專利名稱：礦用聯(lián)動全液壓鉆機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及礦用機械設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種礦用聯(lián)動全液壓鉆機。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的液壓鉆機主要由泵站、操縱臺、動力頭、機架、底架、夾持器、立柱、鉆具等組 成，其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，重量笨重，不利于井下搬運，而且液壓系統(tǒng)不能聯(lián)動，操作復(fù)雜、費時、 費力。

實用新型內(nèi)容有鑒于此，本實用新型提供了一種礦用聯(lián)動全液壓鉆機，通過采用液壓聯(lián)動系統(tǒng)， 減少了鉆機操作的輔助時間，使得鉆機操作更為簡便，同時結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，易于井下搬運。 本實用新型的目的是提供一種礦用聯(lián)動全液壓鉆機，包括泵站系統(tǒng)、動力頭、底 座、機架、立柱、液壓夾持器和鉆具，所述鉆具包括鉆頭、鉆桿和水辮，所述底架用于支承機 架，所述機架上設(shè)置有動力頭，所述動力頭包括液壓馬達、減速箱和液壓卡盤，所述用于夾 持鉆桿及與動力頭配合進行鉆桿機械擰卸的液壓夾持器設(shè)置在機架的前端，其特征在于 所述礦用聯(lián)動全液壓鉆機還包括鉆機推進油缸和液壓聯(lián)動系統(tǒng)，所述液壓聯(lián)動系統(tǒng)包括多 路閥單元和聯(lián)動單元，所述泵站系統(tǒng)通過多路閥單元與聯(lián)動單元實現(xiàn)油路聯(lián)接，所述聯(lián)動 單元包括進退桿手動換向閥、卡盤聯(lián)動/單動手動換向閥和夾持器聯(lián)動/單動手動換向閥， 所述多路閥單元包括推進油缸閥片、液壓卡盤閥片、夾持器閥片和液壓馬達閥片；其中， 所述推進油缸閥片通過進退桿手動換向閥與鉆機推進油缸實現(xiàn)油路聯(lián)接，所述液 壓卡盤閥片通過卡盤聯(lián)動/單動手動換向閥與液壓卡盤實現(xiàn)油路聯(lián)接，所述夾持器閥片通 過夾持器聯(lián)動/單動手動換向閥與液壓夾持器實現(xiàn)油路聯(lián)接，所述液壓馬達閥片與液壓馬 達通過油路聯(lián)接。 進一步，所述泵站包括電動機、油箱和雙聯(lián)柱塞泵，所述雙聯(lián)柱塞泵的大泵通過供 油管道與動力頭的液壓馬達相聯(lián)接，實現(xiàn)馬達旋轉(zhuǎn)，輸出轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩；所述雙聯(lián)柱塞泵的小 泵通過供油管道與推進油缸、液壓卡盤和夾持器相聯(lián)接； 進一步，所述礦用聯(lián)動全液壓鉆機還包括鉆機角度調(diào)節(jié)機構(gòu)，所述鉆機角度調(diào)節(jié) 機構(gòu)包括鉆機角度調(diào)節(jié)油缸，所述雙聯(lián)柱塞泵的小泵通過供油管道與鉆機角度調(diào)節(jié)油缸相 聯(lián)接； 進一步，所述液壓聯(lián)動系統(tǒng)還包括單向節(jié)流閥、梭閥及換向閥，所述單向節(jié)流閥設(shè) 置在液壓馬達的供油管道上，所述梭閥設(shè)置在液壓馬達和推進油缸的供油管道上； 進一步，所述泵站的供油管道上設(shè)置有油壓力表； 進一步，所述鉆機角度調(diào)節(jié)機構(gòu)還包括雙向液壓鎖，所述雙向液壓鎖與鉆機角度 調(diào)節(jié)油缸相聯(lián)接； 進一步，所述泵站還包括設(shè)置在進油管道上的粗濾油器以及設(shè)置在回油管道上的冷卻器和精濾油器； 進一步，所述液壓馬達采用變量馬達，所述動力頭采用變量馬達通過齒輪減速帶 動鉆機主軸旋轉(zhuǎn)的傳動方式； 進一步，所述液壓卡盤包括端蓋1、端蓋n、壓盤、外殼、進出油道和對稱設(shè)置在卡
盤內(nèi)部的卡瓦組，還包括膠套，所述膠套設(shè)置在外殼與卡瓦組之間且與外殼的內(nèi)壁形成油 壓腔，所述進出油道經(jīng)端蓋1、外殼與油壓腔相連通，所述卡瓦組還設(shè)置有復(fù)位彈簧； 進一步，所述礦用聯(lián)動全液壓鉆機還包括操縱臺，所述液壓聯(lián)動系統(tǒng)設(shè)置在操縱 臺上。 本實用新型的有益效果是 1.本實用新型采用液壓聯(lián)動功能，減少了鉆機操作的輔助時間，使得鉆機操作更 簡便。該鉆機結(jié)構(gòu)小巧，重量輕，易于井下搬運； 2.鉆機旋轉(zhuǎn)部采用變量泵與變量馬達的配置方式，實現(xiàn)了全轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)無級調(diào) 速；鉆機動力頭摒棄了結(jié)構(gòu)復(fù)雜的齒輪變速機構(gòu)，采用變量馬達通過齒輪減速帶動鉆機主 軸旋轉(zhuǎn)，使得結(jié)構(gòu)更為簡單，同時增強了系統(tǒng)的動力性能； 3.鉆機卡盤采用了具有自主專利權(quán)的聯(lián)動用液壓卡盤，該卡盤為液壓夾緊彈簧松 開，鉆機工作時，卡盤需要液壓油保持夾緊，液壓油通過主軸上的配油套及油孔進入卡盤， 配油套及主軸之間的密封采用微間隙密封，有效保證了使用要求； 4.鉆機推進機構(gòu)改變了傳統(tǒng)的通過調(diào)節(jié)推進速度來調(diào)節(jié)鉆壓的方式，采用溢流閥 直接調(diào)節(jié)推進油缸的推進力，從而達到調(diào)節(jié)鉆壓的目的；推進油缸才采用倒置式鉸軸連接 方式，可有效的減小機架長度，動力頭與拖板的連接采用鉸軸及鉸接螺栓的連接方式，可方 便動力頭的裝拆。 本實用新型的研制成功，為煤礦井下鉆孔施工提供了又一先進設(shè)備，能大大地減 少鉆孔施工的輔助時間，極大地提高了鉆孔作業(yè)的施工效率，對改善煤礦安全狀況具有重 要的意義。 本實用新型的其他優(yōu)點、目標(biāo)，和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡 述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或 者可以從本實用新型的實踐中得到教導(dǎo)。本實用新型的目標(biāo)和其他優(yōu)點可以通過下面的說 明書和權(quán)利要求書來實現(xiàn)和獲得。

為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實用
新型作進一步的詳細描述，其中 圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為液壓聯(lián)動系統(tǒng)連接示意圖； 圖3為液壓卡盤結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式以下將參照附圖，對本實用新型的優(yōu)選實施例進行詳細的描述。應(yīng)當(dāng)理解，優(yōu)選實 施例僅為了說明本實用新型，而不是為了限制本實用新型的保護范圍。[0027] 1.泵站系統(tǒng)；2.操作臺；3.立柱；4.動力頭；5.機架；7.底座；8.鉆具；9.進 油粗濾油器；IO.雙聯(lián)柱塞泵；ll.節(jié)流閥；12.壓力表；13.多路閥單元；14.單向節(jié)流 閥；15.液壓馬達；16.梭閥；17.鉆機推進油缸；18.進退桿手動換向閥；19.單向節(jié)流閥； 20.單向閥；21.液壓卡盤；22.卡盤聯(lián)動/單動手動換向閥；23.夾持器聯(lián)動/單動手動換 向閥；24.液壓夾持器；25.鉆機角度調(diào)節(jié)油缸；26.雙向液壓鎖；27.精濾油器；28.冷卻 器；29.溢流閥；30.后端蓋；31.壓盤；32.外殼；33.油壓腔；34.膠套；35.卡瓦組；36.傳 扭盤；37.前端蓋；38.復(fù)位彈簧；39銷軸；40擋環(huán)；41.液壓馬達閥片；42.推進油缸閥片；
43.液壓卡盤閥片；44.夾持器閥片。 如圖1、圖2所示，本實用新型的礦用聯(lián)動全液壓鉆機，包括泵站系統(tǒng)1、底座7、機 架5、立柱3、液壓夾持器24和鉆具8，鉆具包括鉆頭、鉆桿和水辮，底座7用于支承機架5， 機架5上設(shè)置有動力頭4，動力頭4包括液壓馬達15、減速箱和液壓卡盤21，用于夾持鉆桿 及與動力頭4配合進行鉆桿機械擰卸的夾持器6設(shè)置在機架5的前端，礦用全液壓鉆機還 包括鉆機推進油缸17和液壓聯(lián)動系統(tǒng)，液壓聯(lián)動系統(tǒng)包括多路閥單元13和聯(lián)動單元，泵站 系統(tǒng)1通過多路閥單元13與聯(lián)動單元相聯(lián)接，聯(lián)動單元包括進退桿手動換向閥18、卡盤聯(lián) 動/單動手動換向閥22和夾持器聯(lián)動/單動手動換向閥23，多路閥單元13包括推進油缸 閥片42、液壓卡盤閥片43、夾持器閥片44和液壓馬達閥片41 ;其中， 推進油缸閥片42通過進退桿手動換向閥18與鉆機推進油缸17相聯(lián)接，從而實現(xiàn) 對推進油缸進退操作的控制；液壓卡盤閥片43通過卡盤聯(lián)動/單動手動換向閥22與液壓 卡盤21相聯(lián)接，實現(xiàn)對液壓卡盤21的操作控制；夾持器閥片44通過夾持器聯(lián)動/單動手 動換向閥23與液壓夾持器24相聯(lián)接，實現(xiàn)對液壓夾持器24的操作控制；液壓馬達閥片41 與液壓馬達15相聯(lián)接，實現(xiàn)對液壓馬達15的操作控制。 其中，泵站系統(tǒng)1包括電動機、油箱和雙聯(lián)柱塞泵IO，雙聯(lián)柱塞泵10的大泵通過 供油管道與多路閥單元13相聯(lián)接，多路閥單元13中的液壓馬達閥片與動力頭4的液壓馬 達15相聯(lián)接，實現(xiàn)馬達旋轉(zhuǎn)，輸出轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩；雙聯(lián)柱塞泵10的小泵通過供油管道與多路 閥單元13相聯(lián)接，通過推進油缸閥片42、液壓卡盤閥片43和夾持器閥片44分別實現(xiàn)對鉆 機推進油缸17、液壓卡盤21、液壓夾持器24的操作控制。 礦用聯(lián)動全液壓鉆機還包括鉆機角度調(diào)節(jié)機構(gòu)，鉆機角度調(diào)節(jié)機構(gòu)包括鉆機角度 調(diào)節(jié)油缸25和雙向液壓鎖26，雙向液壓鎖26與鉆機角度調(diào)節(jié)油缸相聯(lián)接。鉆機角度調(diào)節(jié) 油缸25通過雙聯(lián)柱塞泵10的小泵供油驅(qū)動，實現(xiàn)對鉆機角度的調(diào)節(jié)，并通過雙向液壓鎖26 保證安全性。 液壓聯(lián)動系統(tǒng)還包括單向節(jié)流閥19和梭閥16，單向節(jié)流閥19設(shè)置在液壓馬達15 的供油管道上，梭閥16裝在液壓馬達15和推進油缸17的供油管道上。 泵站還包括設(shè)置在進油管道上的粗濾油器9，設(shè)置在回油管道上的冷卻器28和精 濾油器27，溢流閥29安裝在推進油缸17的供油管道上。 本實用新型的鉆機采用雙泵供油方式，大泵供油實現(xiàn)馬達旋轉(zhuǎn)，輸出轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩； 小泵供油實現(xiàn)推進油缸、夾持器操作、卡盤操作以及主機傾角的調(diào)節(jié)；鉆機各種動作由各部 件的手動換向閥進行控制，當(dāng)液壓馬達處于中位時，通過控制推進氣缸手動換向閥的進退 閥片，可將旋轉(zhuǎn)閥片的大流量油合并至推進油路，實現(xiàn)推進油缸的快速進退；通過溢流閥調(diào) 節(jié)鉆機的推進力(鉆壓)和推進速度。[0035] 在泵站系統(tǒng)的供油管道上設(shè)置有油壓力表，用于指示油壓變化。[0036] 液壓馬達采用變量馬達，實現(xiàn)了全轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)無級調(diào)速；動力頭摒棄了結(jié)構(gòu)復(fù)雜的齒輪變速機構(gòu)，采用變量馬達通過齒輪減速帶動鉆機主軸旋轉(zhuǎn)的傳動方式。使得結(jié)構(gòu)更為簡單，同時增強了系統(tǒng)的動力性能。 如圖3所示，液壓卡盤包括后端蓋30、前端蓋37、壓盤31、外殼32、油壓腔38、傳扭盤36和對稱設(shè)置在卡盤內(nèi)部的卡瓦組35，還包括膠套34，膠套34設(shè)置在外殼32與卡瓦組35之間且與外殼32的內(nèi)壁形成油壓腔38，進出油經(jīng)后端蓋30、外殼32與油壓腔38相連通，卡瓦組35還設(shè)置有復(fù)位彈簧38，在復(fù)位彈簧38的下方設(shè)置有擋環(huán)40，在液壓卡盤的前端蓋37上還設(shè)置有用于固定的銷軸39。 鉆機工作時，本實用新型的膠套和卡盤外殼一同回轉(zhuǎn)，通過高速回轉(zhuǎn)的空心主軸將高壓油直接作用來推動卡瓦夾緊鉆桿，而不需要增力機構(gòu)及推力軸承等，從而形成一種結(jié)構(gòu)緊湊、簡單實用的液壓夾緊、彈簧松開常開式膠套液壓卡盤。液壓油通過主軸上的配油套及油孔進入卡盤，配油套及主軸之間的密封采用微間隙密封，有效保證了使用要求。[0039] 礦用聯(lián)動全液壓鉆機還包括操縱臺，液壓聯(lián)動系統(tǒng)設(shè)置在操縱臺內(nèi)部。整機結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，便于運輸和安裝。 最后說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實用新型的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求礦用聯(lián)動全液壓鉆機，包括泵站系統(tǒng)、動力頭、底座、機架、立柱、液壓夾持器和鉆具，所述鉆具包括鉆頭、鉆桿和水辮，所述底架用于支承機架，所述機架上設(shè)置有動力頭，所述動力頭包括液壓馬達、減速箱和液壓卡盤，所述用于夾持鉆桿及與動力頭配合進行鉆桿機械擰卸的液壓夾持器設(shè)置在機架的前端，其特征在于所述礦用聯(lián)動全液壓鉆機還包括鉆機推進油缸和液壓聯(lián)動系統(tǒng)，所述液壓聯(lián)動系統(tǒng)包括多路閥單元和聯(lián)動單元，所述泵站系統(tǒng)通過多路閥單元與聯(lián)動單元實現(xiàn)油路聯(lián)接，所述聯(lián)動單元包括進退桿手動換向閥、卡盤聯(lián)動/單動手動換向閥和夾持器聯(lián)動/單動手動換向閥，所述多路閥單元包括推進油缸閥片、液壓卡盤閥片、夾持器閥片和液壓馬達閥片；其中，所述推進油缸閥片通過進退桿手動換向閥與鉆機推進油缸實現(xiàn)油路聯(lián)接，所述液壓卡盤閥片通過卡盤聯(lián)動/單動手動換向閥與液壓卡盤實現(xiàn)油路聯(lián)接，所述夾持器閥片通過夾持器聯(lián)動/單動手動換向閥與液壓夾持器實現(xiàn)油路聯(lián)接，所述液壓馬達閥片與液壓馬達通過油路聯(lián)接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的礦用聯(lián)動全液壓鉆機，其特征在于所述泵站包括電動機、油 箱和雙聯(lián)柱塞泵，所述雙聯(lián)柱塞泵的大泵通過供油管道與動力頭的液壓馬達相聯(lián)接，實現(xiàn) 馬達旋轉(zhuǎn)，輸出轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩；所述雙聯(lián)柱塞泵的小泵通過供油管道與推進油缸、液壓卡盤和 夾持器相聯(lián)接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦用聯(lián)動全液壓鉆機，其特征在于所述礦用聯(lián)動全液壓鉆 機還包括鉆機角度調(diào)節(jié)機構(gòu)，所述鉆機角度調(diào)節(jié)機構(gòu)包括鉆機角度調(diào)節(jié)油缸，所述雙聯(lián)柱 塞泵的小泵通過供油管道與鉆機角度調(diào)節(jié)油缸相聯(lián)接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的礦用聯(lián)動全液壓鉆機，其特征在于所述液壓聯(lián)動系統(tǒng)還包 括單向節(jié)流閥、梭閥及換向閥，所述單向節(jié)流閥設(shè)置在液壓馬達的供油管道上，所述梭閥設(shè) 置在液壓馬達和推進油缸的供油管道上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的礦用聯(lián)動全液壓鉆機，其特征在于所述泵站的供油管道上 設(shè)置有油壓力表。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的礦用聯(lián)動全液壓鉆機，其特征在于所述鉆機角度調(diào)節(jié)機構(gòu) 還包括雙向液壓鎖，所述雙向液壓鎖與鉆機角度調(diào)節(jié)油缸相聯(lián)接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的礦用聯(lián)動全液壓鉆機，其特征在于所述泵站還包括設(shè)置在 進油管道上的粗濾油器以及設(shè)置在回油管道上的冷卻器和精濾油器。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的礦用聯(lián)動全液壓鉆機，其特征在于所述液壓馬達采用變量 馬達，所述動力頭采用變量馬達通過齒輪減速帶動鉆機主軸旋轉(zhuǎn)的傳動方式。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的礦用聯(lián)動全液壓鉆機，其特征在于所述液壓卡盤包括端蓋 1、端蓋II、壓盤、外殼、進出油道和對稱設(shè)置在卡盤內(nèi)部的卡瓦組，還包括膠套，所述膠套設(shè) 置在外殼與卡瓦組之間且與外殼的內(nèi)壁形成油壓腔，所述進出油道經(jīng)端蓋I、外殼與油壓腔 相連通，所述卡瓦組還設(shè)置有復(fù)位彈簧。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的礦用聯(lián)動全液壓鉆機，其特征在于所述礦用聯(lián)動全液壓鉆 機還包括操縱臺，所述液壓聯(lián)動系統(tǒng)設(shè)置在操縱臺上。
專利摘要本實用新型公開了一種礦用聯(lián)動全液壓鉆機，包括泵站系統(tǒng)、動力頭、底座、機架、立柱、夾持器和鉆具，還包括鉆機推進油缸和液壓聯(lián)動系統(tǒng)，液壓聯(lián)動系統(tǒng)包括多路閥單元和聯(lián)動單元，泵站系統(tǒng)通過多路閥單元與聯(lián)動單元相聯(lián)接，聯(lián)動單元包括進退桿手動換向閥、卡盤聯(lián)動/單動手動換向閥和夾持器聯(lián)動/單動手動換向閥，所述多路閥單元包括推進油缸閥片、液壓卡盤閥片、夾持器閥片和液壓馬達閥片，本實用新型采用液壓聯(lián)動功能，減少了鉆機操作的輔助時間，使得鉆機操作更簡便。該鉆機結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，易于井下搬運。
文檔編號E21B19/10GK201546612SQ200920206909
公開日2010年8月11日 申請日期2009年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月30日
發(fā)明者萬軍, 刁文慶, 王清峰, 蒲劍, 辛德忠, 陳小平, 陳松林, 陶勇, 馬斌 申請人:煤炭科學(xué)研究總院重慶研究院