【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及掘进钻机，具体为一种具有岩压平衡功能的掘进钻机。
技术介绍
1、掘进钻机是隧道及地下工程中的关键设备。广泛应用于隧道掘进、矿山开采等领域，显著提高了施工效率并降低了劳动强度。近年来，国内掘进钻机技术取得显著进展，未来将继续向智能化、高效化和环保化方向发展。然而依旧有一些问题，困扰着研发人员。
2、掘进钻机的钻杆在钻进过程中，一端会受到液压推进装置的推进力，另一端受到岩石的反推力，液压推进力和岩石反推力同时挤压中间的钻杆，当两股力超过钻杆的载荷极限时，会造成钻杆的弯矩最大处产生弯曲变形，甚至折断，当两股力过小时，会使钻杆的性能得不到发挥，钻进效率过低，由于钻进过程中的不确定性因素较多，难以使钻杆两端的压力保持在平衡合理的范围内，因此，岩压平衡问题一直是目前掘进钻机亟待克服的难题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种具有岩压平衡功能的掘进钻机，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种具有岩压平衡功能的掘进钻机，包括控制舱，控制舱底端安装有移动底座，控制舱一端安装有伸缩臂，伸缩臂上滑动安装有掘进组件，移动底座上安装有支撑架；掘进组件包括连接滑轨，连接滑轨滑动安装在伸缩臂上，连接滑轨上安装有驱动电机和液压装置，液压装置输出轴上连接有掘进钻杆，掘进钻杆与连接滑轨滑动连接，驱动电机与掘进钻杆传动连接，连接滑轨上滑动安装有滑动底座，连接滑轨上安装有调节气缸，调节气缸输出轴与滑动底座连接，滑动底座
3、工作人员在控制舱内控制整个掘进钻机运行，通过操控移动底盘将掘进钻机行驶至作业处，之后，调整伸缩臂，使伸缩臂带动掘进组件移动至掘进面，就位后展开支撑架，开启驱动电机和液压装置，使掘进钻杆边旋转边前伸，掘进钻杆带动钻头对进行掘进，调节气缸通过滑动底座带动岩压平衡器在连接滑轨上滑动，使岩压平衡器始终位于掘进钻杆未钻进部分的中心处，防止掘进钻杆未钻进部分中心处由于弯矩过大而弯曲或断裂。
4、感应组件包括感应筒和压力传感器，感应筒通过连接件安装在岩压外壳内，感应筒上滑动安装有若干滚轮连杆，滚轮连杆一端转动安装有感应滚轮，滚轮连杆另一端安装有感应板，感应板与感应滚轮之间安装有感应弹簧，感应板上安装有感应触头，压力传感器安装在岩压外壳内，感应触头与岩压外壳之间安装有压力弹簧，压力传感器位于压力弹簧中间，感应筒上对称安装有传动组件。感应滚轮会随掘进钻杆的转动而转动，避免影响掘进钻杆的转速，防止掘进钻杆被刮擦。
5、感应组件还包括感应滑杆，感应滑杆与感应板滑动连接，感应滑杆两端对称安装有感应滑块，感应滑块上安装有滑钩，滑钩与传动组件滑动连接，感应滑块与岩压外壳滑动连接。感应滑块安装在岩压外壳内的滑槽上，感应滑块只能沿滑槽横向滑动。
6、当岩石质地不均，钻进至岩石高硬度区域时，液压装置推进力和岩石反推力超过掘进钻杆的屈服强度，会使掘进钻杆产生弯曲，此时，掘进部分由于周围岩石的包裹产生的握裹力，使掘进钻杆不易弯曲，而未钻进部分由于掘进钻杆周围没有包裹物，使得未钻进部分中心处成为弯矩最大处，并产生的弯曲变形，掘进钻进进入岩压失衡的状态。
7、当掘进钻机上的掘进钻杆由于岩压失衡而产生弯曲变形时，弯曲的掘进钻杆会继续偏心旋转，掘进钻杆弯曲处会随着旋转，与周围一圈感应滚轮产生接触，当其中一个感应滚轮与之接触时，掘进钻杆弯曲处通过感应滚轮带动滚轮连杆滑动，滚轮连杆克服感应弹簧的拉力带动感应板向上滑动，感应板滑动带动感应滑杆运动，由于感应滑块只能在岩压外壳的滑槽内横向滑动，所以感应滑杆只能带动感应滑块横向滑动，对应的两块感应滑块滑动靠拢，并带动滑钩滑动靠拢；同时，滑动的感应板会带动感应触头滑动，使感应触头挤压压力传感器，压力传感器受到挤压后产生电流，掘进钻杆弯曲程度越大，使感应触头发生的位移越大，感应触头对压力传感器的挤压力也越大，所产生的感应电流也越大，压力传感器将电流转化为电信号传递至控制系统，控制系统根据电信号的强弱判断出掘进钻杆的变形程度，分析出岩石的强度，并逐渐减少液压装置对掘进钻杆的推进力，从而使掘进钻杆两端的力减小，使掘进钻杆逐步从弯曲状态复原，达到掘进钻进岩压平衡调节的目的。
8、传动组件包括传动环和传动连杆，传动连杆上滑动安装有传动滑杆，传动滑杆与传动环连接，传动连杆安装在感应筒上，传动连杆与传动环之间安装有滑动弹簧，传动环上安装有若干卡接块，卡接块与转动组件嵌合。
9、滑钩钩动传动环收缩靠拢，传动环克服滑动弹簧的弹力滑动，并带动传动环上所有卡接块脱离与限位块的嵌合，失去卡接块的约束后，所有滑动弹簧由压缩状态变为伸展状态，使滑块连杆下滑并带动所有传动块与掘进钻杆表面贴合，在摩擦力作用下，掘进钻杆带动传动块一起旋转。转动组件包括主转环，主转环上滑动安装有若干滑块连杆，滑块连杆一端安装有传动块，传动块与主转环之间安装有滑块弹簧，传动块上安装有限位块，限位块与卡接块嵌合，滑块连杆与复位组件滑动连接。传动块表面采用高摩擦系数材料制成，使其与掘进钻杆表面贴合后产生较大摩擦力。
10、转动组件还包括转动环和转动滑杆，转动滑杆滑动安装在主转环上，转动滑杆一端安装有转动卡块，转动卡块与主转环之间安装有转动弹簧，转动环上设有若干凹槽，转动环通过凹槽与转动卡块嵌合，转动环与防护组件连接。
11、传动块通过滑块连杆带动主转环旋转，主转环通过转动卡块带动转动环旋转，转动环旋转并带动调节环旋转，调节环旋转带动滑动杆旋转，滑动杆受到滑动环的约束只能直线滑动，使得滑动杆将转动转化为沿着滑动环滑槽滑动收拢，滑动杆带动防护压杆滑动收拢，防护压杆带动防护轮收拢紧贴弯曲的掘进钻杆，若干组防护轮紧贴掘进钻杆，对掘进钻杆表面产生密集的握裹力，阻止掘进钻杆进一步变形，防止在同步进行岩压平衡调节时，掘进钻杆出现无法恢复的损坏，当调节环旋转到位而无法进一步旋转时，主转环上的旋转力会挤压转动卡块，使转动卡块克服转动弹簧的弹力而滑动，当转动卡块完全转动至主转环上的凹槽内时，主转环失去约束产生自转，之后，转动卡块再次伸出与转动环上的凹槽嵌合，如此循环，防止了主转环的旋转力过大而造成转动组件变形；同时，防护轮会随掘进钻杆的转动而转动，避免影响掘进钻杆的转速，防止掘进钻杆被刮擦。
12、复位组件包括复位盘，复位盘与岩压外壳活动连接，复位盘之间安装有双向复位气缸，复位盘上转动安装有复位连杆，复位连杆之间转动安装有复位环，复位环与滑块连杆滑动连接。复位盘与岩压外壳滑动并转动连接。
13、当岩本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有岩压平衡功能的掘进钻机，其特征在于：所述掘进钻机包括控制舱（1），所述控制舱（1）底端安装有移动底座（2），所述控制舱（1）一端安装有伸缩臂（4），所述伸缩臂（4）上滑动安装有掘进组件（5），所述移动底座（2）上安装有支撑架（3）；
2.根据权利要求1所述的一种具有岩压平衡功能的掘进钻机，其特征在于：所述感应组件（63）包括感应筒（631）和压力传感器（639），所述感应筒（631）通过连接件安装在岩压外壳内，所述感应筒（631）上滑动安装有若干滚轮连杆（633），所述滚轮连杆（633）一端转动安装有感应滚轮（632），所述滚轮连杆（633）另一端安装有感应板（635），所述感应板（635）与感应滚轮（632）之间安装有感应弹簧（634），所述感应板（635）上安装有感应触头（638），所述压力传感器（639）安装在岩压外壳内，所述感应触头（638）与岩压外壳之间安装有压力弹簧（6310），所述压力传感器（639）位于压力弹簧（6310）中间，所述感应筒（631）上对称安装有传动组件（64）。
3.根据权利要求2所述的一种具有岩压平衡功能的掘进
4.根据权利要求3所述的一种具有岩压平衡功能的掘进钻机，其特征在于：所述传动组件（64）包括传动环（641）和传动连杆（643），所述传动连杆（643）上滑动安装有传动滑杆（642），所述传动滑杆（642）与传动环（641）连接，所述传动连杆（643）安装在感应筒（631）上，所述传动连杆（643）与传动环（641）之间安装有滑动弹簧（644），所述传动环（641）上安装有若干卡接块（645），所述卡接块（645）与转动组件（65）嵌合。
5.根据权利要求4所述的一种具有岩压平衡功能的掘进钻机，其特征在于：所述转动组件（65）包括主转环（659），所述主转环（659）上滑动安装有若干滑块连杆（657），所述滑块连杆（657）一端安装有传动块（652），所述传动块（652）与主转环（659）之间安装有滑块弹簧（658），所述传动块（652）上安装有限位块（656），所述限位块（656）与卡接块（645）嵌合，所述滑块连杆（657）与复位组件（62）滑动连接。
6.根据权利要求5所述的一种具有岩压平衡功能的掘进钻机，其特征在于：所述转动组件（65）还包括转动环（651）和转动滑杆（654），所述转动滑杆（654）滑动安装在主转环（659）上，所述转动滑杆（654）一端安装有转动卡块（653），所述转动卡块（653）与主转环（659）之间安装有转动弹簧（655），所述转动环（651）上设有若干凹槽，所述转动环（651）通过凹槽与转动卡块（653）嵌合，所述转动环（651）与防护组件（61）连接。
7.根据权利要求5所述的一种具有岩压平衡功能的掘进钻机，其特征在于：所述复位组件（62）包括复位盘（621），所述复位盘（621）与岩压外壳活动连接，所述复位盘（621）之间安装有双向复位气缸（622），所述复位盘（621）上转动安装有复位连杆（624），所述复位连杆（624）之间转动安装有复位环（623），所述复位环（623）与滑块连杆（657）滑动连接。
8.根据权利要求6所述的一种具有岩压平衡功能的掘进钻机，其特征在于：所述防护组件（61）包括滑动环（611）和滑动杆（613），所述滑动环（611）固定安装在岩压外壳内，靠近所述感应组件（63）一侧的滑动环（611）上转动安装有调节环（612），所述调节环（612）与转动环（651）连接，所述调节环（612）通过皮带与复位电机传动连接，所述滑动杆（613）与滑动环（611）滑动连接，所述滑动杆（613）与调节环（612）滑动连接，所述滑动杆（613）上安装有防护压杆（614），所述防护压杆（614）上滑动安装有防护连杆（618），所述防护连杆（618）上转动安装有防护筒（617），所述防护筒（617）上安装有防护轮（616），所述防护筒（617）与防护压杆（614）之间安装有防护弹簧（619）。
...【技术特征摘要】
1.一种具有岩压平衡功能的掘进钻机，其特征在于：所述掘进钻机包括控制舱（1），所述控制舱（1）底端安装有移动底座（2），所述控制舱（1）一端安装有伸缩臂（4），所述伸缩臂（4）上滑动安装有掘进组件（5），所述移动底座（2）上安装有支撑架（3）；
2.根据权利要求1所述的一种具有岩压平衡功能的掘进钻机，其特征在于：所述感应组件（63）包括感应筒（631）和压力传感器（639），所述感应筒（631）通过连接件安装在岩压外壳内，所述感应筒（631）上滑动安装有若干滚轮连杆（633），所述滚轮连杆（633）一端转动安装有感应滚轮（632），所述滚轮连杆（633）另一端安装有感应板（635），所述感应板（635）与感应滚轮（632）之间安装有感应弹簧（634），所述感应板（635）上安装有感应触头（638），所述压力传感器（639）安装在岩压外壳内，所述感应触头（638）与岩压外壳之间安装有压力弹簧（6310），所述压力传感器（639）位于压力弹簧（6310）中间，所述感应筒（631）上对称安装有传动组件（64）。
3.根据权利要求2所述的一种具有岩压平衡功能的掘进钻机，其特征在于：所述感应组件（63）还包括感应滑杆（6311），所述感应滑杆（6311）与感应板（635）滑动连接，所述感应滑杆（6311）两端对称安装有感应滑块（637），所述感应滑块（637）上安装有滑钩（636），所述滑钩（636）与传动组件（64）滑动连接，所述感应滑块（637）与岩压外壳滑动连接。
4.根据权利要求3所述的一种具有岩压平衡功能的掘进钻机，其特征在于：所述传动组件（64）包括传动环（641）和传动连杆（643），所述传动连杆（643）上滑动安装有传动滑杆（642），所述传动滑杆（642）与传动环（641）连接，所述传动连杆（643）安装在感应筒（631）上，所述传动连杆（643）与传动环（641）之间安装有滑动弹簧（644），所述传动环（641）上安装有若干卡接块（645），所述卡接块（645）与转动组件（65）嵌合。
5.根据权利要求4所述的一种具有岩压平衡功能的掘进钻机，其特征在于：所述转动组件（65）包括主转环...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜长亭，王愁，杜雷，霍春庭，宋兴齐，谭志波，
申请(专利权)人：江苏安能钻掘设备科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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