CN115506713A - 一种煤矿用的定向钻进扩孔装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种煤矿用的定向钻进扩孔装置，装置包括底板，所述底板上设有转动连接的伸缩缸，伸缩缸的伸缩端上设有转动连接的第一安装板，第一安装板的上方设有滑动配合的第二安装板，第二安装板的上方设有滑动配合的第三安装板，第三安装板的上方设有转动配合的钻进扩孔组件。本发明设置有钻进扩孔组件，可以在钻进的同时进行扩孔工作，在不需要扩孔的施工中，可以收起扩孔齿板，只进行钻进工作，灵活度高，使用场景丰富，设置有钻进扩孔组件，钻进扩孔组件通过第四电机，可以灵活的调整扩孔直径，针对不同直径的需要进行扩孔，在硬度较高的施工场景中，可先进行小直径扩孔，在逐步进行大直径扩孔，在提高生产效率的同时也能保护设备的安全。

Description

一种煤矿用的定向钻进扩孔装置

技术领域

本发明属于煤矿机械技术领域，具体涉及一种煤矿用的定向钻进扩孔装置。

背景技术

瓦斯是煤矿安全高效开采中的重要事故隐患，为确保后期采煤安全，必须提前对煤层瓦斯进行预抽采，瓦斯抽采效率严重影响煤层开采效率，钻孔是进行瓦斯抽采的主要技术途径，为此，在煤矿开采前需要先进行定向钻进扩孔工作。

现阶段煤矿用的定向钻进扩孔工作通常是先进行定向钻进，再更换设备进行扩孔操作，在进行扩孔操作中无法灵活的对扩孔直径进行调整，且煤矿用的设备通常为大型设备，调整不便，尤其是在需要快速调整作业位置的时候，这就导致灵活性不好，施工效率不高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种煤矿用的定向钻进扩孔装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种煤矿用的定向钻进扩孔装置，装置包括底板，所述底板上设有转动连接的伸缩缸，伸缩缸的伸缩端上设有转动连接的第一安装板，第一安装板的上方设有滑动配合的第二安装板，第二安装板的上方设有滑动配合的第三安装板，第三安装板的上方设有转动配合的钻进扩孔组件；

所述钻进扩孔组件包括固定连接的连接轴，连接轴内设有阵列分布的安装槽，安装槽的内部均设有转动配合的第四丝杆，第四丝杆的外侧均设有与安装槽转动连接阵列分布的扩孔齿板，扩孔齿板的内侧均设有转动连接的连杆，连杆的一端与扩孔齿板的内侧转动连接，所述第四丝杆上阵列设有螺纹配合的第三螺纹座，第三螺纹座与连杆的另一端转动连接，所述第四丝杆的一端均设有固定连接的从动齿轮。

进一步的，所述底板的上方设有固定连接的护栏，底板的上方一侧固定设有阵列分布的支柱，所述支柱的上端均固定设有铰接头，所述底板的上方远离支柱的一侧固定设有阵列分布的铰接座，铰接座的上方均与伸缩缸转动连接。

进一步的，所述第一安装板的下侧与伸缩缸的伸缩端、支柱上端铰接头均转动连接，所述第一安装板的上方设有固定连接对称分布的第一支板，第一支板之间固定设有对称分布的第一导杆，第一导杆之间设有第一丝杆，第一丝杆的两端均与两侧的第一支板转动配合，一侧的第一支板的外侧设有固定连接的第一电机安装座，第一电机安装座的一侧设有固定连接的第一电机，第一电机的输出端穿过一侧的第一支板，并与第一丝杆的一端固定连接。

进一步的，所述第二安装板的下方固定设有对称分布的第二导块，第二导块内均设有第二导孔，第二导孔与第一导杆同轴并滑动配合，第二导块之间设有与第二安装板固定连接的第一螺纹座，第一螺纹座与第一丝杆螺纹配合；所述第二安装板的上方固定设有对称分布的第二支板，第二支板之间固定设有对称分布的第二导杆，第二导杆之间设有第二丝杆，第二丝杆的两端均与两侧的第二支板转动配合，一侧的第二支板的外侧设有固定连接的第二电机安装座，第二电机安装座的一侧设有固定连接的第二电机，第二电机的输出端穿过一侧的第二支板，并与第二丝杆的一端固定连接。

进一步的，所述第三安装板的上方设有固定连接的转轴座，第三安装板的一侧设有固定连接的第三电机安装板，第三电机安装板的一侧设有固定连接的第三电机，第三安装板的下方固定设有对称分布的第三导块，第三导块内均设有第三导孔，第三导孔与第二导杆同轴并滑动配合，第三导块之间设有与第三安装板固定连接的第二螺纹座，第二螺纹座与第二丝杆螺纹配合。

进一步的，所述钻进扩孔组件的一端通过联轴器与第三电机的输出轴固定连接。

进一步的，所述钻进扩孔组件包括钻进头，钻进头的下端设有固定连接的连接轴，连接轴的下端设有固定连接的转轴，转轴与转轴座转动配合。

进一步的，所述从动齿轮的一侧设有第四电机安装板，第四电机安装板与连接轴的内壁固定连接，第四电机安装板的一侧设有固定连接的第四电机，第四电机的输出轴穿过第四电机安装板的一端设有固定连接的主动齿轮，主动齿轮位于从动齿轮的中间，并与从动齿轮啮合。

本发明的有益效果：

1、本发明一种煤矿用的定向钻进扩孔装置设有第一安装板、第二安装板和第三安装板，可以在不移动装置本体的情况下快速调整钻进扩孔装置的俯仰角度和水平位置，可实现快速更换施工位置，提高生产效率；

2、本发明一种煤矿用的定向钻进扩孔装置设置有钻进扩孔组件，可以在钻进的同时进行扩孔工作，在不需要扩孔的施工中，可以收起扩孔齿板，只进行钻进工作，灵活度高，使用场景丰富；

3、本发明一种煤矿用的定向钻进扩孔装置设置有钻进扩孔组件，钻进扩孔组件通过第四电机，可以灵活的调整扩孔直径，针对不同直径的需要进行扩孔，在硬度较高的施工场景中，可先进行小直径扩孔，在逐步进行大直径扩孔，在提高生产效率的同时也能保护设备的安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一种煤矿用的定向钻进扩孔装置的结构示意图；

图2是本发明一种煤矿用的定向钻进扩孔装置的部分结构示意图；

图3是本发明一种煤矿用的定向钻进扩孔装置的部分结构示意图；

图4是本发明一种煤矿用的定向钻进扩孔装置的部分结构示意图；

图5是本发明一种煤矿用的定向钻进扩孔装置的部分结构示意图；

图6是本发明一种煤矿用的定向钻进扩孔装置图5的A部放大结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种煤矿用的定向钻进扩孔装置，装置包括底板1，所述底板1上设有固定连接的护栏11，底板1的上方一侧固定设有阵列分布的支柱12，所述支柱12的上端均固定设有铰接头，所述底板1的上方远离支柱12的一侧固定设有阵列分布的铰接座13，铰接座13的上方均设有转动连接的伸缩缸14，伸缩缸14的伸缩端上设有转动连接的第一安装板2，第一安装板2的下侧与伸缩缸14的伸缩端、支柱12上端铰接头均转动连接，伸缩缸14通过伸缩端的伸缩来驱动第一安装板12转动。

如图1、图2所示，第一安装板2的上方设有固定连接对称分布的第一支板21，第一支板21之间固定设有对称分布的第一导杆22，第一导杆22之间设有第一丝杆23，第一丝杆23的两端均与两侧的第一支板21转动配合，一侧的第一支板21的外侧设有固定连接的第一电机安装座24，第一电机安装座24的一侧设有固定连接的第一电机25，第一电机25的输出端穿过一侧的第一支板21，并与第一丝杆23的一端固定连接，第一导杆22上设有滑动配合的第二安装板3。

如图2、图3所示，第二安装板3的下方固定设有对称分布的第二导块36，第二导块36内均设有第二导孔361，第二导孔361与第一导杆22同轴并滑动配合，第二导块36之间设有与第二安装板3固定连接的第一螺纹座37，第一螺纹座37与第一丝杆23螺纹配合；第二安装板3的上方固定设有对称分布的第二支板31，第二支板31之间固定设有对称分布的第二导杆32，第二导杆32之间设有第二丝杆33，第二丝杆33的两端均与两侧的第二支板31转动配合，一侧的第二支板31的外侧设有固定连接的第二电机安装座34，第二电机安装座34的一侧设有固定连接的第二电机35，第二电机35的输出端穿过一侧的第二支板31，并与第二丝杆33的一端固定连接，第二导杆32上设有滑动配合的第三安装板4。

如图1、图4所示，第三安装板4的上方设有固定连接的转轴座41，第三安装板4的一侧设有固定连接的第三电机安装板42，第三电机安装板42的一侧设有固定连接的第三电机45，第三安装板4的下方固定设有对称分布的第三导块43，第三导块43内均设有第三导孔431，第三导孔431与第二导杆32同轴并滑动配合，第三导块43之间设有与第三安装板4固定连接的第二螺纹座44，第二螺纹座44与第二丝杆33螺纹配合，所述转轴座41内设有转动配合的钻进扩孔组件5，钻进扩孔组件5的一端通过联轴器46与第三电机45的输出轴固定连接。

如图5、图6所示，钻进扩孔组件5包括钻进头51，钻进头51的下端设有固定连接的连接轴58，连接轴58的下端设有固定连接的转轴57，转轴57与转轴座41转动配合，所述连接轴58内设有阵列分布的安装槽52，安装槽52的内部均设有转动配合的第四丝杆54，第四丝杆54的外侧均设有与安装槽52转动连接阵列分布的扩孔齿板53，扩孔齿板53的内侧均设有转动连接的连杆531，连杆531的一端与扩孔齿板53的内侧转动连接，所述第四丝杆54上阵列设有螺纹配合的第三螺纹座532，第三螺纹座532与连杆531的另一端转动连接，第四丝杆54的转动通过第三螺纹座532、连杆531驱动扩孔齿板53打开或者关闭；所述第四丝杆54的一端均设有固定连接的从动齿轮541，所述从动齿轮541的一侧设有第四电机安装板55，第四电机安装板55余连接轴58的内壁固定连接，第四电机安装板55的一侧设有固定连接的第四电机56，第四电机56的输出轴穿过第四电机安装板55的一端设有固定连接的主动齿轮561，主动齿轮561位于从动齿轮541的中间，并与从动齿轮541啮合，第四电机56转动驱动第四丝杆54转动，第四丝杆54转动驱动扩孔齿板53张开或者关闭。

工作原理：

使用时，将装置放置于需要进行钻进扩孔的位置，启动伸缩缸14，伸缩缸14驱动第一安装板2进行转动，来调整钻进扩孔组件5的俯仰角度，钻进扩孔组件5的俯仰角度调整完成后，启动第二电机35，第二电机35带动第二丝杆33转动，第二丝杆33驱动第三安装板4上的钻进扩孔组件5移动，来调整钻进扩孔组件5的水平位置，水平位置调整完成后，启动第三电机45，第三电机45通过联轴器46驱动钻进扩孔组件5进行旋转，同时启动第一电机25，第一电机25带动第一丝杆23旋转驱动钻进扩孔组件5移动进行钻进工作，当钻进工作完成后，控制第一电机25反转，带动钻进扩孔组件5退出，结束钻进工作；一次钻进完成后，通过控制伸缩缸14和第二电机35，将钻进扩孔组件5调整到下一个位置进行钻进工作，直至钻进工作完成。当在钻进的同时还需要扩孔时，首先，通过控制第四电机56转动带动第四丝杆54转动，第四丝杆54驱动扩孔齿板53打开，当扩孔齿板53打开到需要的扩孔直径时，关闭第四电机56，然后重复上述钻进工作，即可实现在钻进工作的同时进行可调直径的扩孔工作，当不需要扩孔工作时，通过控制第四电机56反转，将扩孔齿板53关闭收回，只进行钻进工作。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (8)

1.一种煤矿用的定向钻进扩孔装置，装置包括底板(1)，其特征在于，所述底板(1)上设有转动连接的伸缩缸(14)，伸缩缸(14)的伸缩端上设有转动连接的第一安装板(2)，第一安装板(2)的上方设有滑动配合的第二安装板(3)，第二安装板(3)的上方设有滑动配合的第三安装板(4)，第三安装板(4)的上方设有转动配合的钻进扩孔组件(5)；

所述钻进扩孔组件(5)包括固定连接的连接轴(58)，连接轴(58)内设有阵列分布的安装槽(52)，安装槽(52)的内部均设有转动配合的第四丝杆(54)，第四丝杆(54)的外侧均设有与安装槽(52)转动连接阵列分布的扩孔齿板(53)，扩孔齿板(53)的内侧均设有转动连接的连杆(531)，连杆(531)的一端与扩孔齿板(53)的内侧转动连接，所述第四丝杆(54)上阵列设有螺纹配合的第三螺纹座(532)，第三螺纹座(532)与连杆(531)的另一端转动连接，所述第四丝杆(54)的一端均设有固定连接的从动齿轮(541)。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿用的定向钻进扩孔装置，其特征在于，所述底板(1)的上方设有固定连接的护栏(11)，底板(1)的上方一侧固定设有阵列分布的支柱(12)，所述支柱(12)的上端均固定设有铰接头，所述底板(1)的上方远离支柱(12)的一侧固定设有阵列分布的铰接座(13)，铰接座(13)的上方均与伸缩缸(14)转动连接。

3.根据权利要求2所述的一种煤矿用的定向钻进扩孔装置，其特征在于，所述第一安装板(2)的下侧与伸缩缸(14)的伸缩端、支柱(12)上端铰接头均转动连接，所述第一安装板(2)的上方设有固定连接对称分布的第一支板(21)，第一支板(21)之间固定设有对称分布的第一导杆(22)，第一导杆(22)之间设有第一丝杆(23)，第一丝杆(23)的两端均与两侧的第一支板(21)转动配合，一侧的第一支板(21)的外侧设有固定连接的第一电机安装座(24)，第一电机安装座(24)的一侧设有固定连接的第一电机(25)，第一电机(25)的输出端穿过一侧的第一支板(21)，并与第一丝杆(23)的一端固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种煤矿用的定向钻进扩孔装置，其特征在于，所述第二安装板(3)的下方固定设有对称分布的第二导块(36)，第二导块(36)内均设有第二导孔(361)，第二导孔(361)与第一导杆(22)同轴并滑动配合，第二导块(36)之间设有与第二安装板(3)固定连接的第一螺纹座(37)，第一螺纹座(37)与第一丝杆(23)螺纹配合；所述第二安装板(3)的上方固定设有对称分布的第二支板(31)，第二支板(31)之间固定设有对称分布的第二导杆(32)，第二导杆(32)之间设有第二丝杆(33)，第二丝杆(33)的两端均与两侧的第二支板(31)转动配合，一侧的第二支板(31)的外侧设有固定连接的第二电机安装座(34)，第二电机安装座(34)的一侧设有固定连接的第二电机(35)，第二电机(35)的输出端穿过一侧的第二支板(31)，并与第二丝杆(33)的一端固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种煤矿用的定向钻进扩孔装置，其特征在于，所述第三安装板(4)的上方设有固定连接的转轴座(41)，第三安装板(4)的一侧设有固定连接的第三电机安装板(42)，第三电机安装板(42)的一侧设有固定连接的第三电机(45)，第三安装板(4)的下方固定设有对称分布的第三导块(43)，第三导块(43)内均设有第三导孔(431)，第三导孔(431)与第二导杆(32)同轴并滑动配合，第三导块(43)之间设有与第三安装板(4)固定连接的第二螺纹座(44)，第二螺纹座(44)与第二丝杆(33)螺纹配合。

6.根据权利要求5所述的一种煤矿用的定向钻进扩孔装置，其特征在于，所述钻进扩孔组件(5)的一端通过联轴器(46)与第三电机(45)的输出轴固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种煤矿用的定向钻进扩孔装置，其特征在于，所述钻进扩孔组件(5)包括钻进头(51)，钻进头(51)的下端设有固定连接的连接轴(58)，连接轴(58)的下端设有固定连接的转轴(57)，转轴(57)与转轴座(41)转动配合。

8.根据权利要求7所述的一种煤矿用的定向钻进扩孔装置，其特征在于，所述从动齿轮(541)的一侧设有第四电机安装板(55)，第四电机安装板(55)与连接轴(58)的内壁固定连接，第四电机安装板(55)的一侧设有固定连接的第四电机(56)，第四电机(56)的输出轴穿过第四电机安装板(55)的一端设有固定连接的主动齿轮(561)，主动齿轮(561)位于从动齿轮(541)的中间，并与从动齿轮(541)啮合。

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