一种适用于气动架柱式钻机的定位导向装置的制作方法

本实用新型属于机械领域，涉及ZQJC系列气动架柱式钻机的钻机定位导向装置，具体为一种适用于气动架柱式钻机的定位导向装置。

背景技术：

煤矿中经常使用到ZQJC系列气动架柱式钻机，ZQJC系列气动架柱式钻机具有安全防爆、转矩大、转速高、体积小、重量轻、结构简单、拆装方便等优点，可以配套使用高效螺旋转杆或地质钻杆，广泛应用于煤矿探水、注水、探排瓦斯、泄放压力孔、巷道帮锚孔等的钻孔施工，该系列钻机主要结构由主机、立柱总成、副立柱总成、注油器总成四大部分组成，主机由回转马达和进给机构组成，回转马达由马达、齿轮箱、换向阀等部件组成。换向阀控制马达的开启及换向，压缩空气通过换向阀带动马达齿轮及主轴转动，从而带动钻具转动，进给机构由进给马达、换向阀、齿条和钻机导轨等部件组成，通过换向阀控制进给马达带动主动齿轮在齿条上传动，从而带动回转马达前进及后退，达到钻进的目的。ZQJC系列气动架柱式钻机在井下工作时，主要受设备多、空间小等因素影响，导致钻机距岩壁远、倾角大等现象，从而使钻机无法直接在岩壁上开孔在钻机不能靠近岩壁安装时，容易出现钻机不稳，摇动幅度大，回转器主轴、托钎器、孔口三点不在一条直线上，起不到开孔导向作用，造成开孔偏斜。为了解决这个问题，ZQJC系列气动架柱式钻机设置有钻机定位导向装置，如图1所示，所述钻机定位导向装置包括立柱1、钻机导轨2和锁紧套3，所述钻机导轨2的左侧上部设有第一托钎器4（图1所指方向），所述第一拖钎架4由固定支架和导向套组成，所述钻机导轨3通过锁紧套3与所述立柱1交叉紧固连接，且位于所述锁紧套3下方的立柱1与立柱1左侧的钻机导轨2的下端之间铰接支撑有第一可伸缩斜拉杆5，在钻进过程中，第一托钎器4支撑钻杆，使钻杆与回转马达主轴保持同轴。

ZQJC系列气动架柱式钻机在井下工作时，主要受设备多、空间小等因素影响，导致钻机距岩壁远、倾角大等现象，从而使钻机无法直接在岩壁上开孔。原有的钻机定位导向装置无法伸入较深的岩壁中，显然无法满足复杂的工作环境。当遇到工作面设备较多、空间较小等情况时，容易发生钻杆摆动量增大，钻头钻取煤岩时就会引起立柱、导轨和钻机晃动，使钻机回转不稳定，导致钻孔弯曲，开孔位置偏差，成孔率下降；而且原有的ZQJC系列气动架柱式钻机在钻探前，必须按照设计要求，用罗盘准确测出钻孔的方位和倾角，钻机在钻进过程中由于各种因素的影响，钻孔倾角时刻发生变化，需要经常停钻观察倾角，而罗盘依靠检测地磁场确定方向，可是在地磁比较微弱的地方罗盘很容易受到周围环境的影响，这会直接影响罗盘的准确性，间接导致钻探时不能准确的测出钻孔方位，从而无法保证了工作效率和质量。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于解决现有钻机定位导向装置无法伸入较深的煤壁中，且罗盘测量不准确的问题，提供了一种适用于气动架柱式钻机的定位导向装置。

本实用新型解决其技术问题的技术方案是：一种适用于气动架柱式钻机的定位导向装置，包括立柱和钻机导轨，所述立柱通过锁紧套与钻机导轨交叉紧固连接，所述钻机导轨的左侧上部设置有第一托钎器，所述第一托钎器包括固定支架和导向套，位于所述锁紧套下方的立柱与立柱左侧的钻机导轨的下端之间铰接支撑有第一可伸缩斜拉杆，所述定位导向装置还包括辅助定位导向装置，所述辅助定位导向装置包括辅助钻机导轨和至少一个辅助托钎器，其中一个辅助托钎器固定设置于辅助钻机导轨的左侧上部端部，其余辅助托钎器均匀固定于辅助托钎器上部，所述辅助钻机导轨的右端面与钻机导轨的左端面固定连接且二者上表面位于同一平面内；所述辅助钻机导轨下端与所述第一可伸缩斜拉杆下方的立柱之间铰接支撑有第二可伸缩斜拉杆；所述定位导向装置还包括第一刻度盘和第二刻度盘，所述第一刻度盘的上表面刻有0°~360°的刻度，所述第一刻度盘过盈套装于所述锁紧套下端的立柱上，所述锁紧套的下端固定连接有位于立柱径向上的指针，所述指针指向第一刻度盘的刻度；所述第二刻度盘包括刻有两个0°~90°刻度的半圆形的刻度板和摆针，两个0°~90°刻度沿刻度板圆弧设置且两个0°~90°刻度共用一个°刻度，所述刻度板竖直设置于所述辅助钻机导轨左侧下部，所述摆针的尾部与刻度板转动连接，摆针的头部指向刻度板上的刻度。所述辅助定位导向装置上设置至少一个辅助托钎器提到了钻杆的抗弯强度，减轻了钻杆的摆动量，减少了对齿轮箱等部件的损坏。在原钻机导轨上增加辅助定位导向装置，能够提高钻机回转给进定位导向性，在辅助定位导向装置的下端增加第二可伸缩斜拉杆能够减小钻机在钻进过程中晃动幅度，提高了钻机的稳定性。当钻探过程中遇到较狭小且深的煤壁时，本实用新型所述适用于气动架柱式钻机的定位导向装置能深入煤壁中，避免了因钻场空间狭窄给施工带来的困难，提高了钻探效率，降低了孔内事故，且辅助定位导向装置安装、维修、更换均简单方便。通过第一刻度盘和第二刻度盘能调整钻孔的方向，而且不会受地磁场的影响，在所述立柱不动的前提下，以立柱的中心线为旋转中心，旋转锁紧套，就能够调整钻孔的方向，故将所述第一刻度盘安装在立柱上，且位于锁紧套的下方，当调整钻孔方向时，保持第一刻度盘不动，以第一刻度盘为基座，再旋转锁紧套，通过锁紧套上的指针量出旋转的角度，从而能够提高钻孔的准确度。通过所述第二刻度盘能够确定钻孔倾角，所述第二刻度盘通过重力原理能准确的测出当前钻孔的倾角，免受地磁场的影响，进一步提高了钻孔的准确度。

优选的，所述导向套包括轴承杯和至少一个轴承，所有轴承沿轴向并排能够容纳于轴承杯内且所有轴承外圈外壁与轴承杯内壁间隙配合，所述轴承杯的两端面上分别固定设置有均为环状的第一轴承端盖和第二轴承端盖，所述第一轴承端盖与位于轴承杯内一端的轴承之间设有第一密封圈，所述第二轴承端盖与位于轴承杯内另一端的轴承之间设有第二密封圈，所有轴承的内圈内径与所述第一密封圈以及第二密封圈的内径相等，所述第一轴承端盖和第二轴承端盖的内端面分别与轴承杯内两端的轴承外侧端面止位配合；所述第一轴承端盖的内端面环形设有储油槽，所述储油槽槽底开有与轴承杯内腔相连通的注油孔，位于储油槽外围的第一轴承端盖的内端面与轴承的外侧外圈端面相对，所述第一轴承端盖的内端面内壁边缘环向设有的槽体，所述第二轴承端盖与第一轴承端盖的结构相同且对称设置，所述第一密封圈和第二密封圈分别过盈配合于两个所述槽体内。改良之后的托钎器在使用过程中，将钻轴与导向套之间的滑动摩擦变为轴承内部的滑滚动摩擦，增强了导向套的耐磨性，通过第一轴承端盖和第二轴承端盖的注油孔，向轴承内部注入润滑油，通过轴承杯内壁、第一轴承端盖、第二轴承端盖和密封圈的共同作用，润滑油不会外流，使轴承内部长期处于被润滑状态，最大限度延长轴承的使用寿命，同时也延长了变速箱、回转马达的寿命，降低了生产成本。

优选的，所述第一刻度盘呈卡箍状，卡箍状的第一刻度盘对接后对接处通过螺栓连接在一起。所述第一刻度盘呈卡箍状不仅结构简单而且方便拆卸，成本较低。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：原理巧妙，操作方便，成本较低；本实用新型通过设置辅助定位导向装置能够在靠近岩壁的较深较小的钻场空间内工作，能够适应过更加复杂且恶劣的工作环境，钻杆的摆动小，增强了钻杆的抗弯强度，减少对齿轮箱等部件的损坏，增强了导向定位性能，可行性和实用非常好，在特殊环境下能被广泛应用，通过第一刻度盘和第二刻度盘能更加准确地测出钻孔的位置，而且工序相对简化，在调整钻孔角度的工作中需要更少的工作人员，操作便捷，成孔质量提供，最大限度上避免钻出废孔，提高了工作效率和钻进速率，降低了生产成本，减轻了工人的劳动强度。

附图说明

图1为背景技术中现有的钻机定位导向装置的结构示意图。

图2为本实用新型所述的一种适用于气动架柱式钻机的定位导向装置的结构示意图。

图3为本实用新型所述导向套的分体结构示意图。

图4为本实用新型所述第一轴承端盖和第二轴承端盖的平面结构示意图。

图5为本实用新型所述第一轴承端盖和第二轴承端盖的侧面结构示意图。

图6为本实用新型所述第一刻度盘的俯视结构示意图。

图7为本实用新型所述第一刻度盘的正视结构示意图。

图8为本实用新型所述第二刻度盘的结构示意图。

图中：1-立柱；2-钻机导轨；3-锁紧套；4-第一拖钎架；5-第一可伸缩斜拉杆；6-辅助钻机导轨；7-辅助托钎器；8-第二可伸缩斜拉杆；9-第一刻度盘；10-第二刻度盘；101-刻度板；102-摆针；103-加重块；11-轴承杯；12-轴承；13-第一轴承端盖；14-第二轴承端盖；15-第一密封圈；16-第二密封圈；17-储油槽；18-注油孔；19-槽体。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其他实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

参见附图1至图8，现对本实用新型提供的一种适用于气动架柱式钻机的定位导向装置进行说明。

一种适用于气动架柱式钻机的定位导向装置，如图2所示，包括立柱1和钻机导轨2，所述立柱1通过锁紧套3与钻机导轨2交叉紧固连接，所述钻机导轨2的左侧上部设置有第一托钎器4，所述第一托钎器4包括固定支架和导向套，位于所述锁紧套3下方的立柱1与立柱1左侧的钻机导轨2的下端之间铰接支撑有第一可伸缩斜拉杆5，所述定位导向装置还包括辅助定位导向装置，所述辅助定位导向装置包括辅助钻机导轨6和至少一个辅助托钎器7，其中一个辅助托钎器7固定设置于辅助钻机导轨6的左侧上部端部，其余辅助托钎器7均匀固定于辅助托钎器7上部，所述辅助钻机导轨6的右端面与钻机导轨2的左端面固定连接且二者上表面位于同一平面内；所述辅助钻机导轨6下端与所述第一可伸缩斜拉杆5下方的立柱1之间铰接支撑有第二可伸缩斜拉杆8；所述定位导向装置还包括第一刻度盘9和第二刻度盘10，所述第一刻度盘9的上表面刻有0°~360°的刻度，所述第一刻度盘9过盈套装于所述锁紧套3下端的立柱1上，所述锁紧套3的下端固定连接有位于立柱1径向上的指针，所述指针指向第一刻度盘9的刻度；所述第二刻度盘10包括刻有两个0°~90°刻度的半圆形的刻度板101和摆针102，两个0°~90°刻度沿刻度板101圆弧设置且两个0°~90°刻度共用一个0°刻度，所述刻度板101竖直设置于所述辅助钻机导轨6左侧下部，所述摆针102的尾部与刻度板101转动连接，摆针102的头部指向刻度板101上的刻度。

在井下立钻后，将第一刻度盘9固定在立柱1上，确定钻孔方位时，首先根据巷道内的中线，参照红外线激光，使钻机的钻机导轨2的中心线与巷道内的中线平行，再根据钻孔设计要求，调整锁紧套3，读取第一刻度盘9上度数，使钻机导轨2的中心线与巷道内的中线的夹角，符合钻孔方向与巷道掘进方向的夹角一致。然后通过第二刻度盘10对钻孔倾角进行测量，所述摆针102在静止时方向为竖直向下且指向零刻度线，然后上下旋转钻机导轨2来改变钻孔倾角，并能从第二刻度盘10上直观的看到倾角的大小。

进一步的，作为本实用新型所述的一种适用于气动架柱式钻机的定位导向装置的一种具体实施方式，如图3所示，所述导向套包括轴承杯11和至少一个轴承12，所有轴承12沿轴向并排能够容纳于轴承杯11内且所有轴承12外圈外壁与轴承杯11内壁间隙配合，所述轴承杯11的两端面上分别固定设置有均为环状的第一轴承端盖13和第二轴承端盖14，所述第一轴承端盖13与位于轴承杯11内一端的轴承12之间设有第一密封圈15，所述第二轴承端盖14与位于轴承杯11内另一端的轴承12之间设有第二密封圈16，所有轴承12的内圈内径与所述第一密封圈15以及第二密封圈16的内径相等，所述第一轴承端盖13和第二轴承端盖14的内端面分别与轴承杯11内两端的轴承12外侧端面止位配合。更进一步的，作为本实用新型所述的一种适用于气动架柱式钻机的定位导向装置的一种具体实施方式，如图4和图5 所示，所述第一轴承端盖13的内端面环形设有储油槽17，所述储油槽17槽底开有与轴承杯11内腔相连通的注油孔18，位于储油槽17外围的第一轴承端盖13的内端面与轴承12的外侧外圈端面相对，所述第一轴承端盖13的内端面内壁边缘环向设有的槽体19，所述第二轴承端盖14与第一轴承端盖13的结构相同且对称设置，所述第一密封圈15和第二密封圈16分别过盈配合于两个所述槽体19内。改良之后的导向套在使用过程中，将钻轴与导向套之间的滑动摩擦变为轴承内部的滑滚动摩擦，增强了导向套的耐磨性，通过第一轴承端盖13和第二轴承端盖14的注油孔18，向轴承12内部注入润滑油，通过轴承杯11内壁、第一轴承端盖13、第二轴承端盖14和密封圈的共同作用，润滑油不会外流，使轴承12内部长期处于被润滑状态，最大限度延长轴承12的使用寿命，同时也延长了变速箱、回转马达的寿命，降低了生产成本。

进一步的，作为本实用新型所述的一种适用于气动架柱式钻机的定位导向装置的一种具体实施方式，如图6和图7所示，所述第一刻度盘9呈卡箍状，卡箍状的第一刻度盘9对接后对接处通过螺栓连接在一起。所述第一刻度盘9呈卡箍状不仅结构简单而且方便拆卸，成本较低。

进一步的，作为本实用新型所述的一种适用于气动架柱式钻机的定位导向装置的一种具体实施方式，所述第一刻度盘9和第二刻度盘10的刻度所在表面上涂覆有夜光涂层。当钻机工作环境较暗的情况下，也能保证清楚读数，且夜光涂层成本较低。

进一步的，作为本实用新型所述的一种适用于气动架柱式钻机的定位导向装置的一种具体实施方式，如图8所示，所述摆针102的针体上设有加重块103。加重块103能增加摆针102的灵敏度。

上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。