[发明专利]一种中厚煤层高位打孔自动升降钻机及其实现方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明为一种中厚煤层高位打孔自动升降钻机及其实现方法，煤矿钻探机械装备领域。

背景技术

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。

发明内容

本发明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及其实现方法，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，本发明采用以下技术方案：

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打孔施工。

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。