矿用钻机及其吸尘罩和除尘装置的制作方法

文档序号:14907346发布日期:2018-07-10 22:25阅读:324来源:国知局

本发明涉及矿用设备技术领域,特别涉及一种矿用钻机的吸尘罩、一种和一种矿用钻机的除尘装置和一种矿用钻机。



背景技术:

煤矿井下钻孔是瓦斯抽放和煤层注水的常用技术,其分为湿式钻孔和干式钻孔。目前干式钻孔一般采用压缩空气做循环介质,将钻孔产生的粉尘沿钻杆和孔壁间隙吹出,产生的粉尘浓度很高,极大地污染巷道作业空间以及工作面,对作业人员身体健康造成严重影响,作业环境乌烟瘴气存在着安全隐患。

目前,相关技术中通过设置集尘罩进行干式打钻除尘,然而设置集尘罩后影响对钻孔情况的观察,影响打钻工作正常进行,并且对于集尘罩位置的确定和设置均较为麻烦,除尘效果也不够好。



技术实现要素:

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种矿用钻机的吸尘罩,能够有效去除打钻工作所产生的粉尘,结构简单,便于操作和使用。

本发明的第二个目的在于提出一种矿用钻机的除尘装置。

本发明的第三个目的在于提出一种矿用钻机。

为达到上述目的,本发明第一方面实施例提出的矿用钻机的吸尘罩,包括:锥形外罩和柱形外罩,所述锥形外罩的顶部开口与所述柱形外罩一端开口相配合,所述柱形外罩的侧壁开口作为所述吸尘罩的出尘口,所述锥形外罩沿圆锥母线方向开设第一缺口;锥形内挡板,所述锥形内挡板对应设置在所述锥形外罩之内,所述锥形内挡板在与所述第一缺口的对应位置处开设第二缺口,所述锥形内挡板的底部开口小于所述锥形外罩的底部开口,在所述锥形内挡板的底部开口与所述锥形外罩的底部开口之间形成第一吸尘口,所述锥形内挡板的侧壁上开设至少一个第二吸尘口;第一封堵件,所述第一封堵件与所述柱形外罩的另一端开口相配合,所述第一封堵件上开设第一钻杆连接口,其中,所述矿用钻机的钻杆穿过所述第一钻杆连接口,以将所述吸尘罩穿设在所述钻杆上。

根据本发明实施例的矿用钻机的吸尘罩,通过在锥形外罩内设置锥形内挡板,并在锥形外罩和锥形内挡板上开设缺口、在锥形内挡板上开设吸尘口,以及在封堵柱形外罩的第一封堵件上设置用以将吸尘罩穿设在钻杆上的钻杆连接口,能够有效去除打钻工作所产生的粉尘,结构简单,便于操作和使用。

另外,根据本发明上述实施例提出的矿用钻机的吸尘罩还可以具有如下附加的技术特征:

进一步地,所述的矿用钻机的吸尘罩还包括:第二封堵件,所述第二封堵件与所述锥形内挡板的顶部开口相配合,所述第二封堵件上开设第二钻杆连接口,其中,所述矿用钻机的钻杆穿过所述第一钻杆连接口和所述第二钻杆连接口,以将所述吸尘罩穿设在所述钻杆上。

根据本发明的一个实施例,所述第一缺口或所述第二缺口两侧的圆锥母线之间的夹角为165°~180°。

根据本发明的一个实施例,所述第一封堵件和所述第二封堵件均包括:连接轴承;设置在所述连接轴承内圈内壁与所述钻杆之间的钻杆填充物;环形封堵板,所述环形封堵板的外环用于与所述柱形外罩的另一端开口或所述锥形内挡板的顶部开口相接,以封堵所述柱形外罩的另一端开口或所述锥形内挡板的顶部开口;减震材料,所述减震材料设置在所述连接轴承外圈外壁与所述环形封堵板的内环之间。

根据本发明的一个实施例,所述锥形内挡板和所述锥形外罩之间通过挡板连接轴进行连接。

为达到上述目的,本发明第二方面实施例提出的矿用钻机的除尘装置,包括:本发明第一方面实施例提出的吸尘罩;连接移动机构,所述连接移动机构分别与所述吸尘罩和所述矿用钻机的滑道相连;除尘设备,所述除尘设备通过第一除尘导管与所述吸尘罩的出尘口相连。

根据本发明实施例的矿用钻机的除尘装置,不仅能够有效去除打钻工作所产生的粉尘,还能够进一步提高操作和使用的方便性。

另外,根据本发明上述实施例提出的矿用钻机的除尘装置还可以具有如下附加的技术特征:

根据本发明的一个实施例,所述连接移动机构包括:第一固定轴,所述第一固定轴具有弯折部,所述第一固定轴的一端与所述柱形外罩的侧壁上的固定端相连;伸缩杆,所述伸缩杆的一端与所述第一固定轴的另一端相连;第二固定轴,所述第二固定轴的一端与所述伸缩杆的另一端相连,所述第二固定轴的另一端与所述矿用钻机的滑道相连。

根据本发明的一个实施例,所述矿用钻机包括钻机回转器,所述钻机回转器在运转时带动所述钻杆钻进以进行打钻工作,所述除尘设备包括:旋风除尘器,所述旋风除尘器的进风口通过所述第一除尘导管与所述出尘口相连;抽风机,所述抽风机的吸风口通过第二除尘导管与所述旋风除尘器的出风口相连接,所述抽风机通过传动机构与所述钻机回转器进行动力连接,其中,所述钻机回转器在运转时带动所述抽风机运转,以将所述吸尘罩处所述钻杆钻进所产生的含尘空气抽至所述旋风除尘器中进行除尘,并将除尘后的空气抽至所述抽风机以便通过所述抽风机的排风口排出。

进一步地,所述除尘设备还包括:变速箱,所述变速箱的输入轴通过传动机构与所述钻机回转器进行动力连接,所述变速箱的输出轴与所述抽风机进行动力连接,所述变速箱用于调节所述抽风机的转速。

为达到上述目的,本发明第三方面实施例提出的矿用钻机,包括本发明第二方面实施例提出的矿用钻机的除尘装置。

根据本发明实施例的矿用钻机,能够有效去除打钻工作所产生的粉尘,并且操作和使用的方便性较高。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过对本发明的实践了解到。

附图说明

图1为根据本发明一个实施例的包括吸尘罩的矿用钻机的结构示意图;

图2为根据本发明一个实施例的吸尘罩的的结构示意图;

图3为根据本发明一个实施例的封堵件的结构示意图;

图4为根据本发明一个实施例包括除尘设备的矿用钻机的结构示意图。

附图标记:

吸尘罩1、钻杆2、连接移动机构3、除尘设备4、滑道5、钻机回转器6、钻杆夹持器7,

锥形外罩10、柱形外罩20、锥形内挡板30、第一封堵件40、第二封堵件50,

挡板连接轴11、第一除尘导管12、第二除尘导管13、第一吸尘口31、第二吸尘口32、第一钻杆连接口41、第二钻杆连接口51,

连接轴承01、钻杆填充物02、环形封堵板03、减震材料04,

第一固定轴001、伸缩杆002、第二固定轴003,

旋风除尘器100、抽风机200、传送带210、除尘滤网300。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图来描述本发明实施例的矿用钻机及其吸尘罩和除尘装置。

如图1和图2所示,本发明实施例的矿用钻机的吸尘罩1,包括锥形外罩10、柱形外罩20、锥形内挡板30和第一封堵件40。

其中,锥形外罩10的顶部开口与柱形外罩20一端开口相配合,柱形外罩20的侧壁开口作为吸尘罩1的出尘口,锥形外罩10沿圆锥母线方向开设第一缺口;锥形内挡板30对应设置在锥形外罩10之内,锥形内挡板30在与第一缺口的对应位置处开设第二缺口,锥形内挡板30和锥形外罩10之间通过挡板连接轴11进行连接,锥形内挡板30的底部开口小于锥形外罩30的底部开口,在锥形内挡板30的底部开口与锥形外罩10的底部开口之间形成第一吸尘口31,锥形内挡板30的侧壁上开设至少一个第二吸尘口32;第一封堵件40与柱形外罩20的另一端开口相配合,第一封堵件40上开设第一钻杆连接口41,其中,矿用钻机的钻杆2穿过第一钻杆连接口41,以将吸尘罩1穿设在钻杆2上。

进一步地,如图1和图2所示,矿用钻机的吸尘罩1还可包括第二封堵件50,第二封堵件50与锥形内挡板30的顶部开口相配合,第二封堵件50上开设第二钻杆连接口51,其中,矿用钻机的钻杆2穿过第一钻杆连接口41和第二钻杆连接口51,以将吸尘罩1穿设在钻杆2上。

其中,如图2所示,第一缺口或第二缺口两侧的圆锥母线之间的夹角为165°~180°,优选为165°。

在本发明的一个实施例中,如图3所示,第一封堵件40和第二封堵件50均包括:连接轴承01;设置在连接轴承01内圈内壁与钻杆2之间的钻杆填充物02;环形封堵板03,环形封堵板03的外环用于与柱形外罩20的另一端开口或锥形内挡板30的顶部开口相接,以封堵柱形外罩20的另一端开口或锥形内挡板30的顶部开口;减震材料04,减震材料04设置在连接轴承01外圈外壁与环形封堵板03的内环之间。

在矿用钻机进行打钻工作时,钻孔内压风将粉尘从孔内喷出,并在巷道风流的影响下,粉尘流向偏向巷道风流下风向,吸尘罩1布置在其风流下风向,缺口迎风,粉尘可通过第一吸尘口31和第二吸尘口32吸入,并经过锥形内挡板30与锥形外罩10之间的空腔、柱形外罩20内的空腔,由出尘口排出,能够实现更好的吸尘效果。

上述结构中第二吸尘口32的形状和比例可根据实际应用需求进行设计,能够实现良好的吸尘效果。

吸尘罩1上的第一缺口和第二缺口,可使打钻口处的块状颗粒受重力影响,从缺口处自然下落,并且通过该缺口可以方便作业者观察吸尘罩1处的粉尘流动和钻孔排渣情况。

钻杆2与连接轴承01之间的连接处是通用化设计,可以适用于不同规格钻杆2的矿用钻机。钻杆2与吸尘罩1之间的减震材料04如海绵垫可以应对作业过程中产生的振动,从而减少对钻头的损伤,提高矿用钻机的整体寿命。

根据本发明实施例的矿用钻机的吸尘罩,通过在锥形外罩内设置锥形内挡板,并在锥形外罩和锥形内挡板上开设缺口、在锥形内挡板上开设吸尘口,以及在封堵柱形外罩的第一封堵件上设置用以将吸尘罩穿设在钻杆上的钻杆连接口,能够有效去除打钻工作所产生的粉尘,结构简单,便于操作和使用。

对应上述实施例,本发明还提出一种矿用钻机的除尘装置。

如图1所示,本发明实施例的矿用钻机的除尘装置,包括上述实施例的吸尘罩1、连接移动机构3和除尘设备4。

其中,连接移动机构3分别与吸尘罩1和矿用钻机的滑道5相连;除尘设备4通过第一除尘导管12与吸尘罩1的出尘口相连。

进一步地,如图1所示,接移动机构3包括:第一固定轴001、伸缩杆002和第二固定轴003。其中,第一固定轴001具有弯折部,第一固定轴001的一端与柱形外罩20的侧壁上的固定端相连;伸缩杆002的一端与第一固定轴001的另一端相连;第二固定轴003的一端与伸缩杆002的另一端相连,第二固定轴003的另一端与矿用钻机的滑道5相连。

在本发明的实施例中,伸缩杆002与钻杆2平行设置,通过伸缩杆002的伸展与收缩,可使吸尘罩1在钻杆2上滑动,从而便于根据钻杆2的钻进和实际的除尘需求改变吸尘罩1的位置。

在本发明的一个具体实施例中,在矿用钻机进行打钻工作时,可执行以下步骤:

a、调整吸尘罩1的布置方向,将吸尘罩1布置在巷道风流的下风向,缺口迎风。

b、调节伸缩杆002,将吸尘罩1调节至距打钻口0.5m左右位置。极端情况下可以将吸尘罩1贴合在工作壁面上,从而达到更好的除尘效果。

c、打钻过程中,打钻口处的块状颗粒由于重力影响,从吸尘罩1的缺口部分自然下落。即块状颗粒不进入吸尘罩1内,块状颗粒不会造成粉尘污染。

d、打钻口处喷出大量的小颗粒粉尘,这些粉尘经由吸尘口31和32被吸入吸尘罩1的空腔;

e、粉尘在吸尘罩1的空腔内由于负压影响从出尘口进入除尘设备,最终被清理除去。除尘设备可产生负压,下面实施例将对此作进一步阐述。

在上述打钻工作过程中,作业人员可以通过吸尘罩1上大小为165°的缺口观察粉尘流动和钻孔排渣情况,从而可以在打钻工作时进行及时的调整。

另外,当打钻工作产生的粉尘量大、浓度大、速度大时,可以将吸尘罩1锥形内挡板30处的第二封堵件50拆卸下来,从而增大吸尘面积,从而达到更好的除尘效果。

进一步地,如图4所示,本发明实施例的矿用钻机可包括钻机回转器6和钻杆夹持器7,钻杆夹持器7用以加持钻杆2以限定钻杆2沿自身长度方向钻进,钻机回转器6在运转时带动钻杆2钻进以进行打钻工作。本发明实施例的除尘设备包括旋风除尘器100和抽风机200。其中,旋风除尘器100的进风口通过第一除尘导管12与吸尘罩1的出尘口相连,第一除尘导管12与出尘口可通过法兰连接,抽风机200的吸风口通过第二除尘导管13与旋风除尘器100的出风口相连接,抽风机200通过传动机构与钻机回转器6进行动力连接。在矿用钻机启动工作时,钻机回转器6在运转时带动抽风机200运转,以将吸尘罩1处钻杆2钻进所产生的含尘空气抽至旋风除尘器100中进行除尘,并将除尘后的空气抽至抽风机200以便通过抽风机200的排风口排出。

在本发明的一个实施例中,传动机构可包括传送带或齿轮。

参照图4,下面以传动机构包括传送带210为例来说明除尘设备的工作过程。在矿用钻机启动并向煤壁内钻孔作业时,钻机回转器6在运转带动钻杆2的同时,还可通过传送带带动抽风机200中的风轮转动,风轮转动所产生的负压可为旋风除尘器100提供气流旋转动力,负压传递至吸尘罩1处可抽吸钻孔口处的含尘空气。当含尘空气进入旋风除尘器100时,气流将由直线运动变为圆周运动,即可形成旋转气流。旋转气流的绝大部分沿旋风除尘器100的器壁呈螺旋形向下、朝旋风除尘器100的锥体流动。含尘气体在旋转过程中产生离心力,将重度大于气体的尘粒甩向器壁。尘粒一旦与器壁接触,便失去惯性力而靠入口速度的动量和向下的重力沿器壁表面下落,进入旋风除尘器100的排灰管。呈螺旋形向下的旋转气流在到达锥体时,因锥体形的收缩而向旋风除尘器100中心靠拢。当旋转气流到达锥体下端某一位置时,即可以同样的旋转方向从旋风除尘器100中部,由下反转而上,继续作螺旋形流动,并经旋风除尘器100的出风口进入抽风机200,最终经抽风机200的排风口排出。

由此,不仅能够保证除尘效果,优化打钻工作的工作环境,提高打钻工作的安全性,还能够简化矿用钻机的结构,从而提高钻用矿机的灵活性和使用方便性。

上述的通过旋风除尘器进行除尘的过程可有效除去含尘空气中大粒径粉尘(例如直径大于5μm的煤尘),实际上在含尘空气中还包括部分小粒径的呼吸性粉尘(例如直径小于5μm的粉尘)。为有效去除该呼吸性粉尘,在本发明的一个实施例中,如图4所示,除尘设备还可包括除尘滤网300,除尘滤网300可设置在抽风机200的排风口处,除尘滤网300可用于对抽风机200的排风口排出的空气进行过滤。

由此,在经旋风除尘器的一级净化和除尘滤网的二级净化后,可将完全净化的空气排出,除尘效果较佳。

进一步地,本发明实施例的除尘设备还可包括变速箱。变速箱的输入轴可通过传动机构(包括例如传送带与齿轮等)与钻机回转器6进行动力连接,变速箱的输出轴可与抽风机200进行动力连接,变速箱可用于调节抽风机200的转速。通过调节抽风机200的转速,能够产生不同大小的负压和抽风风量,从而便于根据打钻所产生的粉尘的量改变除尘量。应当理解,由于钻机回转器6是用以带动钻杆2钻进以进行打钻工作的,在进行打钻工作时,钻机回转器6的转速一般是根据钻杆2的转速需求或钻进力度需求来进行调节的,而不适于根据除尘量的需求进行调节。鉴于此,通过设置具有多个档位的变速箱,当变速箱切换至不同的档位时,能够改变抽风机200的转速,从而调节除尘量。由此,通过在除尘设备中设置变速箱,能够使本发明实施例的矿用钻机适用于多种场合。

另外需要说明的是,在本发明的其他实施例中,旋风除尘器可为多个,多个旋风除尘器并联连接在吸尘罩与抽风机之间,即每个旋风除尘器的进风口通过除尘导管与吸尘罩相连接,每个旋风除尘器的出风口通过除尘导管与抽风机的吸风口相连接。由此,通过多个旋风除尘器同时工作,能够进一步提高除尘效果。

根据本发明实施例的矿用钻机的除尘装置,不仅能够有效去除打钻工作所产生的粉尘,还能够进一步提高操作和使用的方便性。

在矿用钻机上设置上述实施例的矿用钻机的吸尘罩和除尘装置,能够实现矿用钻机的打钻除尘一体化,当一处打钻完成后可以直接将吸尘罩、除尘设备连同矿用钻机本体一起移动至下一工作点,从而能够大大提高井下工作效率。

对应上述实施例,本发明还提出一种矿用钻机。

本发明实施例的矿用钻机,包括本发明上述实施例提出的矿用钻机的除尘装置,其具体的实施方式可参照上述实施例,为避免冗余,在此不再赘述。

根据本发明实施例的矿用钻机,能够有效去除打钻工作所产生的粉尘,并且操作和使用的方便性较高。

在本发明的描述中,需要理解的是,除非另有明确的规定和限定,“多个”的含义是两个或两个以上。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

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