天井钻机的复合式开合稳杆插板结构的制作方法

本发明属于矿山机械技术领域，具体涉及一种天井钻机的复合式开合稳杆插板结构。

背景技术：

切割槽天井钻机作为矿山切割槽天井施工中的一种高效施工设备，其在导孔和扩孔过程中，为保证孔精度，需要将钻杆和稳定盘按照一定的规律排列，例如，如图1所示，刀盘的直径为670mm，钻杆的直径为190mm，扩孔完成后为了保持钻杆的稳定性，需要在隔一定的距离处安装一个直径为670mm的稳定盘，来保持钻杆的稳定性。

现有的天井钻机的稳杆结构和插板结构具有以下不足：

一、在钻杆处于稳杆结构中的时候，稳杆结构处与闭合状态，当需要通过稳定盘的时候，稳杆结构就处于开式状态，方便稳定盘通过，而钻杆和稳定盘的直径尺寸相差较大，传统的天井钻机稳杆结构，无法通过这样大直径尺寸的稳定盘；

二、在接卸钻杆过程中，需要用插板插入钻杆卡方，来完成卸杆及克服其在重力作用下的下坠运动，而现有技术中没有将稳杆结构和插板结构结合起来的设计，通常需要分别设置，导致占据空间大；

三、在钻进过程中，稳杆结构中的稳杆瓦是钻杆定心的重要结构，同时也是一种易损部件，稳杆瓦在工作中会与钻杆紧密接触产生磨损，磨损时需要更换，而现有的稳杆结构中稳杆瓦更换不方便。

因此开发一种适用于通过大尺寸稳定盘、能在接卸杆过程中完成插板动作、且更换稳杆瓦方便的复合式稳杆插板结构具有重要意义。

申请号为201610479360.3的专利文献公开了一种新型切割槽天井施工钻机，其上底座总成上安装有上插板总成，下底座总成上安装有下插板总成，下插板总成包括下后滑板、下前滑板、下前插板油缸和下后插板油缸，所述下后滑板和下前滑板均安装于所述下底座总成的插槽内，所述下后滑板设置有下插板挡块，下前滑板上设置有u型滑板，所述下前滑板通过所述下前插板油缸与所述下底座总成相连接，下后滑板通过下后插板与所述下底座总成相连接。该钻机仅仅设有插板结构，前后滑板闭合后钻杆就会被卡住不能转动，没有稳杆功能。

技术实现要素：

本发明的主要目的是提供一种天井钻机的复合式开合稳杆插板结构，旨在解决现有的钻机稳杆结构不适用于大尺寸稳定盘通过且不具有插板功能的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种天井钻机的复合式开合稳杆插板结构，包括：

滑板底座，设有中心开口，所述滑板底座上设有一对滑板滑槽，所述中心开口位于两所述滑板滑槽之间；

前滑板和后滑板，沿相互向所述中心开口的中心靠近或相互远离的方向滑动地设于所述滑板滑槽上，所述前滑板和后滑板上相向的一侧均设有稳杆瓦，所述前滑板上设有一对插板滑槽；

插板，可滑动地设于所述插板滑槽上，所述插板的一侧开有朝向所述中心开口的u型槽口。

优选地，还包括前稳杆油缸和后稳杆油缸，所述前稳杆油缸的一端连接所述前滑板、另一端连接所述滑板底座，所述后稳杆油缸的一端连接所述后滑板、另一端连接所述滑板底座。

优选地，所述前滑板顶部设有第一带座轴承，所述前稳杆油缸的活塞杆端设有第一关节轴承，并通过第一销轴安装于所述第一带座轴承上，所述滑板底座顶部设有第一支座，所述前稳杆油缸的缸筒端设有第二关节轴承，并通过第二销轴安装于所述第一支座上；所述后滑板底部设有第二带座轴承，所述后稳杆油缸的活塞杆端设有第三关节轴承，并通过第三销轴安装于所述第二带座轴承上，所述滑板底座底部设有第二支座，所述后稳杆油缸的缸筒端设有第四关节轴承，并通过第四销轴安装于所述第二支座上。

优选地，还包括插板油缸安装座和插板油缸，所述插板油缸安装座设于所述前滑板的前端，所述插板油缸一端连接所述插板油缸安装座、另一端连接所述插板。

优选地，所述插板上设有用于连接所述插板油缸的活塞杆孔，所述活塞杆孔处设有铜套，所述第五销轴上设有与铜套内连通的油嘴。

优选地，所述滑板滑槽包括分别位于上、下位置的并列的上滑槽和下滑槽，所述前滑板的左右端面可滑动地嵌装于所述上滑槽内，所述后滑板的左右端面可滑动地嵌装于所述下滑槽内。

优选地，所述前滑板的底部向下突出形成有前滑板底座，所述前滑板底座的后端形成有用于安装稳杆瓦的第一弧形凸起；所述后滑板的前端形成有用于安装稳杆瓦的第二弧形凸起，当所述前滑板和后滑板靠近合拢时，所述第二弧形凸起和所述第一弧形凸起拼合成圆形。

优选地，所述前滑板的后端设有前滑板凹口，所述后滑板的顶部向上突出形成有后滑板顶座，所述后滑板顶座的前端壁与所述前滑板凹口对接；所述后滑板的前端设有后滑板凹口，所述后滑板凹口与所述前滑板底座的后端壁对接。

优选地，所述前滑板的中间凹陷形成有插板容置槽，所述插板容置槽的两侧面向内凹陷形成所述插板滑槽；所述稳杆瓦位于所述所述插板滑槽下方。

优选地，所述上滑槽的后端设有前滑板限位块，所述下滑槽的前端设有后滑板限位块。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果：

本发明提供了一种用于切割槽天井钻机的新型稳杆插板结构，可解决装接钻杆和稳定盘切换过程中，由于其二者尺寸相差较大所带来的结构问题，且同时能完成插板动作。首先，通过在滑板底座上设置滑板滑槽，使前滑板和后滑板能够相对滑动，当前滑板和后滑板相互靠近时，两稳杆瓦能够将钻杆围合包裹住，对钻杆进行稳定，然后，本发明还在前滑板内设置插板滑槽，通过将插板可滑动地安装于插板滑槽内，使得带有u型槽口的插板能够向所述中心开口靠近或远离，即还能够实现插板功能。本发明将稳杆结构和插板结构设为一体，节省了整个结构占据的空间，使得结构紧凑；当需要实现插板功能时，先将前滑板和后滑板合拢对钻杆进行稳固，再控制插板将钻杆卡住，使得更方便完成插板动作；并且，本发明稳杆结构是通过前滑板和后滑板沿滑板滑槽的直线相对滑动来控制打开和闭合，可以使所述中心开口完全打开，从而使大尺寸的稳定盘顺利通过，解决了现有的稳杆结构不适用于大尺寸稳定盘通过的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明背景技术中的钻杆及稳定盘的结构示意图；

图2为本发明一实施例提出的天井钻机的复合式开合稳杆插板结构处于合拢状态时的结构图；

图3为图2提出的天井钻机的复合式开合稳杆插板结构处于打开状态时的结构图；

图4为图2提出的天井钻机的复合式开合稳杆插板结构的稳定盘通过时的结构图；

图5为图2提出的天井钻机的复合式开合稳杆插板结构打开一部分时的结构图；

图6为图2提出的天井钻机的复合式开合稳杆插板结构的对钻杆进行稳定时的结构图；

图7为图5的另一视角图；

图8为图2提出的天井钻机的复合式开合稳杆插板结构的插板结构对钻杆进行卡紧的结构图；

图9为图8的a处放大图；

图10为图5的爆炸图；

图11为图5的仰视图；

图12为图9中油嘴的剖面结构图。

本发明的附图标号说明：

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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，除非另有明确的限定。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。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种天井钻机的复合式开合稳杆插板结构。

请参照图2至图12，天井钻机的复合式开合稳杆插板结构，包括：

滑板底座1，设有中心开口11，所述滑板底座上设有一对滑板滑槽12，所述中心开口11位于两所述滑板滑槽12之间；

前滑板2和后滑板3，沿相互向所述中心开口11的中心靠近或相互远离的方向滑动地设于所述滑板滑槽12上，所述前滑板2和后滑板3上相向的一侧均设有稳杆瓦4，所述前滑板上设有一对插板滑槽21；

插板5，可滑动地设于所述插板滑槽21上，所述插板5的一侧开有朝向所述中心开口11的u型槽口51。

本发明提供了一种用于切割槽天井钻机的新型稳杆插板结构，首先，通过在滑板底座1上设置滑板滑槽12，使前滑板2和后滑板3能够相对滑动，当前滑板2和后滑板3相互靠近时，两稳杆瓦4能够将钻杆围合包裹住，对钻杆进行稳定，然后，本发明还在前滑板2内设置插板滑槽21，通过将插板5可滑动地安装于插板滑槽内，使得带有u型槽口51的插板5能够向所述中心开口11靠近或远离，即还能够实现插板功能。本发明将稳杆结构和插板结构设为一体，节省了整个结构占据的空间，使得结构紧凑；当需要实现插杆功能时，先将前滑板2和后滑板3合拢对钻杆进行稳固，再控制插板5将钻杆卡住，使得更方便完成插板动作；并且，本发明稳杆结构是通过前滑板2和后滑板3沿滑板滑槽12的直线相对滑动来控制打开和闭合，可以使所述中心开口11完全打开，从而使大尺寸的稳定盘顺利通过，解决了现有的稳杆结构不适用于大尺寸稳定盘通过的问题。

进一步地，所述天井钻机的复合式开合稳杆插板结构还包括：前稳杆油缸6和后稳杆油缸7，所述前稳杆油缸6的一端连接所述前滑板2、另一端连接所述滑板底座1，所述后稳杆油缸7的一端连接所述后滑板3、另一端连接所述滑板底座1。

请参阅图2、图3及图8，具体在本实施方式中，所述滑板底座1包括顶板13和底板14，顶板13和底板14为类似u型，且开口相对设置，由此可以形成圆形的中心开口11。所述稳杆油缸6连接在所述顶板13和前滑板2之间，当所述前稳杆油缸6伸长时，所述前滑板2向前打开，当所述后稳杆油缸7伸长时，后滑板3向后打开，由此前滑板2和后滑板3相互远离，将所述中心开口11完全打开，保证大尺寸的稳定盘能够通过。当所述前稳杆油缸6缩回时，所述前滑板2向后滑回，当后稳杆油缸7缩回时，后滑板3向前滑回，由此使得前滑板2和后滑板3相互靠近，直至紧贴，此时两稳杆瓦4合拢在一起，实现对钻杆的稳定功能。当接卸稳定盘时，可以通过控制两油缸的行程，实现稳杆模块部分中前滑板2和后滑板3之间距离的改变，增大中心孔的直径，方便稳定盘通过。

进一步地，所述前滑板2顶部设有第一带座轴承22，所述前稳杆油缸6的活塞杆端设有第一关节轴承61，并通过第一销轴62安装于所述第一带座轴承22上，所述滑板底座1顶部设有第一支座15，所述前稳杆油缸6的缸筒端设有第二关节轴承63，并通过第二销轴64安装于所述第一支座15上；所述后滑板3底部设有第二带座轴承31，所述后稳杆油缸7的活塞杆端设有第三关节轴承71，并通过第三销轴72安装于所述第二带座轴承31上，所述滑板底座1底部设有第二支座16，所述后稳杆油缸7的缸筒端设有第四关节轴承73，并通过第四销轴74安装于所述第二支座16上。

请一并参阅图5及图11，所述前稳杆油缸6和后稳杆油缸7的两端都是通过销轴和关节轴承来连接安装的，关节轴承有一定的活动角度，能够防止安装误差和零件加工误差，导致油缸活塞杆卡死而不能灵活的伸出缩回。并且，本发明将用于驱动前滑板2的前稳杆油缸6设于顶板13上，将用于驱动后滑板3的后稳杆油缸7设于底板14底部，两油缸相互不干涉，设计合理。

进一步地，所述天井钻机的复合式开合稳杆插板结构还包括：插板油缸安装座8和插板油缸9，所述插板油缸安装座8设于所述前滑板2的前端，所述插板油缸9一端连接所述插板油缸安装座8、另一端连接所述插板5。

所述插板安装座8通过螺栓安装于所述前滑板2上，插板油缸9通过第五销轴91与插板5连接，用于驱动插板5相对所述前滑板2滑动。当插板油缸9伸出时，结合主机减速箱的回转运动，插板5向后滑动，即向设在所述中心开口11内的钻杆靠近，可顺利插入钻杆卡方，从而实现卸杆操作。

进一步地，所述插板5上设有用于连接所述插板油缸9的活塞杆孔，所述活塞杆孔处设有铜套93，所述第五销轴91上设有与铜套93内连通的油嘴92。

通过油嘴92加注黄油，用于实现润滑减磨。

进一步地，所述滑板滑槽12包括分别位于上、下位置的并列的上滑槽121和下滑槽122，所述前滑板2的左右端面可滑动地嵌装于所述上滑槽121内，所述后滑板3的左右端面可滑动地嵌装于所述下滑槽122内。

进一步地，请参阅图10，所述前滑板2的底部向下突出形成有前滑板底座23，所述前滑板底座23的后端形成有用于安装稳杆瓦4的第一弧形凸起24；所述后滑板3的前端形成有用于安装稳杆瓦4的第二弧形凸起32，当所述前滑板2和后滑板3靠近合拢时，所述第二弧形凸起32和所述第一弧形凸24起拼合成圆形。

所述稳杆瓦4通过第六销轴41固定于所述第一弧形凸起24和第二弧形凸起32上，随着导孔作业时长的增加，稳杆瓦4会发生不同程度的磨损，当磨损量影响导孔精度时，拆下起固定作用的第六销轴，可以方便更换。

进一步地，所述前滑板2的后端设有前滑板凹口25，所述后滑板3的顶部向上突出形成有后滑板顶座33，所述后滑板顶座33的前端壁与所述前滑板凹口25对接；所述后滑板3的前端设有后滑板凹口34，所述后滑板凹口34与所述前滑板底座23的后端壁对接。

由此使得，后滑板3滑动时，其后滑板顶座33能够沿着所述顶板13的底面前后滑动，当前滑板2滑动时，其前滑板底座23能够沿着所述底板14的顶面前后滑动，并且，当前滑板2和后滑板3靠拢时，稳杆瓦4贴合在钻杆外围时，前滑板2的后端壁和后滑板顶座33能基本扣合，后滑板3的前端壁和前滑板底座23能基本扣合，使得本结构更加稳固牢靠，提高机械强度。

进一步地，所述前滑板2的中间凹陷形成有插板容置槽26，所述插板容置槽26的两侧面向内凹陷形成所述插板滑槽21；所述稳杆瓦4位于所述所述插板滑槽21下方。

由此保证了前滑板2和后滑板3合拢时，所述插板5和稳杆瓦4分别位于整个结构的上、下位置，互不干涉，并且，本发明将插板结构安装在稳杆结构上，整个结构设计紧凑，减少了占据的空间。

进一步地，请参阅图7，所述上滑槽121的后端设有前滑板限位块123；请参阅图8，所述下滑槽122的前端设有后滑板限位块124。

当前稳杆油缸6和后稳杆油缸7两个油缸活塞杆伸出到最大位置时候，两稳定瓦4是张开的状态，如果活塞杆回缩，则处于闭合状态，抱紧钻杆，为了保持抱紧的压力，活塞杆行程是有余量的，所述前滑板限位块123可以限定前滑板2的位置，后滑板限位块124可以限定后滑板3的位置，使两稳杆瓦4合拢后刚好是190mm的孔径，即刚好将钻杆抱住；而如果没有滑板限位块，那前后滑板会在油缸的作用下，使稳杆瓦过度抱紧钻杆。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。