[实用新型]一种全方位深孔钻机

说明书

技术领域

本实用新型属于钻探设备领域，具体为一种全方位深孔钻机。

背景技术

在煤矿开采领域，随着技术的发展，各种功能的新型钻机实现应用，其基本结构相似，基本功能相同，已基本实现了水平孔、斜孔、垂直孔的打钻功能。以往的钻机设计在采用传统技术时，由于井下空间的狭小的原因，导致了钻机功能的设计瓶颈，主要归纳为：

1.钻机桅杆的推进机构都采用齿轮齿条倍速传动机构，这种结构的优点在于解决空间不足的问题，可以使钻机的行程增加一倍，其缺点为使推进力减半，齿轮、齿条直接裸露在外，损害较快；

2.桅杆采用滑动结构行走，就是油缸推着U形槽在轨道上滑动实现行走。其缺点在于滑动阻力大，由于井下粉尘大，大量粉尘进入U形槽，难以清理，使行走阻力增大并加速滑轨的损坏；

3.桅杆的角度调整机构结构复杂，稳定性差。典型的为曲柄连杆机构做固定受力支撑，钻机在打钻作业中振动严重；

4.钻机支撑依靠顶天立地的油缸支撑，不能对桅杆进行全方位角度支撑；

5.焊接结构多，整体结构强度差；井下腐蚀强度高，焊缝裂纹容易产生间隙腐蚀，加速重要结构件损坏；

6.狭小的井下空间要求钻机体积小，对于小体积大推力的要求，钻机难以实现伸缩功能。

发明内容

针对现有技术中的缺陷和不足，本实用新型的目的在于提供了全方位深孔钻机，该全方位深孔钻机能在800～3000mm的范围内实现0～26°的斜孔钻进作业；四个机架支腿油缸和两个托架支撑油缸形成稳定的平面三点支撑和空间多点支撑作用，钻机通过变副油缸、支腿油缸和回转总成的调整，可实现向上、向下的垂直孔,以及与这些垂直孔成任意角度的钻孔作业。

为达到上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种全方位深孔钻机，包括机架，机架下安装履带和撑腿油缸，机架上安装液压泵、油箱及操纵部件，在所述的机架上设置变幅单元、滚动摩擦单元及钻机单元；

变幅单元的非摆动端固设在机架上，变幅单元的摆动端上设置滚动摩擦单元，滚动摩擦单元上设置钻机单元，通过变幅单元可以调整滚动摩擦单元和钻机单元在0～105°范围内摆动，滚动摩擦单元可带动钻机单元沿其轴向进行滚动式行走。

进一步的，在所述的变幅单元的变幅端与滚动摩擦单元之间还设置回转单元，回转单元可带动滚动摩擦单元进行360°的回转。

更进一步的，连接回转单元与滚动摩擦单元还设置辅助支撑油缸。

还有，变幅单元的非摆动端通过变幅单元支撑油缸固设在机架上，变幅单元支撑油缸可以在竖向的0～26°范围内对变幅单元进行支撑。

具体的，所述的变幅单元包括横梁、角度调节油缸、摆幅架和钻机安装件，所述的摆幅架的一端活动式安装在横梁的端部，摆幅架的另一端与角度调节油缸的活塞端活动式连接，角度调节油缸的非活塞端活动式悬设在横梁下，钻机安装件固定设置在摆幅架上；所述的横梁为可伸缩横梁，横梁包括相互套设的伸缩梁和固定梁，且在伸缩梁上沿长度方向间设轨道，具体的，所述的轨道采用滑轨；

固定梁的端部固设在机架上，滚动摩擦单元安装在钻机安装件上。

优选的，所述的摆幅架的一端通过第二铰接轴安装在横梁的端部，摆幅架的另一端通过第一铰接轴与角度调节油缸的活塞端连接，角度调节油缸的非活塞端与设置在伸缩梁下的靠近摆幅架的支撑座通过摆动轴活动连接；

所述的第一铰接轴与第二铰接轴之间的水平投影距离L₃为271mm，第二铰接轴与摆动轴之间的水平投影距离L₂为562mm，第二铰接轴与摆动轴之间的垂直投影距离h₂为256mm，所述的角度调节油缸的行程g₂为0～472mm。

还有，所述的伸缩梁与固定梁通过埋设的伸缩油缸实现伸缩运动，伸缩油缸的活塞端与固定梁的端部固定连接，伸缩油缸的非活塞端与伸缩梁固定连接；所述的伸缩油缸的行程g₁为0～550mm。

具体的，所述的滚动摩擦单元包括桅杆框架，在桅杆框架上活动式设置滚动承托部件，在桅杆框架内嵌设动力部件，具体的，所述的动力部件包括驱动油缸和驱动油缸活塞杆，滚动承托部件与驱动油缸沿轴向固定连接，驱动油缸活塞杆的端部固定在桅杆框架上；

滚动承托部件上安装钻机单元，具体的，所述钻机单元包括钻机机头，驱动油缸带动滚动承托部件沿桅杆框架滚动式来回移动。