[发明专利]一种地下钻机上下四顶撑式固定系统

说明书

技术领域

本发明属于矿山机械技术领域，特别是涉及一种地下钻机上下四顶撑式固定系统。

背景技术

地下钻机是地下采矿常用的钻机，如何保证钻机精确钻进，成孔不发生偏斜一直是地下钻机技术上的一大难题，而主机在钻进过程中的固定方式会很大程度影响钻进方向的精确度。

目前，地下钻机主机的固定方式普遍采用混凝土基础中预埋地脚螺栓，在主机上设计固定靴板，通过螺栓联接靴板和混凝土的方式来固定钻机。长期的实践经验表明这种固定方式有如下三点不足：①固定时间长。混凝土基础浇筑后，完全凝固达到使用要求需要一段时间，耗费较长的时间；②固定强度受到限制。混凝土的强度是有限的，钻机在工作时受力往往错综复杂，使用混凝土固定钻机在可靠性方面缺乏保障。③调整难度大。混凝土基础一旦受到破坏意味着重新浇筑，很难进行补救或调整。

专利号201520078722.91公开的一种卧式混凝土钻机支撑装置，其组成包括：支撑架，所述的支撑架具有T型槽，所述的支撑架与提手焊接，所述的支撑架与卡环连接，所述的卡环通过螺钉和螺母固定在钻机上。钻孔时，支撑架可通过脚踩的方式固定于地面，防止钻孔时支撑架发生位移，并且支撑架带有T型槽，与卡环下半部的T字型结构相配合，因此在钻孔时，支撑架固定不动，钻机随着卡环在钻孔的方向上沿T型槽运动，保证了孔的圆度和与被钻面的垂直度。但此专利的钻机支撑装置支撑稳定性不高，且不可调节，可控性差。

显然，发明一种更加灵活、更加可靠的固定方式意义重大。

发明内容

本发明的目的就在于克服现有技术的不足，提供了一种结构简单，使用方便，可控性强，稳固性好的地下钻机上下四顶撑式固定系统。

为了实现上述目的，本发明提供了一种地下钻机上下四顶撑式固定系统，包括包括上顶撑油缸、下顶撑油缸、蓄能器和液压锁，所述蓄能器包括第一蓄能器和第二蓄能器，所述液压锁包括第一液压锁和第二液压锁，所述上顶撑油缸为四个上顶撑油缸，四个所述上顶撑油缸并联连接后通过第一单向阀与所述第一蓄能器相连接，所述第一蓄能器与第三单向阀相连接；所述下顶撑油缸为四个下顶撑油缸，四个所述下顶撑油缸并联连接后通过第二单向阀与所述第二蓄能器相连接，所述第二蓄能器与第四单向阀相连接；四个所述上顶撑油缸并联连接后分别与第一液压锁和第一换向阀相连接，四个所述下顶撑油缸并联连接后分别与第二液压锁和第二换向阀相连接；四个所述上顶撑油缸的活塞杆向上运动，且顶住上固定面；四个所述下顶撑油缸的活塞杆向下运动，且顶住下固定面。

本发明的工作原理：主机在钻孔前，按照设定的钻进方向对主机进行精确的角度调整，角度调整完成后开始对主机进行固定。本发明的上顶撑油缸通过第一换向阀控制其是向上顶撑油缸内卸油还是充油。下顶撑油缸通过第二换向阀控制其是向下顶撑油缸内卸油还是充油。

第一液压锁用于锁住上顶撑油缸的压力油不回流。第一蓄能器用于使上顶撑油缸始终保持一定的顶撑压力。其第一蓄能器的压力油通过第三单向阀给第一蓄能器充油。同时第三单向阀阻止第一蓄能器里的压力油泄压。第一蓄能器通过第一单向阀给上顶撑油缸供油，维持上顶撑油缸的压力，同时第一单向阀阻止上顶撑油缸内的压力油回流至第一蓄能器，以保证上顶撑油缸在外力的作用下不回缩。

第二液压锁用于锁住下顶撑油缸的压力油不回流，第二蓄能器用于使下顶撑油缸始终保持一定的顶撑压力。其第二蓄能器的压力油通过第四单向阀给第二蓄能器充油。同时第四单向阀阻止第二蓄能器里的压力油泄压。第二蓄能器通过第二单向阀给下顶撑油缸供油，维持下顶撑油缸的压力，同时第二单向阀阻止下顶撑油缸内的压力油回流至第二蓄能器，以保证下顶撑油缸在外力的作用下不回缩。

当调整好钻进系统的钻进角度后，操作上顶撑油缸和下顶撑油缸，使上顶撑油缸上顶顶住岩石等的上固定面，下顶撑油缸下顶顶住地面等的下固定面，待上顶撑油缸和下顶撑油缸的顶撑压力达到设定的压力后，停止操作，从而实现了主机钻进前的固定作用，固定牢靠，操作方便，摆脱了现有技术采用混凝土基础带来的缺陷。

在钻进的过程中，可能存在不确定的因素使上顶撑油缸和下顶撑油缸泄压，破坏主机的稳固性，这时第一蓄能器和第二蓄能器保压功能会立即启动，相应地对上顶撑油缸和下顶撑油缸支撑压力进行补偿，直到第一蓄能器和第二蓄能器所能达到的最大压力，使机器持续维持稳定的状态。当上顶撑油缸和下顶撑油缸的泄压程度超出了第一蓄能器和第二蓄能器的补偿范围时，这时可以重新操作控制上顶撑油缸的第一换向阀和下顶撑油缸的第二换向阀，以调整上顶撑油缸和下顶撑油缸内的压力至设定压力，使主机继续保持稳固。