的缺點，為了達到強度要求，所以桅桿框架被設計的大而笨重。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)，同等強度要求下可實現(xiàn)框架的輕巧設計，減輕重量。

為了對滾動承托部件1-2的滾動進行限位，滾動承托部件1-2還包括第二滾動件1-21，第二滾動件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，保證滾動承托部件1-2不會偏離軌道。還有，為了能對滑軌1-11進行補償，第二滾輪1-213的軸向與滑軌1-11軌面垂直，在第二滾動件1-21上還設置第二偏心軸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，均可實現(xiàn)最大2mm的調(diào)整量，這2mm的調(diào)整量用于補償滑軌的磨損量或可對滑軌邊緣進行補償。

第一滾動件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，每個軸上都設計有油杯對軸承潤滑，延長軸承的壽命，軸承尺寸25mm*62～25mm，工作狀態(tài)中個第二滾輪受力，最大可承受23kN.m的液壓馬達力偶矩。

另外，在桅桿框架1-1的端部還設置至少一個支撐油缸1-3，優(yōu)選的，在桅桿框架1-1兩端各設置兩個并列的支撐油缸1-3，桅桿框架1-1長度盡可能設計的短，2.3m的桅桿長度基本可以實現(xiàn)狹窄巷道的自由進出，前后都設計有支撐油缸1-3，可在任何方位進行頂緊穩(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，實現(xiàn)鉆機的穩(wěn)定工作。

結(jié)合圖9-13，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和鉆機安裝件2-4，擺幅架2-1的一端活動式安裝在橫梁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的活塞端活動式連接，角度調(diào)節(jié)油缸2-2的非活塞端活動式懸設在橫梁2-3下，鉆機安裝件2-4固定設置在擺幅架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上沿長度方向間設軌道2-315。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)是相對于設置軌道的梁體結(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于伸縮梁在長度上能進行調(diào)整的角度進行的定義，也就是說橫梁即為一個光滑的方形鋼筒結(jié)構(gòu)，在長度方向不能進行變化；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)機構(gòu)；大幅簡化角度調(diào)整的結(jié)構(gòu)，其結(jié)果使鉆機高度大幅降低；伸縮的橫梁2-3可實現(xiàn)行程的伸縮，替代履帶的移動，減小井下大型鉆機的移動，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板間隔布置成的滑軌，可避免粉塵堆積對滑軌造成的阻塞，粉塵可沿滑軌之間的間隙隨電機的工作過程滑出，具有自清潔功能；

通過角度調(diào)節(jié)油缸2-2的伸縮運動帶動擺幅架2-1上的鉆機安裝件2-4在0～105°范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動，進而帶動安裝在鉆機安裝件2-4上的鉆機在0～105°范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動，大大增加了鉆機的可調(diào)節(jié)角度。

一種實現(xiàn)角度調(diào)節(jié)油缸2-2的伸縮運動帶動擺幅架2-1上的鉆機安裝件2-4在0～105°范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動的方案包括：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°。

另一種實現(xiàn)角度調(diào)節(jié)油缸2-2的伸縮運動帶動擺幅架2-1上的鉆機安裝件2-4在0～105°范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動的方案包括：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通過擺動軸2-314活動連接；擺幅架2-1的最小擺動力臂h₁為150mm，第二鉸接軸2-12與擺動軸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)選的實現(xiàn)角度調(diào)節(jié)油缸2-2的伸縮運動帶動擺幅架2-1上的鉆機安裝件2-4在0～105°范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動的方案包括：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與擺動軸2-314之間的投影距離L₂為562mm，第二鉸接軸2-12與擺動軸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；相應的其他部件的尺寸包括：本發(fā)明的鉆機變幅機構(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，用于對油缸的伸縮運動提供液壓油；

伸縮梁2-31與固定梁2-32通過埋設的伸縮油缸2-5實現(xiàn)伸縮運動，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；

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

鉆機安裝件2-4為圓盤狀的法蘭盤，法蘭盤上可設置回轉(zhuǎn)單元3，然后在回轉(zhuǎn)單元3上安裝鉆機，可增加鉆機在水平面的轉(zhuǎn)動，提高鉆機位置調(diào)節(jié)的靈活性；或者直接在鉆機安裝件上安裝鉆機，實現(xiàn)對鉆機位置的調(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)進行轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)鉆機角度的全方位調(diào)整。