CN117646603B - 一种用于岩层钻进的钻头导向调节装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种用于岩层钻进的钻头导向调节装置及方法,该装置的辅滑行轨架上滑动设置有辅滑动筒,主滑行轨架上滑动设置有主滑动筒,空心轴电机设置于辅滑行轨架和主滑行轨架之间,空心轴电机的中心设置有驱动内筒,驱动内筒和空心轴电机的转轴固定连接,驱动内筒的内壁的长度方向上设置有长槽,调节框架转动安装于两侧的侧安装板之间;夹紧套的后端转动安装有驱动盘,夹紧套内同轴安装有钻头,夹紧套穿过辅滑动筒、驱动内筒和主滑动筒,夹紧套外壁的凸条滑动设置于长槽内,推进机构的输出端和驱动盘连接。本申请解决了现有技术中将钻头顶在定位点施钻过程中,需要进一步调节钻头角度时,存在操作复杂的问题。
Description
技术领域
本申请属于岩石的钻进技术领域,具体涉及一种用于岩层钻进的钻头导向调节装置及方法。
背景技术
对岩层的工程勘察过程中,钻孔设备是非常重要的工具,尤其是矿井等领域,在注浆、抽吸时均需要使用钻孔设备进行钻孔。通常来说钻孔与岩层呈一定的夹角,也即需要打出设定倾角的钻孔,目前通常使用钻头导向调节装置来实现钻头的导向,钻头导向调节装置能够提高钻孔精度和钻孔效率。钻头导向调节装置调节钻头位置时,需要将调节钻头在z轴方向的高度以及和x轴、y轴之间的夹角,然后将钻头顶在定位点施钻。若钻头角度存在一定偏差时,需要重新进行调节,甚至需要移动整个钻头导向调节装置,因此存在操作复杂的问题,进而降低了钻孔效率。
发明内容
本申请实施例通过提供一种用于岩层钻进的钻头导向调节装置及方法,解决了现有技术中将钻头顶在定位点施钻过程中,需要进一步调节钻头角度时,存在操作复杂的问题。
为了实现上述目的,本发明实施例提供了一种用于岩层钻进的钻头导向调节装置,包括辅滑行轨架、辅滑动筒、主滑行轨架、主滑动筒、调节框架、空心轴电机、驱动内筒、移动车、侧安装板、夹紧套、驱动盘以及推进机构;
所述辅滑行轨架上滑动设置有所述辅滑动筒,所述辅滑动筒通过所述辅滑行轨架在第二虚拟球面上滑动;
所述主滑行轨架上滑动设置有所述主滑动筒,所述主滑动筒通过所述主滑行轨架在第一虚拟球面上滑动;
所述辅滑行轨架安装于所述调节框架的前部,所述主滑行轨架安装于所述调节框架的后部,所述第一虚拟球面和所述第二虚拟球面共球心设置,所述第一虚拟球面的半径大于所述第二虚拟球面的半径;
所述空心轴电机设置于所述辅滑行轨架和所述主滑行轨架之间,所述空心轴电机的中心设置有所述驱动内筒,所述驱动内筒和所述空心轴电机的转轴固定连接,所述驱动内筒的内壁的长度方向上设置有长槽,所述空心轴电机的前端连接于所述辅滑动筒的后端,所述空心轴电机的后端连接于所述主滑动筒的前端;
所述移动车上部的两侧设置有侧安装板,所述调节框架转动安装于两侧的所述侧安装板之间;
所述夹紧套的后端转动安装有所述驱动盘,所述夹紧套内同轴安装有钻头,所述夹紧套穿过所述辅滑动筒、所述驱动内筒和所述主滑动筒,所述夹紧套外壁的凸条滑动设置于所述长槽内,所述钻头的前端位于所述第一虚拟球面的球心处;
所述推进机构安装于所述调节框架上,所述推进机构的输出端和所述驱动盘连接。
在一种可能的实现方式中,所述主滑行轨架和所述辅滑行轨架的结构相同,所述主滑行轨架和所述辅滑行轨架均包括横向弧形滑轨、连接板以及纵向弧形滑轨;
所述横向弧形滑轨的数量为两个,两个所述横向弧形滑轨的端部通过所述连接板连接固定,两个所述横向弧形滑轨相对的一侧设置有滑槽;
所述纵向弧形滑轨的两端分别滑动安装于两个所述横向弧形滑轨的滑槽内;两个所述横向弧形滑轨和所述纵向弧形滑轨位于虚拟球面上;
所述纵向弧形滑轨的中心设置有滑道,所述主滑行轨架的主滑动筒滑动安装于其对应的所述纵向弧形滑轨的滑道内,所述辅滑行轨架的辅滑动筒滑动安装于其对应的所述纵向弧形滑轨的滑道内。
在一种可能的实现方式中,所述推进机构包括绕绳轮、固定牵引座和推进电机;
所述绕绳轮的转轴连接于所述推进电机的输出轴;
所述固定牵引座和所述绕绳轮分别设置于所述调节框架后部的两侧,所述绕绳轮上缠绕的绳索穿过所述驱动盘的通孔后连接于所述固定牵引座。
在一种可能的实现方式中,所述推进机构还包括第一滑轮和第二滑轮,所述第一滑轮、所述第二滑轮与所述绕绳轮、所述固定牵引座分别位于所述调节框架的两侧,所述绕绳轮上缠绕的绳索穿过所述驱动盘的第一通孔、绕过所述第一滑轮、绕过所述第二滑轮、穿过所述驱动盘的第二通孔后连接于所述固定牵引座。
在一种可能的实现方式中,所述夹紧套包括驱动套筒、夹紧套筒、夹紧组件、凸条和滚珠;
所述驱动套筒安装于所述夹紧套筒的前端,所述夹紧套筒内设置有用于夹紧所述钻头的所述夹紧组件;
所述驱动套筒的外壁设置有所述凸条,所述凸条和所述长槽相配合的两个侧壁均设置有多个滚珠,多个所述滚珠沿所述凸条的长度方向布置。
在一种可能的实现方式中,所述侧安装板通过升降机构安装于所述移动车上,所述侧安装板在所述调节框架的转轴的周向设置有多个定位孔,锁紧柱穿过其中一个所述定位孔后连接于所述调节框架上的锁紧孔。
在一种可能的实现方式中,所述移动车包括左车体和右车体,所述左车体和所述右车体通过多个连接杆连接,多个所述连接杆与所述左车体和所述右车体均为可拆卸连接;
所述左车体和所述右车体的底部均设置有移动轮和地脚结构。
本发明实施例提供了一种用于岩层钻进的钻头导向调节方法,采用上述的用于岩层钻进的钻头导向调节装置,包括以下步骤:
将钻头导向调节装置移动至待作业孔处;
根据待作业孔的位置,调整移动车的方位,然后转动调节框架,使钻头的中心线方向和待作业孔的中心线方向适配;
调整调节框架的高度,使钻头的前端和待作业孔的中心抵接;
需要进一步微调钻头的角度时,通过主滑行轨架和辅滑行轨架调整钻头的角度,使钻头的轴线和待作业孔的中心线重合,在这过程中,主滑动筒在主滑行轨架上滑动,辅滑动筒在辅滑行轨架上滑动,空心轴电机和夹紧套整体随钻头摆动,钻头的前端和待作业孔的中心保持抵接状态;
调节到位后,启动空心轴电机,并通过推进机构推动钻头移动。
在一种可能的实现方式中,通过主滑行轨架和辅滑行轨架调整钻头的角度时,通过对驱动盘施力来调整钻头的角度,使主滑动筒在第一虚拟球面上滑动,滑动到位后,将横向弧形滑轨和纵向弧形滑轨通过第一锁紧件相对固定,将主滑动筒和辅滑动筒与其对应的纵向弧形滑轨通过第二锁紧件相对固定。
在一种可能的实现方式中,启动空心轴电机后,空心轴电机的转轴带动驱动内筒转动,驱动内筒通过驱动套筒带动钻头转动;
启动推进电机后,推进电机带动绕绳轮转动,使绳索逐步缠绕于绕绳轮上,绳索收缩的过程中,绳索对驱动盘施加推力,驱动盘推动钻头移动,实现钻进动作;
钻进时,凸条沿长槽滑动,滚珠侧壁和长槽侧壁抵接。
本发明实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:
本发明实施例提供了一种用于岩层钻进的钻头导向调节装置及方法,本发明辅滑动筒、空心轴电机和主滑动筒为固定连接,并同步摆动。空心轴电机带动其中心的驱动内筒转动,驱动内筒带动夹紧套转动,夹紧套和钻头固定连接,因此使钻头转动,而夹紧套滑动安装于驱动内筒内,因此推进机构能够通过驱动盘带动夹紧套向前移动,进而实现钻头的钻进动作。夹紧套和驱动盘转动连接,因此推进机构推进时,驱动盘和推进机构的输出端不会转动。当钻头的前端和待作业孔的中心抵接后,以摆动钻头的方式调节其角度,进而模拟手动钻枪调节角度的方式,这样的方式调节过程直观,并且无需多个机构依次调节而存在不易调节出目标角度的问题,因此,本发明能够简化角度的调节过程,提高钻孔效率。本发明解决了现有技术中将钻头顶在定位点施钻过程中,需要进一步调节钻头角度时,存在操作复杂的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅是本申请中记载的一些实施例,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为本发明实施例提供的用于岩层钻进的钻头导向调节装置的结构示意图。
图2为本发明实施例提供的钻头导向调节装置的钻头和待作业孔的中心抵接状态示意图。
图3为本发明实施例提供的钻头导向调节装置钻进过程的状态示意图。
图4为本发明实施例提供的钻头导向调节装置的钻头调整方向后的状态示意图。
图5为本发明实施例提供的侧安装板的安装示意图。
图6为本发明实施例提供的移动车的结构示意图。
图7为本发明实施例提供的夹紧套的结构示意图。
图8为本发明实施例提供的钻头的安装示意图。
图9为本发明实施例提供的主滑行轨架的结构示意图。
图10为本发明实施例提供的推进机构的结构示意图。
附图标记:1-辅滑行轨架;2-辅滑动筒;3-主滑行轨架;4-主滑动筒;5-调节框架;6-空心轴电机;7-驱动内筒;8-长槽;9-移动车;10-侧安装板;11-夹紧套;12-驱动盘;13-钻头;14-凸条;15-横向弧形滑轨;16-连接板;17-纵向弧形滑轨;18-绳索收回机构;19-固定牵引座;20-绳索;21-第一滑轮;22-第二滑轮;23-驱动套筒;24-夹紧套筒;25-待作业孔;26-滚珠;27-升降机构;28-定位孔;29-锁紧柱;30-左车体;31-右车体;32-连接杆。
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,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实施例和简化描述,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。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;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。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实施例中的具体含义。
如图1至图10所示,本发明实施例提供的用于岩层钻进的钻头导向调节装置及方法,包括主滑行轨架3、主滑动筒4、辅滑行轨架1、辅滑动筒2、调节框架5、空心轴电机6、驱动内筒7、移动车9、侧安装板10、夹紧套11、驱动盘12以及推进机构。
辅滑行轨架1上滑动设置有辅滑动筒2,辅滑动筒2通过辅滑行轨架1在第二虚拟球面上滑动。
主滑行轨架3上滑动设置有主滑动筒4,主滑动筒4通过主滑行轨架3在第一虚拟球面上滑动。
辅滑行轨架1安装于调节框架5的前部,主滑行轨架3安装于调节框架5的后部,第一虚拟球面和第二虚拟球面共球心设置,第一虚拟球面的半径大于第二虚拟球面的半径。
空心轴电机6设置于辅滑行轨架1和主滑行轨架3之间,空心轴电机6的中心设置有驱动内筒7,驱动内筒7和空心轴电机6的转轴固定连接,驱动内筒7的内壁的长度方向上设置有长槽8,空心轴电机6的前端连接于辅滑动筒2的后端,空心轴电机6的后端连接于主滑动筒4的前端。
移动车9上部的两侧设置有侧安装板10,调节框架5转动安装于两侧的侧安装板10之间。
夹紧套11的后端转动安装有驱动盘12,夹紧套11内同轴安装有钻头13,夹紧套11穿过辅滑动筒2、驱动内筒7和主滑动筒4,夹紧套11外壁的凸条14滑动设置于长槽8内,钻头13的前端位于第一虚拟球面的球心处。
推进机构安装于调节框架5上,推进机构的输出端和驱动盘12连接。
需要说明的是,辅滑动筒2、空心轴电机6和主滑动筒4为固定连接,并同步摆动。空心轴电机6带动其中心的驱动内筒7转动,驱动内筒7带动夹紧套11转动,夹紧套11和钻头13固定连接,因此使钻头13转动,而夹紧套11滑动安装于驱动内筒7内,因此推进机构能够通过驱动盘12带动夹紧套11向前移动,进而实现钻头13的钻进动作。夹紧套11和驱动盘12转动连接,因此推进机构推进时,驱动盘12和推进机构的输出端不会转动。
本实施例中,主滑行轨架3和辅滑行轨架1的结构相同,主滑行轨架3和辅滑行轨架1均包括横向弧形滑轨15、连接板16以及纵向弧形滑轨17。
横向弧形滑轨15的数量为两个,两个横向弧形滑轨15的端部通过连接板16连接固定,两个横向弧形滑轨15相对的一侧设置有滑槽。
纵向弧形滑轨17的两端分别滑动安装于两个横向弧形滑轨15的滑槽内。两个横向弧形滑轨15和纵向弧形滑轨17位于虚拟球面上。
纵向弧形滑轨17的中心设置有滑道,主滑行轨架3的主滑动筒4滑动安装于其对应的纵向弧形滑轨17的滑道内,辅滑行轨架1的辅滑动筒2滑动安装于其对应的纵向弧形滑轨17的滑道内。
需要说明的是,滑动筒滑动安装于纵向弧形滑轨17的滑道内,滑动筒能够在纵向弧形滑轨17上滑动,纵向弧形滑轨17的两端分别滑动安装于两个横向弧形滑轨15的滑槽内,因此纵向弧形滑轨17能够在横向弧形滑轨15上滑动,进而使滑动筒在虚拟球面实现任一位置的调整。主滑行轨架3和辅滑行轨架1的滑动筒调整位置时,能够使钻头13在虚拟球面上摆动,进而便于调节钻头13的位置。
本实施例中,推进机构包括绕绳轮、固定牵引座19和推进电机。
绕绳轮的转轴连接于推进电机的输出轴。
固定牵引座19和绕绳轮分别设置于调节框架5后部的两侧,绕绳轮上缠绕的绳索20穿过驱动盘12的通孔后连接于固定牵引座19。
需要说明的是,推进电机带动绕绳轮转动,进而使绕绳轮上缠绕的绳索20缠绕并收回,从而推动驱动盘12向前移动,实现钻头13的钻进动作。
绳索收回机构18包括绕绳轮和推进电机,绳索收回机构18也可采用其他结构形式。
本实施例中,推进机构还包括第一滑轮21和第二滑轮22,第一滑轮21、第二滑轮22与绕绳轮、固定牵引座19分别位于调节框架5的两侧,绕绳轮上缠绕的绳索20穿过驱动盘12的第一通孔、绕过第一滑轮21、绕过第二滑轮22、穿过驱动盘12的第二通孔后连接于固定牵引座19。
需要说明的是,通过设置第一滑轮21和第二滑轮22,能够形成如图10所示的结构,这样一来能够提高推进机构的稳定性,同时降低推进电机的输出扭矩。
本实施例中,夹紧套11包括驱动套筒23、夹紧套筒24、夹紧组件、凸条14和滚珠26。
驱动套筒23安装于夹紧套筒24的前端,夹紧套筒24内设置有用于夹紧钻头13的夹紧组件。
驱动套筒23的外壁设置有凸条14,凸条14和长槽8相配合的两个侧壁均设置有多个滚珠26,多个滚珠26沿凸条14的长度方向布置。
需要说明的是,多个滚珠26能够减小驱动套筒23和驱动内筒7滑动时的摩擦力,进而便于推进机构施力推进。滚珠26也可采用滚柱。
本实施例中,侧安装板10通过升降机构27安装于移动车9上,侧安装板10在调节框架5的转轴的周向设置有多个定位孔28,锁紧柱29穿过其中一个定位孔28后连接于调节框架5上的锁紧孔。
需要说明的是,通过设置侧安装板10,能够改变调节框架5的角度,进而调节钻头13的方向。本实施例的多个定位孔28,可为十二个,十二个定位孔28能够满足角度调节需求,精细调节可通过主滑行轨架3、主滑动筒4、辅滑行轨架1和辅滑动筒2完成。
本实施例中,移动车9包括左车体30和右车体31,左车体30和右车体31通过多个连接杆32连接,多个连接杆32与左车体30和右车体31均为可拆卸连接。
左车体30和右车体31的底部均设置有移动轮和地脚结构。
需要说明的是,左车体30和右车体31通过多个连接杆32可拆卸连接,调节钻头13角度时,钻头13需要穿过左车体30和右车体31之间的空间时,将对应的连接杆32拆卸即可实现调节需求,拆卸连接杆32时,优选每次仅拆卸一根连接杆32,从而保证该装置的结构稳定性。
如图1至图10所示,本发明实施例提供的一种用于岩层钻进的钻头导向调节方法,采用上述的用于岩层钻进的钻头导向调节装置,包括以下步骤:
将钻头导向调节装置移动至待作业孔25处。
根据待作业孔25的位置,调整移动车9的方位,然后转动调节框架5,使钻头13的中心线方向和待作业孔25的中心线方向适配。
调整调节框架5的高度,使钻头13的前端和待作业孔25的中心抵接。
需要进一步微调钻头13的角度时,通过主滑行轨架3和辅滑行轨架1调整钻头13的角度,使钻头13的轴线和待作业孔25的中心线重合,在这过程中,主滑动筒4在主滑行轨架3上滑动,辅滑动筒2在辅滑行轨架1上滑动,空心轴电机6和夹紧套11整体随钻头13摆动,钻头13的前端和待作业孔25的中心保持抵接状态。
调节到位后,启动空心轴电机6,并通过推进机构推动钻头13移动。
需要说明的是,需要进一步微调钻头13的角度前,钻头13采用的基本都是现有的调节方法,不同之处在于本发明是为了适配后续的调节方法。当钻头13的前端和待作业孔25的中心抵接后,以摆动钻头13的方式调节其角度,进而模拟手动钻枪调节角度的方式,这样的方式调节过程直观,并且无需多个机构依次调节而存在不易调节出目标角度的问题,因此,本发明能够简化角度的调节过程,提高钻孔效率。
本实施例中,通过主滑行轨架3和辅滑行轨架1调整钻头13的角度时,通过对驱动盘12施力来调整钻头13的角度,使主滑动筒4在第一虚拟球面上滑动,滑动到位后,将横向弧形滑轨15和纵向弧形滑轨17通过第一锁紧件相对固定,将主滑动筒4和辅滑动筒2与其对应的纵向弧形滑轨17通过第二锁紧件相对固定。
需要说明的是,主滑动筒4在第一虚拟球面上滑动,即钻头13的前端是第一虚拟球面的球心,从而模拟手动钻枪调节角度的方式。
本实施例中,启动空心轴电机6后,空心轴电机6的转轴带动驱动内筒7转动,驱动内筒7通过驱动套筒23带动钻头13转动。
启动推进电机后,推进电机带动绕绳轮转动,使绳索20逐步缠绕于绕绳轮上,绳索20收缩的过程中,绳索20对驱动盘12施加推力,驱动盘12推动钻头13移动,实现钻进动作。
钻进时,凸条14沿长槽8滑动,滚珠26侧壁和长槽8侧壁抵接。
需要说明的是,本实施例的推进方式能够适应钻头13摆动的调节方式,因此能够减小推进机构的体积。若采用常规的推进方式,即在钻头13后端设置推进机构,那么若还想实现摆动钻头13后端来调节角度的话,推进机构所占用的空间较大,这样一来降低了该调节装置的机动性,也不便于转运。
本实施例中,对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
Claims (8)
1.一种用于岩层钻进的钻头导向调节装置,其特征在于:包括辅滑行轨架(1)、辅滑动筒(2)、主滑行轨架(3)、主滑动筒(4)、调节框架(5)、空心轴电机(6)、驱动内筒(7)、移动车(9)、侧安装板(10)、夹紧套(11)、驱动盘(12)以及推进机构;
所述辅滑行轨架(1)上滑动设置有所述辅滑动筒(2),所述辅滑动筒(2)通过所述辅滑行轨架(1)在第二虚拟球面上滑动;
所述主滑行轨架(3)上滑动设置有所述主滑动筒(4),所述主滑动筒(4)通过所述主滑行轨架(3)在第一虚拟球面上滑动;
所述辅滑行轨架(1)安装于所述调节框架(5)的前部,所述主滑行轨架(3)安装于所述调节框架(5)的后部,所述第一虚拟球面和所述第二虚拟球面共球心设置,所述第一虚拟球面的半径大于所述第二虚拟球面的半径;
所述空心轴电机(6)设置于所述辅滑行轨架(1)和所述主滑行轨架(3)之间,所述空心轴电机(6)的中心设置有所述驱动内筒(7),所述驱动内筒(7)和所述空心轴电机(6)的转轴固定连接,所述驱动内筒(7)的内壁的长度方向上设置有长槽(8),所述空心轴电机(6)的前端连接于所述辅滑动筒(2)的后端,所述空心轴电机(6)的后端连接于所述主滑动筒(4)的前端;
所述移动车(9)上部的两侧设置有侧安装板(10),所述调节框架(5)转动安装于两侧的所述侧安装板(10)之间;
所述夹紧套(11)的后端转动安装有所述驱动盘(12),所述夹紧套(11)内同轴安装有钻头(13),所述夹紧套(11)穿过所述辅滑动筒(2)、所述驱动内筒(7)和所述主滑动筒(4),所述夹紧套(11)外壁的凸条(14)滑动设置于所述长槽(8)内,所述钻头(13)的前端位于所述第一虚拟球面的球心处;
所述推进机构安装于所述调节框架(5)上,所述推进机构的输出端和所述驱动盘(12)连接;所述主滑行轨架(3)和所述辅滑行轨架(1)的结构相同,所述主滑行轨架(3)和所述辅滑行轨架(1)均包括横向弧形滑轨(15)、连接板(16)以及纵向弧形滑轨(17);
所述横向弧形滑轨(15)的数量为两个,两个所述横向弧形滑轨(15)的端部通过所述连接板(16)连接固定,两个所述横向弧形滑轨(15)相对的一侧设置有滑槽;
所述纵向弧形滑轨(17)的两端分别滑动安装于两个所述横向弧形滑轨(15)的滑槽内;两个所述横向弧形滑轨(15)和所述纵向弧形滑轨(17)位于虚拟球面上;
所述纵向弧形滑轨(17)的中心设置有滑道,所述主滑行轨架(3)的主滑动筒(4)滑动安装于其对应的所述纵向弧形滑轨(17)的滑道内,所述辅滑行轨架(1)的辅滑动筒(2)滑动安装于其对应的所述纵向弧形滑轨(17)的滑道内;
所述侧安装板(10)通过升降机构(27)安装于所述移动车(9)上,所述侧安装板(10)在所述调节框架(5)的转轴的周向设置有多个定位孔(28),锁紧柱(29)穿过其中一个所述定位孔(28)后连接于所述调节框架(5)上的锁紧孔。
2.根据权利要求1所述的用于岩层钻进的钻头导向调节装置,其特征在于:所述推进机构包括绕绳轮、固定牵引座(19)和推进电机;
所述绕绳轮的转轴连接于所述推进电机的输出轴;
所述固定牵引座(19)和所述绕绳轮分别设置于所述调节框架(5)后部的两侧,所述绕绳轮上缠绕的绳索(20)穿过所述驱动盘(12)的通孔后连接于所述固定牵引座(19)。
3.根据权利要求2所述的用于岩层钻进的钻头导向调节装置,其特征在于:所述推进机构还包括第一滑轮(21)和第二滑轮(22),所述第一滑轮(21)和所述第二滑轮(22)位于所述调节框架(5)的一侧,所述绕绳轮和所述固定牵引座(19)位于所述调节框架(5)的另一侧,所述绕绳轮上缠绕的绳索(20)穿过所述驱动盘(12)的第一通孔、绕过所述第一滑轮(21)、绕过所述第二滑轮(22)、穿过所述驱动盘(12)的第二通孔后连接于所述固定牵引座(19)。
4.根据权利要求1所述的用于岩层钻进的钻头导向调节装置,其特征在于:所述夹紧套(11)包括驱动套筒(23)、夹紧套筒(24)、夹紧组件、凸条(14)和滚珠(26);
所述驱动套筒(23)安装于所述夹紧套筒(24)的前端,所述夹紧套筒(24)内设置有用于夹紧所述钻头(13)的所述夹紧组件;
所述驱动套筒(23)的外壁设置有所述凸条(14),所述凸条(14)和所述长槽(8)相配合的两个侧壁均设置有多个滚珠(26),多个所述滚珠(26)沿所述凸条(14)的长度方向布置。
5.根据权利要求1所述的用于岩层钻进的钻头导向调节装置,其特征在于:所述移动车(9)包括左车体(30)和右车体(31),所述左车体(30)和所述右车体(31)通过多个连接杆(32)连接,多个所述连接杆(32)与所述左车体(30)和所述右车体(31)均为可拆卸连接;
所述左车体(30)和所述右车体(31)的底部均设置有移动轮和地脚结构。
6.一种用于岩层钻进的钻头导向调节方法,其特征在于,采用如权利要求1至5任一项所述的用于岩层钻进的钻头导向调节装置,包括以下步骤:
将钻头导向调节装置移动至待作业孔(25)处;
根据待作业孔(25)的位置,调整移动车(9)的方位,然后转动调节框架(5),使钻头(13)的中心线方向和待作业孔(25)的中心线方向适配;
调整调节框架(5)的高度,使钻头(13)的前端和待作业孔(25)的中心抵接;
需要进一步微调钻头(13)的角度时,通过主滑行轨架(3)和辅滑行轨架(1)调整钻头(13)的角度,使钻头(13)的轴线和待作业孔(25)的中心线重合,在这过程中,主滑动筒(4)在主滑行轨架(3)上滑动,辅滑动筒(2)在辅滑行轨架(1)上滑动,空心轴电机(6)和夹紧套(11)整体随钻头(13)摆动,钻头(13)的前端和待作业孔(25)的中心保持抵接状态;
调节到位后,启动空心轴电机(6),并通过推进机构推动钻头(13)移动。
7.根据权利要求6所述的用于岩层钻进的钻头导向调节方法,其特征在于:
通过主滑行轨架(3)和辅滑行轨架(1)调整钻头(13)的角度时,通过对驱动盘(12)施力来调整钻头(13)的角度,使主滑动筒(4)在第一虚拟球面上滑动,滑动到位后,将横向弧形滑轨(15)和纵向弧形滑轨(17)通过第一锁紧件相对固定,将主滑动筒(4)和辅滑动筒(2)与其对应的纵向弧形滑轨(17)通过第二锁紧件相对固定。
8.根据权利要求7所述的用于岩层钻进的钻头导向调节方法,其特征在于:启动空心轴电机(6)后,空心轴电机(6)的转轴带动驱动内筒(7)转动,驱动内筒(7)通过驱动套筒(23)带动钻头(13)转动;
启动推进电机后,推进电机带动绕绳轮转动,使绳索(20)逐步缠绕于绕绳轮上,绳索(20)收缩的过程中,绳索(20)对驱动盘(12)施加推力,驱动盘(12)推动钻头(13)移动,实现钻进动作;
钻进时,凸条(14)沿长槽(8)滑动,滚珠(26)侧壁和长槽(8)侧壁抵接。
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