专利名称：薄煤层炮采工作面气动打眼钻机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及炮采工作面打眼钻具，特别是一种在薄煤层炮采工作面用的气动推进、气动打眼的薄煤层炮采工作面气动打眼钻机。
背景技术：
在煤矿炮采工作面中，通常采用的打眼工具是煤电钻或风煤钻，需双手抱钻，人力推进。属比较笨重的体力劳动。尤其在薄煤层炮采面中，由于受空间和高度的限制，作业困难，操作不方便，费力费功。
中国《实用新型专利公报》第15卷、第21号公开了名称为“煤电钻助力器”的专利，其专利号ZL 98220314.4、公告号CN 2320786Y。它的目的是为巷道开掘、硬煤开采提供一种辅助打眼作业的助力器；它的构成包括风钻气腿和煤电钻托架；不足之处是体积较大，用于薄煤层炮采工作面不太适应，需要电力和压气两种动力，动力不单一，仍需双手扶钻。
发明内容
为了克服现有薄煤层炮采工作面的打眼钻具需双手扶钻、人力推进的不足，本实用新型提供一种薄煤层炮采工作面气动打眼钻机，它气动打眼、气动推进、气动支撑，大大减轻工人体力劳动，而且体积小，移动方便。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是薄煤层炮采工作面气动打眼钻机主要由风煤钻、推进气缸、调高气缸、机座及撑紧气缸构成。风煤钻的后端盖与推进气缸的活塞杆紧固联接。推进气缸采用多级防转气缸，其外缸筒通过可调角度联接件与调高气缸上的套筒相联接。调高气缸的底座紧固于机座上。机座与撑紧气缸之间紧固联接，二者联接后的两个外端有撑紧头，两端的撑紧头分别卡紧在工作面输送机溜槽的两个槽缘上。调高气缸、撑紧气缸均采用防转气缸。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案还可以是薄煤层炮采工作面气动打眼钻机的可调角度联接件包括调高气缸的套筒上的上、下铰耳，两铰耳上有“L”形铰接孔。上下铰耳之间有套在套筒上的托架。托架一侧固联有环形的外缸套，外缸套上有带豁口的凸台孔。推进气缸的外缸筒装在外缸套内，其前端的凸台卡在凸台孔内。托架上有两个铰轴，两铰轴卡在“L”形铰接孔内。上铰耳上方有上限位板，下铰耳下方有下限位板，上、下限位板固联在调高缸筒上，两限位板上装有调节托架上仰、下俯角度的调距螺钉。托架根据需要可在上、下铰耳之间换位。托架绕铰轴最大上仰、下俯的最大角度由上、下限位板的前后缘限定，与打眼要求的最大仰、俯角相应。机座上固定调高气缸底座的孔为弧形孔，用于调整调高气缸的水平方位。该钻机的推进气缸采用三级防转气缸；其二级缸筒、三级缸筒、活塞杆上各设两个滑键，导向套、密封圈上有键槽与之配合。撑紧头与溜槽槽缘上面接触的宽度每边大于撑紧气缸的行程，它与溜槽槽缘接触部位的横断面形状相吻合。风煤钻带有排气管。调高气缸的套筒上、撑紧气缸的活塞杆上分别设两个滑键，构成防转结构。调高气缸顶部可以带撑顶的柱帽；其套筒上的限位板和铰耳采用活动式，即二者与一环形套箍联成一体，套箍的两端有螺孔，螺孔内装有带手把的螺杆，旋动螺杆可使环形套箍在套筒上松开或箍紧，以便限位板和铰耳沿套筒上下移动及水平转动。
本实用新型的有益效果是①该钻机气动推进、气动打眼、气动调高、气动支撑，大大减轻工人体力劳动。动力单一。
②体积小，重量轻，移动方便，使用灵活。推进气缸采用多级气缸，轴向尺寸很短而能获得很长的行程。尤其适于在薄煤层炮采工作面打眼使用。
图1是本实用新型薄煤层炮采工作面气动打眼钻机总装示意图图2是多级防转推进气缸的结构示意图主视图图3是图2中的A-A剖视图图4是图2中的B-B剖面图图5是调高部的结构示意图主视图图6是图5中的C-C剖视图图中1-风煤钻、2-调高气缸、3-推进气缸、4-机座、5-撑紧气缸、6-前端盖、7-撑紧头、8-滑键、9-导向套、10-专用密封圈、11-活塞杆、12-固紧缸筒、13-后端盖、14-螺栓、15-溜槽槽缘、16-联接套、17-排气管、18-后盖、19-弹性柱销、20-导向套、21-密封圈、22-活塞杆、23-三级缸筒、24-二级缸筒、25-外缸筒、26-凸台、27、29、31-专用密封圈、28、30、32-专用导向套、33、34、35-滑键、36-底座、37-销钉、38-下限位板、39-托架、40活塞杆、41-调高缸筒、42-套筒、43-挡圈、44-上限位板、45-“L”形铰接孔、46-上铰耳、47-外缸套、48-下铰耳、49-凸台孔、50-滑键、51-铰轴、52-调距螺钉、a-外缸筒前腔进排气孔、b-二级缸筒前腔进排气孔、c-三级缸筒前腔进排气孔、d-外缸筒后腔进排气孔具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
在图1中示出本实用新型薄煤层炮采工作面气动打眼钻机的结构。它主要由机头部、调高部、推进部、机座固紧部四部分构成。机头部主要是风动煤钻(1)，调高部主要包括调高气缸(2)，推进部主要是多级防转推进气缸(3)，机座固紧部主要包括机座(4)、撑紧气缸(5)。
1.机头部其作用是驱动钻杆旋转，给钻头钻削提供动力，完成打眼。机头部的风煤钻(1)由普通风煤钻改装而成。风煤钻(1)的后端盖带联接套(16)，与其后推进气缸(3)的活塞杆端头螺纹联接。其钎套和主轴的轴心线与推进气缸(3)的轴心线应在同一直线上。风煤钻(1)的前侧加可弯排气管(17)。
2.推进部其作用是①由推进气缸(3)给风煤钻提供推进动力，亦即，为钻头钻进提供动力。完成打眼工作后，要实现机械拔钎功能。②推进气缸(3)将风煤钻(1)工作时所产生的反作用力矩，通过调高部、机座固紧部传递到刮板机溜槽(15)上。③推进气缸(3)通过其活塞杆头部与风煤钻尾部后盖螺纹联接，通过其外缸筒上的凸台与调高部套筒上的铰耳联接。
在图2～4中示出推进气缸(3)的结构。它是三级防转气缸，由气缸的后盖(18)、弹性柱销(19)、导向套(20)、密封圈(21)、活塞杆(22)、三级缸筒(23)、二级缸筒(24)、外缸筒(25)、和外缸筒(25)的凸台(26)、专用密封圈(27、29、31)、专用导向套(28、30、32)、孔用挡圈等构成。
活塞杆(22)、三级缸筒(23)、二级缸筒(24)上都有一条或数条滑键(33、34、35)，图示为两条。滑键(33、34、35)分别在专用导向套(28、30、32)内与装在专用导向套(28、30、32)上的专用密封圈(27、29、31)滑动密封配合。专用密封圈(27、29、31)起密封作用。多级防转推进气缸(3)在推进工作中，活塞杆(22)和各缸筒之间不发生相互转动，只能同轴移动。滑键(33、34、35)与活塞杆(22)、缸筒(23、24)可加工成一体，也可以分体加工；可以用含碳纤维的玻璃钢加工，也可以用金属材料加工。
工作过程推进气缸(3)后腔孔(d)进气，二级缸筒(24)带动三级缸筒(23)、活塞杆(22)一起向前移动，此时，外缸筒(25)前腔的孔(a)排气，待二级缸筒(24)移至最左端时，二级缸筒(24)停止工作；与此同时，三级缸筒(23)开始接力前移，此时，二级缸筒(24)上的孔(b)，三级缸筒(23)上的孔(c)在二级缸筒(24)前移过程中，已与大气相通，三级缸筒(23)带动活塞杆(22)前移，待三级缸筒(23)移至二级缸筒(24)最左端，三级缸筒(23)停止动作，活塞杆(22)开始接力前移，直至活塞杆(22)移至三级缸筒(23)的最左端。二级缸筒(24)、三级缸筒(23)、活塞杆(22)的前移，均推动风煤钻完成钻眼行程。
钻眼工作结束后，推进气缸(3)的控制阀换向，二级缸筒(24)前腔的孔(a)进气，孔(d)排气，二级缸筒(24)后移，后移至最右端时，孔(b)进气，三级缸筒(23)后移，后移至最右端时，孔(c)进气，活塞杆(22)后移，后移至最右端，完成多级缸筒和活塞杆(22)的缩回工序，其后可完成拔钎工作。
3.调高部其作用是固定推进气缸(3)，为推进气缸(3)及机头部调节高度，满足打仰、俯角眼的要求。调高方式为气动无级调高和人工调高相结合。
在图5、6中示出了调高部的结构。其主要部分调高气缸(2)由套筒(42)、调高缸筒(41)、活塞杆(40)、底座(36)、销钉(37)、挡圈(43)等构成。其底座(36)通过四个螺栓(14)固定于机座固紧部的机座(4)上。机座(4)上的孔为弧形孔，为调整调高气缸(2)、乃至推进气缸(3)的水平方位所用。
为防止调高气缸(2)上的套筒(42)、调高缸筒(41)之间相互转动，调高气缸(2)采用防转气缸。调高缸筒(41)上设两个滑键(50)，套筒(42)内有与之配合的键槽。滑键(50)与调高缸筒(41)可加工成一体，也可以分体加工；加工材料与推进气缸(3)相同。
调高缸筒(41)与底座通过螺纹联接(36)，并用销钉(37)固定，防止松动。套筒(42)与活塞杆(40)通过顶部的挡圈(43)和台肩固定联接。
套筒(42)上有上、下铰耳(46、48)，两铰耳(46、48)上有“L”形铰接孔(45)。在套筒(42)上、两铰耳(46、48)之间，套有托架(39)。托架(39)一侧固联有环形的外缸套(47)，外缸套(47)上有带豁口的凸台孔(49)。推进气缸(3)插在外缸套(47)内，其前端的凸台(26)卡在凸台孔(49)内。托架(39)上有两个铰轴(51)，铰轴(51)卡在“L”形铰接孔(45)内。上铰耳(46)上方有上限位板(44)，下铰耳(48)下方有下限位板(38)，上、下限位板(44、38)固联在调高缸筒(41)上，两限位板(44、38)上安装有调距螺钉(52)，供调节托架(39)的上仰、下俯角度用。利用铰轴(51)，托架(39)可以上下摆动一定角度，以满足打仰、俯角炮眼的要求。摆动角度的最大范围由限位板(44、38)来限定。打仰角眼时，利用限位板(44、38)与托架(39)的前边缘限位，打俯角眼时，利用限位板(44、38)与托架(39)的后边缘限位。仰、俯角炮眼之间的距离可通过调节托架(39)的高度实现，即调节调高气缸(2)行程来实现。具体过程是给调高气缸(2)供压气，活塞杆(40)上移，带动套筒(42)一同上移，提高托架(39)高度，调节打眼角度。若调高气缸(2)最大行程满足不了打眼角度的要求，可将托架(39)从下限位板(38)换到上限位板(44)上；或反之。
4.机座固紧部其作用是支承和固定钻机的其它部分。
在图1中示出了机座固紧部的结构。它主要包括机座(4)、撑紧气缸(5)。机座(4)左侧有撑紧头(7)，与工作面输送机溜槽槽缘(15)卡住，机座(4)左侧有螺孔，与撑紧气缸(5)的后盖(13)的联接头通过螺纹紧固联接。撑紧气缸(5)由后端盖(13)、固紧缸筒(12)、活塞杆(11)、导向套(9)、滑键(8)、撑紧头(7)等构成。活塞杆(11)头部固定有前端盖(6)，前端盖(6)下部带撑紧头(7)，撑紧头(7)与溜槽另一侧的槽缘(15)卡住。撑紧气缸(5)进气后，可使两端的撑紧头(7)撑紧、牢固地卡在溜槽两帮的槽缘(15)上。
撑紧气缸(5)也采用防转气缸。其结构是，活塞杆(11)上加两个滑键(8)，导向套(9)、专用密封圈(10)上有相应的键槽，与滑键(8)配合，以防止活塞杆(11)与固紧缸筒(12)之间相互转动，保证钻机沿溜槽槽缘(15)移动过程中，两撑紧头(7)不发生扭动。两撑紧头(7)与溜槽槽缘(15)上面的接触宽度每边都要大于撑紧气缸(5)的行程，防止撑紧气缸(5)缩回时，钻机脱离槽缘掉下。
除上述以外，调高气缸(2)的顶部可设柱帽，供撑顶用。调高气缸(2)的套筒上的限位板和铰耳作成活动式的，即将其与环形套箍联成一体，套箍的两端有螺孔，螺孔内有带手把的螺杆，旋动螺杆可使环形套箍在套筒上松开或箍紧，以便限位板和铰耳沿套筒上下移动、以及调整水平方位。
权利要求1.一种薄煤层炮采工作面气动打眼钻机，其特征在于包括风煤钻(1)、推进气缸(3)、调高气缸(2)、机座(4)、撑紧气缸(5)；风煤钻(1)的后端盖与推进气缸(3)的活塞杆紧固联接；推进气缸(3)为多级防转气缸，其外缸筒通过可调角度联接件与调高气缸(2)上的套筒相联接；调高气缸(2)的底座固定于机座(4)上；机座(4)与撑紧气缸(5)之间紧固联接，二者联接后的两个外端有撑紧头(7)，两撑紧头(7)分别卡紧在工作面输送机溜槽的两个槽缘(15)上；调高气缸(2)、撑紧气缸(5)均为防转气缸。
2.根据权利要求1所述的薄煤层炮采工作面气动打眼钻机，其特征在于所说的可调角度联接件包括调高气缸(2)的套筒(42)上的上、下铰耳(46、48)，两铰耳上有“L”形铰接孔(45)；上下铰耳(46、48)之间有套在套筒(42)上的托架(39)；托架(39)一侧固联有环形的外缸套(47)，外缸套(47)上有带豁口的凸台孔(49)；推进气缸(3)的外缸筒(25)装在外缸套(47)内，其前端的凸台(26)卡在凸台孔(49)内；托架(39)上有两个铰轴(51)，两铰轴(51)卡在“L”形铰接孔(45)内；上铰耳(46)上方有上限位板(44)，下铰耳(48)下方有下限位板(38)，上、下限位板(44、38)固联在调高气缸(2)的套筒(42)上，两限位板(44、38)上有调节托架(39)上仰、下俯角度的调距螺钉(52)；托架(39)可在上、下铰耳(46、48)之间换位，托架(39)绕铰轴(51)上仰下俯的最大角度由上、下限位板(44、38)的前后缘限定，与打眼要求的最大仰俯角相应；所说的机座(4)上固定调高气缸(2)底座的孔为可调水平方位的弧形孔。
3.根据权利要求1所述的薄煤层炮采工作面气动打眼钻机，其特征在于所说的推进气缸(3)为三级防转气缸；其二级缸筒(24)、三级缸筒(23)、活塞杆(22)上各有两个滑键(33、34、35)，导向套(28、30、32)、密封圈(27、29、31)上有与之配合的键槽。
4.根据权利要求1所述的薄煤层炮采工作面气动打眼钻机，其特征在于所说的撑紧头(7)与溜槽槽缘(15)上面接触的宽度大于撑紧气缸(5)的行程；撑紧头(7)与溜槽槽缘(15)的接触部横断面相吻合。
5.根据权利要求1所述的薄煤层炮采工作面气动打眼钻机，其特征在于所说的风煤钻(1)带排气管(17)。
6.根据权利要求1所述的薄煤层炮采工作面气动打眼钻机，其特征在于所说的调高气缸(2)的调高缸筒(41)上有两个滑键，套筒(42)有与之配合的键槽；撑紧气缸(5)的活塞杆(11)上有两个滑键，导向套(9)有与之配合的键槽。
7.根据权利要求1所述的薄煤层炮采工作面气动打眼钻机，其特征在于所说的调高气缸(2)顶部有撑顶柱帽；调高气缸(2)套筒上的限位板和铰耳为活动式的，即，二者与一环形套箍联成一体，套箍的两端有螺孔，螺孔内有带手把的螺杆，旋动螺杆可使环形套箍在外缸筒上松开或箍紧。
专利摘要一种薄煤层炮采工作面气动打眼钻机，由风煤钻(1)、推进气缸(3)、调高气缸(2)、机座(4)、撑紧气缸(5)等构成。风煤钻(1)的后端盖与推进气缸(3)的活塞杆紧固联接。推进气缸(3)为多级防转气缸，其外缸筒通过可调角度联接件与调高气缸(2)的套筒相联接。调高气缸(2)的底座紧固联接于机座(4)上。机座(4)与撑紧气缸(5)之间紧固联接，二者的两个外端有撑紧头(7)，两撑紧头分别卡紧在输送机溜槽的两个槽缘(12)上。调高气缸(2)、撑紧气缸(5)为防转气缸。该钻机气动打眼、气动推进、气动调高、气动支撑，大大减轻工人的体力劳动；体积小，重量轻，移动方便，使用灵活；特别适合在薄煤层炮采工作面打眼使用。
文档编号E21B3/00GK2702040SQ20042004096
公开日2005年5月25日 申请日期2004年6月3日 优先权日2004年6月3日
发明者王连强, 高振伟, 孙世荣 申请人:王连强