具体实施方式

一种煤矿井下水力作业用透孔机，如图1所示，该透孔机包括设有履带行走机构的可沿水平方向旋转的底座1和底座上设置的主机，透孔机的主机包括通过倒置升降油缸2设置在底座1上的滚筒机构3，滚筒机构3前方设有送管机构5，滚筒机构3后方的底座上设有液压控制系统7，在滚筒机构3和送管机构5之间设有排管机构6。挠性高压水管8紧密缠绕在滚筒上，一端连接有高压水泵，另一端经排管机构6导向后由送管机构5将挠性高压水管送入钻孔中，端部设有高压水喷头801。使用时，开启高压水泵，高压水通过挠性高压水管进入钻孔中，由高压水喷头喷出，破碎堵塞钻孔的渣体，渣体破碎后随水流冲出钻孔，疏通钻孔。透孔作业结束后，关闭高压水泵，由滚筒机构3驱动滚筒倒转实现收管动作，将挠性高压水管紧密缠绕在滚筒上。

如图2至图6所示，透孔机底座包括履带行走机构101，履带行走机构中间固设有中心架104，中心架104上端面上固设有通过行走液压马达驱动回转的回转驱动装置102，行走液压马达与液压控制系统7连接，回转驱动装置包括可发生相对转动的内圈和外圈，回转驱动装置的外圈固设在中心架104上，内圈通过螺栓固连在圆形板状结构的底盘103上，底盘103用于安装透孔机的主机。中心架104、回转驱动装置102以及底盘103构成水平调向机构。使用时，首先通过履带行走机构101将透孔机设备运送到作业场地，便于远距离行走，开动液压马达驱动回转驱动装置102回转，随之带动底盘上的透孔机机身随回转驱动装置一起回转，根据作业钻孔的方位将透孔机机身上的挠性高压水管出管方向对转钻孔，实现透孔机方位的精准调控，整个过程无需通过人力移动透孔机设备，自动化程度高，节省人力，便于操作。

在中心架的上端面上固设有两个固定挡块106，两个固定挡块106关于回转驱动装置的回转轴线对称分布，两个固定挡块106的连线与履带的长度方向垂直，在底盘的下端面上通过螺栓固定连接有活动块105，当回转驱动装置驱动底盘向左侧或右侧回转到90°位置时，活动块105可与固定挡块106形成挡止配合，使底盘停止转动，防止因底盘回转过量而使底盘上的机身碰撞到机身后侧的液压控制系统7。如图7至图8所示，固定挡块106为“T”形，由钢板1061和钢板1062焊接制成。在本实施例中，底盘下端面上设置的活动挡块构成上限位件，中心架上端面上与活动挡块挡止配合的固定挡块构成下限位件，在其他实施例中，上限位件也可以是活动挡板或活动档杆，下限位件也可以是与上限位件挡止配合的固定挡板或固定档杆等。

如图6所示，为防止活动块105与固定挡块106挡止配合时产生较大振动，可在活动块105上与固定挡块106挡止配合的挡止面上通过螺栓固连缓冲板107，当活动块与固定挡块挡止配合时，通过缓冲板107可有效缓冲挡止配合时活动块和固定挡块间的碰撞强度，增强设备的稳定性。在本实施例中，缓冲板107仅设置在活动挡块的挡止面上，在其他实施例中，缓冲板还可以设置在固定挡块的挡止面上，或者在活动挡块和固定挡块的挡止面上均设置有缓冲板；缓冲板材料可以是耐磨橡胶或耐压塑料或厚布条等。

透孔机主机包括在透孔机底座上设有左、右两个倒置升降油缸2，倒置升降油缸2连接有液压控制系统7，倒置升降油缸上设有滚筒机构3，通过控制升降油缸2的升降可调节滚筒机构3的高度。如图9至图11所示，滚筒机构包括设置在倒置升降油缸上的滚筒主轴322和与滚筒主轴键连接的滚筒308，滚筒主轴上还设有斜架支撑4，斜架支撑4包括分设于滚筒左、右两侧的左斜架支撑401和右斜架支撑402，斜架支撑4上固设有送管机构和与液压控制系统连接的收管液压马达300及收管液压离合器，收管液压马达通过收管液压离合器与滚筒机构的滚筒主轴链条驱动连接。

具体的，滚筒机构包括滚筒主轴322和滚筒主轴322中部与滚筒主轴键连接的滚筒308，滚筒左侧设有与滚筒主轴键连接的滚筒驱动链轮307，滚筒驱动链轮307与透孔机的滚筒主驱动链轮链条连接，滚筒主驱动链轮与收管液压马达300驱动连接，收管液压离合器与收管液压马达分别和液压控制系统7连接，收管液压马达300通过滚筒驱动链轮307可驱动滚筒主轴322旋转，进而驱动滚筒308转动完成收管动作。滚筒主轴的两端支撑安装在左轴承303和右轴承312内，左轴承303和右轴承312分别安装在左支撑座324和右支撑座320上，左支撑座324和右支撑座320分别固设在透孔机的升降油缸2上，通过控制升降油缸2的升降，可调整滚筒308的高度，方便透孔机的送管器将滚筒上缠绕的高压管送入钻孔中。滚筒主轴322中部设有沿滚筒主轴轴线延伸的高压水通道323，高压水通道323的进水口325位于滚筒主轴322的左端部，出水口321设于滚筒主轴322的中部。滚筒主轴的左端部设有与左支撑座324螺栓连接的水管端盖301，水管端盖301中间开设有通孔326，通孔326与高压水通道323的进水口325连通，滚筒主轴与水管端盖的接触面上设有密封槽，密封槽内设有密封垫327及润滑脂，保证滚筒主轴322与水管端盖301之间的接触面有良好的密封性，防止通过滚筒主轴旋转时水管端盖的通孔和高压水通道中的高压水从接触面渗漏。

滚筒主轴322在滚筒右侧的部分上设有第一主轴台阶309，通过滚筒右侧的第一主轴台阶309和滚筒左侧的滚筒驱动链轮307可对滚筒308实现定位固定。滚筒主轴322位于滚筒驱动链轮307左侧的部分上套设有定距套305，定距套305上套设有与左支撑座324螺栓连接的固定套304，固定套上设有左斜架支撑401，滚筒主轴322位于定距套左侧的部分上设有左轴承303，左轴承303左侧设有与滚筒主轴螺纹连接的螺母302，左轴承303的内圈的左、右两侧分别通过螺母302和定距套305定位固定，左轴承的外圈的左、右两侧分别通过水管端盖301和固定套304定位固定。

滚筒主轴322上在第一主轴台阶309的右侧设有与滚筒主轴键连接的排管主动链轮310，排管主动链轮310的右侧设有右支撑架402，当滚筒主轴驱动滚筒308旋转时，排管主动链轮310通过链传动可驱动排管装置上的双向丝杠旋转，进而实现排管动作。滚筒主轴的右端支撑安装在右轴承312内，右轴承312安装在右支撑座320内，滚筒主轴位于右轴承左侧的部分上设有第二主轴台阶，右轴承的右侧设有与滚筒主轴螺栓连接的挡圈313和止动垫，右轴承通过第二主轴台阶及挡圈313和止动垫定位固定。右轴承的外圈通过螺钉固设在支撑套318内，支撑套318通过衬套319装配在右支撑座320上，右支撑座320上螺栓连接有竖直调向回转驱动装置317，竖直调向回转驱动装置317的可旋转部分上螺栓连接有回转盘316，回转盘316与支撑套318螺栓连接，竖直调向回转驱动装置317通过竖直调向液压马达驱动。竖直调向回转驱动装置317上连接有竖直调向离合器329，通过控制竖直调向离合器油缸的开启和闭合，可以控制滚筒主轴322与右斜架支撑402的合并与分离。当通过升降油缸2完成高度调整后，需要调节送管倾角时，控制竖直调向离合器329的离合油缸闭合，右斜架支撑402与滚筒308通过滚筒主轴322合并为一体，竖直调向回转驱动装置317的竖直调向液压马达启动，旋转回转盘316带动支撑套318使右斜架支撑402与滚筒308的整体一起绕滚筒主轴322的轴线旋转调整倾斜角度；当调整到目标角度后，控制竖直调向离合器329的离合油缸开启，右斜架支撑402与滚筒308分离，滚筒驱动链轮旋转带动滚筒308及排管主动链轮一起绕滚筒主轴轴线旋转，滚筒可实现收管动作。整个倾角调整过程中，由于滚筒和右斜架支撑402是合并为一体绕滚筒主轴旋转的，左、右斜架支撑上的送管装置与滚筒之间的距离是不变的，调整过程中不会使高压水管出现松弛和打弯现象，始终保持高压水管在滚筒上紧密、有规律的缠绕。

滚筒下部设有阻尼装置，阻尼装置包括设于滚筒308左、右两侧的基座330，基座330上通过销轴331铰接有夹紧臂332，夹紧臂332上靠近滚筒的一侧螺栓连接有闸片333，左、右夹紧臂332之间通过拉簧334连接，拉簧334向夹紧臂施加有将闸片333压紧在滚筒308侧面的夹紧力。在本实施例1中，拉簧构成弹性件，在其他实施例中，弹性件也可以是皮筋或具有拉伸性能的橡胶条等。通过阻尼装置施加的阻止滚筒旋转的阻力，可防止当透孔机放管时，由于滚筒惯性的原因，滚筒上释放的高压水管的速度大于透孔机送管器向钻孔中的送管速度，致使送管器与滚筒之间的高压水管出现松弛、打弯到的现象，影响设备的稳定性。

在左斜架支撑与左侧升降油缸之间、右斜架支撑与右升降油缸之间分别设有气弹簧结构902，当左、右斜架支撑竖直倾角调整到位之后，气弹簧结构的活塞杆伸出并保持其伸缩长度不变，承受送管机构的重量及使用过程中设备产生的机械振动，提高设备结构的稳定性。

透孔机设备工作时，首先通过液压控制系统控制液压升降油缸将滚筒机构调整到合适工作高度，然后控制竖直调向离合器329的离合油缸闭合，右斜架支撑402与滚筒308通过滚筒主轴322合并为一体，竖直调向回转驱动装置317的竖直调向液压马达启动，旋转回转盘316带动支撑套318使右斜架支撑402与滚筒308的整体一起绕滚筒主轴322的轴线旋转调整倾斜方向；当调整到目标角度后，控制竖直调向离合器329的离合油缸开启，右斜架支撑402与滚筒308分离，启动透孔机滚筒机构的收管液压马达，收管液压马达驱动滚筒主驱动链轮转动，滚筒主驱动链轮通过滚筒驱动链轮307带动滚筒主轴322旋转，进而驱动滚筒308和排管主动链轮绕滚筒主轴322旋转，排管主动链轮驱动排管装置使高压水管在滚筒上缠绕整齐，通过水管端盖上的通孔向滚筒主轴上的高压水通道施加高压水，高压水通道的出水口与高压水管相连，高压水通过挠性高压水管进入钻孔中破渣。

在斜架支撑上设有送管机构5，如图12至图15所示。送管机构包括传动箱体下侧设置的送管液压马达501和送管液压离合器及箱体502上侧设置的夹紧油缸503，传动箱体内设有并列的两组链轮，每组链轮包括两个通过链条驱动的链轮，在两组链轮中的其中一组链轮中，其中一个链轮504上设有主动链轮轴505，主动链轮轴505上键连接有主动齿轮510，主动链轮轴下端通过送管液压离合器与送管液压马达501连接，送管液压马达与液压控制系统连接。在另一组链轮中的两个链轮其中的一个链轮508上设有从动链轮轴507，从动链轮轴上键连接有从动齿轮509，从动齿轮与主动齿轮齿数相等且相互啮合。在两条链条512的外侧上均设有弯板，弯板上通过螺钉固设有卡块506，卡块外侧设有凹槽，两条链条上的凹槽相对应形成用于包围挠性高压水管的输管腔体。

为撑紧链条，防止因链条过松导致链条难以夹持紧挠性高压水管而不能实现送管动作，在链条的内侧设有推板514，推板514的外侧形成链条移动的轨道面，推板两端通过支架511固设在箱体上，在其中一块推板的内侧中部设有推板支架513，推板支架中部设有“L”形滑道，“L”形滑道包括相互连通的竖直段和水平段，竖直段内设有与夹紧油缸的活塞杆固连的斜块5131，水平段内设有与所述斜块的斜面相配合的斜楔5132，斜楔5132与推板514抵接，斜楔与滑道之间设有碟形弹簧5133。

当需要向钻孔内送管时，液压控制系统控制送管液压马达启动，液压马达通过主动链轮轴带动链轮504转动，主动链轮轴上的主动齿轮510通过从动齿轮509带动链轮508转动。同时链条上的卡块通过与挠性高压水管之间的摩擦力驱动挠性高压水管8向钻孔内送管。当链条与挠性高压水管之间的摩擦力较小时，链条不足以驱动挠性高压水管向外送管，此时通过液压控制系统控制夹紧油缸的活塞杆伸长，活塞杆带动斜块在“L”形滑道的竖直段内向下运动，通过水平段内的斜楔斜面与斜块斜面之间的配合，斜块推动斜楔沿水平方向顶推推板，推板推动链条上的卡块压紧在挠性高压水管上，增大卡块与挠性高压水管之间的摩擦力。碟形弹簧用于缓冲斜楔与推板支架之间的推力，当夹紧油缸活塞杆收缩后，复位斜块和斜楔。本实施例中只在两块推板中的一块上设有推板支架和夹紧油缸，夹紧油缸的缸体固设在箱体上，活塞杆与斜块固连，在其他实施例中，也可以在两块推板上均设置推板支架和夹紧油缸，也可以将夹紧油缸倒置，活塞杆固设在箱体上，缸体与斜块固连。本实施例中碟形弹簧构成缓冲件，在其他实施例中，缓冲件还可以是橡胶弹簧或螺旋弹簧。

在送管机构和滚筒机构之间设有排管机构，如图16所示，排管机构包括分别由螺栓固定在左斜架支撑401、右斜架支撑402上的左支架614、右支架623，左支架614、右支架623下部分别安装有左轴承座609和右轴承座602，左轴承座609和右轴承座602上分别安装有左轴承611、右轴承603，左轴承611、右轴承603分别通过隔套608、轴承压盖610、左轴端档板612和右轴端档板624及螺旋丝杠605台阶定位固定。双向螺旋丝杠605两端分别支撑在左轴承611和右轴承603上，双向螺旋丝杠605的一端通过键607固定有排管从动链轮606，排管从动链轮606通过链条与滚筒主轴上的主动轮连接，滚筒转动时，主动轮通过链条驱动排管从动链轮606同步转动。本实施例中，排管从动链轮606构成所述驱动件，在其他实施例中，驱动件也可以是从动齿轮，在透孔机滚筒的主轴上设有主动齿轮，该主动齿轮与双向螺旋丝杠上的从动齿轮相啮合，滚筒通过相啮合的主动齿轮和从动齿轮带动双向螺旋丝杠同步转动。

双向螺旋丝杠605的中部转动装配有与双向螺旋丝杠605相适配的活动头604，通过转动排管从动链轮606可驱动双向螺旋丝杠605旋转，进而带动活动头604沿双向螺旋丝杠轴向方向往复直线运动，活动头604两侧用螺栓固定有左支板616、右支板622，左支板616、右支板622的上部穿装有滑杆615，滑杆615穿过左支板616、右支板622后两端分别固定在左支架614和右支架623上，在滑杆615位于左支板616和右支板622之间的部分上套设有第二衬套617，第二衬套617上套设有上滚轮618，上滚轮618的周向上设有向滑杆轴向凹陷的轮槽。左支板616、右支板622在滑杆615和双螺旋丝杆605之间的部分上穿设有轴621，轴621位于左支板616和右支板622之间的部分上套设有第一衬套620，第一衬套620上套设有下滚轮619，下滚轮619的周向上设有与上滚轮618的轮槽相对应的凹向轴621的轴向方向的轮槽，上滚轮618上的轮槽与下滚轮619上的轮槽共同构成用于包围挠性高压水管的空腔。在本实施例中，左支板606和右支板622共同构成排管支撑架，在其他实施例中，排管支撑架也可以是固设在活动头上的“Y”形支架。在本实施例中，轴621构成第一支撑轴，下滚轮619构成第二滚轮，滑杆615构成第二支撑轴，上滚轮618构成第二滚轮；上滚轮618、下滚轮619、轴621、滑杆615、第一衬套620级第二衬套617共同构成用于限定挠性高压水管移动方向的导向件，在其他实施例中，也可仅设置下滚轮、轴及第一衬套，高压管在下滚轮的轮槽中穿过，仅通过下滚轮的轮槽对挠性高压水管进行导向。

放管时，液压控制系统控制送管机构中的送管液压马达启动，双排链轮驱动挠性高压水管向外放管，挠性高压水管拖动滚筒倒转，实现放管动作；收管时，液压控制系统控制收管液压马达300启动，通过滚筒主轴322带动滚筒正转，钻孔中的挠性高压水管通过送管机构后缠绕在滚筒上。整个收、放管过程中，滚筒转动的同时，滚筒主轴上的排管主动链轮310通过链条带动排管从动链轮606转动，进而排管从动链轮606驱动双向螺旋丝杠605旋转，双向螺旋丝杠605上的活动头604通过左支板616和右支板622带动上滚轮18和下滚轮19沿双向螺旋丝杠5轴向方向往复运动，同步的，上滚轮618在滑杆615上左右往复滑动，带动在上滚轮618和下滚轮619上相对的轮槽空腔中穿行的挠性高压水管往复直线运动，从而使挠性高压水管在滚筒上往返顺序排管。

为保护挠性高压水管及滚筒周面清洁，防止挠性高压水管乱层后脱离滚筒及工作场所中的小石子、渣块等掉落在滚筒上的挠性高压水管绕层上，在滚筒的周向上设有滚筒护罩333；在收管液压马达与滚筒主轴之间的驱动连接部分上设有保护连接部份护壳，防止链条上散落渣块及煤尘，影响设备的稳定性；在液压控制系统的操作一侧的滚筒的侧面上设有用于保护操作人员安全的透明防护罩901，在操作设备的同时防止钻孔中冲出的渣体伤害操作人员。