一种可自动调节顶进推力的智能气动顶锚杆钻的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种可自动调节顶进推力的智能气动顶锚杆钻机，包括钻头、钻杆、传动装置、设置在主机壳体内部的钻杆气动马达、可伸缩气腿；可自动调节顶进推力的智能气动顶锚杆钻机的侧面还设置有操纵臂、气动阀门、连通气动阀门的进气管路以及安装在操纵臂上的指示灯和控制按钮；其中：钻杆的一端与钻头固定连接，另一端传动装置之间设置的连接套固定；钻杆气动马达用于驱动传动装置进而带动与传动装置同轴固定连接的钻杆和钻头旋转钻孔；可伸缩气腿与主机壳体固定连接，主机壳体还与内部的钻杆气动马达固定连接；控制按钮与气动阀门电连接，气动阀门与可伸缩气腿电连接。
【专利说明】一种可自动调节顶进推力的智能气动顶锚杆钻机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及钻井孔装备领域，尤其涉及一种可自动调节顶进推力的智能气动顶锚杆钻机。
【背景技术】
[0002]在钻井作业中，顶锚杆钻机通常用于煤矿巷道顶部围岩的钻孔作业。顶锚杆钻机既可进行锚杆钻孔作业，还可进行锚杆树脂锚固剂的搅拌工作；同时，也可实现锚杆螺母的安装拧紧、对锚杆施加预紧力工作。
[0003]在现有技术中，常规顶锚杆钻机的钻头进给速率固定不变。对于煤矿巷道顶板岩层来说，大都为沉积岩，每层岩层岩性差异较大，如果在钻进过程中遇到不同岩层时都采用相同进给速率，这样造成钻机钻进的灵活性大大降低。例如，在遇到坚硬难钻的岩层时，采用较快的进给速率，就会造成钻机与岩层之间的相互作用力增大，进而造成钻头磨损较快，钻机损坏的风险性加大；而遇到较松软易钻的岩层时，采用较为保守的进给速率，则会花费相对较长的时间，不能提闻钻进效率。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于提供一种可自动调节顶进推力的智能气动顶锚杆钻机，以解决上述问题。
[0005]为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的:
[0006]本实用新型提供了一种可自动调节顶进推力的智能气动顶锚杆钻机，所述可自动调节顶进推力的智能气动顶锚杆钻机自上而下依次包括钻头、钻杆、传动装置、设置在主机壳体内部的钻杆气动马达、可伸缩气腿；所述可自动调节顶进推力的智能气动顶锚杆钻机的侧面还设置有操纵臂、气动阀门、连通所述气动阀门的进气管路以及安装在所述操纵臂上的指不灯和控制按钮；其中:
[0007]所述钻杆的一端与所述钻头固定连接，另一端所述传动装置之间设置的连接套固定;
[0008]所述钻杆气动马达用于驱动所述传动装置进而带动与所述传动装置同轴固定连接的所述钻杆和钻头旋转钻孔；
[0009]所述可伸缩气腿与主机壳体固定连接，所述主机壳体还与内部的钻杆气动马达固定连接；所述控制按钮与所述气动阀门电连接，所述气动阀门与所述可伸缩气腿电连接。
[0010]较佳地，所述可伸缩气腿为气缸。
[0011]较佳地，所述操纵臂位于远离所述可伸缩气腿的另一侧。
[0012]较佳地，连通所述气动阀门的进气管路还与压力罐连通。
[0013]与现有技术相比，本实用新型实施例的优点在于:
[0014]本实用新型提供的一种可自动调节顶进推力的智能气动顶锚杆钻机，分析上述结构原理可知:其上述结构的布局和构造更加合理，在使用过程中，当发现当前围岩地层为坚硬岩层时，可通过控制按钮调节进气管路的进气量(减少进气量)，通常来讲当进气管路的进气量降低后，其驱动可伸缩气腿的向前伸长推进的距离小速度慢，进而减少钻机钻头触碰坚硬岩层的作用力；慢慢的进给速率将会减少钻头的磨损，保证钻机的使用寿命；
[0015]相反，在发现当前围岩地层为松散岩层时，可通过控制按钮调节进气管路的进气量(增加进气量)，通常来讲当进气管路的进气量增加低后，其驱动可伸缩气腿的向前伸长推进的距离大进给速度快，进而适当地增加了钻井作业效果，此时可提高推进速率以提高钻机的钻孔效率。调节气腿的伸缩，使得钻机钻头与岩层之间保持一定大小的相互作用力，维持正常接触状态进行钻进作用。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型实施例一提供的可自动调节顶进推力的智能气动顶锚杆钻机的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。
[0018]实施例一
[0019]参见图1，本实用新型实施例一提供了一种可自动调节顶进推力的智能气动顶锚杆钻机，所述可自动调节顶进推力的智能气动顶锚杆钻机自上而下依次包括钻头1、钻杆
2、传动装置3、设置在主机壳体内部的钻杆气动马达4、可伸缩气腿5 ;所述可自动调节顶进推力的智能气动顶锚杆钻机的侧面还设置有操纵臂6、气动阀门7、连通所述气动阀门7的进气管路8以及安装在所述操纵臂6上的指示灯9和控制按钮10 ;其中:
[0020]所述钻杆2的一端与所述钻头I固定连接，所述钻杆2的另一端所述传动装置3之间设置的连接套固定；
[0021]所述钻杆气动马达4用于驱动所述传动装置3进而带动与所述传动装置3同轴固定连接的所述钻杆2和钻头I旋转钻孔；
[0022]所述可伸缩气腿5与主机壳体固定连接，所述主机壳体还与内部的钻杆气动马达固定连接；所述控制按钮与所述气动阀门电连接，所述气动阀门与所述可伸缩气腿电连接。
[0023]较佳地，所述可伸缩气腿5为气缸。
[0024]较佳地，所述操纵臂6位于远离所述可伸缩气腿的另一侧。
[0025]需要说明的是，由于可伸缩气腿需要进行伸缩运动，其需要占用一定的使用空间，而且从安全角度考虑操纵臂也应该位于远离可伸缩气腿的另一侧，保障在工作人员在使用控制按钮时更加安全。
[0026]较佳地，连通所述气动阀门的进气管路还与压力罐连通。
[0027]其上述结构的布局和构造更加合理，在使用过程中，当发现当前围岩地层为坚硬岩层时，可通过控制按钮调节进气管路的进气量(减少进气量)，通常来讲当进气管路的进气量降低后，其驱动可伸缩气腿的向前伸长推进的距离小速度慢，进而减少钻机钻头触碰坚硬岩层的作用力；慢慢的进给速率将会减少钻头的磨损，保证钻机的使用寿命；
[0028]相反，在发现当前围岩地层为松散岩层时，可通过控制按钮调节进气管路的进气量(增加进气量)，通常来讲当进气管路的进气量增加低后，其驱动可伸缩气腿的向前伸长推进的距离大进给速度快，进而适当地增加了钻井作业效果，此时可提高推进速率以提高钻机的钻孔效率。调节气腿的伸缩，使得钻机钻头与岩层之间保持一定大小的相互作用力，维持正常接触状态进行钻进作用。
[0029]在实用新型一个优选的实施方式，关于如何判断当前围岩地层的质量和类型，还可以通过压力传感器11和中央控制器12进行判断(该技术内容属于公知常用技术，对此不再一一赘述)；位于顶锚杆钻机钻杆上的压力传感器采集顶锚杆钻机的推进压力，根据推进压力判断当前围岩地层，当顶进推力过大时表明当前岩层为坚硬岩层，此时为保护钻机应降低推进速率以保护钻机；当推进速率过小时标明当前岩层为松散岩层，此时可提高推进速率以提高钻机的钻孔效率。中央控制器通过控制可伸缩气腿的进气阀门来控制气腿的伸缩，进而控制钻机的推进速率。中央控制器根据顶进推力状态来自动调节气腿的伸缩，使得钻机钻头与岩层之间保持一定大小的相互作用力，也即钻机的顶进推力。
[0030]在本实用新型实施例提供的可自动调节顶进推力的智能气动顶锚杆钻机，对钻井液以及钻井过程中产生的岩屑进行处理以及回收利用，可以有效地避免由于钻井排放的岩屑和废液混合物造成的环境污染问题，减少了土地占用，同时可以节约钻井液材料和钻井作业成本。
[0031]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种可自动调节顶进推力的智能气动顶锚杆钻机，其特征在于，所述可自动调节顶进推力的智能气动顶锚杆钻机自上而下依次包括钻头、钻杆、传动装置、设置在主机壳体内部的钻杆气动马达、可伸缩气腿；所述可自动调节顶进推力的智能气动顶锚杆钻机的侧面还设置有操纵臂、气动阀门、连通所述气动阀门的进气管路以及安装在所述操纵臂上的指示灯和控制按钮；其中: 所述钻杆的一端与所述钻头固定连接，另一端所述传动装置之间设置的连接套固定；所述钻杆气动马达用于驱动所述传动装置进而带动与所述传动装置同轴固定连接的所述钻杆和钻头旋转钻孔； 所述可伸缩气腿与主机壳体固定连接，所述主机壳体还与内部的钻杆气动马达固定连接；所述控制按钮与所述气动阀门电连接，所述气动阀门与所述可伸缩气腿电连接。
2.如权利要求1所述的可自动调节顶进推力的智能气动顶锚杆钻机，其特征在于， 所述可伸缩气腿为气缸。
3.如权利要求1所述的可自动调节顶进推力的智能气动顶锚杆钻机，其特征在于， 所述操纵臂位于远离所述可伸缩气腿的另一侧。
4.如权利要求1所述的可自动调节顶进推力的智能气动顶锚杆钻机，其特征在于， 连通所述气动阀门的进气管路还与压力罐连通。
【文档编号】E21B3/02GK203978271SQ201420423422
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年7月29日 优先权日:2014年7月29日
【发明者】吴宇, 曹晓华, 马利军, 刘蕾 申请人:江苏中矿立兴能源科技有限公司