一种可行走万向旋转钻机

摘要

本发明公开了一种可行走万向旋转钻机，包括设置在行走机构上的底盘以及万向回转装置；万向回转装置包括第一回转器装置、双向升降油缸以及第二回转器装置，第一回转器装置的固定部固定在底盘上，转动部的转动轴线与底盘垂直；双向升降油缸包括沿缸体长度方向设置的第一、第二腔体，第一活塞与第一腔体配合，第一活塞杆两端分别与第一活塞以及第一回转器装置的转动部连接；第二活塞与第二腔体配合，第二活塞杆一端与第二活塞相连，另一端伸出第二腔体；第二回转器装置的固定部设置在双向升降油缸的缸体上，转动部固定连接有钻机主机；这种钻机在水平面及竖直平面内均实现了±180°钻进方向的调节，使钻机能够满足不同高度、不同角度的钻探。

权利要求

1.一种可行走万向旋转钻机，其特征在于，包括：

行走机构；

底盘(9)，设置在所述行走机构上；

万向回转装置，包括第一回转器装置(5)、双向升降油缸(1)以及第二回转器装置(4)，所述第一回转器装置(5)的固定部固定在所述底盘(9)上，转动部的转动轴线与所述底盘(9)垂直；所述双向升降油缸(1)包括沿缸体长度方向设置的第一腔体(15)以及第二腔体(12)，第一活塞(14)与所述第一腔体(15)配合，第一活塞杆(16)一端与所述第一活塞(14)连接，另一端伸出所述第一腔体(15)与所述第一回转器装置(5)的转动部固定连接；第二活塞(13)与所述第二腔体(12)配合，第二活塞杆(11)一端与所述第二活塞(13)相连，另一端伸出所述第二腔体(12)；所述第二回转器装置(4)的固定部固定设置在所述双向升降油缸(1)的缸体上，转动部固定连接有钻机主机(2)；所述第一回转器装置(5)以及所述第二回转器装置(4)均包括回转器驱动装置(18)、与所述回转器驱动装置(18)传动连接的传动装置和与所述传动装置相连接的转盘(21)，所述转盘(21)即为所述第一回转器装置(5)或者所述第二回转器装置(4)的转动部，所述第一回转器装置(5)的传动装置包括外壳(19)、可转动地设置于所述外壳(19)且与所述转盘(21)相连接的蜗轮(20)、与所述回转器驱动装置(18)相连接且与所述蜗轮(20)相啮合的蜗杆(22)。

2.根据权利要求1所述的可行走万向旋转钻机，其特征在于，所述行走机构包括行走底盘、驱动装置以及履带(7)，所述行走底盘的两侧均设置有驱动轮(6)以及多个支重轮(8)，所述驱动装置设置在所述行走底盘上与所述驱动轮(6)相连，所述履带(7)包络所述驱动轮(6)以及所述多个支重轮(8)。

3.根据权利要求1所述的可行走万向旋转钻机，其特征在于，所述第一腔体(15)与所述第二腔体(12)同轴设置。

4.根据权利要求1所述的可行走万向旋转钻机，其特征在于，所述第一活塞杆(16)远离所述第一活塞(14)的一端设置有第一柱帽(17)，所述第一柱帽(17)与所述第一回转器装置(5)的转动部通过螺栓连接。

5.根据权利要求4所述的可行走万向旋转钻机，其特征在于，所述第二活塞杆(11)远离所述第二活塞(13)的一端设置有第二柱帽(10)。

6.根据权利要求1所述的可行走万向旋转钻机，其特征在于，所述钻机主机(2)通过主机安装座(3)与所述第二回转器装置(4)的转动部固定连接。

7.根据权利要求6所述的可行走万向旋转钻机，其特征在于，所述主机安装座(3)包括固定连接于所述第二回转器装置(4)的转动部的第一连接板(25)以及与所述第一连接板(25)垂直的第二连接板(26)，所述钻机主机(2)与所述第二连接板(26)相连。

8.根据权利要求7所述的可行走万向旋转钻机，其特征在于，所述第一连接板(25)与所述第二连接板(26)之间设置有加强筋(27)。

说明书

一种可行走万向旋转钻机

技术领域

[0001] 本发明涉及钻机技术领域，特别涉及一种可行走万向旋转钻机。

背景技术

[0002] 地下煤矿开采过程中，由于煤层赋存条件复杂多变，重大瓦斯事故时常发生，因此，为预防煤矿局部瓦斯安全事故，做到瓦斯有效抽采与利用，需要在挖掘前使用抽放钻机打探测孔，对矿井下的瓦斯进行探测及利用，以避免瓦斯爆炸事故的发生。

[0003] 现有技术中，矿井下使用的瓦斯抽放钻机种类较多，一般由主机、泵站、操纵台三部分组成，请参阅图1，图1是现有技术中四柱底架式钻机结构示意图，现有技术中的四柱底架式钻机包括底座101，底座101上连接固定立柱102和活动立柱105，固定立柱102连接有第一抱箍组件103，活动立柱105连接有第二抱箍组件106，钻机主机107连接在第一抱箍组件103和第二抱箍组件106上，底座101和钻机主机107间还连接有液压缸104。当手动松开第一抱箍组件103和第二抱箍组件106时，钻机液压系统控制液压缸104作伸缩运动，从而带动第一抱箍组件103在固定立柱102上垂直运动，从而调节第二抱箍组件106和钻机主机107的相对位置，实现钻机主机107钻进方向的调节，钻机工作时，必须手动锁紧第一抱箍组件103和第二抱箍组件106，钻机才可正常工作。然而使用现有技术中的四柱底架式钻机体积、重量较大，井下移动搬迁困难，不能任意调节钻进角度，钻孔倾角最大只能达-90°～+90°，难以满足不同高度、不同角度的施工要求。

[0004] 因此，如何提供一种钻机，使其便于移动，能够满足不同高度、不同角度的施工要求，成为本领域技术人员亟待解决的重要技术问题。

发明内容

[0005] 有鉴于此，本发明提供了一种可行走万向旋转钻机，以达到使其便于移动，能够满足不同高度、不同角度的施工要求的目的。

[0006] 为实现上述目的,本发明提供如下技术方案：

[0007] 一种可行走万向旋转钻机，包括：

[0008] 行走机构；

[0009] 底盘，设置在所述行走机构上；

[0010] 万向回转装置，包括第一回转器装置、双向升降油缸以及第二回转器装置，所述第一回转器装置的固定部固定在所述底盘上，转动部的转动轴线与所述底盘垂直；所述双向升降油缸包括沿缸体长度方向设置的第一腔体以及第二腔体，第一活塞与所述第一腔体配合，第一活塞杆一端与所述第一活塞连接，另一端伸出所述第一腔体与所述第一回转器装置的转动部固定连接；第二活塞与所述第二腔体配合，第二活塞杆一端与所述第二活塞相连，另一端伸出所述第二腔体；所述第二回转器装置的固定部固定设置在所述双向升降油缸的缸体上，转动部固定连接有钻机主机。

[0011] 优选的，所述行走机构包括行走底盘、驱动装置以及履带，所述行走底盘的两侧均设置有驱动轮以及多个支重轮，所述驱动装置设置在所述行走底盘上与所述驱动轮相连，所述履带包络所述驱动轮以及所述多个支重轮。

[0012] 优选的，所述第一腔体与所述第二腔体同轴设置。

[0013] 优选的，所述第一活塞杆远离所述第一活塞的一端设置有第一柱帽，所述第一柱帽与所述第一回转器装置的转动部通过螺栓连接。

[0014] 优选的，所述第二活塞杆远离所述第二活塞的一端设置有第二柱帽。

[0015] 优选的，所述钻机主机通过主机安装座与所述第二回转器装置的转动部固定连接。

[0016] 优选的，所述主机安装座包括固定连接于所述第二回转器装置的转动部的第一连接板以及与所述第一连接板垂直的第二连接板，所述钻机主机与所述第二连接板相连。

[0017] 优选的，所述第一连接板与所述第二连接板之间设置有加强筋。

[0018] 从上述技术方案可以看出，本发明提供的可行走万向旋转钻机，包括行走机构、底盘以及万向回转装置，其中，底盘设置在行走机构上；万向回转装置包括第一回转器装置、双向升降油缸以及第二回转器装置，第一回转器装置的固定部固定在底盘上，转动部的转动轴线与底盘垂直；双向升降油缸包括沿缸体长度方向设置的第一腔体以及第二腔体，第一活塞与第一腔体配合，第一活塞杆一端与第一活塞连接，另一端伸出第一腔体与第一回转器装置的转动部固定连接；第二活塞与第二腔体配合，第二活塞杆一端与第二活塞相连，另一端伸出第二腔体；第二回转器装置的固定部固定设置在双向升降油缸的缸体上，转动部固定连接有钻机主机；

[0019] 这样，行走机构带动底盘行进，进而带动其上的万向回转装置及钻机主机行进，实现钻机的自行移动，减少工作人员的劳动强度；此外，第一回转器装置的转动部带动双向升降油缸以及其上的第二回转器装置和钻机主机在水平面内旋转，实现钻机在水平面任意角度的钻探；通过双向升降油缸中第一活塞杆与第一活塞在第一腔体内的往复运动，能够任意调节第二回转器装置和钻机主机的高度，实现钻机钻进高度的自动调节；通过第二回转器装置的转动部带动钻机主机在竖直平面内旋转，实现钻机在竖直平面任意角度的钻探，由此可见，第一回转器装置与第二回转器装置配合使钻机主机在水平面以及竖直平面内均实现了-180°～+180°钻进方向的调节，通过双向升降油缸实现钻机高度的调节，使钻机能够满足不同高度、不同角度的施工要求，而双向升降油缸除了能够调节钻机高度外，其第二活塞杆伸出后，能够顶紧矿道壁，实现钻机的自动支撑功能，提高钻机的稳定性。

附图说明

[0020] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0021] 图1是现有技术中四柱底架式钻机结构示意图；

[0022] 图2为本发明实施例提供的可行走万向旋转钻机的结构示意图；

[0023] 图3为本发明实施例提供的可行走万向旋转钻机中双向升降油缸的结构示意图；

[0024] 图4为本发明一种实施例提供的可行走万向旋转钻机中回转器装置的结构示意图；

[0025] 图5为本发明另一种实施例提供的可行走万向旋转钻机中回转器装置的结构示意图；

[0026] 图6为本发明一种实施例提供的可行走万向旋转钻机中主机安装座的结构示意图。

具体实施方式

[0027] 本发明提供了一种可行走万向旋转钻机，以达到使其便于移动，能够满足不同高度、不同角度的施工要求的目的。

[0028] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0029] 请参阅图2-图5，图2为本发明实施例提供的可行走万向旋转钻机的结构示意图；图3为本发明实施例提供的可行走万向旋转钻机中双向升降油缸的结构示意图。

[0030] 本发明提供了一种可行走万向旋转钻机，包括行走机构、底盘9以及万向回转装置。

[0031] 其中，行走机构用于带动底盘9以及安装在底盘9上的万向回转装置行进；底盘9设置在行走机构上，用于承载万向回转装置以及其他部件，如操作台和液压泵站等等；万向回转装置包括第一回转器装置5、双向升降油缸1以及第二回转器装置4，第一回转器装置5的固定部固定在底盘9上，转动部的转动轴线与底盘9垂直；双向升降油缸1包括沿缸体长度方向设置的第一腔体15以及第二腔体12，第一活塞14与第一腔体15配合，第一活塞杆16一端与第一活塞14连接，另一端伸出第一腔体15与第一回转器装置5的转动部固定连接；第二活塞13与第二腔体12配合，第二活塞杆11一端与第二活塞13相连，另一端伸出第二腔体12；第二回转器装置4的固定部固定设置在双向升降油缸1的缸体上，转动部固定连接有钻机主机2。

[0032] 上述的第一回转器装置5以及第二回转器装置4与本申请人在申请号为201310017575.X的发明专利中的回转器装置结构一致，包括回转器驱动装置18、与回转器驱动装置18传动连接的传动装置和与传动装置相连接的转盘21，转盘21即为本申请中的转动部。

[0033] 请参阅图4，图4为本发明一种实施例提供的可行走万向旋转钻机中回转器装置的结构示意图；在本发明一种实施例中，传动装置包括外壳19、可转动地设置于外壳19且与转盘21相连接的蜗轮20、与回转器驱动装置18相连接且与蜗轮20相啮合的蜗杆22。

[0034] 当然，回转器装置也可以采用其他结构，请参阅图5，图5为本发明另一种实施例提供的可行走万向旋转钻机中回转器装置的结构示意图，在本发明另一种实施例中，传动装置包括外壳19、通过转轴连接于外壳19且与转盘21相连接的恒星齿轮24以及通过转轴连接于外壳19且与恒星齿轮24内啮合的行星齿轮23，行星齿轮23与回转器驱动装置18相连接。上述的外壳19为本申请中的固定部。

[0035] 与现有技术这相比，本发明提供的可行走万向旋转钻机，通过行走机构带动底盘9行进，进而带动其上的万向回转装置及钻机主机2行进，实现钻机的自行移动，减少工作人员的劳动强度；此外，第一回转器装置5的转动部带动双向升降油缸1以及其上的第二回转器装置4和钻机主机2在水平面内旋转，实现钻机在水平面任意角度的钻探；通过双向升降油缸1中第一活塞杆16与第一活塞14在第一腔体15内的往复运动，能够任意调节第二回转器装置4和钻机主机2的高度，实现钻机钻进高度的自动调节；通过第二回转器装置4的转动部带动钻机主机2在竖直平面内旋转，实现钻机在竖直平面任意角度的钻探，由此可见，第一回转器装置5与第二回转器装置4配合使钻机主机2在水平面以及竖直平面内均实现了-180°～+180°钻进方向的调节，通过双向升降油缸1实现钻机高度的调节，使钻机能够满足不同高度、不同角度的施工要求，而双向升降油缸1除了能够调节钻机高度外，其第二活塞杆11伸出后，能够顶紧矿道壁，实现钻机的自动支撑功能，提高钻机的稳定性。

[0036] 行走机构可以采用多种结构，在本发明实施例中，由于钻机主要用于矿道中，路况较为复杂，行走机构采用履带7式结构，包括行走底盘、驱动装置以及履带7，行走底盘的两侧均设置有驱动轮6以及多个支重轮8，驱动装置设置在行走底盘上与驱动轮6相连，履带7包络驱动轮6以及多个支重轮8。

[0037] 为了提升支撑的稳定性，在本发明实施例中，第一腔体15与第二腔体12同轴设置。

[0038] 在钻探过程中，第一活塞杆16与第一回转器装置5连接的端部需要承受较大的载荷，为了提高连接的稳固性，在本发明实施例中，第一活塞杆16远离第一活塞14的一端设置有第一柱帽17，第一柱帽17与第一回转器装置5的转动部通过螺栓连接，通过增加第一活塞杆16端部的横截面积，使其便于与第一回转器装置5转动部连接的同时，能够承受更大的载荷。

[0039] 第二活塞杆11远离第二活塞13的一端主要用来起到顶紧支撑的作用，因此，为了提高其稳定性，第二活塞杆11远离第二活塞13的一端设置有第二柱帽10，通过增加第二活塞杆11端部的横截面积，能够使其在与矿道壁接触顶紧的过程中，避免滑脱，更加稳固。

[0040] 钻机主机2可以通过多种方式与第二回转器装置4的转动部固定连接，在本发明实施例中，钻机主机2通过主机安装座3与第二回转器装置4的转动部固定连接。

[0041] 主机安装座3可以采用多种结构，请参阅图6，图6为本发明一种实施例提供的可行走万向旋转钻机中主机安装座的结构示意图；主机安装座3包括固定连接于第二回转器装置4的转动部的第一连接板25以及与第一连接板25垂直的第二连接板26，钻机主机2与第二连接板26相连。进一步的，为了提高主机安装座3的强度，可以在第一连接板25与第二连接板26之间设置加强筋27。

[0042] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

[0043] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。