一种气动振动式锚杆钻机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及矿用挖掘设备，具体涉及一种气动振动式锚杆钻机。
【背景技术】
[0002]目前，气动振动式锚杆钻机主要作用于井下岩石硬度较高的巷道支护作业，较之普通型的一般气动锚杆钻机在工作范围、工作效率等方面显著提高。由于气动振动式锚杆钻机的振动力较大，钻机承受力相应增大，钻机在振动钻进时有可能出现因某点岩石硬度高，导致钻机旋转的主轴在某一点卡死的情况，使得钻杆在脱离岩石卡点后主轴立即自动旋转，导致操作人员无反应时间，不能及时控制钻机而出现安全事故。现有的气动振动式锚杆钻机不能实时显示转速、扭矩、气压等工作时的即时数据，操作人员无法掌握，且在超出钻机的额定数据范围时也不能及时报警，整机的安全性能存在严重隐患。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种气动振动式锚杆钻机，该振动装置克服了现有技术的不足，结构简单，安全可靠，能实时显示钻机工作时转速、扭矩、气压的即时数据，方便操作人员及时掌握，且在超出钻机的额定数据范围时能及时报警，提高了整机的安全性能，保证了操作人员的人身安全。
[0004]为达到上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种气动振动式锚杆钻机，包括钻头、内设有主轴的主轴箱体、固定套、气缸组件和操纵臂组件，其特征在于:该锚杆钻机还包括安全监测单元和保护单元；
所述安全监测单元包括转速显示器、扭矩显示器、气压显示器、时间计时器和报警器；所述转速显示器、扭矩显示器、气压显示器、时间计时器和报警器均固定在气动振动式锚杆钻机的固定套上;所述转速显示器通过导线与转速传感器连接，所述扭矩显示器通过导线与扭矩传感器连接，所述气压显示器通过导线与压力传感器连接，所述转速传感器、扭矩传感器和压力传感器均伸入主轴箱体的内部，分别即时检测锚杆钻机内部运行的主轴转速、钻机扭矩和气体压力数据，并将数据分别传输给转速显示器、扭矩显示器、和气压显示器并显示出来;所述时间计时器用以显示锚杆钻机的工作时间；所述报警器与保护单元中PLC控制器的信号输出端连接，用于在锚杆钻机实时检测的数据与钻机运行的额定数据进行比较而出现偏差时，及时发出报警，提醒操作人员停机并检查；
所述保护单元包括自旋转刹车指示灯和自旋转刹车组件;所述自旋转刹车组件包括工作感应器、电磁阀和PLC控制器，所述工作感应器、电磁阀和自旋转刹车指示灯均和PLC控制器连接;所述工作感应器延伸到主轴箱体内部，用于当出现钻杆卡死钻机主轴停止工作时，工作感应器的感应信号传输给PLC控制器;所述电磁阀装配在钻机的气路管道上，电磁阀与PLC控制器的输出控制端连接;所述PLC控制器是采用西门子S7-200系列，用于接收工作感应器的信号来控制电磁阀的通断和自旋转刹车指示灯的打开和关闭；当工作感应器检测到钻机主轴卡死的信号时，传输给PLC控制器，通过PLC控制器控制电磁阀，关闭阀门，切断气路，同时与PLC控制器连接的自旋转刹车指示灯亮起，并由报警器发出报警。
[0005]在上述技术方案中，本发明一种气动振动式锚杆钻机有以下有益技术效果:第一，本发明的振动装置克服了现有技术的不足，结构简单，安全可靠;第二，本发明将是将转速显示器、扭矩显示器、气压显示器、时间计时器和报警器固定在气动振动式锚杆钻机的固定套上，各传感器伸入到主轴箱体的内部，通过显示器能实时监测出各功能数据，并在超出额定范围时报警提示，方便操作人员及时掌握，且在超出钻机的额定数据范围时能及时报警，提高了锚杆钻机的安全性能;第三，本发明设置了保护单元，当锚杆钻机在工作时出现卡死现象时，通过保护单元中的自旋转刹车组件切断气路，停止钻机工作，保证了确操作人员的人身安全。
【附图说明】
[0006]图1是本发明一种气动振动式锚杆钻机的结构示意图；
图2是本发明一种气动振动式锚杆钻机的结构剖视图。
【具体实施方式】
[0007]下面结合附图和实施例对本发明一种气动振动式锚杆钻机作进一步详细说明。构成本申请的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
[0008]由图1、图2可见，本实施例的一种气动振动式锚杆钻机包括钻头1、内设有主轴的主轴箱体2、固定套3、气缸组件13、操纵臂组件14、安全监测单元和保护单元。
[0009]本实施例的安全监测单元包括转速显示器4、扭矩显示器5、气压显示器6、时间计时器7和报警器8;转速显示器4、扭矩显示器5、气压显示器6、时间计时器7和报警器8均固定在气动振动式锚杆钻机的固定套3上，转速显示器4通过导线与转速传感器9连接，扭矩显示器5通过导线与扭矩传感器10连接，气压显示器6通过导线与压力传感器11连接，转速传感器9、扭矩传感器10和压力传感器11均伸入主轴箱体2的内部，分别即时检测锚杆钻机内部运行的主轴转速、钻机扭矩和气体压力数据，并将数据分别传输给转速显示器4、扭矩显示器5、和气压显示器6并显示出来，便于操作人员能清晰的及时掌握钻机的性能；时间计时器7用以显示锚杆钻机的工作时间，启动锚杆钻机后，时间计时器7立即运行，显示钻机工作的时间；报警器8与保护单元中PLC控制器18的信号输出端连接，用于在锚杆钻机实时检测的数据与钻机运行的额定数据进行比较而出现偏差时，及时发出报警，提醒操作人员停机并检查。
[0010]本实施例的保护单元包括自旋转刹车指示灯17和自旋转刹车组件;本实施例的自旋转刹车组件包括工作感应器12、电磁阀16和PLC控制器18，工作感应器12、电磁阀16和自旋转刹车指示灯17均和PLC控制器18连接。工作感应器12延伸到主轴箱体2内部，用于当出现钻杆卡死钻机主轴停止工作时，工作感应器12的感应信号传输给PLC控制器18。电磁阀16装配在钻机的气路管道上，电磁阀16与PLC控制器18的输出控制端连接。本实施例的PLC控制器是采用西门子S7-200系列，用于接收工作感应器12的信号来控制电磁阀16的通断和自旋转刹车指示灯17的打开和关闭。当工作感应器12检测到钻机主轴卡死的信号时，自旋转刹车组件开始工作，由工作感应器12将检测到的信号传输给PLC控制器18，通过PLC控制器18控制电磁阀16，关闭阀门，切断气路，同时与PLC控制器18连接的自旋转刹车指示灯17亮起，并由报警器8发出报警。当操作人员复位后，自旋转刹车指示灯17熄灭，再可以重启锚杆钻机工作，保证了设备的操作安全。
[0011]以上所述，仅是本发明的实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效方法的变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
【主权项】
1.一种气动振动式锚杆钻机，包括钻头(I)、内设有主轴的主轴箱体(2 )、固定套(3 )、气缸组件(13)和操纵臂组件(14)，其特征在于:该锚杆钻机还包括安全监测单元和保护单元；所述安全监测单元包括转速显示器(4)、扭矩显示器(5)、气压显示器(6)、时间计时器(7)和报警器(8);所述转速显示器(4)、扭矩显示器(5)、气压显示器(6)、时间计时器(7)和报警器(8)均固定在气动振动式锚杆钻机的固定套(3)上;所述转速显示器(4)通过导线与转速传感器(9)连接，所述扭矩显示器(5)通过导线与扭矩传感器(10)连接，所述气压显示器(6)通过导线与压力传感器(11)连接，所述转速传感器(9)、扭矩传感器(10)和压力传感器(11)均伸入主轴箱体(2)的内部，分别即时检测锚杆钻机内部运行的主轴转速、钻机扭矩和气体压力数据，并将数据分别传输给转速显示器(4)、扭矩显示器(5)、和气压显示器(6)并显示出来;所述时间计时器(7)用以显示锚杆钻机的工作时间；所述报警器(8)与保护单元中PLC控制器(18)的信号输出端连接，用于在锚杆钻机实时检测的数据与钻机运行的额定数据进行比较而出现偏差时，及时发出报警，提醒操作人员停机并检查； 所述保护单元包括自旋转刹车指示灯(17)和自旋转刹车组件;所述自旋转刹车组件包括工作感应器(12)、电磁阀(16)和PLC控制器(18)，所述工作感应器(12)、电磁阀(16)和自旋转刹车指示灯(17)均和PLC控制器(18 )连接;所述工作感应器(12 )延伸到主轴箱体(2 )内部，用于当出现钻杆卡死钻机主轴停止工作时，工作感应器(12)的感应信号传输给PLC控制器(18);所述电磁阀(16)装配在钻机的气路管道上，电磁阀(16)与PLC控制器(18)的输出控制端连接;所述PLC控制器是采用西门子S7-200系列，用于接收工作感应器(12)的信号来控制电磁阀(16)的通断和自旋转刹车指示灯(17)的打开和关闭；当工作感应器(12)检测到钻机主轴卡死的信号时，传输给PLC控制器(18)，通过PLC控制器(18)控制电磁阀(16)，关闭阀门，切断气路，同时与PLC控制器(18)连接的自旋转刹车指示灯(17)亮起，并由报警器(8)发出报警。
【专利摘要】本发明公开了一种气动振动式锚杆钻机，包括钻头、内设有主轴的主轴箱体、固定套、气缸组件、操纵臂组件、安全监测单元和保护单元；安全监测单元包括转速显示器、扭矩显示器、气压显示器、时间计时器和报警器；保护单元包括自旋转刹车指示灯和自旋转刹车组件，自旋转刹车组件包括工作感应器、电磁阀和PLC控制器，工作感应器将检测信号通过PLC控制器来控制电磁阀和自旋转刹车指示灯。本发明的技术方案结构简单，安全可靠，能实时显示钻机工作时转速、扭矩、气压的即时数据，方便操作人员及时掌握，且在超出钻机的额定数据范围时能及时报警，提高了整机的安全性能，保证了操作人员的人身安全。
【IPC分类】G08B19/00, E21B7/24, E21B44/00
【公开号】CN105569571
【申请号】CN201610117095
【发明人】储凯煜, 肖永东, 江波
【申请人】安徽宏昌机电装备制造有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2016年3月2日