阅读说明：本技术 煤矿用底板巷钻场用钻机调整架及钻机总成 (Drilling machine adjusting frame for coal mine bottom plate roadway drilling field and drilling machine assembly ) 是由 罗华 刘杰 杜渔舟 黄海 周涛 陈斌 李和祥 徐发军 杨龙洋 谢杰 王迪 于 2020-07-13 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种煤矿用底板巷钻场用钻机调整架及钻机总成,包括底架和安装于底架上的姿态调整装置,所述姿态调整装置可转换方位以调节钻机的钻孔位置和角度；本发明通过姿态调整装置可带动钻机移动和/或转动进而调节钻机的钻孔位置和角度,即在不调整钻机与巷道配合关系的前提下即可满足多姿态的钻孔要求,钻机与巷道配合一次即可实现若干个钻孔的打孔,无需频繁的调节钻机与巷道的配合关系,即钻机不对巷道底板频繁的碾压,有效保护底板不被损坏,钻机无需人工不断的调整钻孔姿态,提高了造成的孔位精度,提高钻孔质量,大大的提高钻孔效率并降低了人工劳动强度。(The invention discloses a drilling machine adjusting frame and a drilling machine assembly for a coal mine floor roadway drill site, which comprise a bottom frame and an attitude adjusting device arranged on the bottom frame, wherein the attitude adjusting device can convert the direction to adjust the drilling position and angle of a drilling machine; the posture adjusting device can drive the drilling machine to move and/or rotate so as to adjust the drilling position and angle of the drilling machine, namely, the drilling requirement of multiple postures can be met on the premise of not adjusting the matching relation between the drilling machine and the roadway, the drilling machine can be matched with the roadway to realize the drilling of a plurality of drilled holes once, the matching relation between the drilling machine and the roadway does not need to be frequently adjusted, namely, the drilling machine does not frequently roll the roadway bottom plate, the bottom plate is effectively protected from being damaged, the drilling machine does not need to manually and continuously adjust the drilling posture, the hole position precision is improved, the drilling quality is improved, the drilling efficiency is greatly improved, and the manual labor intensity is reduced.)

煤矿用底板巷钻场用钻机调整架及钻机总成

技术领域

本发明涉及煤矿钻机技术领域，特别涉及一种煤矿用底板巷钻场用钻机调整架及钻机总成。

背景技术

煤矿井下一个钻场需要完成众多矩形点阵孔和同一断面内众多扇形孔的钻进，从而达到钻场瓦斯的抽放效果。现有钻场用底座式液压钻机，在钻孔时，钻机首先通过液压支柱支撑于巷道顶板和底板上使得钻机定位，完成一个孔后，需要重新移动钻机、调整钻机开孔高度、倾角及方位角，在调节钻机时需要不断对底板碾压，造成底板损坏，钻机的固定频繁，施工人员劳动强度大，且安全性较差，钻进施工时间少，效率低，点阵孔及扇形孔的平行度较差。

针对上述问题提出煤矿用底板巷钻场用钻机调整架及钻机总成，该钻机可通过自身结构的方位转换调节钻孔位置以及方位，无需频繁的调节钻机与巷道的配合关系，提高钻孔效率。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种煤矿用底板巷钻场用钻机调整架及钻机总成，该钻机可通过自身结构的方位转换调节钻孔位置以及方位，无需频繁的调节钻机与巷道的配合关系，提高钻孔效率。

本发明的煤矿用底板巷钻场用钻机调整架及钻机总成，包括底架和安装于底架上的姿态调整装置，所述姿态调整装置可转换方位以调节钻机的钻孔位置和角度。

进一步，所述姿态调整装置包括安装于底架上用于水平调节钻机位置的水平调节组件，所述水平调节组件包括可水平滑动安装于底架上的托板以及驱动托板水平滑动的水平驱动组件。

进一步，所述姿态调整装置还包括用于驱动钻机水平转动调节钻孔方位角的方位角调节组件，所述方位角调节组件包括可水平转动的水平回转件以及驱动水平回转件转动的水平回转件驱动组件，所述水平调节组件与方位角调节组件配合实现对钻机水平位置以及方位角的调节。

进一步，所述姿态调整装置还包括用于驱动钻机竖向移动调节钻孔高度的高度调节组件，所述高度调节组件包括升降立柱、安装于升降立柱上的升降台以及驱动升降台沿升降立柱竖向滑动的升降驱动组件，所述高度调节组件与水平调节组件或方位角调节组件配合实现对钻机水平位置、方位角以及高度的调节。

进一步，所述姿态调整装置还包括用于驱动钻机竖向转动调节钻孔倾角的倾角调节组件，所述倾角调节组件包括安装架以及驱动安装架竖向转动的竖向回转驱动组件，所述倾角调节组件与水平调节组件或方位角调节组件或高度调节组件配合实现对钻机水平位置、方位角、高度以及钻孔倾角的调节。

进一步，所述托板滑动配合安装于底架上，所述水平回转件可水平转动安装于托板上，所述升降立柱安装于水平回转件上，所述安装架可竖向转动安装于升降台上。

进一步，所述底架为由两个横梁和两个竖梁连接形成的矩形框架结构，所述两横梁底部通过若干个加强纵梁刚性连接。

进一步，所述托板可横向滑动安装于两横梁上，所述水平驱动组件安装于底架内部并驱动托板横向滑动。

进一步，所述倾角调节组件还包括固定连接于安装架两侧的立板，所述立板转动配合安装于升降台上，所述竖向回转驱动组件包括回转减速器以及与回转减速器输出端传动配合的竖向回转驱动件，所述回转减速器具有一输出转盘，其中一个立板与输出转盘固定连接。

本发明还提供了一种煤矿用底板巷钻场用钻机总成，包括钻机和姿态调整装置，所述钻机安装于姿态调整装置上。

本发明的有益效果：

本发明姿态调整装置可带动钻机移动和转动，可调节钻机水平滑动以及升降实现阵列打孔，加大提高了钻孔效率，而且可调整钻机的方位角以及钻孔倾角，利于提高钻孔的精度并提高钻孔质量；在不调整钻机与巷道配合关系的前提下即可满足多姿态的阵列钻孔，钻机与巷道配合一次即可实现若干个钻孔的打孔，无需频繁的调节钻机与巷道的配合关系，即钻机不对巷道底板频繁的碾压，有效保护底板不被损坏，钻机无需人工不断的调整钻孔姿态，提高了造成的孔位精度，提高钻孔质量，大大的提高钻孔效率并降低了人工劳动强度。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为钻机总成结构示意图；

图2为底架结构示意图；

图3为倾角调节组件结构示意图；

图4为钻机安装底座结构示意图；

具体实施方式

图1为钻机总成结构示意图；图2为底架结构示意图；图3为倾角调节组件结构示意图；图4为钻机安装底座结构示意图；

本实施例中提供了一种煤矿用底板巷钻场用钻机调整架，包括底架1和安装于底架上的姿态调整装置，所述姿态调整装置可转换方位以调节钻机的钻孔位置和角度。转换方位应包括水平横向和纵向移动、竖向移动、以水平横向或纵向轴线为中心转动、以竖向轴线为中心转动中若干个自由度的调节，即通过姿态调整装置可带动钻机移动和/或转动进而调节钻机的钻孔位置和角度，即在不调整钻机与巷道配合关系的前提下即可满足多姿态的钻孔要求，钻机与巷道配合一次即可实现若干个钻孔的打孔，无需频繁的调节钻机与巷道的配合关系，即钻机不对巷道底板频繁的碾压，有效保护底板不被损坏，钻机无需人工不断的调整钻孔姿态，提高了造成的孔位精度，提高钻孔质量，大大的提高钻孔效率并降低了人工劳动强度；

本实施例中，所述姿态调整装置包括安装于底架上用于水平调节钻机位置的水平调节组件，所述水平调节组件包括可水平滑动安装于底架上的托板2以及驱动托板水平滑动的水平驱动组件3。水平滑动可在X轴和Y轴方向滑动，或者只在X向或Y向方向滑动，本实施例中优选只在其中一个方向滑动，在钻孔施工中，托板的滑动方向与巷道的长度方向平行设置，水平驱动组件可以为直线电机、液压缸等部件，本实施例优选采用液压缸，液压缸的缸体固定连接于底架上，液压缸的输出端连接于托板上，通过采用液压控制钻孔姿态的调整，极大的减少了钻孔辅助过程中的安全隐患，通过水平调节组件可调节钻机水平位置进而可钻一排钻孔，提高了钻孔效率。

本实施例中，所述姿态调整装置还包括用于驱动钻机水平转动调节钻孔方位角的方位角调节组件，所述方位角调节组件包括可水平转动的水平回转件4以及驱动水平回转件转动的水平回转件驱动组件，所述水平调节组件与方位角调节组件配合实现对钻机水平位置以及方位角的调节。水平调节组件与方位角调节组件具有两种配合方式，其中一种为水平调节组件安装于底架上，方位角调节组件安装于水平调节组件上并可随其水平滑动，此时水平回转件可水平转动安装于托板上，其中托板可水平滑动与底架配合，另外一种配合方式为水平调节组件安装于方位角调节组件上，方位角调节组件转动配合安装于底架上，此时水平回转件水平转动安装于底架上，托板可水平滑动安装于水平回转件上，本实施中选用前述方案，结合图1所示，水平回转件4转动配合安装于托板2上，水平回转件驱动组件包括安装于水平回转件下方的减速器以及电机，电机将动力传递至减速器动力输入端并将动力传递至水平回转件上，水平回转件与托板之间可设置推力轴承以减小水平回转件与托板之间的摩擦，通过水平调节组件并配合方位角调节组件利于调整钻机的水平位置以及方位角，更加灵活的调节钻孔姿态，利于提高钻孔的精度，提高钻孔质量；

本实施例中，所述姿态调整装置还包括用于驱动钻机竖向移动调节钻孔高度的高度调节组件，所述高度调节组件包括升降立柱5、安装于升降立柱上的升降台6以及驱动升降台沿升降立柱竖向滑动的升降驱动组件7，所述高度调节组件与水平调节组件或方位角调节组件配合实现对钻机水平位置、方位角以及高度的调节。升降台并非严格意义上的平台结构，可沿升降立柱竖向滑动并可作为其他部件安装基础的部件均可作为升降台，本实施例中滑动套于升降立柱上的滑套即作为升降台，其中倾角调节组件固定于该滑套上随着滑套同步升降，升降驱动组件7同样采用液压缸，其中安装板11安装于水平回转件4上，升降驱动组件7的缸体安装于安装板11上，升降驱动组件7的输出端连接于滑套上用于驱动滑套上行，其中高度调节组件、水平调节组件以及方位角调节组件配合三者的配合关系还可以具有多种，例如高度调节组件安装于底架上、水平调节组件安装于高度调节组件上并可被驱动升降，方位角调节组件安装于水平调节组件上并可被驱动水平滑动，当然三者也可采用其他装配方式，此处不再赘述；本实施例中水平调节组件与底架直连，高度调节组件安装于方位角调节组件上，该结构使得整个调整架的稳定性好。

本实施例中，所述姿态调整装置还包括用于驱动钻机竖向转动调节钻孔倾角的倾角调节组件，所述倾角调节组件包括安装架8以及驱动安装架竖向转动的竖向回转驱动组件，所述倾角调节组件与水平调节组件或方位角调节组件或高度调节组件配合实现对钻机水平位置、方位角、高度以及钻孔倾角的调节。竖向转动和水平转动相对应，其中水平转动为竖直轴线为中心轴转动，竖向转动为一水平轴线为中心轴转动，本实施例中竖向回转驱动组件固定安装于升降台6，安装架与竖向回转驱动组件输出轴传动配合，同样倾角调节组件、高度调节组件、水平调节组件以及方位角调节组件配合的配合关系还可以具有多种，例如倾角调节组件安装于方位角调节组件上并可被驱动水平转动，方位角调节组件安装于高度调节组件上并可被驱动升降，高度调节组件安装于水平调节组件并可被驱动水平滑动，当然也可采用其他装配方式，此处不再赘述；竖向回转驱动组件可采用电机，通过电机直连安装架驱动安装架竖向转动，或者竖向回转驱动组件也可采用电机配合减速器，具体不在赘述，通过该结构可驱动钻机水平滑动以及升降，可实现阵列打孔，加大提高了钻孔效率，而且可调整钻机的方位角以及钻孔倾角，利于提高钻孔的精度并提高钻孔质量；

本实施例中，所述托板2滑动配合安装于底架上，所述水平回转件4可水平转动安装于托板上，所述升降立柱5安装于水平回转件上，所述安装架8可竖向转动安装于升降台6上。结合图1所示，水平调节组件和方位角调节组件位置较低，利于提高整个调整架的稳定性，倾角调节组件、高度调节组件安装在较高位置，钻机安装于安装架8上，该结构可尽量减少安装于升降组件上的部件，整个调整架的布局合理，提高整个钻机总成的稳定性和可靠性。

本实施例中，所述底架1为由两个横梁1a和两个竖梁1b连接形成的矩形框架结构，所述两横梁底部通过若干个加强纵梁1c刚性连接。底架内部四角处刚性连接有加强筋1d，每个角竖向排列设置两个加强筋，在加强纵梁和横梁之间也通过加强筋刚性连接，两个横梁1a的外侧部连接有若干个吊环1e，该结构的底架强度和刚度优良，利于为整个钻机总成提供良好的支撑。

本实施例中，所述托板2可横向滑动安装于两横梁上，所述水平驱动组件3安装于底架内部并驱动托板横向滑动。结合图1和图2所示，两横梁上水平固定连接有导轨1g，托板底部连接有与导轨配合的滑块1f，该滑块与导轨滑动配合，导轨可以为矩形导轨，此时滑块可在底部或者侧部设置矩形槽与导轨配合滑动，导轨也可以为工字钢，此时滑块底部可开设倒置T形槽与工字钢上翼板配合，导轨也可以采用槽钢或者燕尾结构，此处不再赘述；水平驱动组件3的缸体固定连接于纵梁上并通过加强纵梁1c支撑，水平驱动组件3的输出端连接于托板2上驱动托板水平滑动，该布置结构提高了整个底架紧凑性。

本实施例中，所述倾角调节组件还包括固定连接于安装架8两侧的立板9，所述立板转动配合安装于升降台上，所述竖向回转驱动组件包括回转减速器10以及与回转减速器输出端传动配合的竖向回转驱动件，所述回转减速器具有一输出转盘，其中一个立板与输出转盘固定连接。结合图3所示，升降立柱5设置有两个，配套升降立柱，升降驱动组件7也设置有两个，每个升降立柱上均滑动套有滑套，两个滑套构成了升降台，其中滑套上固定连接有轴承座，其中一个立板连接有转轴，该转轴通过轴承安装于轴承座上，另一个滑套上固定连接有减速器安装座，其中回转减速器安装于该减速器安装座上，减速器优选采用蜗轮蜗杆减速器，减速器的输出端为转盘结构，立板为减速器输出端适配的半圆形板结构，当然，也可在两个滑套上均安装减速器实现双动力驱动，该结构的强度和刚度满足支撑钻机的要求，而且也满足驱动钻机竖向转动时的动力要求。

本实施例还提供了一种煤矿用底板巷钻场用钻机总成，包括钻机和姿态调整装置，所述钻机安装于姿态调整装置上。结合图1所示，在安装架8上还安装有钻机安装底座12，钻机安装于该钻机安装底座上，其中钻机包括动力头13、夹持器14、水辫、导向套15等部件，钻机为采购现有设备，此处不再赘述；结合图4所示，钻机安装底座12包括矩形底座12a以及安装于矩形底座上的主安装板12b以及辅助安装板12c，主安装板和辅助安装板用于安装动力头13和夹持器14，当然依据钻机的结构还可增设安装板以适配于钻机的安装，具体不在赘述；

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。