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专利号: 2017103403370
申请人: 河北永广矿山设备有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.抗冲击钻孔扩孔装置,其特征在于:包括支撑框架,支撑框架顶部沿左右方向设置有导轨,导轨上通过燕尾槽滑动连接结构设置有抗冲击防爆电机,抗冲击防爆电机的主轴朝左设置并同轴连接有钻杆和钻扩孔组件,导轨右端固定设置有限位架,限位架与抗冲击防爆电机右侧之间通过钻进油缸连接,钻进油缸两端分别与限位架和抗冲击防爆电机铰接;

钻扩孔组件包括具有中心通道的头部、杆部和钻杆,头部左端固定设置有金刚石刀头,头部左端开设有与中心通道连通的排渣孔,杆部包括内套管和同轴套装在内套管外的外套管,内套管外壁由右向左依次为第一圆柱段、扁平段和第二圆柱段,扁平段包括中心对称的两个平面结构和两个弧面结构,平面结构和弧面结构沿圆周方向交替设置,弧面结构的外径与第二圆柱段的外径相等,第二圆柱段的外径大于第一圆柱段的外径,第二圆柱段右端中心对称开设有两个安装槽,每个安装槽的右端对应与一个平面结构的左侧边衔接贯通;

第二圆柱段外壁设置有外花键结构,第二圆柱段左端内壁设置有内螺纹结构,头部的右端伸入并螺纹连接在内螺纹结构内;

主轴左端沿轴向方向开设有盲孔,钻杆右端伸入并螺纹连接在盲孔内,外套管右端外壁设置有与钻杆左端同轴向连接的外螺纹结构,外套管内壁由右向左依次为第一圆柱孔、第二圆柱孔和内花键结构,第一圆柱段的外径与第一圆柱孔的内径相等,第二圆柱段的外径与第二圆柱孔的内径相等,第二圆柱孔的右端与第一圆柱孔的左端之间形成环形台阶结构,第一圆柱段右部插设在第一圆柱孔内,外花键结构和内花键结构啮合装配,外套管左端螺纹连接有限位螺母,限位螺母的内壁安装有与第二圆柱段密封并滑动配合的密封圈,限位螺母左端面设置有回转半径大于金刚石刀头的金刚石固定刀片;

外套管与内套管之间设置有作业端径向伸出外套管的变径扩孔机构;

抗冲击防爆电机包括机壳、主轴、定子和转子,定子固定设置在机壳的圆周内壁,机壳的左右两端部均设置有一个轴承室,每个轴承室内均过盈安装有一个轴承,转子固定设置在主轴上,主轴左右两端分别穿过一个轴承的内圈并与轴承内圈间隙配合,主轴表面沿轴向方向开设有两道分别位于一个轴承内侧的导槽,每个轴承的内圈沿轴向方向固定连接有伸入到导槽内的导块,导槽的宽度与导块的宽度相等,导槽的轴向长度大于导块的轴向长度;机壳左端部在左侧的轴承室外设置有左端盖,主轴的左端伸出左端盖,机壳右端部在右侧的轴承室外设置有右端盖,右端盖中部开设有通孔,右端盖右侧同轴向设置有外筒体和内筒体,外筒体左端和内筒体左端通过环形板固定连接,环形板左侧表面与右端盖右侧表面固定连接,内筒体右端固定设有堵板,外筒体内壁和内筒体外壁之间形成环形腔体,外筒体右端固定连接有密封板,外筒体右端面与密封板左侧面之间设有密封环,内筒体左侧敞口,主轴右端同轴向固定连接有柱塞,柱塞滑动连接在内筒体内,柱塞上设置有与内筒体的内壁滑动密封配合的密封套,内筒体上均匀开设有若干将环形腔体和内筒体内部连通的油孔,油孔的内径的1‑3mm,环形腔体的小于大于内筒体内部的体积,内筒体和环形腔体内充填有液压油,液压油的体积等于内筒体内部的体积;

主轴上设置有卡簧,卡簧与右侧的轴承内圈的右端面接触;

内筒体的内部设置有一个抗冲击弹簧,抗冲击弹簧的左端与柱塞的右端固定连接,当液压油无压力以及抗冲击弹簧处于完全伸展状态时,抗冲击弹簧的右端部与堵板接触,同时导块的右端部与导槽的右端部接触。

2.根据权利要求1所述的抗冲击钻孔扩孔装置,其特征在于:变径扩孔机构包括压缩弹簧、两个伸缩柱和两个导向孔,压缩弹簧套装在第一圆柱段外,压缩弹簧的左端和右端分别与扁平段右端面和环形台阶结构顶压配合,假定沿内套管的径向方向指向内套管中心的方向为由外向内的方向,导向孔开设在外套管上并与安装槽内外对应连通,第二圆柱段在安装槽的前侧和后侧对称设置有导向槽,导向槽右端边沿与安装槽内壁左端边沿通透并齐平,导向槽与内套管中心线的距离由左端到右端逐渐减小,伸缩柱内端左侧和右侧分别设置有装配在导向槽内的导柱,伸缩柱沿径向方向穿过导向孔,导向孔和伸缩柱的横断面均为矩形结构,伸缩柱外端侧部设置有刀片槽,刀片槽处设置有与伸缩柱焊接的金刚石伸缩刀片。

3.根据权利要求1所述的抗冲击钻孔扩孔装置,其特征在于:支撑框架底部设置有轨道轮,支撑框架中部设置有安装平台,支撑框架内在安装平台下方的左侧和右侧分别设置有液压站和粉尘过滤器,所述的导轨左侧底部铰接在支撑框架左侧顶部,安装平台中部与导轨中部之间通过倾角调节油缸连接,倾角调节油缸上端和下端分别与导轨和安装平台铰接,安装平台右侧设置有防爆抽风机,主轴外设置有与主轴转动连接的旋转密封结构,旋转密封结构内部与盲孔连通,旋转密封结构通过抽风管与防爆抽风机的进风口连接,防爆抽风机的出风口与粉尘过滤器的进口连接,支撑框架的右侧设置有斜撑机构。

4.根据权利要求3所述的抗冲击钻孔扩孔装置,其特征在于:斜撑结构包括斜撑块、第一斜撑油缸和第二斜撑油缸,支撑框架右侧上部固定设置有安装架,第一斜撑油缸的缸体端部铰接在安装架上,第二斜撑油缸的缸体端部铰接在支撑框架右侧下部,斜撑块呈三棱柱结构,斜撑块沿前后方向水平设置,斜撑块的底面水平设置,第一斜撑油缸的活塞杆端部铰接在斜撑块左侧面的下部,第二斜撑油缸的活塞杆端部铰接在斜撑块左侧面的上部;

液压站通过高压油管分别与钻进油缸、倾角调节油缸、第一斜撑油缸和第二斜撑油缸连接。

5.根据权利要求4所述的抗冲击钻孔扩孔装置,其特征在于:斜撑块的底面上均匀设置有抓地钉,斜撑块的右侧面下部倾斜向右下方设置有斜撑钉。

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