一种中厚煤层高位打孔自动升降钻机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种中厚煤层高位打孔自动升降钻机，包括升降单元、回转单元和打孔单元，所述升降单元包括前液压缸和后液压缸，前液压缸和后液压缸的缸体固定于回转单元上，前液压缸和后液压缸的活塞杆连接打孔单元。具有以下优点：解决了现有钻机无法有效进行中厚煤层高位打孔且打孔角度调节不灵活的问题，可自动升降与打孔俯仰角调节，可水平转角调节，打孔准确度、高位打孔效率与安全性得到提高。

An automatic drilling rig with high perforation for medium thick coal seam

The utility model discloses an automatic lifting drill for high-level drilling in medium-thick coal seam, which comprises a lifting unit, a rotary unit and a perforating unit. The lifting unit comprises a front hydraulic cylinder and a rear hydraulic cylinder, the cylinder blocks of the front hydraulic cylinder and the rear hydraulic cylinder are fixed on the rotary unit, and the piston rod of the front hydraulic cylinder and the rear hydraulic cylinder is connected with a perforating sheet. Yuan. It has the following advantages: it solves the problem that the existing drilling rig can not effectively drill high position holes in medium and thick seam and the angle of drilling is not flexible. It can automatically adjust the elevation angle of drilling and the pitching angle of drilling, adjust the horizontal angle, improve the accuracy of drilling, high drilling efficiency and safety.

【技术实现步骤摘要】
一种中厚煤层高位打孔自动升降钻机
本技术为一种中厚煤层高位打孔自动升降钻机，煤矿钻探机械装备领域。
技术介绍
目前，煤矿井下中厚煤层的高位打孔施工一般采用临时支架与手拉葫芦等辅助装置提升钻机打孔高度，但该支撑方法无法灵活调节打孔的俯仰角，增大了钻机施工状态的不稳定性，导致施工中极易发生卡钻等事故。现有煤矿履带钻机的底盘与机身一般采用固定连接方式，只能通过调节两侧履带行走机构差速来调节打孔的水平方位角，操作极其不便，且定位精度差，工艺适应性差，并导致施工效率低。现有申请号200920103136.X的专利公开了一种升降式煤矿坑道瓦斯钻机，该机由主机、履带车体、升降台、泵站系统和操纵台五大部分组成,车体平台固接在履带底盘的横梁上,升降台由上平台、下平台和连接在两平台之间设置液压液压缸和连杆机构组成,升降台的下平台安装在履带车体上。该专利的技术主要存在以下不足：（1）钻机的升降机构同时采用双液压缸与四连杆的机构形式，在升降功能上二者产生冗余；（2）主机部分采用液压缸支撑，而液压缸无法承受打孔施工时的剧烈震动，极易引起液压缸损坏；（3）由于履带车体上并没有回转机构，因此，该钻机无法灵活调节打孔的水平方位角。
技术实现思路
本技术要解决的问题是针对以上不足，提供一种中厚煤层高位打孔自动升降钻机，解决了现有钻机无法有效进行中厚煤层高位打孔且打孔角度调节不灵活的问题，可自动升降与打孔俯仰角调节，可水平转角调节，打孔准确度、高位打孔效率与安全性得到提高。为了解决上述问题，本技术采用以下技术方案：一种中厚煤层高位打孔自动升降钻机，包括升降单元、回转单元和打孔单元，所述升降单元包括前液压缸和后液压缸，前液压缸和后液压缸的缸体固定于回转单元上，前液压缸和后液压缸的活塞杆连接打孔单元。进一步的，所述前液压缸和后液压缸皆为两级伸缩式液压缸，前液压缸的活塞杆和后液压缸的活塞杆的行程可分别进行控制，以此调节打孔单元的打孔俯仰角。进一步的，所述升降单元还包括支撑定位杆，支撑定位杆与打孔单元、回转单元连接，支撑定位杆向上支撑到巷道顶板，向下支撑到巷道地面。进一步的，所述回转单元包括回转单元平台、回转单元液压缸、轴承和扩口盘，回转单元液压缸的活塞杆与扩口盘相连，回转单元液压缸的端盖与轴承连接，轴承的轴承座固定于回转单元平台的下表面。进一步的，所述打孔单元包括导轨，导轨的前半部的底部设有滑槽，前液压缸的活塞杆与滑槽滑动连接，后液压缸的活塞杆与导轨相连。进一步的，所述打孔单元包括液压回转马达、减速器、给进液压缸、卡盘，液压回转马达、减速器及卡盘组成钻机动力头，给进液压缸的活塞杆与动力头相连，给进液压缸安装在导轨上，动力头可在导轨上移动。进一步的，所述液压回转马达的输出轴与减速器相连，卡盘夹紧有钻杆，减速器输出动力给卡盘，卡盘的前端设有夹持器，钻杆通过夹持器进行钻孔施工。进一步的，所述钻机还包括动力单元，动力单元包括动力控制系统，动力控制系统包括液压控制回路，液压控制回路包括油箱，油箱连接有变量泵，油箱与变量泵之间设有截止阀，变量泵连接有油泵电动机和过滤器，变量泵与过滤器之间设有单向阀，变量泵将高压油输出至液压回路中。进一步的，所述油箱还连接有压力表、温度计和多路换向阀，压力表、温度计、多路换向阀与油箱之间设有溢流阀，多路换向阀之间并联设置，多路换向阀连接有前液压缸、后液压缸、回转单元液压缸、给进液压缸、夹持器液压缸、卡盘液压缸、液压回转马达、行走单元左回转马达、行走单元右回转马达。进一步的，所述钻机还包括行走单元，行走单元采用履带式行走机构，行走单元包括履带、行走单元左回转马达、行走单元右回转马达、左主动轮、右主动轮，履带通过行走单元左回转马达、行走单元右回转马达分别驱动左主动轮、右主动轮带动运行。本技术采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：1、具有自动升降与打孔俯仰角调节功能：通过升降单元前、后两台液压缸控制打孔单元自动升降，解决了现有钻机在中厚煤层高位打孔无法自动调节打孔高度的难题，提高了打孔施工安全性；同时，通过分别控制前、后两液压缸活塞杆行程，可自动调节打孔俯仰角，有效提高了打孔准确度与打孔效率。2、具有水平转角调节功能：通过回转单元调节整机打孔水平方位角，可实现原地回转，减小了整机回转半径。3、高位打孔效率与安全性得到提高：通过控制行走单元液压马达可使钻机快速进入打孔区域，控制回转单元液压缸可调节打孔水平方位角，控制升降单元液压缸可自动起升打孔单元并自动调节打孔俯仰角，节约了打孔施工时间，提高了打孔效率及打孔施工安全性。下面结合附图和实施例对本技术进行详细说明。附图说明附图1是本技术实施例1中自动升降钻机的结构示意图；附图2是本技术实施例1中升降单元的结构示意图；附图3是本技术实施例1中液压回路原理图；附图4是本技术实施例1中回转单元液压缸的连接机构示意图；图中，1-钻杆，2-夹持器，3-支撑定位杆，4-卡盘，5-液压回转马达，6-导轨，7-给进液压缸，8-动力控制系统，9-履带，10-扩口盘，11-前液压缸，12-回转单元平台，13-操纵台，14-后液压缸，15-回转单元液压缸，16-轴承，17-拖挂机构，18-滑槽，19-连接轴，20-螺母，21-油箱，22-截止阀，23-变量泵，24-油泵电动机，25-单向阀，26-过滤器，27-压力表，28-温度计，29-溢流阀，210-多路换向阀，211-单向节流阀，212-液压双向锁，217-卡盘液压缸，218-夹持器液压缸，220-行走单元左回转马达，221-行走单元右回转马达。具体实施方式实施例1，如图1至图4所示，一种中厚煤层高位打孔自动升降钻机，包括升降单元、动力单元、回转单元、行走单元和打孔单元，升降单元连接回转单元和打孔单元，动力单元连接升降单元、回转单元、行走单元和打孔单元。所述升降单元包括前液压缸11和后液压缸14，前液压缸11和后液压缸14皆为两级伸缩式液压缸，前液压缸11和后液压缸14的缸体分别通过活动销孔固定于回转单元的前端和后端，前液压缸11的活塞杆和后液压缸14的活塞杆，初始状态前液压缸11和后液压缸14平行布置，用于驱动打孔单元升降运动，通过分别控制前液压缸11的活塞杆和后液压缸14的活塞杆的行程以调节打孔俯仰角。所述升降单元还包括支撑定位杆3，支撑定位杆3为四根，支撑定位杆3与打孔单元、回转单元连接，支撑定位杆3向上支撑到巷道顶板，向下支撑到巷道地面，使得整机稳固支撑。所述回转单元包括回转单元平台12，支撑定位杆3设置在回转单元平台12的四角上。所述回转单元还包括回转单元液压缸15、轴承16和扩口盘10，回转单元液压缸15的活塞杆与扩口盘10相连，回转单元液压缸15的端盖通过连接轴19与轴承16连接，轴承16的轴承座固定于回转单元平台12的下表面，当回转单元液压缸15的活塞杆伸出着地后，手动旋转机身，机身进行水平回转，由于轴承16与轴承座的配套作用，回转单元液压缸15并不随之旋转，实现对打孔水平方位角的调节。所述连接轴19的剖面形状是台阶式，连接轴19包括上半部分和下半部分，连接轴19下半部分的直径大于连接轴19上半部分的直径，连接轴19下半部分的端部与回转单元液压缸15的端盖固定连接，连接轴19本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中厚煤层高位打孔自动升降钻机，包括升降单元、回转单元和打孔单元，其特征在于：所述升降单元包括前液压缸（11）和后液压缸（14），前液压缸（11）和后液压缸（14）的缸体固定于回转单元上，前液压缸（11）和后液压缸（14）的活塞杆连接打孔单元。

【技术特征摘要】
1.一种中厚煤层高位打孔自动升降钻机，包括升降单元、回转单元和打孔单元，其特征在于：所述升降单元包括前液压缸（11）和后液压缸（14），前液压缸（11）和后液压缸（14）的缸体固定于回转单元上，前液压缸（11）和后液压缸（14）的活塞杆连接打孔单元。2.如权利要求1所述的一种中厚煤层高位打孔自动升降钻机，其特征在于：所述前液压缸（11）和后液压缸（14）皆为两级伸缩式液压缸，前液压缸（11）的活塞杆和后液压缸（14）的活塞杆的行程可分别进行控制，以此调节打孔单元的打孔俯仰角。3.如权利要求1所述的一种中厚煤层高位打孔自动升降钻机，其特征在于：所述升降单元还包括支撑定位杆（3），支撑定位杆（3）与打孔单元、回转单元连接，支撑定位杆（3）向上支撑到巷道顶板，向下支撑到巷道地面。4.如权利要求1所述的一种中厚煤层高位打孔自动升降钻机，其特征在于：所述回转单元包括回转单元平台（12）、回转单元液压缸（15）、轴承（16）和扩口盘（10），回转单元液压缸（15）的活塞杆与扩口盘（10）相连，回转单元液压缸（15）的端盖与轴承（16）连接，轴承（16）的轴承座固定于回转单元平台（12）的下表面。5.如权利要求2所述的一种中厚煤层高位打孔自动升降钻机，其特征在于：所述打孔单元包括导轨（6），导轨（6）的前半部的底部设有滑槽（18），前液压缸（11）的活塞杆与滑槽（18）滑动连接，后液压缸（14）的活塞杆与导轨（6）相连。6.如权利要求5所述的一种中厚煤层高位打孔自动升降钻机，其特征在于：所述打孔单元包括液压回转马达（5）、减速器、给进液压缸（7）、卡盘（4），液压回转马达（5）、减速器及卡盘（4）组成钻机动力头，给进液压缸（7）的活塞杆与动力头相连，给进液压缸（7）安装在导轨（6）上，动力头可在导轨（...

【专利技术属性】
技术研发人员：李东民，商孟全，张砚强，李佳，马国芳，吴振虎，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：新型
国别省市：山东,37