本发明涉及矿层钻孔探测技术领域，具体为一种探水探瓦斯钻机。
背景技术：
在煤矿采掘过程中，为了探测煤层中的水和瓦斯的储存状态，通常采用探水探瓦斯钻机在采掘工作面钻孔，市面上常见的钻机主要由电动机、减速箱、机架、立柱和钻具五部分组成，工作原理是采用电机驱动通过减速机构带动钻具旋转来进行钻孔，为实现多角度钻孔通常采用复杂的导向控制结构，由于岩层内部结构复杂，目前所常用的探水探瓦斯钻机存在如下缺陷：1、钻头在钻孔过程中如果遇到突发坚硬的岩石时，钻机没有安全防过载装置，容易出现电机过热产生电机烧坏或崩齿现象，2、当钻头在向前进给钻孔时，电机钻速为单一转速，无法提高钻头的攻坚动力，从而降低钻孔效率，3、钻头的进给方向只能实现单一方向和单一平面角度方向钻孔，而且结构复杂，同时电机采用直接驱动钻头，这样会导致电机频发震动而出现损坏现象，因此本发明提供一种探水探瓦斯钻机。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种探水探瓦斯钻机，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种探水探瓦斯钻机，包括支撑架体、驱动电机、差速机组和控制箱，所述驱动电机设置在支撑架体上，所述差速机组设置在驱动电机上，所述差速机组包括差速机、负载导向控制器和钻头，所述差速机包括固定架套、差速驱动轮组，差速从动轮和输入驱动轮，所述差速驱动轮组上设有驱动锥齿轮，所述驱动锥齿轮上设有驱动主轴，所述驱动锥齿轮的另一侧设有矩形架，所述矩形架的内侧设有回转轴，所述回转轴上套设有中间锥齿轮，所述驱动主轴的一端套设有驱动小锥齿轮，所述差速从动轮上设有差速锥齿轮，所述差速锥齿轮的一侧设有驱动副轴，所述输入驱动轮上设有输入锥齿轮，所述输入锥齿轮的一侧设有输入驱动轴，所述固定架套上设有前回转孔、后回转孔和侧回转孔，所述驱动锥齿轮通过驱动主轴和后回转孔的配合安装在固定架套上，所述差速从动轮通过驱动副轴和前回转孔的配合安装在固定架套上，所述输入驱动轮通过输入驱动轴和侧回转孔的配合安装在固定架套上，所述驱动小锥齿轮通过中间锥齿轮和差速从动轮连接，所述负载导向控制器上设有负载控制套、导向轴和钻头固定架，所述负载控制套设置在导向轴的一端，所述钻头固定架设置在导向轴的另一端，所述钻头固定架上设有夹紧复合套管，所述驱动主轴的另一端设有摩擦套，所述固定架套的两侧设有导向套，所述负载导向控制器通过导向轴和导向套的配合安装在固定架套上，所述夹紧复合套管包括定套和动套，所述动套套设在定套内，所述动套的一端套设在驱动副轴的一端，所述钻头的一端套设在动套的另一端内，所述负载控制套包括负载套、推力弧板和机械手刹，所述负载套上设有导向孔，所述推力弧板的一端设有推杆，所述推力弧板通过推杆和导向孔的配合安装在负载套上，所述驱动电机的底部设有回转轴，所述支撑架体的顶部设有回转套，所述驱动电机的一端通过回转轴和回转套的配合安装在支撑架体上，所述驱动电机的外边侧上设有回转销，所述固定架套的一侧设有u型架，所述u型架上设有固定孔，所述u型架通过固定孔和回转销配合安装在驱动电机上，所述控制箱上设有控制按钮。
作为本发明的一种优选实施方式，所述驱动电机通过万向节联轴器和输入驱动轴的一端连接。
作为本发明的一种优选实施方式，所述差速锥齿轮和驱动锥齿轮构成啮合副。
作为本发明的一种优选实施方式，所述推力弧板和摩擦套相对应。
作为本发明的一种优选实施方式，所述推杆的一端设有连接板，所述连接板和负载套之间设有复位弹簧。
作为本发明的一种优选实施方式，所述负载套上设有推力架，所述机械手刹设置在推力架的一侧，所述机械手刹上设有拉把，所述拉把的一端和连接板相对应。
作为本发明的一种优选实施方式，所述控制按钮包括启动开关和关闭开关，所述控制按钮通过电线和驱动电机连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、采用差速机组结构，驱动电机将传动传递给驱动锥齿轮，驱动锥齿轮通过中间锥齿轮将传动传递给差速锥齿轮，通过驱动副轴传递给钻头，其中钻头在钻到坚硬图层时，驱动副轴自动降低转速，同时驱动锥齿轮上的驱动主轴转速提高，这样就会实现自动调节钻头转速，防止出现钻头过载烧坏驱动电机的隐患和发生崩齿的现象。
2、负载控制套和摩擦套采用套设结构，同时采用机械手刹控制推力弧板和摩擦套接触来控制摩擦套的转速，驱动锥齿轮的转速降低，驱动锥齿轮速度降低时，中间锥齿轮的转速相对提高从而驱动差速驱动轮组加速旋转，从而控制钻头转速提高，增大转矩；
3、采用驱动电机放置在支撑架体上，执行机构通过万向节联轴器和驱动锥齿轮连接，可以实现钻头多角度转动，固定架套上设有导向套，负载导向控制器可以在导向套内前后滑动，可以实现钻头进给动作，同时驱动电机脱离差速机组可以避免电机频发震动而出现损坏现象。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的差速机的结构示意图；
图3为本发明的差速机剖面的结构示意图；
图4为本发明的负载导向控制器的结构示意图；
图5为本发明的负载控制套的结构示意图；
图6为本发明的驱动电机的结构示意图；
图7为本发明的支撑架体的结构示意图；
图中：1-支撑架体、2-驱动电机、3-拉把、4-差速机组、5-控制箱、6-差速机、7-负载导向控制器、8-固定架套、9-差速驱动轮组、10-差速从动轮、11-驱动锥齿轮、12-驱动主轴、13-矩形架、14-回转轴、15-中间锥齿轮、16-驱动小锥齿轮、17-驱动副轴、18-输入驱动轮、19-输入锥齿轮、20-输入驱动轴、21-负载控制套、22-导向轴、23-钻头固定架、24-夹紧复合套管、25-差速锥齿轮、26-摩擦套、27-导向套、28-定套、29-动套、30-负载套、31-推力弧板、32-机械手刹、33-回转轴、34-回转套、35-回转销、36-u型架、37-推力架、38-钻头。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-7本发明提供一种技术方案：
一种探水探瓦斯钻机，包括支撑架体1、驱动电机2、差速机组4和控制箱5，所述驱动电机2设置在支撑架体1上，所述差速机组4设置在驱动电机2上，所述差速机组4包括差速机6、负载导向控制器7和钻头38，所述差速机6包括固定架套8、差速驱动轮组9，差速从动轮10和输入驱动轮18，所述差速驱动轮组9上设有驱动锥齿轮11，所述驱动锥齿轮11上设有驱动主轴12，所述驱动锥齿轮11的另一侧设有矩形架13，所述矩形架13的内侧设有转轴14，所述转轴14上套设有中间锥齿轮15，所述驱动主轴12的一端套设有驱动小锥齿轮16，所述差速从动轮10上设有差速锥齿轮25，所述差速锥齿轮25的一侧设有驱动副轴17，所述输入驱动轮18上设有输入锥齿轮19，所述输入锥齿轮19的一侧设有输入驱动轴20，所述固定架套8上设有前回转孔、后回转孔和侧回转孔，所述驱动锥齿轮11通过驱动主轴12和后回转孔的配合安装在固定架套8上，所述差速从动轮10通过驱动副轴17和前回转孔的配合安装在固定架套8上，所述输入驱动轮18通过输入驱动轴20和侧回转孔的配合安装在固定架套8上，所述驱动小锥齿轮16通过中间锥齿轮15和差速从动轮10连接，所述负载导向控制器7上设有负载控制套21、导向轴22和钻头固定架23，所述负载控制套21设置在导向轴22的一端，所述钻头固定架23设置在导向轴22的另一端，所述钻头固定架23上设有夹紧复合套管24，所述驱动主轴12的另一端设有摩擦套26，所述固定架套8的两侧设有导向套27，所述负载导向控制器7通过导向轴22和导向套27的配合安装在固定架套8上，所述夹紧复合套管24包括定套28和动套29，所述动套29套设在定套28内，所述动套29的一端套设在驱动副轴17的一端，所述钻头38的一端套设在动套29的另一端内，所述负载控制套21包括负载套30、推力弧板31和机械手刹32，所述负载套30上设有导向孔，所述推力弧板31的一端设有推杆，所述推力弧板31通过推杆和导向孔的配合安装在负载套30上，所述驱动电机2的底部设有回转轴33，所述支撑架体1的顶部设有回转套34，所述驱动电机2的一端通过回转轴33和回转套34的配合安装在支撑架体1上，所述驱动电机2的外边侧上设有回转销35，所述固定架套8的一侧设有u型架36，所述u型架36上设有固定孔，所述u型架36通过固定孔和回转销35配合安装在驱动电机2上，所述控制箱5上设有控制按钮。
作为本发明的一种优选实施方式，所述驱动电机2通过万向节联轴器和输入驱动轴20的一端连接。
作为本发明的一种优选实施方式，所述差速锥齿轮25和驱动锥齿轮11构成啮合副。
作为本发明的一种优选实施方式，所述推力弧板31和摩擦套26相对应。
作为本发明的一种优选实施方式，所述推杆的一端设有连接板，所述连接板和负载套30之间设有复位弹簧。
作为本发明的一种优选实施方式，所述负载套30上设有推力架37，所述机械手刹32设置在推力架37的一侧，所述机械手刹32上设有拉把3，所述拉把3的一端和连接板相对应。
作为本发明的一种优选实施方式，所述控制按钮包括启动开关和关闭开关，所述控制按钮通过电线和驱动电机2连接。
工作原理：首先将控制箱5接入外部电源，由外部电源向钻机提供电能，首先将钻头对准矿层，手动按下启动开关，驱动电机2通电启动旋转，通过万向节联轴器将传动传给输入驱动轮18，输入锥齿轮19通过啮合作用带动驱动锥齿轮11旋转，同时矩形架13上的中间锥齿轮15旋转，此时输入驱动轮18和中间锥齿轮15处于相对静止状态，同时和中间锥齿轮15连接的差速从动轮10在中间锥齿轮15的带动作用下旋转，转速和驱动主轴12转速相同，此时差速从动轮10上驱动副轴17的一端带动动套29在定套2内高速旋转，此时钻头38旋转钻孔，手动向前推动推力架37，负载导向控制器8上的导向轴22在固定架套8上的导向套27内向前滑动，推力架37上的定套28带动动套29向前运动，钻头38开始向前开始钻孔，当遇到硬质岩层时，钻头38突发遇到阻力，转速降低，此时中间锥齿轮15和输入锥齿轮19发生相对运动，中间锥齿轮15的转速相对输入锥齿轮19的转速变大，通过中间锥齿轮15和驱动小锥齿轮16的啮合作用带动驱动锥齿轮11加速旋转，借助差速动作结构可以实现自动调节钻头转速，防止出现钻头38过载烧坏驱动电机的隐患和发生崩齿的现象，同时当需要提高钻头38的转速时，手动按下机械手刹32上的拉把3，复位弹簧压缩，推力弧板31向摩擦套26方向运动，推力弧板31和摩擦套26接触产生摩擦阻力，摩擦套26的转速降低，同理驱动副轴17的转速提高，进而提高钻头38的转矩，增大钻孔力度，当需要多角度钻孔时，手动上下推动推力架37，固定架套8上的u型架36绕驱动电机2上的回转销35旋转，这有就实现了纵向角度调整，手动左右旋转推力架37，驱动电机2底部的回转轴33相对回转套34旋转，来实现水平方向旋转，同时驱动电机2脱离差速机组4可以避免驱动电机2频发震动而出现损坏现象。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。