一种煤矿开采用锚杆钻机的制作方法

1.本实用新型属于矿用钻机设备技术领域，尤其涉及一种煤矿开采用锚杆钻机。


背景技术：

2.在煤矿的采掘施工中，需要在坑道内采用矿用锚杆钻机进行钻孔作业。锚杆钻机是煤矿巷道锚杆支护工程中的钻孔工具，用于在作业面上施工得到锚杆/锚索的钻孔，之后将锚杆送进钻孔，并进行锚固。锚杆钻机在改善煤矿巷道的支护效果、降低支护成本、加快成巷速度等具有十分重要的作用，作为一种实用性机械设备在煤矿施工中具有十分重要的作用。
3.矿用锚杆钻机通常由支架装置、驱动装置、夹持装置以及进给装置等构成，运转时，驱动装置驱动卡盘装置作低速大转矩转动，装载到卡盘装置上的钻杆与卡盘随动动作，进给装置用于驱动钻杆沿轴向方向进给移动，在作业面上加工得到锚杆/锚索的钻孔。
4.夹持装置作为矿用锚杆钻机的重要组成部分，对钻机的工作过程产生十分重要的影响，但是由于钻杆的长度较大，在钻进的工作过程中，钻杆的另一端外径在卸扣器上不定位，会发生抖动，驱动装置转速越高，抖动的越厉害，甚至会造成驱动装置的抖动，在实际的工作过程中，需要人工辅助操作，才能顺利的通过卸扣器与夹持器上的钻杆进行螺纹连接，操作过程繁琐且施工效率低；另外，抖动的钻杆容易损坏卸扣器和夹持装置上的夹块，影响锚杆钻机的使用寿命，因此亟需对锚杆钻机进行优化设计，以解决上述的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构设计合理且运转稳定性高的煤矿开采用锚杆钻机。
6.本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种煤矿开采用锚杆钻机包括进给导向座，在进给导向座上滑动连接有用于驱动钻杆旋转进给的驱动装置，在驱动装置上安装有用于夹持钻杆的卡盘结构，还包括在进给导向座上安装的用于驱动驱动装置移动的进给装置；在进给导向座的端部安装有用于对钻杆进行导向支撑的定心导向装置，在定心导向装置的外侧安装有夹持安装座，在夹持安装座上安装有与定心导向装置对应设置的夹杆装置，在夹杆装置上活动连接有位于夹杆装置和定心导向装置之间的卸扣装置；还包括用于调节进给导向座的高度和角度的调节装置。
7.本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型提供了一种煤矿开采用锚杆钻机，通过设置卡盘结构、驱动装置和进给装置，可以带动钻杆旋转推进，进而实现钻孔操作；通过设置夹杆装置可对钻杆进行夹持/扶正，方便旋转推进的钻杆与夹杆装置夹持的钻杆旋合紧固；配合卸扣装置，可以拧开两个钻杆接头处的螺纹，进而方便钻杆的卸载操作；通过设置定心导向装置，可以对旋转推进的钻杆起到导向支撑作用，避免钻杆在行进的过程中发生抖动，进而使得锚杆钻机的钻杆在钻进的过程中能够平稳、可靠的向前推进，避免了抖动的钻杆频繁与卸扣装置和夹杆装置发生碰撞；在定心导向装置的导向支撑作用下，两个
钻杆能够在夹杆装置和卸扣装置的配合作用下，顺利的旋合紧固/拧开脱扣，操作过程简单便捷，降低了工作人员的劳动强度，提高了工作效率。
8.优选地：还包括履带，在履带的上方设置有用于安装调节装置的回转架，在履带上安装有用于驱动回转架转动的回转装置。
9.优选地：定心导向装置包括与进给导向座可拆卸连接的定心安装座，在定心安装座的内部滑动连接有可纵向移动的摆动驱动块，在摆动驱动块的中部安装有中部滚轮架；在中部滚轮架的两侧对称设置有与定心安装座相铰接的定心摆臂，在中部滚轮架和定心摆臂的上部均转动连接有导向滚轮；摆动驱动块向上移动时，两组定心摆臂的上端部向内合拢，摆动驱动块向下移动时，两组定心摆臂的上端部向外张开；还包括用于驱动摆动驱动块纵向移动的定心油缸。
10.优选地：定心导向装置还包括在摆动驱动块上开设的两组摆动导槽，两组摆动导槽关于中部滚轮架的中心线对称设置并呈八字分布；在定心摆臂的下端部安装有滑动杆，两组滑动杆分别穿设在各自对应的摆动导槽内并与其滑动连接；在定心安装座的内侧壁上开设有纵向延伸的滑槽，在摆动驱动块上安装有与滑槽滑动连接的升降滑块。
11.优选地：夹杆装置包括与夹持安装座相连接的夹杆座，在夹杆座上安装有两组相对设置的外夹持油缸，在外夹持油缸的伸出端连接有外夹持块；还包括在夹杆座上安装的相对设置的内夹持油缸，在内夹持油缸的伸出端连接有内夹持块。
12.优选地：卸扣装置包括与夹杆座转动连接的卸扣安装座；在卸扣安装座上安装有相对设置的卸扣夹持油缸，在卸扣夹持油缸的伸出端连接有卸扣夹块；还包括在夹杆座和卸扣安装座之间铰接的用于驱动卸扣安装座转动的卸扣转动油缸。
13.优选地：调节装置包括在回转架上铰接的翻转俯仰架，在回转架和翻转俯仰架之间铰接有第一调节油缸；在第一摆臂的远离铰接处的端部安装有调节铰接座，在调节铰接座上通过销轴铰接有进给安装座，进给安装座与进给导向座相连接，在调节铰接座上铰接有第一摆臂，在进给安装座上铰接有第二摆臂；还包括在翻转俯仰架的中部相铰接的第二调节油缸，第一摆臂和第二摆臂在外端部相铰接并与第二调节油缸的伸出端相铰接。
14.优选地：驱动装置包括与进给导向座滑动连接的驱动滑座，在驱动滑座上安装有驱动齿轮组件，卡盘结构与驱动齿轮组件相连接；还包括与驱动齿轮组件相连接的液压马达。
附图说明
15.图1是本实用新型的主视结构示意图；
16.图2是本实用新型中的夹杆装置和卸扣装置的立体结构示意图；
17.图3是本实用新型中的定心导向装置的侧视结构示意图；
18.图4是本实用新型中的定心导向装置的内部结构立体示意图；
19.图5是本实用新型中的调节装置的立体结构示意图；
20.图6是本实用新型中的驱动装置的剖视结构示意图。
21.图中：1、履带；2、回转装置；3、回转架；4、调节装置；4-1、翻转俯仰架；4-2、第一调节油缸；4-3、调节限位架；4-4、第二调节油缸；4-5、第一摆臂；4-6、第二摆臂；4-7、调节铰接座；4-8、进给安装座；5、夹持安装座；6、夹杆装置；6-1、外夹持油缸；6-2、外夹持块；6-3、夹
杆座；6-4、内夹持油缸；6-5、内夹持块；6-6、弧形卡槽；7、卸扣装置；7-1、卸扣转动油缸；7-2、卸扣夹持油缸；7-3、卸扣夹块；7-4、卸扣安装座；8、定心导向装置；8-1、定心油缸；8-2、定心安装座；8-3、摆动导槽；8-4、摆动驱动块；8-5、中部滚轮架；8-6、定心摆臂；8-7、导向滚轮；8-8、升降滑块；9、进给导向座；10、卡盘结构；11、驱动装置；11-1、驱动滑座；11-2、驱动齿轮组件；11-3、液压马达；12、进给装置。
具体实施方式
22.为能进一步了解本实用新型的

技术实现要素：
、特点及功效，兹举以下实施例详细说明如下：
23.请参见图1，本实用新型的煤矿开采用锚杆钻机包括进给导向座9，在进给导向座9上滑动连接有用于驱动钻杆旋转进给的驱动装置11，在驱动装置11上安装有用于夹持钻杆的卡盘结构10，本实施例还包括在进给导向座9上安装的用于驱动驱动装置11移动的进给装置12。
24.进一步参见图6，在本实施例中，驱动装置11包括与进给导向座9滑动连接的驱动滑座11-1，在驱动滑座11-1上安装有驱动齿轮组件11-2，卡盘结构10与驱动齿轮组件11-2相连接；还包括与驱动齿轮组件11-2相连接的液压马达11-3。在本实施例中，驱动齿轮组件11-2包括与驱动滑座11-1相固接的齿轮箱体，在齿轮箱体内通过滚动轴承转动连接有横向设置的安装套筒，卡盘结构10与安装套筒的外端部相连接，在安装套筒的外周壁上安装有从动齿轮，还包括与液压马达11-3的输出轴相连接的主动齿轮，主动齿轮与从动齿轮相啮合。
25.在本实施例中，进给导向座9包括采用金属板焊接制成的、顶部敞口的进给框架，在进给框架的左右两侧板的顶部边缘设有滑轨，驱动滑座11-1安装在滑轨上。具体地，在驱动滑座11-1的底部两侧设置有滑轨槽，令滑轨落入相应的滑轨槽内。其中，进给装置12设置在进给框架内，进给装置12包括与进给导向座9转动连接的主动链轮和从动链轮，在转动链轮和从动链轮之间传动连接有链条，链条的两端与驱动滑座11-1相连接，还包括与进给导向座9连接的用于驱动主动链轮转动的液压马达。
26.如图1所示，为了对驱动装置11和进给装置12旋转进给的钻杆进行导向支撑，避免其在钻孔进程中发生大幅度的摆动，在进给导向座9的端部安装有用于对钻杆进行导向支撑的定心导向装置8。进一步参见图3和图4，在本实施例中，定心导向装置8包括与进给导向座9可拆卸连接的定心安装座8-2，在装配过程中，定心安装座8-2通过螺栓和锁紧螺母与进给导向座9相连接。在定心安装座8-2的内部滑动连接有可纵向移动的摆动驱动块8-4，在摆动驱动块8-4的中部安装有中部滚轮架8-5，在中部滚轮架8-5的上部转动连接有导向滚轮8-7。
27.在定心安装座8-2的内侧壁上开设有纵向延伸的滑槽，在摆动驱动块8-4上安装有与滑槽滑动连接的升降滑块8-8。定心导向装置8还包括用于驱动摆动驱动块8-4纵向移动的定心油缸8-1。在本实施例中，定心油缸8-1的缸筒与定心安装座8-2相连接、活塞杆与定摆动驱动块8-4活动连接；具体为，在定摆动驱动块8-4的下部安装有活动安装件，在活动安装件上开设有t型槽口，在定心油缸8-1的伸出端连接有卡接在t型槽口内的板件。通过上述设置可避免定心油缸8-1带动定摆动驱动块8-4纵向移动的过程中发生卡顿。
28.如图4所示，在中部滚轮架8-5的两侧对称设置有与定心安装座8-2相铰接的定心摆臂8-6，两组定心摆臂8-6的中部通过销轴与定心安装座8-2相铰接。另外，在摆动驱动块8-4上开设的两组摆动导槽8-3，两组摆动导槽8-3关于中部滚轮架8-5的中心线对称设置并呈八字分布。在定心摆臂8-6的下端部安装有滑动杆，两组滑动杆分别穿设在各自对应的摆动导槽8-3内并与其滑动连接，在两组定心摆臂8-6的上部均转动连接有导向滚轮8-7。
29.在实际的工作过程中，摆动驱动块8-4在定心油缸8-1的驱动下向上移动时，两组定心摆臂8-6的上端部向内合拢，进而带动三组导向滚轮8-7同步向内合拢，而且合拢中心与钻杆的回转中心重合，进而实现对位于三组导向滚轮8-7之间的钻杆的定心导向支撑；摆动驱动块8-4在定心油缸8-1的驱动下向下移动时，两组定心摆臂8-6的上端部向外张开，进而带动三组导向滚轮8-7同步向向外张开，方便钻杆穿设在三组导向滚轮8-7之间。
30.进一步参见图1，在定心导向装置8的外侧安装有夹持安装座5，夹持安装座5与定心安装座8-2通过螺栓和锁紧螺母相连接。在夹持安装座5上安装有与定心导向装置8对应设置的夹杆装置6，在夹杆装置6上活动连接有位于夹杆装置6和定心导向装置8之间的卸扣装置7。
31.进一步参见图2，在本实施例中，夹杆装置6包括与夹持安装座5相连接的夹杆座6-3，为了方便观察，在夹杆座6-3的上部开设有窗口。在夹杆座6-3上安装有两组相对设置的外夹持油缸6-1，两组外夹持油缸6-1对称设置。在外夹持油缸6-1的伸出端连接有外夹持块6-2。在外夹持块6-2的内端面上开设有弧形槽口。当两个外夹持块6-2对接时两者的内端面抵靠在一起，钻杆穿入至两个弧形槽口构成的导向孔内，在实际的工作过程中，外夹持块6-2的弧形槽口的内径略大于钻杆的外径。夹杆装置6还包括在夹杆座6-3上安装的相对设置的内夹持油缸6-4，两组内夹持油缸6-4对称设置；在内夹持油缸6-4的伸出端连接有内夹持块6-5。在内夹持块6-5的内端面开设有v型槽口并在槽口处设置有滚花。当需要装卸钻杆时，两组内夹持块6-5可夹抱住钻杆，避免钻杆沿回转中心转动。
32.如图2所示，卸扣装置7包括与夹杆座6-3转动连接的卸扣安装座7-4；具体为：在夹杆座6-3的一侧端面设置有相对设置的两组弧形卡槽6-6，在卸扣安装座7-4的端部设置有与弧形卡槽6-6相卡接的凸块。其中，上述的凸块设置有两组，在装配过程中，先使两组凸块插入至两组弧形卡槽6-6之间然后旋转卸扣安装座7-4，使得凸块插接入弧形卡槽6-6内，进而将卸扣安装座7-4和夹杆座6-3进行转动连接。在卸扣安装座7-4上安装有相对设置的卸扣夹持油缸7-2，两组卸扣夹持油缸7-2对称设置。在卸扣夹持油缸7-2的伸出端连接有卸扣夹块7-3。在卸扣夹块7-3的内端面开设有v型槽口并在槽口处设置有滚花。为方便观察，在卸扣安装座7-4的上部开设有窗口。
33.另外，卸扣装置7还包括在夹杆座6-3和卸扣安装座7-4之间铰接的用于驱动卸扣安装座7-4转动的卸扣转动油缸7-1。如图2所示，卸扣装置7包括与夹杆座6-3相连接的第一铰接臂以及与卸扣安装座7-4相连接的第二铰接臂。进一步的，在夹杆座6-3的端面的上部设置有呈立方体形状的凸块，在第一铰接臂上开设有与上述的凸块插接配合的方形通孔，第一铰接臂和夹杆座6-3通过方形通孔和凸块的插接配合实现可拆卸连接；同样，在第二铰接臂上设有呈立方体形状的凸块，在卸扣安装座7-4的端面的上部开设有与第二铰接臂上的凸块插接配合的方形通孔，第二铰接臂和卸扣安装座7-4通过方形通孔和凸块的插接配合实现可拆卸连接。卸扣转动油缸7-1的伸出端与第二铰接臂相铰接、缸筒与第一铰接臂相
铰接。
34.在钻机钻进过程中，当需要卸载钻杆时，驱动装置11和进给装置12共同作用,使得两个钻杆的螺纹连接段移动至夹杆装置6和卸扣装置7之间，并由内夹持油缸6-4和内夹持块6-5配合夹抱住对应的钻杆，卸扣夹持油缸7-2和卸扣夹块7-3配合夹抱住对应的钻杆，然后卸扣转动油缸7-1的活塞杆伸出，进而带动卸扣安装座7-4沿钻杆的回转中心转动，进而拧开两个钻杆接头处的螺纹，完成上述操作后，卸扣夹块7-3释放对钻杆的夹持，然后卸扣转动油缸7-1的活塞杆回缩使得卸扣安装座7-4复位，再配合驱动装置11和进给装置12反转至两个钻杆脱离，将脱离的钻杆转移贮存，反复重复上述的操作，进而完成钻杆的卸载。
35.如图1所示，本实施例还包括履带1，在履带1的上方通过回转装置2安装有回转架3，在回转架3上安装有用于调节进给导向座9的高度和角度的调节装置4。
36.进一步参见图5，在本实施例中，调节装置4包括在回转架3上铰接的翻转俯仰架4-1，翻转俯仰架4-1通过转轴和座式轴承与回转架3相连接。在回转架3和翻转俯仰架4-1之间铰接有第一调节油缸4-2；其中，第一调节油缸4-2的活塞杆与翻转俯仰架4-1的中下部相铰接，第一调节油缸4-2的缸筒与回转架3相铰接。这样，当第一调节油缸4-2的活塞杆伸出时，翻转俯仰架4-1由倾倒状态变得更加直立，反之当第一调节油缸4-2的活塞杆回缩时，翻转俯仰架4-1变得更加倾倒。
37.在第一摆臂4-5的远离铰接处的端部安装有调节铰接座4-7，在调节铰接座4-7上通过销轴铰接有进给安装座4-8，进给安装座4-8与进给导向座9相连接；在调节铰接座4-7上铰接有第一摆臂4-5，在进给安装座4-8上铰接有第二摆臂4-6。在翻转俯仰架4-1的上端部连接有第一转轴，在进给安装座4-8上连接有第二转轴，第二摆臂4-6与第二转轴相铰接，第一摆臂4-5与第一转轴相铰接，第一摆臂4-5和第二摆臂4-6在外端部相铰接。调节装置4还包括在翻转俯仰架4-1的中部相铰接的第二调节油缸4-4，第二调节油缸4-4的缸筒与翻转俯仰架4-1的中部相铰接。第一摆臂4-5和第二摆臂4-6均设置有两组，相互铰接的两对第一摆臂4-5和第二摆臂4-6分别设置在第二调节油缸4-4的伸出端的两侧，第二调节油缸4-4的伸出端通过鱼眼连接件和销轴与第一摆臂4-5和第二摆臂4-6相连接。
38.调节装置4还包括在翻转俯仰架4-1上连接的用于进给导向座9进行限位的调节限位架4-3。
39.当第二调节油缸4-4的活塞杆伸出或者回缩时，进给安装座4-8与水平方向之间的角度会发生变化，进而带动进给导向座9与水平方向之间的角度会发生变化，最终实现调节钻杆的角度的目的。当第二调节油缸4-4的活塞杆伸出时，进给导向座9的安装的定心导向装置8的端部翘起，当第二调节油缸4-4的活塞杆回缩时，进给导向座9的安装的定心导向装置8的端部下降。
40.工作过程：
41.在停止钻进待装载钻杆前，使得卸扣夹持油缸7-2的活塞杆回缩，带动油缸对应的卸扣夹块7-3回撤，进而方便钻杆穿入；外夹持油缸6-1的活塞杆伸出使得两组外夹持块6-2对接，进而可将钻杆限定在两组外夹持块6-2的弧形槽口内；同时，内夹持油缸6-4和内夹持块6-5相配合，对穿设在夹持块内的钻杆进行夹持；定心油缸8-1的活塞杆回缩，带动三组导向滚轮8-7同步向外张开，进而方便钻杆穿入三组导向滚轮8-7之间。将钻杆安装在卡盘结构10和驱动装置11上，使得钻杆的端部位于三组导向滚轮8-7之间，然后定心油缸8-1的活
塞杆伸出，使得三组导向滚轮8-7以驱动装置的回转中心为中心向内合拢，直至导向滚轮8-7与钻杆的外周壁接触。钻进工作时，在进给装置12、卡盘结构10和驱动装置11的带动下，钻杆在旋转的同时向前推进，此时，处于合拢状态的三组导向滚轮8-7可对钻杆起到导向支撑作用，在行进的过程中，钻杆的端部接近夹杆装置6，在夹杆装置6处与夹持在夹杆装置6上的上一钻杆的端部进行螺纹连接，当两个钻杆的邻近端部旋合紧固后，夹杆装置6松开，钻杆钻进，这样，依次往复直至钻进工作完成。