专利名称：分体自走式煤矿坑道钻机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种煤矿坑道钻机，特别是一种分体自走式煤矿坑道钻机。
背景技术：
我国煤炭资源分布不均勻，地域差异很大，所以煤炭生产规模大小不一，对于小规模生产矿井来说，其巷道断面都比较小，对所需设备外形尺寸要求较小，于是对于复杂的设备而言，有效的控制其体积是实现该设备下井及井下运输顺利进行的先决条件。目前井下所使用的煤矿坑道钻机多为整体自走式，分体的全为滑橇式。整体的由于功能部全都集于一体，使整机尺寸过大，有些煤矿根本无法使用。而分体滑橇式的虽然满足了下井要求，但不能自行走，给运输带来了很多不便。
发明内容
本发明的目的是针对上述技术中存在的不足，提供一种分体自走式煤矿坑道钻机。将整机分成前、后两部分，都具有单独行走功能，使整机尺寸得到有效的分解。使钻机能在满足下井的条件下，实现钻机的自行走，极大的方便了运输，并且由于整机分成前、后两车，可灵活摆放，降低了对钻场的要求。可以在钻场实现灵活摆放，前后两车通过快换油管相连实现钻机整体功能。本发明的目的是这样实现的包括整机分成的前车和后车、前车的夹持器、动力头、给进机构、行走液压装置、电气装置、随钻测斜装置、行走装置和支撑装置；后车的工作液压站、水装置、电气装置、行走装置。其特征是，前车本体部两侧安装有行走履带，在履带前后内侧各安装两个下支撑油缸，右前方安装一个上支撑油缸，后方安装两个上支撑油缸， 分别固定于前车车体上；车体左侧为操纵箱，在操纵箱的右侧安装由计算机构成的测斜上位机，计算机车体旁边固定有真空电磁启动器和液压散热器；前车体右侧安装给进机构，给进机构是由动力头和两根导向光杠和两只给进油缸和滑轮和链条构成，动力头安装在两根导向光杠上，在两根导向光杠的下面安装有两只给进油缸，油缸通过动滑轮拉动链条驱动动力头。他们与前后立板及底板构成了给进机构主体。夹持器安装在给进机构的前立板上。 在前车的中间安装有前车动力源，动力源的构成是电动机加一个液压泵，在泵与前车体中间有液压油箱。后车体本部两侧安装有行走履带，在后车体本部的右侧安装有真空电磁启动器和散热器，左侧安装有泥浆泵和泥浆泵马达；后车体中间安装有电动机和三联液压泵， 在电动机的旁边安装有液压油箱。行走控制手柄安装在后车体本部的左后侧，对后车行走进行控制。所述的动力头采用多弹簧增力卡紧液压释放的常闭式结构，加持力可达320kN，由于不像液压夹紧存在泄露所以夹持力特别稳定并且随着给进阻力的增加夹紧力增大。在动力头上配有两档机械变速箱，可以输出不同转数和扭矩，来适应不同的钻进工况。所述的给进机构采用，油缸拖动链条驱动动力头运动实现给进，采用倍速增程结构，使动力头的行程是油缸有效行程的二倍。使给进行程在不增大结构尺寸的情况下得到了有效放大。同时将给进机构独立设计，使得强度增加的同时，又便于安装和维修。所述的液压装置采用三联串泵和具有负载敏感功能并带有二次溢流的液压主阀组，液压主体部分。三联串泵具有恒功率控制，恒压控制和压力切断功能。实现了液压系统在外负载剧烈波动的情况下，髙效稳定的工作。所述的电气装置采用温度传感器、流量传感器、液位传感、电流传感器、电压传感器分别与PLC控制器相连，对电动机进行保护的同时，有对整个液压系统进行保护。使设备运转状态得到监控。所述的随钻测斜装置采用计算机和测量探管组成，信号通过钻杆中的电缆传输。 对钻孔轨迹进行监测。所述的行走装置配有液压马达、行走减速机、驱动链轮，行走减速机带有机械式离合装置及常闭式驻车制动装置，行走减速机两个法兰分别与驱动链轮和履带架联接在一起。所述的支撑装置具有八个油缸，下支撑四个，上支撑四个，每个油缸可提供350kN 的支撑力，分别与机加连接。提供稳定工作状态的同时，对施钻人员给予保护。本发明的有益效果是
1、本发明为坑道钻机的新机型钻机，该机经过有效分解成前、后车，使得巷道适应性大大增强，通过能力得到了提高，同时也降低了下井条件要求。满足更多的煤矿需求。2、本发明钻机能够通过测斜系统将整个施钻过程数据采集处理，并形成图像，使得钻手能够形象的看到钻进轨迹的变化，为钻手调整施钻参数提供依据，使得钻进精度得到极大提高。3、本发明钻机能够实现深孔定向钻进，不仅用于煤矿瓦斯抽采钻孔，还可用于矿难受困人员的救助，开辟救援通道。4、给进机构为液压油缸驱动牵引链条拖动动力头进行给进，由于采用倍速增程结构，在有限的结构尺寸下达到了最大的给进行程。同时油缸的双向平衡阀可有效的阻止外力将钻具退出，为施钻人员提供更大的安全保护。5、本发明钻机的行走部采用大输出扭矩的液压马达和独立的履带结构，降低了故障率，同时加大了行走驱动力，提高了爬坡能力。6、本发明钻机采用的大行程，大支撑力的支护装置，对巷道的顶、底板适应能力强，不再另需支护，减少了工人劳动强度，同时也提高钻机超深孔钻进时稳定性。
图1是本发明的前车体结构示意图。图2是本发明的后车体结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步说明
由图ι可知，分体自走式煤矿坑道钻机，前车车体5两侧安装有行走履带2，行走减速机14上的两个法兰分别与驱动链轮和履带架联接在一起。在履带前后内侧各安装两个下支撑油缸1，右前方安装一个上支撑油缸4，后方安装两个上支撑油缸4，分别固定于前车车体5上；车体左侧为操纵箱8，在操纵箱的右侧安装由计算机9构成的测斜上位机，计算机旁边固定有真空电磁启动器10和液压散热器；在前车体右侧安装给进机构11，给进机构11 是由动力头7和两根导向光杠和两只给进油缸和滑轮和链条构成，动力头7安装在两根导向光杠上，在两根导向光杠的下面安装有两只给进油缸13，油缸通过动滑轮拉动链条12驱动动力头。它们与前后立板及底板3构成了给进机构主体。夹持器6安装在给进机构的前立板上，在前车本体部的中间安装有前车动力源，动力源的构成是电动机和一个液压泵，在泵与前车体中间有液压油箱。由图2可知，后车体19两侧安装有行走履带20，在后车体的右侧安装有真空电磁启动器21和散热器，右侧还安装有泥浆泵和泥浆泵马达；后车体本部的中间安装有电动机16和三联液压泵17;在电动机的旁边安装有液压油箱18。行走控制手柄15安装在后车体本部19的左侧，对后车进行控制。本发明的前车和后车可分别进行单独的行走，到达钻场后可通过液压胶管将前、 后车的液压系统连接起来，构成本发明的分体自走式煤矿坑道钻机整体功能。该机对巷道适应性大大增强。本发明的工作过程
1、将本发明钻机前后车开至钻场处调整好方向，将前后车用液压胶管按照标号进行连
接；
2、打开电源电动机工作，检查压力表压力，操纵下支护油缸手柄，将下支撑伸出，使履带离开地面达到需要高度调平机身，然后操纵上支护油缸手柄，使上支护油缸与巷道顶板形成支护；
3、将前夹持器打开，装入事先连接好的动力钻具，同时将动力头夹持器打开装入Φ70 钻杆，夹持器和动力头将Φ 70钻杆拧紧，接上水辫。4、开动泥浆泵马达和和给进机构进行钻进。5、动力钻具上的测量下位机将采集的数据通过Φ 70钻杆输送到钻机上的上位机进行运算处理后显示。工作时动力头根据需要进行转动对钻进进行调整。强有利的支撑装置对于此类钻进能够提供足够的钻机稳定力，使钻进过程平稳。液压系统的负载敏感功能使得整机在钻进时保持最佳的钻进效率，同时液压泵的恒功率控制、恒压控制、压力切断及负载敏感主阀上的二次溢流阀，对整个液压系统提供足够的安全保障，避免由于超深孔及软煤层深孔钻进中复杂外负载波动引起的液压元件损坏。PLC控制器的运用使得流量传感、器液位传感器、温度传感器及电流电压传感器发出的信号得到处理，并反馈给液压及电气系统，并对电动机做出保护。
权利要求
1.一种分体自走式煤矿坑道钻机，包括整机分成的前车和后车、前车的夹持器、动力头、给进机构、行走液压装置、电气装置、随钻测斜装置、行走装置和支撑装置；后车的工作液压站、水装置、电气装置、行走装置，其特征是，分体自走式煤矿坑道钻机，前车本体部两侧安装有行走履带，在履带前后内侧各安装两个下支撑油缸，右前方安装一个上支撑油缸， 后方安装两个上支撑油缸，分别固定于前车车体上；车体右侧为操纵箱，在操纵箱的右侧安装由计算机构成的测斜上位机，计算机车体旁边固定有真空电磁启动器和液压散热器；前车体右侧安装给进机构，给进机构是由动力头和两根导向光杠和两只给进油缸和滑轮和链条构成，动力头安装在两根导向光杠上，在两根导向光杠的下面安装有两只给进油缸，油缸通过动滑轮拉动链条驱动动力头，它们与前后立板及底板构成了给进机构主体；在前车的中间安装有前车动力源，动力源的构成是电动机加一个液压泵，在泵与前车体中间有液压油箱，后车体两侧安装有行走履带，在后车体的右侧安装有真空电磁启动器和散热器，左侧安装有泥浆泵和泥浆泵马达；后车体中间安装有电动机和三联液压泵，在电动机的旁边安装有液压油箱。
2.根据权利要求1所述的分体自走式煤矿坑道钻机，其特征在于动力头采用多弹簧增力卡紧液压释放的常闭式结构。
3.根据权利要求1所述的分体自走式煤矿坑道钻机，其特征在于动力头减速器为机械式两档变速输出，提供两档扭矩。
4.根据权利要求1所述的分体自走式煤矿坑道钻机，其特征在于给进机构为液压油缸驱动牵引链条拖动动力头进行给进，动力头通过滑动副安装在一对导向光杠上。
5.根据权利要求1所述的分体自走式煤矿坑道钻机，其特征在于给进机构具有独立结构，装配后整体安装在前车体机架上。
6.根据权利要求1所述的分体自走式煤矿坑道钻机，其特征在于液压系统具备负载敏感功能及恒功率控制，带有压力切断和恒压控制，多路主阀上装有二次溢流阀。
7.根据权利要求1所述的分体自走式煤矿坑道钻机，其特征在于工作液压站位于后车中，通过油管及快换接头与前车相连接。
8.根据权利要求1所述的分体自走式煤矿坑道钻机，其特征在于电气装置是由温度传感器、流量传感器、液位传感、电流传感器、电压传感器组成；温度传感器、流量传感器、液位传感、电流传感器、电压传感器分别与PLC控制器相连。
9.根据权利要求1所述的分体自走式煤矿坑道钻机，其特征在于随钻测斜装置由孔底下位机和机载上位机及钻杆中的电缆构成；支撑装置具有八个油缸，下支撑四个，上支撑四个，每个油缸可提供350kN的支撑力，分别与机加连接。
10.根据权利要求1所述的分体自走式煤矿坑道钻机，其特征在于行走装置配有液压马达、行走减速机、驱动链轮，行走减速机带有机械式离合装置及常闭式驻车制动装置，行走减速机两个法兰分别与驱动链轮和履带架联接在一起。
全文摘要
本发明涉及煤矿坑道钻机，具体为一种分成前后两部分都能单独行走，到钻场后连接组合成具有完整功能的坑道钻机。该钻机由于分成前后两部分，使体积有效减小，又有子行走功能，不但钻场方便其巷道适应性大大增强。该钻机解决了现有钻机由于体积过大不能进入生产规模较小的煤矿矿井，从而导致该类煤矿瓦斯治理困难。本发明钻机采用将整机的液压站从整体钻机中分离出来，并形成单独行走模块；剩下的整体机中安装小型行走液压站，使整机体积有效减小；到钻场后两部分通过油管相连接，形成完整的煤矿坑道钻机。本发明钻机不但运输方便、体积小，而且钻场摆放灵活，对小钻场适应性强。
文档编号E21B7/02GK102373882SQ201110315598
公开日2012年3月14日 申请日期2011年10月18日 优先权日2011年10月18日
发明者刘永文, 刘金茂, 孙晓雪, 张贵才, 曲凯, 王玲, 董然, 谭青, 辛浩然, 高志 申请人:沈阳北方重矿机械有限公司