一种改进的气动力煤矿钻机

专利摘要:
本实用新型属于钻采技术领域，具体为一种改进的气动力煤矿钻机，其包括，钻头，气压缸组件，钻杆和供气系统，钻头安装在气压缸组件的下方，钻杆安装在气压缸组件的上方，供气系统通过导气管与气压缸组件连接，并为气压缸组件提供压缩空气。供气系统，其包括空气压缩机，导气管，气咀和出气咀，导气管的一头插入到空气压缩机的出气口内，另一头套接在气咀上，气咀固定镶嵌在气压缸的外壳上。本实用新型通过对一种气动力煤矿钻机的技术方案进行改进，将气动力旋转装置替换为两个气压缸，通过齿轮转变成为旋转运动，从而简化气动力旋转装置的复杂结构，降低转芯材质的硬度和韧度的高要求，降低了钻机的生产成本和维护成本。
公开号:CN214330513U
申请号:CN202021844924.7U
申请日:2020-08-29
公开日:2021-10-01
发明作者:郑柏林；王玉章；牛军锋；郑国荣；杨京广
申请人:Zhengzhou Shenlida Drilling Equipment Co ltd；
IPC主号:E21B4-02

专利说明:
[n0001] 本实用新型属于钻采技术领域，具体为一种改进的气动力煤矿钻机。
[n0002] 申请专利CN2020218312969提出了一种气动力煤矿钻机，利用空气压缩机为钻机的气压缸提供动力，使旋转装置的转芯旋转，从而带动钻头旋转，达到钻井和开采的作用。
[n0003] 但是一种气动力煤矿钻机的气动力旋转装置结构复杂，维护不方便，对转芯的材质的硬度和韧度要求都非常高，转芯上的螺纹槽容易磨损，磨损后的转芯造成钻机精度不准等问题。
[n0004] 因此，发明一种改进的气动力煤矿钻机，显得非常必要。
[n0005] 本实用新型提供一种改进的气动力煤矿钻机，通过对一种气动力煤矿钻机CN2020218312969的技术方案进行改进，将气动力旋转装置替换为两个气压缸，将两个气压缸的活塞杆的直线运动，通过齿轮转变成为旋转运动，然后安装上钻头，进行钻进和开采工作，从而简化气动力旋转装置的复杂结构，降低转芯材质的硬度和韧度的高要求，降低了钻机的生产成本和维护成本。
[n0006] 本实用新型采用如下技术方案。
[n0007] 一种改进的气动力煤矿钻机，其包括，钻头1，气压缸组件2，钻杆3，供气系统4。
[n0008] 所述钻头1安装在气压缸组件2的下方，钻杆3安装在气压缸组件2的上方，供气系统4通过导气管与气压缸组件2连接，并为气压缸组件2提供压缩空气。
[n0009] 所述钻头1，其包括，钻头本体11，安装螺栓孔12，喷气孔13，顺时针旋转钻齿或钻刀14，逆时针旋转钻齿或钻刀15，气流通道16。
[n0010] 所述气压缸组件2，其包括A气压缸201、B气压缸202、支架203、轴承204、曲杆205、曲杆齿轮206、中间齿轮207、水平齿轮208、旋转轴209、旋转轴齿轮210、钻头安装轴211。钻头安装轴211中心设置有导气用的气道管2111。
[n0011] 所述支架203，其包括上顶板2031、中间板2032、下底板2033、竖板2034，四个板皆为矩形。所述上顶板与左右两个竖板2034垂直焊接连接；下底板2033与上顶板平行，与左右两个竖板2034垂直焊接连接；中间板2032与上顶板2031平行，在上顶板与下底板的中间位置，并与左右两个竖板2034垂直焊接连接。
[n0012] 所述曲杆205和旋转轴209通过安装在竖板2034里的轴承204，与支架203转动连接。
[n0013] 所述曲杆齿轮206通过螺钉固定安装在曲杆205上，所述旋转轴齿轮210通过螺钉固定安装在旋转轴209上，曲杆齿轮206与旋转轴齿轮210咬合连接，曲杆齿轮206旋转时，带动轴齿轮210旋转。
[n0014] 所述中间齿轮207通过螺钉固定安装在旋转轴209上，轴齿轮210旋转时带动旋转轴209旋转，旋转轴209的旋转使中间齿轮207也旋转。
[n0015] 中间齿轮207与水平齿轮208为梯形齿轮并以九十角度咬合，当中间齿轮207以垂直方向旋转时，带动水平齿轮208以水平方向旋转。
[n0016] 所述水平齿轮208与钻头安装轴211固定焊接，当水平齿轮208旋转时，也使钻头安装轴211旋转。
[n0017] 所述供气系统4，其包括空气压缩机41，导气管42，气咀43和出气咀44。
[n0018] 钻头1安装在气压缸组件2的钻头安装轴211上，钻头1的气流通道16与供气系统4的导气管42相连相通，并为钻头1供所需压缩空气。钻杆3固定安装在气压缸组件2的支架23上端，供气系统4通过导气管42、气咀43与气压缸组件2连接，供气系统4为气压缸组件2提供压缩空气。
[n0019] 气压缸组件2的钻头安装轴211带动钻头1旋转，气压缸组件2的上端的支架203与钻杆3通过螺栓固定连接，因为支架203并不旋转，所以钻杆3只起到悬吊作用，并不旋转。
[n0020] 所述供气系统4，其包括空气压缩机41、导气管42、气咀43、出气咀44，所述导气管42的一头插入到空气压缩机41的出气口内，另一头套接在气咀43上，气咀43固定镶嵌在气压缸2的外壳上，并凸出外气压缸2的外壳的平面一部分，用于套接导气管42。气咀43可将气体通入到气压缸2里，出气咀44密封插入在气道管2111里。
[n0021] 本实用新型的一些部件在本实用新型中的具体有益效果，列举如下：
[n0022] 1、空气压缩机可以将气加压，加压的气为本实用新型提所需的动力。从而代替电力、代替电机、钻杆为钻头提供动力。
[n0023] 2、本实用新型用空气做动力，空气可及时散开、消失，弥补了水动力转机的水不易移走、散开、消失，给煤矿坑道造成的诸多不方便。
[n0024] 3、本实用新型的气压缸的气在一个密封的仓室内通过，使仓室内的转芯旋转，让气的压缩势能转变成机械旋转能，为钻头提供能量。
[n0025] 4、本实用新型的导气管和气咀的设置，可以让压缩气方便进入到气压缸的空仓内。
[n0026] 5、本实用新型的钻头顺时针旋转工作和逆时针旋转工作交替进行，可促进钻进、防止钻头与地质层打别、打偏。
[n0027] 图1为本实用新型示意图。
[n0028] 图2为本实用新型钻头示意图。
[n0029] 图3为本实用新型气压缸及旋转机构的示意图。
[n0030] 其图中，1-钻头，11-钻头本体，12-安装螺栓孔，13-喷气孔，14-顺时针旋转钻齿或钻刀，15-逆时针旋转钻齿或钻刀，16-气流通道，2-气压缸组件，201- A气压缸，202- B气压缸，203-支架，2031-上顶板，2032-中间板，2033-下底板，2034-竖板，204-轴承，205-曲杆，206-曲杆齿轮，207-中间齿轮，208-水平齿轮，209-旋转轴，210-旋转轴齿轮，211-钻头安装轴，2111-气道管，2112-气道轴承，3-钻杆，4-供气系统，41-空气压缩机，42-导气管，43-气咀，44-出气咀。
[n0031] 下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明。
[n0032] 如图1所示，一种改进的气动力煤矿钻机，其包括，钻头1，气压缸组件2，钻杆3和供气系统4。
[n0033] 如图1所示，所述钻头安装在气压缸组件2的下方，钻杆3安装在气压缸组件3的上方，供气系统4通过导气管与气压缸组件2连接，并为气压缸组件2提供压缩空气。
[n0034] 如图2所示，所述钻头1，其包括，钻头本体11，安装螺栓孔12，喷气孔13，顺时针旋转钻齿或钻刀14，逆时针旋转钻齿或钻刀15，气流通道16。
[n0035] 钻头本体11上端设置有安装螺栓孔12，下端工作部分设置有顺时针旋转钻齿或钻刀14，逆时针旋转钻齿或钻刀15，中间部位设置有气流通道16，钻头本体11四周和底部设置了喷气孔13。
[n0036] 如图3所示，所述气压缸组件2，其包括A气压缸201、B气压缸202、支架203、轴承204、曲杆205、曲杆齿轮206、中间齿轮207、水平齿轮208、旋转轴209、旋转轴齿轮210、钻头安装轴211。
[n0037] 所述供气系统4，其包括空气压缩机41、导气管42、气咀43、出气咀44，所述导气管42的一头插入到空气压缩机41的出气口内，另一头分成三个管，套接在两个气咀43和一个出气咀44上。
[n0038] 如图3所示，所述钻头安装轴211里设置有气道管2111和气道轴承2112，气道管2111提供接纳供气系统4提供的压缩空气，以及为钻头1提供所需压缩气体。气道轴承2112保证钻头安装轴211转动，而安装在气道轴承2112里的气道管2111和出气咀44不转动。
[n0039] 气道2111管的外壁套在轴承的内环上，并固定安装在支架3的下底板2033上，不随钻头安装轴211转动。
[n0040] 出气咀44密封插入在气道管2111里。
[n0041] 如图3所示，所述支架203，其包括上顶板2031、中间板2032、下底板2033、竖板2034，四个板皆为矩形。所述上顶板与左右两个竖板2034垂直焊接连接；下底板2033与上顶板平行，与左右两个竖板2034垂直焊接连接；中间板2032与上顶板2031平行，在上顶板与下底板的中间位置，并与左右两个竖板2034垂直焊接连接。
[n0042] 所述曲杆205和旋转轴209通过安装在竖板2034里的轴承204，与支架203转动连接。
[n0043] 所述曲杆齿轮206通过螺钉固定安装在曲杆205上，所述旋转轴齿轮210通过螺钉固定安装在旋转轴209上，曲杆齿轮206与旋转轴齿轮210咬合连接，曲杆齿轮206旋转时，带动轴齿轮210旋转。
[n0044] 所述中间齿轮207通过螺钉固定安装在旋转轴209上，轴齿轮210旋转时带动旋转轴209旋转，旋转轴209的旋转使中间齿轮207也旋转。
[n0045] 中间齿轮207与水平齿轮208为梯形齿轮并以九十角度咬合，当中间齿轮207以垂直方向旋转时，带动水平齿轮208以水平方向旋转。
[n0046] 所述水平齿轮208与钻头安装轴211固定焊接，当水平齿轮208旋转时，也使钻头安装轴211旋转。
[n0047] 如图1所示，所述供气系统4，其包括空气压缩机41，导气管42，气咀43和出气咀44。
[n0048] 如图1、图2、图3所示，钻头1安装在气压缸组件2的钻头安装轴211上，钻头1的气流通道16与安装轴211的气道管2111相连相通，并为钻头1提供所需压缩空气。钻杆3固定安装在气压缸组件2的支架23上端，供气系统4通过导气管42和气咀43与气压缸组件2连接，供气系统4为气压缸组件2提供压缩空气。
[n0049] 如图1、图2所示，所述钻头本体11通过安装螺栓孔12由螺栓与气压缸组件2的钻头安装轴211固定连接，喷气孔13设置为三至十九个，根据钻头的大小、地质层的种类、钻头转速、压缩气的压缩能大小、气的加压程度确定喷气孔13的数量，当气压缸组件2带动钻头1旋转时，钻刀14或钻刀15的锋刃面凿咬地质层，进行工作。
[n0050] 如图1所示，气压缸组件2的钻头安装轴211带动钻头1旋转，气压缸组件2的上端的支架203与钻杆3通过螺栓固定连接，因为支架203并不旋转，所以钻杆3只起悬吊作用，并不为钻头提供旋转扭矩。
[n0051] 如图1所示，所述供气系统4，其包括空气压缩机41、导气管42、气咀43、出气咀44，所述导气管42的一头插入到空气压缩机41的出气口内，另一头套接在气咀43和出气咀44上，气咀43固定镶嵌在A气压缸201和B气压缸202的外壳上，并凸出外气压缸的外壳的平面一部分，用于套接导气管42。气咀43可将气体通入到两个气压缸里。出气咀44密封插入在气道管2111里。
[n0052] 一种改进的气动力煤矿钻机的工作原理：
[n0053] 在钻杆3与钻头1之间增加一个气压缸组件2，钻杆3在气压缸组件2上端固定连接，钻头1与气压缸组件2的钻头安装轴211固定连接。
[n0054] 供气系统4中的空气压缩机41通过导气管42给供气组件2里的A气压缸201和B气压缸202提供压缩空气，压缩空气促成A气压缸201和B气压缸202的活塞杆做上下运动。空气压缩机41通过导气管42为钻头1提供所需的压缩空气，压缩空气通过出气咀44进入到气道管2111中，压缩空气可以将钻头1里的矿石碎杂吹掉。
[n0055] 气压缸组件2里设置有A气压缸201和B气压缸202，两个气压缸的活塞杆，分别套接在曲杆205的两个凹凸处，当一个活塞杆向下运动时，另一个活塞杆向上运动，然后再替换，循环往复而带动曲杆205旋转。
[n0056] 曲杆205旋转使齿轮曲杆齿轮206同速旋转，曲杆齿轮206旋转带动旋转轴齿轮210旋转。
[n0057] 中间齿轮207和旋转轴齿轮210固定安装在旋转轴209上，所以中间齿轮207与旋转轴齿轮210同转速旋转。
[n0058] 中间齿轮207与水平齿轮208为梯形齿轮，并垂直咬合，所以当中间齿轮207以垂直方向旋转时，带动水平齿轮208以水平方向旋转。
[n0059] 钻头1固定安装在钻头安装轴211上，所以钻头1在钻头安装轴211的带动下，同速旋转，进行钻井，或者开采工作。

权利要求:
Claims (3)
[0001] 1.一种改进的气动力煤矿钻机，其特征在于，其包括，钻头，气压缸组件，钻杆和供气系统；所述钻头安装在气压缸组件的下方，钻杆安装在气压缸组件的上方，供气系统通过导气管与气压缸组件连接，并为气压缸组件提供压缩空气，所述气压缸组件，其包括A气压缸、B气压缸、支架、轴承、曲杆、曲杆齿轮、中间齿轮、水平齿轮、旋转轴、旋转轴齿轮、钻头安装轴；所述支架，其包括上顶板、中间板、下底板、竖板，四个板皆为矩形；所述上顶板与左右两个竖板垂直连接；下底板与上顶板平行，与左右两个竖板垂直连接；中间板与上顶板平行，在上顶板与下底板的中间位置，并与左右两个竖板垂直连接；所述曲杆和旋转轴通过安装在竖板里的轴承，与支架转动连接；所述曲杆齿轮固定安装在曲杆上，所述旋转轴齿轮通过固定安装在旋转轴上，曲杆齿轮与旋转轴齿轮咬合连接；所述中间齿轮通过螺钉固定安装在旋转轴上，中间齿轮与水平齿轮为梯形齿轮并以九十角度咬合；所述水平齿轮与钻头安装轴固定连接。
[0002] 2.根据权利要求1所述的一种改进的气动力煤矿钻机，其特征在于，所述供气系统，其包括空气压缩机，导气管，气咀和出气咀；所述导气管的一头插入到空气压缩机的出气口内，另一头分为三个头，套接在气咀和出气咀上。
[0003] 3.根据权利要求2所述的一种改进的气动力煤矿钻机，其特征在于，所述气咀固定镶嵌在气压缸的外壳上，并凸出气压缸组件的A气压缸和B气压缸外壳的平面一部分，出气咀密封插入在气道管里。

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同族专利:

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公开号 | 公开日

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引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

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2021-10-01| GR01| Patent grant|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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CN202021844924.7U|CN214330513U|2020-08-29|2020-08-29|一种改进的气动力煤矿钻机|CN202021844924.7U| CN214330513U|2020-08-29|2020-08-29|一种改进的气动力煤矿钻机|