[发明专利]一种面向冲击地压的防冲钻孔机器人随钻纠偏装置

说明书

本发明涉及一种面向冲击地压的防冲钻孔机器人随钻纠偏装置，在钻头和螺旋钻杆之间设置纠偏结构，钻头连接杆穿设电控机中心与螺栓钻杆连接，且钻头连接杆与电控机同轴布设；沿着钻头连接杆的圆周均匀设置若干油泵，每个油泵的顶部均通过进油管和出油管与对应油缸连接，即每个油泵匹配相应油缸独立运行；油缸内连接油缸活塞，其端部固定偏置块，偏置块与煤壁的接触，对‑钻杆钻头施加反向位移和反作用力，根据油缸的不同伸缩量，抵消钻孔机器人钻进过程中的偏斜力和偏斜位移，可实现钻杆机构偏斜和扭转的调整；本发明仅在钻孔机器人自身进行轴向结构改造即可实现钻孔机器人钻孔卸压过程中随钻纠偏的目的。

技术领域

本发明涉及一种面向冲击地压的防冲钻孔机器人随钻纠偏装置，属于煤矿开采领域。

背景技术

煤矿开采领域中，随钻纠偏机构的应用目前属于空白状态；部分已有技术是针对开放环境中钻采机构的纠偏设计，通过添加辅助机构进行纠偏，如申请号为202021915154.0的实用新型公开了“一种随钻进过程监测钻孔垂直度及纠偏系统”，包括钻孔、钻机主体和计算机终端，所述钻机主体固定设置在钻孔上端的地面上，所述钻机主体的工作端固定设置有钻杆，所述钻杆的下端通至钻孔内端，且所述钻杆的下端设置有钻头，所述钻头的顶端固定设置有液压纠偏装置，所述钻杆的底端固定连接在液压纠偏装置的顶端中心处，所述钻头的内端固定设置有垂直度感应器。由前述可知，目前的现有技术通常都是添加辅助机构进行纠偏，然而针对全封闭煤矿环境中的钻孔作业，由于煤矿低层构造复杂，存在各向异性，使得水平钻进过程中钻头与煤孔壁不可避免出现受力不均匀状态，导致钻进轨迹偏斜，因此亟需一种新型的钻孔结构，可以实现在钻孔卸压过程中随钻纠偏的目的，在保证卸压效果的同时，避免因钻杆缓变卡钻引起的安全事故。

发明内容

本发明提供一种面向冲击地压的防冲钻孔机器人随钻纠偏装置，无需添加横向设计的辅助结构，仅在钻孔机器人自身进行轴向结构改造实现钻孔机器人钻孔卸压过程中随钻纠偏的目的。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种面向冲击地压的防冲钻孔机器人随钻纠偏装置，包括钻头、钻头连接杆和螺旋钻杆，钻头连接杆的一端与钻头过盈配合，钻头连接杆的另一端与螺旋钻杆螺纹连接，在钻头和螺旋钻杆之间设置纠偏结构；

所述纠偏结构包括偏置块、油缸、油缸活塞、进油管、出油管、油泵和电控机，钻头连接杆的另一端穿设电控机中心与螺栓钻杆连接，且钻头连接杆与电控机同轴布设；

沿着钻头连接杆的圆周均匀设置若干油泵，定义油泵靠近电控机的端部为油泵的底部，油泵的另一端为顶部，每个油泵的底部均通过电路线与电控机连接，每个油泵的顶部均通过进油管和出油管与对应油缸连接，即每个油泵匹配相应油缸独立运行；

油缸内连接油缸活塞，且油缸活塞的运动方向垂直于钻头连接杆的中轴线，油缸活塞伸出油缸的端部固定偏置块，偏置块与煤壁的接触，当防冲钻孔机器人钻进时，油缸活塞在油缸内的推移控制偏置块力的大小；

作为本发明的进一步优选，沿着钻头连接杆的圆周均匀设置三个油泵；

作为本发明的进一步优选，所述钻头连接杆的一端穿设电控机中心时通过第三轴承连接；

作为本发明的进一步优选，在纠偏结构外部套设顺次连接的第一静置套筒和第二静置套筒，其中第一静置套筒对应油缸部分，第二静置套筒对应油泵及电控机部分；

在第一静置套筒的筒壁上对应偏置块的位置分别开设槽孔，偏置块通过油缸活塞伸出槽孔；

第一静置套筒和第二静置套筒之间焊接固定，形成平滑整体；

作为本发明的进一步优选，第一静置套筒与第二静置套筒形成的平滑整体通过第一轴承与钻头连接杆连接；

所述第一轴承与第三轴承为成对结构，即一个第一轴承匹配一个第三轴承；