本发明涉及立井施工用凿岩机械,具体来说是指一种具有稳定支撑机构与旋转机构的立井液压伞钻。
背景技术:
1、随着煤矿等矿井的建井技术的发展和机械化程度的提高,现有的立井施工过程中已经采用全液压伞钻代替气动伞钻。
2、目前,竖井施工用全液压伞钻已经成为建井施工穿凿竖井的专用设备,采用液压传动,并配置高效的液压凿岩机,可以实现长推进行程,可使钻凿炮孔精度和效率相应提高。
3、中国专利cn101603410a公开了一种立井施工用全液压伞钻,但该类竖井施工用全液压伞钻在复杂动作时大臂执行机构动作响应速度和准确度难以保证,钻进工作时液压集配顶盘会有抖动现象存在,大臂带动钻架转动时动作不平稳,影响钻进工作效率和自动控制下钻孔的定位精度和响应速度,而且该类竖井施工用液压伞钻支撑机构中的支撑液压缸因为活塞杆受轴向压力的同时也受到较大的侧向力(凿岩机钻进时的反作用力和不规则井壁的反作用力)和振动,因此密封失效快,使用寿命短。
技术实现思路
1、本发明要解决的是以上背景技术中提到的技术问题,提供一种具有稳定支撑机构与旋转机构的立井液压伞钻,具有新型的支撑机构结构,改善支撑机构的稳定性和刚度,减轻了大负载钻进时钻架整体抬升和接地不良,从而避免因此造成的卡钻、断钎事故的发生。
2、根据本发明的内容,本发明提供的技术方案为:一种具有稳定支撑机构与旋转机构的立井液压伞钻,包括液压集配顶盘,液压集配顶盘的中心柱通过调高机构连接伞形钻架,该伞形钻架设有大臂连接架,大臂连接架外端通过大臂杆连接钻进机构,大臂中部通过大臂液压缸连接大臂连接架,伞型钻架液压集配顶盘的上部周缘设有支撑机构,支撑机构包括通过后销轴铰接于伞型钻架液压集配顶盘上部周边的支撑液压缸和外套管,该支撑液压缸的另一端通过活塞杆与内套管铰接于前销轴,且该支撑机构设置支臂液压缸,支臂液压缸的一端连接外套管,另一端连接液压集配顶盘,支臂液压缸用于调节支撑机构的支撑角度。
3、在一些实施例中,支撑机构为环绕径向设置的四组支撑臂,各支撑机构对称设置。
4、在一些实施例中,支撑机构布置在液压集配顶盘四周,每组机构的支撑液压缸上均连接滑动套管,内套管铰接在支撑液压缸活塞杆顶部同支撑液压缸一起沿外套管运动,外套管和支撑液压缸缸筒尾部耳环均铰接在伞型钻架液压集配顶盘上,对内套管起导向作用,外套管和风套管用于抵抗由于支撑壁面不平和凿岩机钻进时带来的附加侧向力、弯矩及振动。
5、在一些实施例中,内套管的远端通过加长杆连接支壁爪,支壁爪与加长杆之间球形铰接。
6、在一些实施例中,还包括旋转机构,旋转机构设于液压集配顶盘中心柱的一侧,大臂连接架通过旋转机构连接在液压集配顶盘中心柱上。
7、在一些实施例中,的旋转机构包括通过端部法兰连接在液压集配顶盘上的摆动液压缸,摆动液压缸的下端通过弹性联轴器连接大臂连接架的转轴,大臂连接架的转轴上下端分别连接有上轴承和下轴承,底部安装有轴编码器。
8、本发明与现有技术相比的优点在于:
9、1、支撑机构部分,加装套管承担以前由支撑液压缸承受的侧向力和振动,并提高了支点的稳定性,提升了液压伞钻的稳定性,延长了支撑液压缸的使用寿命;
10、2、支撑机构的增强,防止大臂面对大负载时钻架整体抬升和接地不良,并因此造成的卡钻、断钎事故的问题,提升了严峻工作环境下钻进动作的可靠度;
11、3、旋转机构由摆动液压缸代替旋转液压缸并在大臂连接架的转轴下端安装轴编码器,使得在多路阀以固定流量供液时大臂和钻架由原来的非稳定转速转动变为稳定转速转动,使得控制更方便,并提高钻孔的定位精度。
12、改进支撑机构与旋转机构之后,立井液压伞钻可以在不方便支撑固定的严峻工况下保证整体结构的稳定性,提高施工效率、减少工人的维护工作量,提高安全性。
13、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
1.一种具有稳定支撑机构(1)与旋转机构(3)的立井液压伞钻,包括液压集配顶盘(2),所述液压集配顶盘(2)的中心柱(5)通过调高机构(9)连接伞形钻架,该伞形钻架设有大臂连接架(4),所述大臂连接架(4)外端通过大臂杆(7)连接钻进机构(8),所述大臂中部通过大臂液压缸(6)连接大臂连接架(4),其特征在于:所述伞型钻架液压集配顶盘(2)的上部周缘设有支撑机构(1),所述支撑机构(1)包括通过后销轴(108)铰接于伞型钻架液压集配顶盘(2)上部周边的支撑液压缸(106)和外套管(104),该支撑液压缸(106)的另一端通过活塞杆与内套管(103)铰接于前销轴(105),且该支撑机构(1)设置支臂液压缸(107),支臂液压缸(107)的一端连接外套管(104),另一端连接液压集配顶盘(2),支臂液压缸(107)用于调节支撑机构(1)的支撑角度。
2.根据权利要求1所述的具有稳定支撑机构(1)与旋转机构(3)的立井液压伞钻,其特征在于:所述支撑机构(1)为环绕径向设置的四组支撑臂,所述各支撑机构(1)对称设置。
3.根据权利要求1所述的具有稳定支撑机构(1)与旋转机构(3)的立井液压伞钻,其特征在于:所述支撑机构(1)布置在液压集配顶盘(2)四周,每组机构的支撑液压缸(106)上均连接滑动套管,内套管(103)铰接在支撑液压缸(106)活塞杆顶部同支撑液压缸(106)一起沿外套管(104)运动,外套管(104)和支撑液压缸(106)缸筒尾部耳环均铰接在伞型钻架液压集配顶盘(2)上,对内套管(103)起导向作用,外套管(104)和风套管用于抵抗由于支撑壁面不平和凿岩机(11)钻进时带来的附加侧向力、弯矩及振动。
4.根据权利要求1所述的具有稳定支撑机构(1)与旋转机构(3)的立井液压伞钻,其特征在于:所述内套管(103)的远端通过加长杆(102)连接支壁爪(101),所述支壁爪(101)与加长杆(102)之间球形铰接。
5.根据权利要求1所述的具有稳定支撑机构(1)与旋转机构(3)的立井液压伞钻,其特征在于:还包括旋转机构(3),所述旋转机构(3)设于液压集配顶盘(2)中心柱(5)的一侧,所述大臂连接架(4)通过旋转机构(3)连接在液压集配顶盘(2)中心柱(5)上。
6.根据权利要求5所述的具有稳定支撑机构(1)与旋转机构(3)的立井液压伞钻,其特征在于:所述的旋转机构(3)包括通过端部法兰连接在液压集配顶盘(2)上的摆动液压缸(301),所述摆动液压缸(301)的下端通过弹性联轴器(302)连接大臂连接架(4)的转轴,所述大臂连接架(4)的转轴上下端分别连接有上轴承和下轴承,底部安装有轴编码器(305)。
