[发明专利]具有自动换杆功能的履带式全液压坑道钻机

说明书

技术领域

本发明涉及钻探装备的技术领域，尤其涉及一种具有自动换杆功能的履带式全液压坑道钻机。

背景技术

目前，煤矿用坑道钻机主要用于瓦斯抽采、探放水以及顶底板注浆等钻孔施工，分为履带自行式和常规分体式等结构类型，均采用全液压动力头驱动形式。钻孔施工过程中需通过频繁上、卸钻杆，完成钻孔施工、处理卡埋钻事故或成孔后提钻等操作，常以夹持器与动力头中间加杆或动力头后方加杆方式为主。此类上、卸钻杆方式均为手动进行，需要配备专人操作，工人劳动强度大，存在一定安全隐患。

为此，本发明的设计者有鉴于上述缺陷，通过潜心研究和设计，综合长期多年从事相关产业的经验和成果，研究设计出一种具有自动换杆功能的履带式全液压坑道钻机，以克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有自动换杆功能的履带式全液压坑道钻机，其结构布局紧凑，功能完善实用，操作方便，提高效率。

为实现上述目的，本发明公开了一种具有自动换杆功能的履带式全液压坑道钻机，该钻机至少包括主机、机架、防爆控制柜、自动换杆组件、前履带车体和后履带车体，其特征在于：

该后履带车体设置在前履带车体的后方，两者之间可拆卸的进行连接，所述机架和防爆控制柜设置于前履带车体上，所述自动换杆组件设置于后履带车体上，所述主机设置于机架中间；

所述自动换杆组件包含机械手、钻杆箱和导轨组件，所述钻杆箱和导轨组件设置于后履带车体上，所述机械手设置于导轨组件上。

其中：该导轨组件至少包含液压马达、回转支承、立柱、导轨连接托板、导轨支撑架和齿条导轨，所述立柱为四个并呈矩形对称布局连接于后履带车体上，四个立柱的顶端两两一组的分别固定在两个导轨支撑架的内侧，所述齿条导轨布置在一侧的导轨支撑架上，所述导轨连接托板可滑动的设置于两个导轨支撑架上，且在齿条导轨的相同侧设置有液压马达和回转支承，所述液压马达的输出轴设有啮合于齿条导轨的驱动齿轮。

其中：所述机械手至少包含钻杆抓手、Ⅰ级伸缩臂、Ⅱ级伸缩臂、伸缩臂外套、支撑大臂和转动油缸，所述钻杆抓手连接于Ⅰ级伸缩臂前端，所述Ⅰ级伸缩臂套装于Ⅱ级伸缩臂内，所述Ⅰ级伸缩臂和Ⅱ级伸缩臂整体套装于伸缩臂外套内，所述转动油缸连接于支撑大臂和伸缩臂外套后端。

其中：所述机械手通过支撑大臂前端的圆形法兰盘连接于导轨组件的回转支承上，回转支承在液压油的驱动下带动机械手在90度范围内转动，实现机械手水平和竖直的两种状态。

其中：所述钻杆抓手包含本体和两个相对设置的夹爪，所述本体固定于Ⅰ级伸缩臂，各夹爪内侧为圆弧状以适应钻杆的圆周面。

其中：所述钻杆箱采用四组前后并排布局，固定在后履带车体上方。

其中：该主机分别通过方位角回转支承和倾角回转支承连接于机架中呈左右对称布局的大立柱中间，从而既可在倾角回转支承的作用下实现主机水平和竖直两种状态调节，同时可在方位角回转支承的作用下实现主机开孔方位角度的调节。

通过上述结构，本发明的钻机通过前后履带车体布局，将自动上卸钻杆所包含的换杆机构和钻杆箱集中布置于后履带车体上，将钻机钻进施工单元集中布置于前履带车体上，为煤矿井下钻探施工逐步实现“机械化减人，自动化少人”的目标，提供一种实用可行的解决方案，解决了煤矿井下一定钻孔深度内自动上卸钻杆的技术难题。后置钻杆箱和导轨组件可根据实际施工需求进行扩展，满足不同孔深施工需要，扩展了钻机的自动化功能，降低了工人的劳动强度，提高了钻孔施工效率，同时，本发明集主机、机架、机械手、钻杆箱、导轨组件、防爆控制柜、前履带车体、后履带车体、电机泵组、油箱、急停开关等于一体，适用于顺煤层瓦斯抽采钻孔和顶底板穿层钻孔施工。其机构紧凑，具有很好的可扩展性，自动化换杆功能可以提升整机的自动化水平，符合煤矿坑道钻探装备整体发展趋势。

本发明的详细内容可通过后述的说明及所附图而得到。

附图说明

图1是本发明履带式全液压坑道钻机的结构示意；

图2是本发明机械手的结构示意图；

图3是本发明导轨组件的结构示意图；

图4是本发明主机与机械手工作状态示意图。