用于瓦斯抽采作业的变径钻进结构及瓦斯抽采钻机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于瓦斯抽采作业的变径钻进结构及瓦斯抽采钻机，变径钻进结构包括连接轴，连接轴的下端部具有多个冲洗孔；刀翼组件，具有多个刀翼，每个刀翼具有多个切削齿；调整机构，具有多个直线动力源，每个直线动力源的伸缩杆连接有一个刀翼；及行程监控组件，具有多对用于检测刀翼伸缩长度的行程检测件，每个直线动力源和刀翼之间设置有一对行程检测件。本实用新型专利技术的连接轴端部具有多个径向伸缩的直线动力源，可实现多个刀翼的同步调整，在作业时无需更换钻进钻头即可实现钻进半径的调整，提高了作业效率；行程检测件可有效检测每个刀翼的伸缩距离并监控刀翼的位置，确保刀翼形成的切削面为圆柱形结构，避免出现异形孔段。形孔段。形孔段。

【技术实现步骤摘要】
用于瓦斯抽采作业的变径钻进结构及瓦斯抽采钻机


[0001]本技术涉及瓦斯抽采技术，尤其是涉及一种用于瓦斯抽采作业的变径钻进结构，还涉及一种使用该变径钻进结构的瓦斯抽采钻机。

技术介绍

[0002]对瓦斯矿井而言，瓦斯爆炸事故是煤矿生产过程中的最大安全隐患。为此，瓦斯煤矿矿井开采前往往需要进行瓦斯抽采，即利用钻机向煤层和瓦斯集聚区域打钻，将钻孔连接在专用的管路上，最后用抽采设备将煤层和瓦斯集聚区域的瓦斯抽至地面或直接排放在空气中。
[0003]现有瓦斯抽采钻孔技术是先用小直径的钻头进行钻进，而后再用大直径的钻头进行钻进作业。该钻进作业过程存在以下问题：首先，该钻进作业需要反复更换钻头，每次更换时均需要将钻杆从钻孔内取出，操作麻烦；若直接用大直径的钻头进行钻孔作业，一次成孔难度大；其次，在钻进过程中出现大量的煤渣等碎渣，这些碎渣与钻头冲洗用水混合在一起会破坏钻孔作业环境，现有钻机无法将钻孔内的碎渣带出。因而，如何设计一种既能实现钻孔直径灵活调整，又兼顾结构简单、成本低且能及时处理碎渣混合液的钻机是行业研究的重点。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本技术提供了一种用于瓦斯抽采作业的变径钻进结构，还提供了一种使用该变径钻进结构的瓦斯抽采钻机，实现了变径钻孔。
[0005]为实现上述目的，本技术采取下述技术方案：
[0006]本技术所述的用于瓦斯抽采作业的变径钻进结构，包括
[0007]连接轴，固定在钻杆上，所述连接轴为中空结构，且连接轴的下端部具有多个冲洗孔；
[0008]刀翼组件，具有多个沿连接轴周向间隔设置的刀翼，每个所述刀翼具有多个用于钻进的切削齿，多个刀翼与连接轴平行形成圆柱形结构的切削面；
[0009]调整机构，具有多个间隔设置在连接轴上的直线动力源，所述直线动力源沿连接轴的径向设置，且，每个直线动力源的伸缩杆连接有一个所述刀翼，直线动力源带动刀翼同步伸缩，用于调整所述刀翼组件的切削直径；及
[0010]行程监控组件，具有多对用于检测刀翼伸缩长度的行程检测件，每个直线动力源和刀翼之间设置有一对所述行程检测件。
[0011]有益效果是：刀翼与连接轴平行，连接轴端部具有多个径向伸缩的直线动力源，可实现多个刀翼的同步调整，在作业时无需更换钻进钻头即可实现钻进半径的调整，提高了作业效率；另外，刀翼与连接轴平行，最大限度地提高了切削面积，确保钻孔效率；行程检测件可有效检测每个刀翼的伸缩距离并监控刀翼的位置，确保刀翼形成的切削面为圆柱形结构，避免出现异形孔段。
[0012]更进一步地，所述直线动力源为设置在所述连接轴上的液压装置，其所述伸缩杆径向布设，所述刀翼固定在伸缩杆的外端部。有益效果是：液压装置优选液压缸，可实现伸缩杆的高精度伸缩，满足刀翼组件的变径调整需求。
[0013]作为更进一步地改进，所述行程监控组件还包括设置在所述直线动力源上的第一连接座和设置在所述伸缩杆上的第二连接座，所述行程检测件为设置在所述第一连接座上的拉力传感器，且所述拉力传感器与所述第二连接座之间设置有连接件。有益效果是：拉力传感器安装在第一连接座上，且通过连接件与伸缩杆上的第二连接座连接，通过检测伸缩杆伸出时的拉力大小确定每个刀翼的伸缩长度，确保多个刀翼的伸缩长度一致。
[0014]作为更进一步地改进，所述连接轴的连接端部具有使碎渣脱落的外螺纹。有益效果是：外螺纹能够使碎渣从连接轴上脱落，确保正常钻进作业。
[0015]作为更进一步地改进，所述拉力传感器的信号输出端与主控制器的信号输入端电连接，所述主控制器的控制输出端与所述直线动力源的控制输入端电连接，且主控制器的报警信号与报警器的信号输入端电连接。有益效果是：拉力传感器将检测到的信号传输给主控制器，主控制器控制直线动力源的伸缩长度，实现了刀翼组件切削直径的自动调整，当主控制器分析到刀翼的伸缩误差超过预设范围时，主控制器向报警器发出报警信号，报警器报警提醒操作人员，便于操作人员及时掌握刀翼的状态。
[0016]本技术还提供了一种瓦斯抽采钻机，其技术方案是：所述瓦斯抽采钻机包括具有安装台的履带式行走机构和由驱动机构驱动的钻杆，还包括变径钻进结构，变径钻进结构设置在所述钻杆的端部；其中变径钻进结构包括
[0017]连接轴，固定在钻杆上，所述连接轴为中空结构，且连接轴的下端部具有多个冲洗孔；
[0018]刀翼组件，具有多个沿连接轴周向间隔设置的刀翼，每个所述刀翼具有多个用于钻进的切削齿，多个刀翼与连接轴平行形成圆柱形结构的切削面；
[0019]调整机构，具有多个间隔设置在连接轴上的直线动力源，所述直线动力源沿连接轴的径向设置，且，每个直线动力源的伸缩杆连接有一个所述刀翼，直线动力源带动刀翼同步伸缩，用于调整所述刀翼组件的切削直径；及
[0020]行程监控组件，具有多对用于检测刀翼伸缩长度的行程检测件，每个直线动力源和刀翼之间设置有一个所述行程检测件。
[0021]有益效果是：刀翼与连接轴平行，连接轴端部具有多个径向伸缩的直线动力源，可实现多个刀翼的同步调整，在作业时无需更换钻进钻头即可实现钻进半径的调整，提高了作业效率；另外，刀翼与连接轴平行，最大限度地提高了切削面积，确保钻孔效率；每个刀翼均具有多个切削齿，可实现渣块的充分研磨，避免卡钻、夹钻等现象发生；行程检测件可有效检测每个刀翼的伸缩距离，确保多个刀翼形成的切削面为圆柱形结构，避免出现异形孔段。
[0022]更进一步地，本技术所述的瓦斯抽采钻机还包括设置在所述安装台上的箱体和设置在所述箱体内的离心装置，以及设置在所述离心装置下方的输送机构，与所述输送机构的输出端相对应的所述箱体一侧壁上设置有使固体碎渣排出的排料口；所述钻杆上套装有进水管，所述进水管的出口延伸至所述离心装置的内腔。
[0023]有益效果是：钻孔内的煤渣等碎屑从进水管的进口端进入进水管和钻杆之间的间
隙内，在持续钻进过程中下部煤渣向上挤压上部的煤渣，使上部的煤渣从进水管的出口进入离心装置的内腔，利用离心装置实现煤渣和废水的分离；离心后的煤渣等碎渣可由输送机构送出箱体，实现了钻进过程中煤渣的及时处理，确保钻孔作业的正常进行。
[0024]作为更进一步地改进，所述离心装置为下卸料离心机。有益效果是：便于卸料，可将离心后的碎渣直接卸在下方的输送机构上，实现碎渣的及时处理。
[0025]采用上述技术方案，所取得的有益效果是：
[0026]本技术所述变径钻进装置的刀翼与连接轴平行，连接轴端部具有多个径向伸缩的直线动力源（即液压缸），可实现刀翼的同步调整，不仅结构简单，且在作业时无需更换钻进钻头即可实现钻进半径的调整，操作简单，提高了钻孔效率；另外，刀翼与连接轴平行，最大限度地提高了切削面积，确保钻孔效率；每个刀翼均具有多个切削齿，可实现渣块的充分研磨，避免卡钻、夹钻等现象发生。
[0027]本技术通过在钻杆上套装一根进水管，在钻进过程中钻孔产生的煤渣等碎渣进入进水管和钻杆之间的间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于瓦斯抽采作业的变径钻进结构，其特征在于：包括连接轴，固定在钻杆上，所述连接轴为中空结构，且连接轴的下端部具有多个冲洗孔；刀翼组件，具有多个沿连接轴周向间隔设置的刀翼，每个所述刀翼具有多个用于钻进的切削齿，多个刀翼与连接轴平行形成圆柱形结构的切削面；调整机构，具有多个间隔设置在连接轴上的直线动力源，所述直线动力源沿连接轴的径向设置，且每个直线动力源的伸缩杆连接有一个所述刀翼，直线动力源带动刀翼同步伸缩，用于调整所述刀翼组件的切削直径；及行程监控组件，具有多对用于检测刀翼伸缩长度的行程检测件，每个直线动力源和刀翼之间设置有一对所述行程检测件。2.根据权利要求1所述的用于瓦斯抽采作业的变径钻进结构，其特征在于：所述直线动力源为设置在所述连接轴上的液压装置，其所述伸缩杆径向布设，所述刀翼固定在伸缩杆的外端部。3.根据权利要求1所述的用于瓦斯抽采作业的变径钻进结构，其特征在于：所述行程监控组件还包括设置在所述直线动力源上的第一连接座和设置在所述伸缩杆上的第二连接座，所述行程检测件为设置在所述第一连接座上的拉力传感器，且所述拉力传感器与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：何奕铮，简旺，时振，李力，朱道贺，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：新型
国别省市：