CN101509355B - 双钻杆传动装置及双钻杆瓦斯防突钻 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双钻杆传动装置及双钻杆瓦斯防突钻，双钻杆传动装置的箱体中安装有传动齿轮轴，所述箱体中安装一个中空外齿轮轴，该外齿轮轴和所述箱体之间为转动式密封连接，其内孔通过轴承套装固定有一个内齿轮轴，二者之间设置有限位机构，所述外齿轮轴和内齿轮轴上设置传动齿轮分别与所述传动出轮轴上设置的两个传动齿轮相啮合，所述传动齿轮轴与动力机连接。双钻杆瓦斯防突钻还含有机架、升降定位机构和纵向支架连接，所述纵向支架上安装一个滑轨，该滑轨上设置有滑板，二者滑动配合，所述双钻杆传动装置的箱体安装在所述滑板上，并且，二者之间安装有推进液压缸。本发明设计新颖、结果紧凑、效率高、瓦斯排放效果好且使用方便，社会和经济效益良好。

Description

双钻杆传动装置及双钻杆瓦斯防突钻

一.技术领域：

本发明涉及一种复合板材，特别是涉及一种双钻杆传动装置及双钻杆瓦斯防突钻。

二.背景技术：

我国是一个能源大国，其煤炭储量巨大，因而煤炭是我国的主要能源之一，但是，煤矿开采存在很多安全隐患，时而出现矿毁人亡的事故，给国家和人民生命财产带来了巨大损失，其中，瓦斯突出是威胁煤矿安全生产最严重的一种自然灾害，针对这种情况，国内煤矿普遍采用预打超前瓦斯释放钻孔进行预先抽防的方法防治掘进工作面瓦斯突出的问题，目前，掘进工作面打释放钻孔所使用的钻机主要有轻便防突钻机和液压防突钻机，轻便防突钻机需人工手持钻进，占用人员多，遇夹钻、顶钻、吸钻等现象时，钻进速度极慢，工人劳动强度大；液压防突钻机虽可提高打钻速度，但重量大，架设、移动、升降极不方便，这样的防突钻机严重影响到掘进工作面的掘进速度，进而制约了原煤的开采效率和产量。另外，目前的防突钻机都是单钻杆，容易出现夹钻、顶钻、喷孔等不足，还会出现塌孔等缺陷，不利于封孔器封孔，进而影响瓦斯排放效果，增加安全隐患。

三.发明内容：

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种设计新颖、结果紧凑、效率高、瓦斯排放效果好且使用方便的双钻杆传动装置，同时提供一种安装有该双钻杆传动装置的双钻杆瓦斯防突钻。

本发明的技术方案：一种双钻杆传动装置，包括箱体，所述箱体中安装有传动齿轮轴，所述箱体中安装一个外齿轮轴，该外齿轮轴和所述箱体之间为转动式密封连接，并且，所述外齿轮轴为中空钻杆，其内孔中套装固定有一个内齿轮轴，二者之间为转动式连接，并且二者之间设置有限位机构，以限制二者之间的轴向移动，所述外齿轮轴和内齿轮轴上均设置一个传动齿轮，所述两个传动齿轮分别与所述传动出轮轴上设置的两个传动齿轮相啮合，所述传动齿轮轴与动力机连接。

所述外齿轮轴通过轴承和轴承套安装在所述箱体上的固定套内，并且，所述外齿轮轴外端部设置有密封环盖，该密封环盖固定在所述固定套上；所述内齿轮轴为台阶轴，其前端套装在所述外齿轮轴内，二者之间通过轴承转动式连接，所述内齿轮轴前端部设置有圆螺母，该圆螺母作为限位机构，其通过垫板和石棉垫使内齿轮轴和外齿轮轴保持轴向位置不便，所述内齿轮轴后端通过轴承安装在所述箱体上，并且其端部设置有密封环盖，该密封环盖安装在所述箱体上。

所述传动齿轮轴通过轴承安装在所述箱体上，并且，其两端均设置密封端盖，两个密封端盖均安装在所述箱体上。

所述传动齿轮轴通过齿轮与安装在所述箱体上的动力齿轮轴连接，该动力齿轮轴与所述动力机连接。或者，所述传动齿轮轴一端设置密封端盖，另一端设置有密封环盖，该端的传动齿轮轴伸出所述密封环盖与所述动力机连接。

所述动力机为电机，或为液压马达；所述外齿轮轴和内齿轮轴的转速比为1∶2～4；所述箱体由上箱体和下箱体连接而成。

一种含有所述双钻杆传动装置的双钻杆瓦斯防突钻，还含有机架，所述机架下部设置有行走轮，其上部设置有升降定位机构，所述升降定位机构与纵向支架连接，所述纵向支架上安装一个滑轨，该滑轨上设置有滑板，二者滑动配合，所述双钻杆传动装置的箱体底部安装在所述滑板上，并且，所述箱体与所述滑轨之间安装有推进液压缸。

所述升降定位机构含有四个支撑杆、两个横向支架、两个纵向支架、前升降液压缸和后升降液压缸，其中，四个支撑杆分前后两组，其下端均分别与所述机架铰接，两个横向支架两端通过卡箍分别与前后两组支撑杆套装固定，所述前升降液压缸和后升降液压缸下端缸体均与所述机架铰接，其上端活塞杆分别两个横向支架铰接，所述两个横向支架上固定两个纵向支架。

所述滑板和滑轨之间设置有耐磨块。所述机架上设置有稳机压板，便于稳定机架。

本发明的有益效果：

1、本发明采用双钻杆结构，设计新颖，工作时，两根钻杆同时转动钻进，在钻进过程中不会出现夹钻、顶钻、喷孔等问题，钻到一定位置时，可以将内钻杆抽出，外钻杆支护钻孔，然后再用封孔器封孔注水加压，这样就不会出现垮孔，使瓦斯完全排出，保证采煤巷道的安全性。

2、本发明采用双钻杆同时钻进，效率高，其效率高出普通钻机的2-3倍。另外，在钻进时，通过后置水口可以向钻杆接头处洒水降尘，起环保作用，使进巷时保证安全、环保、无尘，降低煤尘对人体的伤害。

3、本发明外齿轮轴和内齿轮轴通过轴承和螺母活动式套装固定连接，能够同时转动，其结构紧凑，减小了体积、降低了重量，便于拆装和使用。

4、本发明一个传动轴上安装有两个传动齿轮，另个传动齿轮分别与两个钻杆上齿轮啮合，实现一个传动轴同时带动两个钻杆同时转动，设计合理，简化结构，降低成本。

5、本发明机架设置有前后两个升降液压缸，能够升降钻杆的高度和调整钻杆的倾斜程度，以适应不同高度和斜度的需求，使用十分方便。

6、本发明滑板和滑轨相配合，保证钻杆的前后运动方向，另外，在滑板和滑轨之间安装有耐磨块，大大增加了二者之间的耐磨性，延长其使用寿命，同时降低了维修费用。

7、本发明机架上设置有行走轮，便于移动，另外还设置有稳机压板，增加机架的整体稳定性，确保钻杆的钻孔精度。另外，采用液压驱动，动力平稳且噪音低。

8、本发明广泛适用于煤矿井下掘进瓦斯抽(排)放孔、注浆灭火孔、煤层注水孔、煤层注水加压排出瓦斯防突泄压孔，并且适用于岩石坚固系数小于10的各种煤层和岩层，易于推广，社会和经济效益良好。

四.附图说明：

图1为双钻杆传动装置的结构示意图；

图2为图1所示双钻杆传动装置的右视图(电机去掉后)；

图3为图1所示双钻杆传动装置的左视图；

图4为图1所示双钻杆传动装置的半箱剖视图(俯视)；

图5为双钻杆瓦斯防突钻的结构示意图。

五.具体实施方式：

实施例一：参见图1-图5，图中，1-上箱体，2-螺栓，3-下箱体，4-压板，5-键，6-小齿轮，7-密封圈，8-密封环盖，9-电机，10-固定套，11-轴承套，12-圆螺母，13-垫板，14-石棉垫，15-轴承，16-密封环盖，17-密封圈，18-外齿轮轴，19-轴承，20-传动齿轮轴，21-轴承，22-密封端盖，23-密封环盖，24-羊毛毡，25-轴承，26-内齿轮轴，27-螺栓，28-螺母，29-垫，30-定位销，31-滑板，32-推进液压缸，33-支撑杆，34-固定锁，35-后升降液压缸，36-稳机压板，37-前升降液压缸，38-纵向支架，39-行走轮，40-机架，41-滑轨，42-横向支架。

双钻杆传动装置的外齿轮轴18通过轴承19和轴承套11安装在箱体上的固定套10内，并且，外齿轮轴18外端部设置有密封环盖16，该密封环盖16固定在固定套1的端面上，密封环盖16和外齿轮轴18之间设置有密封圈17；内齿轮轴26为台阶轴，其前端套装在外齿轮轴18内，二者之间通过轴承15转动式连接，内齿轮轴26前端部设置有圆螺母12，该圆螺母12作为限位机构，其通过垫板13和石棉垫14使内齿轮轴26和外齿轮轴18保持轴向位置不便，内齿轮轴26后端通过轴承25安装在箱体上，并且其端部设置有密封环盖23，该密封环盖23安装在箱体上，密封环盖23与内齿轮轴26之间设置有羊毛毡24。传动齿轮轴20通过轴承21安装在箱体上，其两端均设置密封端盖22，两个密封端盖22均安装在箱体上。传动齿轮轴20上的动力齿轮与安装动力机9输出轴上的小齿轮6啮合，小齿轮6与箱体之间设置有密封环盖8和密封圈7，小齿轮6与动力机9输出轴之间设置有键5和压板4。

动力机9为电机，或为液压马达；外齿轮轴18和内齿轮轴26的转速比为1∶2～4；箱体由上箱体1和下箱体3通过螺栓2连接而成。

双钻杆瓦斯防突钻的机架40下部设置有行走轮39，其上部设置有升降定位机构，升降定位机构含有四个支撑杆33、两个横向支架42、两个纵向支架38、前升降液压缸37和后升降液压缸35，其中，四个支撑杆33分前后两组，其下端均分别与机架40铰接，两个横向支架42两端通过卡箍34分别与前后两组支撑杆33套装固定，前升降液压缸37和后升降液压缸35下端缸体均与机架40铰接，其上端活塞杆分别两个横向支架42铰接，两个横向支架42上固定两个纵向支架38，两个纵向支架38上安装一个滑轨41，该滑轨41上设置有滑板31，二者滑动配合，双钻杆传动装置的箱体安装在滑板31上，并且，箱体与滑轨41之间安装有推进液压缸32。

为了增加耐磨性，提高使用寿命，可以在滑板31和滑轨41之间设置有耐磨块(图中未画出)。机架40上设置有稳机压板36，便于稳定机架20。

使用时，外齿轮轴18通过钻杆接头与外钻杆连接，内齿轮轴26通过钻杆接头与内钻杆连接，根据需要，启动液压***，调整前升降液压缸37和后升降液压缸35，使滑轨41达到合适的高度和倾斜度，然后固定机架40，启动动力机9，外齿轮轴18和内齿轮轴26转动，在推进液压缸32的作用下，外齿轮轴18和内齿轮轴26带动外钻杆和内钻杆旋转且钻进，深度加深时，可以接钻杆。钻到一定位置时，动力机9挺转，拆下外齿轮轴18上的钻杆接头，推进液压缸32后退，将内齿轮轴26抽出，此时外齿轮轴18支护钻孔，然后再用封孔器封孔注水加压，这样就不会出现垮孔，使瓦斯完全排出，保证采煤巷道的安全性。支护完毕，将外齿轮轴18与钻杆接头连接，推进液压缸32带动外钻杆退出。

实施例二：本实施例与实施例一基本相同，相同之处不重述，不同之处在于：传动齿轮轴一端设置密封端盖，另一端设置有密封环盖，该端的传动齿轮轴伸出密封环盖与动力机连接，简化结构，动力机可以采用调速电机。

改变外齿轮轴的具体结构及与箱体的连接结构、改变内齿轮轴的具体结构及与箱体的连接结构、改变外齿轮轴和内齿轮轴之间的连接结构、以及改变机架和升降定位机构的具体结构能够组成多个实施例，均为本发明的常见变化，在此不一一详述。

Claims (9)

1.一种双钻杆传动装置，包括箱体，所述箱体中安装有传动齿轮轴，其特征是：所述箱体中安装一个外齿轮轴，该外齿轮轴和所述箱体之间为转动式密封连接，并且，所述外齿轮轴为中空钻杆，其内孔中套装固定有一个内齿轮轴，二者之间为转动式连接，并且二者之间设置有限位机构，以限制二者之间的轴向移动，所述外齿轮轴和内齿轮轴上均设置一个传动齿轮，该两个传动齿轮分别与所述传动齿轮轴上设置的两个传动齿轮相啮合，所述传动齿轮轴与动力机连接；所述外齿轮轴通过轴承和轴承套安装在所述箱体上的固定套内，并且所述外齿轮轴外端部设置有密封环盖，该密封环盖固定在所述固定套上；所述内齿轮轴为台阶轴，其前端套装在所述外齿轮轴内，二者之间通过轴承转动式连接，所述内齿轮轴前端部设置有圆螺母，该圆螺母作为限位机构，其通过垫板和石棉垫使内齿轮轴和外齿轮轴保持轴向位置不变，所述内齿轮轴后端通过轴承安装在所述箱体上，并且内齿轮轴后端端部设置有密封环盖，其安装在所述箱体上。

2.根据权利要求1所述的双钻杆传动装置，其特征是：所述传动齿轮轴通过轴承安装在所述箱体上，并且，传动齿轮轴两端均设置密封端盖，两个密封端盖均安装在所述箱体上。

3.根据权利要求2所述的双钻杆传动装置，其特征是：所述传动齿轮轴通过齿轮与安装在所述箱体上的动力齿轮轴连接，该动力齿轮轴与所述动力机连接。

4.根据权利要求1所述的双钻杆传动装置，其特征是：所述传动齿轮轴一端设置密封端盖，另一端设置有密封环盖，该端的传动齿轮轴伸出所述密封环 盖与所述动力机连接。

5.根据权利要求1所述的双钻杆传动装置，其特征是：所述动力机为电机，或为液压马达；所述外齿轮轴和内齿轮轴的转速比为1∶2～4；所述箱体由上箱体和下箱体连接而成。

6.一种含有权利要求1-5任一所述双钻杆传动装置的双钻杆瓦斯防突钻，还含有机架，所述机架下部设置有行走轮，机架上部设置有升降定位机构，所述升降定位机构与纵向支架连接，其特征是：所述纵向支架上安装一个滑轨，该滑轨上设置有滑板，滑轨与滑板之间滑动配合，所述双钻杆传动装置的箱体底部安装在所述滑板上，并且，所述箱体与所述滑轨之间安装有推进液压缸。

7.根据权利要求6所述的双钻杆瓦斯防突钻，其特征是：所述升降定位机构含有四个支撑杆、两个横向支架、前升降液压缸和后升降液压缸，其中，四个支撑杆分前后两组，其下端均分别与所述机架铰接，两个横向支架两端通过卡箍分别与前后两组支撑杆套装固定，所述前升降液压缸和后升降液压缸下端缸体均与所述机架铰接，其上端活塞杆分别与两个横向支架铰接，所述两个横向支架上固定两个纵向支架。

8.根据权利要求7所述的双钻杆瓦斯防突钻，其特征是：所述滑板和滑轨之间设置有耐磨块。

9.根据权利要求8所述的双钻杆瓦斯防突钻，其特征是：所述机架上设置有稳机压板，便于稳定机架。 

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