本實(shí)用新型涉及一種鉆機(jī)，具體涉及一種用于煤礦開采的氣動(dòng)架柱式振動(dòng)鉆機(jī)。

背景技術(shù)：

鉆機(jī)是煤礦生產(chǎn)過程中必備裝備之一，主要用于在探測地質(zhì)構(gòu)造煤層、鉆探水探瓦斯孔、煤層注水孔、卸放壓力孔等。目前，煤礦井下普遍使用的是氣動(dòng)類鉆機(jī)，氣動(dòng)架柱類鉆機(jī)是以煤礦井下的壓縮空氣作為動(dòng)力源，移動(dòng)方便、安全性高。

目前，煤礦巷道中使用的氣動(dòng)類鉆機(jī)的打鉆方式主要包括氣動(dòng)鑿巖方式和回轉(zhuǎn)進(jìn)給方式。其中，氣動(dòng)鑿巖方式的回轉(zhuǎn)速度很慢，而且在沖擊時(shí)容易產(chǎn)生火花，帶來安全隱患，因此行業(yè)要求遇到煤層時(shí)嚴(yán)禁使用鑿巖機(jī)，在煤礦井下的使用中受到限制。氣動(dòng)回轉(zhuǎn)式適用于煤層鉆深孔，但在工作過程中由于地質(zhì)條件原因往往會遇到夾矸、硬巖，或本身煤層硬度比較高，這時(shí)單純的回轉(zhuǎn)給進(jìn)的動(dòng)力不足，打孔效率大大降低，不能進(jìn)行深孔作業(yè)；同時(shí)長期在這樣的環(huán)境下工作，鉆機(jī)很容易發(fā)生故障，其使用壽命也受到影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種沖鉆力大、工作效率高的氣動(dòng)架柱式振動(dòng)鉆機(jī)。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：

一種氣動(dòng)架柱式振動(dòng)鉆機(jī)，包括鉆機(jī)主體、以及通過高壓膠管與鉆機(jī)主體相連接的油霧器和消音器；所述鉆機(jī)主體包括回轉(zhuǎn)總成、導(dǎo)軌總成、立柱總成、斜支撐；

所述回轉(zhuǎn)總成包括提供回轉(zhuǎn)動(dòng)力的回轉(zhuǎn)馬達(dá)、用于減速的回轉(zhuǎn)減速箱，在回轉(zhuǎn)馬達(dá)上還設(shè)置有用于控制回轉(zhuǎn)馬達(dá)的回轉(zhuǎn)控制閥，在回轉(zhuǎn)減速箱的輸出端還依次設(shè)置水套體和振動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述振動(dòng)機(jī)構(gòu)包括殼體，以及設(shè)置在殼體內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)輪、撞輪、振動(dòng)彈簧；所述旋轉(zhuǎn)輪靠近鉆桿一側(cè)、并固定在主軸上，撞輪靠近水套體一側(cè)，通過設(shè)置在殼體內(nèi)壁上的導(dǎo)向槽與殼體相連接，并可沿導(dǎo)向槽做軸向運(yùn)動(dòng)；所述與撞輪相接觸的旋轉(zhuǎn)輪表面、與旋轉(zhuǎn)輪相接觸的撞輪表面上分別設(shè)置有互相嚙合的振動(dòng)齒；所述振動(dòng)彈簧設(shè)置在撞輪、殼體與主軸所構(gòu)成的空腔中，并套繞在主軸上；

所述導(dǎo)軌總成包括導(dǎo)軌架、行走總成；所述導(dǎo)軌架固定在立柱總成的液壓支柱上；行走總成包括提供行走動(dòng)力的行走馬達(dá)、用于減速的行走減速箱，在行走馬達(dá)上還設(shè)置用于控制行走馬達(dá)的行走控制閥；所述導(dǎo)軌架的前端還設(shè)置有用于固定鉆桿的導(dǎo)向支架；

所述立柱總成包括液壓支柱、設(shè)置在液壓支柱頂部的滑輪機(jī)構(gòu)；所述斜支撐的兩端分別鉸接于液壓支柱、導(dǎo)軌架。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)的進(jìn)氣口、行走馬達(dá)的進(jìn)氣口均與油霧器的出氣口相連通，回轉(zhuǎn)馬達(dá)的出氣口、行走馬達(dá)的出氣口均通過高壓膠管連接消音器；所述油霧器的進(jìn)氣口通過管路與壓縮氣體管道相連接。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述水套體與振動(dòng)機(jī)構(gòu)的殼體之間通過數(shù)個(gè)螺栓固定連接，螺栓處設(shè)置緊固彈墊。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述振動(dòng)機(jī)構(gòu)中，旋轉(zhuǎn)輪通過緊定螺釘固定在主軸上。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于：：所述導(dǎo)軌架水平設(shè)置，通過連接桿固定在立柱總成的液壓支柱上。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述導(dǎo)軌架上還設(shè)置有一個(gè)卡固在導(dǎo)軌架上、并能沿導(dǎo)軌實(shí)現(xiàn)行走的移動(dòng)臺；行走總成、回轉(zhuǎn)總成并排設(shè)置在移動(dòng)臺上。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述滑輪機(jī)構(gòu)包括滑輪組、鋼絲繩和吊鉤；鋼絲繩環(huán)繞在滑輪組上，其尾端連接吊鉤，吊鉤鉤掛在連接桿上。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述液壓支柱為多級套筒式結(jié)構(gòu)的單體支柱；所述斜支撐為內(nèi)外套筒式結(jié)構(gòu)，在外筒上設(shè)置有卡固銷。

由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型取得的技術(shù)進(jìn)步是：

本實(shí)用新型提供了一種氣動(dòng)架柱式振動(dòng)鉆機(jī)，以回轉(zhuǎn)馬達(dá)和振動(dòng)機(jī)構(gòu)共同為鉆桿提供動(dòng)力，沖擊力強(qiáng)，方便快捷；在煤層中鉆機(jī)以旋轉(zhuǎn)切削快速鉆進(jìn)，當(dāng)遇到夾矸、硬巖、或高硬度煤層時(shí)，自動(dòng)產(chǎn)生振動(dòng)功能，能更有效地破巖，大大提高了鉆孔效率，加快作業(yè)速度，延長設(shè)備的使用壽命；非常適用于探測地質(zhì)構(gòu)造煤層、探放水、抽放瓦斯、煤體注水、卸放壓力孔、巷道貫通超前孔、巷道錨桿支護(hù)孔及其它特殊用途。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，便于拆裝和移動(dòng)，非常方便。

本實(shí)用新型采用壓縮空氣為動(dòng)力源，轉(zhuǎn)速高、轉(zhuǎn)矩大，使用安全?；剞D(zhuǎn)總成具有正反轉(zhuǎn)功能，可實(shí)現(xiàn)鉆桿的自動(dòng)拆卸，打鉆效率更高，不易發(fā)生卡鉆；而且，結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、拆裝方便，有效降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。行走馬達(dá)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)給進(jìn)后退，打鉆退鉆更省力、更快捷，降低工作強(qiáng)度。本實(shí)用新型采用液壓立柱和斜支撐實(shí)現(xiàn)支撐，導(dǎo)軌架、液壓支柱、斜支撐構(gòu)成了穩(wěn)定的三角形結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了鉆機(jī)的穩(wěn)定性，提高鉆沖效率。油霧器和消音器通過高壓膠管與鉆機(jī)主體進(jìn)行連接，方便拆卸，便于運(yùn)輸。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的主視示意圖；

圖3為圖2的右視示意圖；

圖4為圖2的后視示意圖；

圖5為油霧器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為消音器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為回轉(zhuǎn)總成振動(dòng)機(jī)構(gòu)的剖視示意圖；

其中，11、回轉(zhuǎn)馬達(dá)，12、回轉(zhuǎn)減速箱，13、回轉(zhuǎn)控制閥，14、水套體，15、主軸，16、旋轉(zhuǎn)輪，17、撞輪，18、振動(dòng)彈簧，19、殼體，21、導(dǎo)軌架，22、連接桿，23、鎖緊螺母，24、移動(dòng)臺，25、行走馬達(dá)，26、行走減速箱，27、行走控制閥，28、導(dǎo)向支架，31、液壓支柱，32、滑輪組，33、鋼絲繩，34、吊鉤，4、斜支撐，41、卡固銷，5、油霧器，6、消音器，7、高壓膠管。

具體實(shí)施方式

下面將參考附圖來詳細(xì)說明本實(shí)用新型。

如附圖所示，一種氣動(dòng)架柱式振動(dòng)鉆機(jī)，包括鉆機(jī)主體、以及通過高壓膠管7與鉆機(jī)主體相連接的油霧器5和消音器6。鉆機(jī)主體實(shí)現(xiàn)鉆探工作，油霧器5為馬達(dá)的齒輪和軸承提供潤滑，消音器6降低馬達(dá)噪聲。

所述鉆機(jī)主體包括回轉(zhuǎn)總成、導(dǎo)軌總成、立柱總成、斜支撐4。其中，回轉(zhuǎn)總成用于為鉆桿提供工作動(dòng)力、并實(shí)現(xiàn)鉆桿的旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)軌總成用于實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)總成的前后移動(dòng)，立柱總成用于支撐回轉(zhuǎn)總成和導(dǎo)軌總成，斜支撐4用于加固支撐效果。

所述回轉(zhuǎn)總成包括提供回轉(zhuǎn)動(dòng)力的回轉(zhuǎn)馬達(dá)11、用于實(shí)現(xiàn)減速增加扭矩的回轉(zhuǎn)減速箱12，回轉(zhuǎn)馬達(dá)11與回轉(zhuǎn)減速箱12并排設(shè)置在導(dǎo)軌總成的移動(dòng)臺24上。回轉(zhuǎn)馬達(dá)11的動(dòng)力源為壓縮空氣，回轉(zhuǎn)馬達(dá)11的進(jìn)氣口通過油霧器5與煤礦井下的壓縮氣體主管道相連接，其出氣口通過高壓膠管連接消音器6；在回轉(zhuǎn)馬達(dá)11上還設(shè)置有用于控制回轉(zhuǎn)馬達(dá)11的回轉(zhuǎn)控制閥13。所述回轉(zhuǎn)減速箱12設(shè)置在回轉(zhuǎn)馬達(dá)11的前方，其內(nèi)部設(shè)置有齒輪減速機(jī)構(gòu)。在回轉(zhuǎn)減速箱12的動(dòng)力輸出端依次設(shè)置有環(huán)繞在主軸15上的水套體14和振動(dòng)機(jī)構(gòu)，振動(dòng)機(jī)構(gòu)前端連接鉆桿；振動(dòng)機(jī)構(gòu)用于實(shí)現(xiàn)振動(dòng)沖擊，水套體14用于通水排渣、冷卻鉆頭。

所述振動(dòng)機(jī)構(gòu)包括殼體19，以及設(shè)置在殼體19內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)輪16、撞輪17、振動(dòng)彈簧18。旋轉(zhuǎn)輪16靠近鉆桿一側(cè)，通過緊定螺釘固定在主軸15上；撞輪17設(shè)置在旋轉(zhuǎn)輪16右側(cè)，通過設(shè)置在殼體19內(nèi)壁上的數(shù)個(gè)用于移動(dòng)限位的導(dǎo)向槽與殼體19相連接，并在外力作用下可沿導(dǎo)向槽做軸向運(yùn)動(dòng)。所述旋轉(zhuǎn)輪16的右端面、撞輪17左端面上分別設(shè)置有互相嚙合的振動(dòng)齒，旋轉(zhuǎn)輪16、撞輪17通過振動(dòng)齒嚙合實(shí)現(xiàn)同步運(yùn)動(dòng)。所述振動(dòng)彈簧18設(shè)置在撞輪17、殼體19與主軸15所包圍成的空腔中，振動(dòng)彈簧18套在主軸15上，其右端靠主軸15的軸肩限位，其左端靠撞輪17的右端面限位。當(dāng)回轉(zhuǎn)馬達(dá)11運(yùn)行時(shí)，回轉(zhuǎn)馬達(dá)11的主軸15旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)輪16在主軸15的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，撞輪17在旋轉(zhuǎn)輪16的嚙合推動(dòng)下，沿主軸15向水套體方向移動(dòng)，壓縮振動(dòng)彈簧18；當(dāng)振動(dòng)彈簧18壓縮到最大時(shí)，彈簧彈出，沖擊撞輪17、旋轉(zhuǎn)輪16、并最終沖擊到鉆桿上，依靠振動(dòng)彈簧18的彈力和交叉排列的振動(dòng)齒在回轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)沖擊，增加鉆機(jī)動(dòng)力。

所述水套體14與振動(dòng)機(jī)構(gòu)殼體19之間通過數(shù)個(gè)螺栓實(shí)現(xiàn)固定連接，螺栓處設(shè)置彈墊。所述水套體14上設(shè)置有冷水進(jìn)口，冷水進(jìn)口處設(shè)置有用于密封的組合墊圈；冷水進(jìn)入水套體14、沿主軸15流入鉆桿，將回轉(zhuǎn)切削下來的煤渣、矸石等反沖出來，保證鉆桿正常運(yùn)行。所述水套體14與回轉(zhuǎn)減速箱12相接觸的端面上設(shè)置有唇形密封圈；水套體14與主軸15之間還設(shè)置有Y型密封圈。

所述導(dǎo)軌總成包括導(dǎo)軌架21和行走總成。所述導(dǎo)軌架21水平設(shè)置，通過連接桿22固定在立柱總成的液壓支柱31上，通過鎖緊螺母23進(jìn)行鎖死；松開鎖緊螺母23，導(dǎo)軌架21可以連接桿22為軸實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)、調(diào)整鉆孔的角度。導(dǎo)軌架21上設(shè)置有一個(gè)卡固在導(dǎo)軌架21上、并能沿導(dǎo)軌實(shí)現(xiàn)行走的移動(dòng)臺24，導(dǎo)軌中設(shè)置有齒條，通過齒輪齒條傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)臺24沿導(dǎo)軌的行走。所述行走總成固定在移動(dòng)臺24上，與回轉(zhuǎn)總成并排設(shè)置。行走總成包括提供行走動(dòng)力的行走馬達(dá)25、用于實(shí)現(xiàn)減速的行走減速箱26。所述行走馬達(dá)25的動(dòng)力源為壓縮空氣，行走馬達(dá)25的進(jìn)氣口通過油霧器5與煤礦井下的壓縮氣體管道相連接，其出氣口通過高壓膠管連接消音器6；在行走馬達(dá)25上還設(shè)置用于控制行走馬達(dá)25的行走控制閥27。所述行走減速箱26設(shè)置在回轉(zhuǎn)馬達(dá)11下方，內(nèi)設(shè)置有齒輪減速機(jī)構(gòu)。所述導(dǎo)軌架21的前端還設(shè)置有用于固定鉆桿的導(dǎo)向支架28，鉆桿穿過導(dǎo)向支架28、與回轉(zhuǎn)馬達(dá)11的主軸15固定，保證在鉆沖過程中鉆桿不歪曲、不偏移，鉆桿回轉(zhuǎn)擺動(dòng)小，更好的認(rèn)孔，鉆孔位置恒定。

所述立柱總成包括液壓支柱31和滑輪機(jī)構(gòu)，所述液壓支柱31豎直設(shè)置，在坑道之間實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定支撐。液壓支柱31為單體支柱，采用多級套筒式結(jié)構(gòu)，可通過手把按壓實(shí)現(xiàn)伸縮、以滿足不同高度坑道的支撐要求，操作簡單方便。所述滑輪機(jī)構(gòu)設(shè)置在液壓支柱31的頂部，包括滑輪組32、鋼絲繩33和吊鉤34，鋼絲繩33環(huán)繞在滑輪組32上，其尾端連接吊鉤34，吊鉤34鉤掛在連接桿22上。通過滑輪機(jī)構(gòu)，可以輕松將導(dǎo)軌架21提升到行程內(nèi)的任何高度，控制鉆機(jī)水平打孔的高度，降低工人工作強(qiáng)度。

所述斜支撐4一端鉸接在液壓支柱31的下部，另一端鉸接在導(dǎo)軌架21上，使導(dǎo)軌架21、液壓支柱31、斜支撐4構(gòu)成了穩(wěn)定的三角形結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了鉆機(jī)的穩(wěn)定性，提高鉆沖效率。所述斜支撐4為內(nèi)外套筒式結(jié)構(gòu)，在外筒上設(shè)置卡固銷41；松開卡固銷41，內(nèi)外套筒可相對滑動(dòng)、調(diào)節(jié)斜支撐4的長度，卡緊卡固銷41，內(nèi)外套筒間實(shí)現(xiàn)固定。通過調(diào)整斜支撐4的長度，可以調(diào)整導(dǎo)軌架21的角度，從而調(diào)整鉆機(jī)的鉆孔角度。

如圖5所示，油霧器5的進(jìn)氣口位于左端、出氣口位于右端；進(jìn)氣口與壓縮氣體管道相連接，出氣口分別通過高壓膠管7與回轉(zhuǎn)馬達(dá)11的進(jìn)氣口、行走馬達(dá)25的進(jìn)氣口連接。在壓縮空氣作用下，將霧化后的潤滑油送入馬達(dá)，實(shí)現(xiàn)對馬達(dá)齒輪及軸承的潤滑，使設(shè)備實(shí)現(xiàn)靈活運(yùn)轉(zhuǎn)。油霧器5容量大，并可調(diào)節(jié)出油量大小，滿足不同的使用要求。

如圖6所示，消音器6的進(jìn)氣口分別通過高壓膠管7與回轉(zhuǎn)馬達(dá)11的出氣口、行走馬達(dá)25的出氣口相連，有效降低馬達(dá)工作噪聲，使其噪聲分貝符合安全生產(chǎn)的要求，并避免影響工人身心健康。

本實(shí)用新型的工作過程為：

工作時(shí)，首先根據(jù)坑道高度的要求，調(diào)節(jié)液壓支柱和斜支撐，使鉆機(jī)穩(wěn)定支撐。然后，操作回轉(zhuǎn)控制閥，打開回轉(zhuǎn)馬達(dá)使回轉(zhuǎn)總成工作；再操作行走控制閥，打開行走馬達(dá)，使其進(jìn)給或回退，與回轉(zhuǎn)總成相連的鉆桿在回轉(zhuǎn)馬達(dá)和振動(dòng)機(jī)構(gòu)的共同作用下，實(shí)現(xiàn)鉆探打孔。

當(dāng)需要打斜孔時(shí)，松開導(dǎo)軌架的鎖緊螺母、斜支撐的卡固銷，通過調(diào)整斜支撐的長度來調(diào)整導(dǎo)軌架的角度，從而實(shí)現(xiàn)斜孔的打孔。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，凡依本實(shí)用新型申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本實(shí)用新型的涵蓋范圍。