专利名称：一种多功能页岩电钻的制作方法
技术领域：
本发明涉及矿山机械领域，特别是一种用于紫色页岩开采钻孔用的多功能页岩电 钻。
背景技术：
现有技术中，用于岩石开采钻孔的工具主要有风钻等，这种钻孔工具是采用手工 端持的，其钻头转速较高，适合于较硬的岩石和矿井中使用。当用于开采硬度较低、且钻屑 末带有粘性的紫色页岩时，容易发生粘滞钻头的现象，影响正常使用。同时，由于紫色页岩 的开采，大都是由上而下地一层一层地开采，而现有的电钻都没有固定支架，因而，使用时 很不方便。
发明内容
针对现有产品所存在的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种功能多、使 用方便，且转速较低、能适合紫色页岩开采的电钻。为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是发明一种多功能页岩电钻包 括机壳12、定子13、转子37、下端盖26和上端盖14 ；机壳12的侧边装有手柄11，其内腔依 次装置定子13和转子37 ；下端盖26和上端盖14分别装置在机壳12的上下两端；还包括 有减速装置、钻头夹装装置；所述的减速装置是由转子轴套24、中心齿轮27、行星齿轮轴30、行星齿轮29、内齿 圈28、转臂31、转套25和减速箱盖32构成；转子轴套24装置在转子37的中心，其下端装 置中心齿轮27 ；机壳12的下端部向下延伸，该延伸部位装置内齿圈28 ；转套25装置在转子 轴套24的轴孔中，其下端装置转臂31，该转臂31的端部装置行星齿轮轴30，行星齿轮29 套装在行星齿轮轴30上；行星齿轮29处于内齿圈28和中心齿轮27之间，与内齿圈28和 中心齿轮27啮合；减速箱盖32装置在机壳12的下端部，罩住转臂31 ；所述的钻头夹装装置是由上辅助端盖23、转套25、三爪卡盘22构成，转套25向上 伸出上端盖14后继续向上延伸，并由装置在上端盖14上面的上辅助端盖23定位；转套25 的上端套装三爪卡盘22。在转套25的轴孔中还装有钻头夹套20，该钻头夹套20的上端由三爪卡盘22的卡 爪21固定，其内孔上部对称地装有与钻头导屑槽相配的钻头夹套导向头19。在减速箱盖32的下部还装有由钻头行进装置端盖33、钻头导向杆34和钻头导向 杆定位螺钉35构成的钻头行进装置；钻头行进装置端盖33装置在减速箱盖32下端部，钻 头导向杆34穿装在钻头行进装置端盖33横向导孔中，由装置在钻头行进装置端盖33上 的钻头导向杆定位螺钉35定位；钻头导向杆34的内端头装有与钻头导屑槽相配的导向头 36。在机壳12的外侧还装有由台板16、支脚5、支脚定位拉条4、支脚铰接头15、支脚 浮动弹簧7、支脚浮动接头8构成的电钻支脚架；台板16的中间开有台板大孔17，其四向铰装支脚铰接头15 ；四根管状支脚5的上端装置支脚铰接头15，其上中部内侧开有浮动槽，其 内腔套装支脚浮动接头8，支脚浮动接头8的另一端沿该浮动槽向内侧伸出，与套装在手柄 11内孔中的连接头9铰接；手柄11的内孔中还装有手柄弹簧10 ；在支脚浮动接头8下端的 支脚5的内孔中还依次装有支脚浮动弹簧7和堵头6 ；支脚定位拉条4的两端分别铰装相 邻的两支脚5的下部。在支脚5的下端还装有螺母套3，该螺母套3的螺孔中旋装有调节支脚2，支脚垫 1铰装在调节支脚2的下端。本发明的多功能页岩电钻，采用减速比较大的行星轮系减速装置进行减速，因而， 其转速较低，故能适合紫色页岩开采；同时，还在电机的外侧加装了能够伸缩的电钻支脚 架，因此，无论是垂直或是倾斜地钻孔，其使用都是比较方便的。此外，还能用于岩石、矿井 和煤矿等环境的钻探，故其功能较多。
图1是本发明的主剖视图；图2是本发明的H局部放大视图。图中1是支脚垫，2是调节支脚，3是螺母套，4是支脚定位拉条，5是支脚，6是堵 头，7是支脚浮动弹簧，8是支脚浮动接头，9是连接头，10是手柄弹簧，11是手柄，12是机 壳，13是定子，14是上端盖，15是支脚铰接头，16是台板，17是台板大孔，18是钻头，19是钻 头夹套导向头，20是钻头夹套，21是卡爪，22是三爪卡盘，23是上辅助端盖，24是转子轴套， 25是转套，26是下端盖，27是中心齿轮，28是内齿圈，29是行星齿轮，30是行星齿轮轴，31 是转臂，32是减速箱盖，33是钻头行进装置端盖，34是钻头导向杆，35是钻头导向杆定位螺 钉，36是导向头，37是转子。
具体实施例方式以下结合附图和实施例，对本发明作进一步的说明。本实施例包括电钻和电钻支脚架，电钻则是由电机、减速装置、钻头夹装装置、钻 头行进装置和钻头夹套构成。电机包括机壳12、定子13、转子37、下端盖26和上端盖14，机壳12为圆筒状，上 端带有内止口台阶，下端带有内、外两级内止口台阶；机壳12的外侧周边均勻地装有四个 手柄11，手柄11的中间带有内台阶通孔，其内装置带有台阶的连接头9和手柄弹簧10 ；机 壳12的内腔依次装置定子13和转子37，转子轴套24固定装置在转子37的中心；转子轴 套24的两端分别由装置在机壳12上下两端的下端盖26和上端盖14定位；下端盖26装置 在机壳12下端靠内的内止口台阶上，上端盖14装置在机壳12上端内止口台阶上。减速装置包括转子轴套24、中心齿轮27、行星齿轮轴30、行星齿轮29、内齿圈28、 转臂31、转套25和减速箱盖32。转套25装置在转子轴套24的轴孔中，其上端伸出上端盖 14后，由装置在上端盖14上面的上辅助端盖23定位；转子轴套24的下端穿出下端盖26 后，其端部固定装置中心齿轮27。内齿圈28的外边缘装置在机壳12下端靠外的内止口台 阶上，内齿圈28的内齿与中心齿轮27之间装置行星齿轮29 (该行星齿轮29可采用一个或 二个甚至三个或四个，本实施例采用二个)，且该行星齿轮29同时与内齿圈28的内齿和中心齿轮27啮合。行星齿轮29的中心装有行星齿轮轴30，该行星齿轮轴30的下端装置在 转臂31的端部。转臂31的中心孔固定装置在由转子轴套24的轴孔中延伸出来的转套25 上，转套25的下端由减速箱盖32的中心轴孔定位，减速箱盖32装置在内齿圈28的外边缘 上，将中心齿轮27、行星齿轮轴30、行星齿轮29、内齿圈28和转臂31全部罩住。中心齿轮 27、行星齿轮轴30、行星齿轮29、内齿圈28和转臂31构成行星轮系。钻头行进装置包括钻头行进装置端盖33、钻头导向杆34和钻头导向杆定位螺钉 35。钻头行进装置端盖33为一凹形盘状，其上端的法兰固定装置在减速箱盖32的下面，其 底部中间开有通过钻头的孔，还开有横向导孔，两根钻头导向杆34分别由两侧穿装进该横 向导孔中，并由旋装在钻头行进装置端盖33底面的钻头导向杆定位螺钉35(采用蝴蝶螺 钉)确定钻头导向杆34的位置，钻头导向杆34靠内的一端装有与钻头导屑槽相配的导向 头36。钻头夹装装置包括上辅助端盖23、转套25、三爪卡盘22。转套25向上伸出上辅助 端盖23后，套装三爪卡盘22。钻头夹套20也为一空心管，其内孔上部对称地装有二个与钻头导屑槽相配的钻 头夹套导向头19。钻头夹套20穿装于转套25的轴孔中，其上端由三爪卡盘22上的卡爪 21固定。电钻支脚架包括台板16、支脚5 (可采用三根或四根，本实施例采用四根)、支脚定 位拉条4、支脚铰接头15、支脚浮动弹簧7、支脚浮动接头8、调节支脚2和支脚垫1。台板 16为一方形板(可采用圆形或方形板，也可采用其它形状的板，本实施例采用方形板)，其 中间开有用于换钻头的台板大孔17，其四角铰装支脚铰接头15。支脚5为管状杆，其上端 装置支脚铰接头15，上、中部靠内一侧，开有浮动槽。支脚浮动接头8的左端是与支脚5的 内孔相同、但尺寸略小的柱体，其中部是比支脚5浮动槽口略小的矩形杆，其右端为一铰接 头，与连接头9铰接。支脚浮动接头8的左端套装在支脚5的内孔中，其中部插装在支脚5 的浮动槽中，可以上下移动。在支脚浮动接头8左端下面，依次装置有支脚浮动弹簧7和用 于定位的堵头6。在支脚5的下部，每两根相邻的支脚5之间分别铰装有支脚定位拉条4， 用于限制支脚5下部倾斜张开的程度。在支脚5的下端还装有螺母套3，调节支脚2的上部 带螺纹，旋装进螺母套3的螺孔中并进而进入支脚5的下端；调节支脚2的下端还铰接着支 脚垫1，用于增大与地面的接触面积，提高电钻的工作稳定性。使用时，先将四根支脚5的下端拉开，使支脚定位拉条4拉直，并让支脚垫1接触 地面，旋转调节调节支脚2，使其平稳。将钻头18 (其长度一般为600-1500mm，本实施例采 用1200mm)由钻头夹套20的上端内孔穿入，由于钻头夹套20内孔上部装有钻头夹套导向 头19，因而，穿装时需要让钻头的导屑槽对准钻头夹套导向头19，然后，顺着钻头导屑槽的 方向旋进去，让钻头18的头部接近待钻的地面。如果是比较软的页岩，此时，需要调松钻头 导向杆定位螺钉35，再调节两根钻头导向杆34，让钻头导向杆34端部的导向头36伸入到 钻头18的导屑槽中，然后，旋紧钻头导向杆定位螺钉35，即可启动电机。电机的定子13和 转子37通电后，转子37带动转子轴套24转动，进而带动中心齿轮27转动；由于内齿圈28 不能动，与内齿圈28和中心齿轮27啮合的行星齿轮29则带着行星齿轮轴30连同转臂31 一起转动(此时的转动，已经过行星轮系减速，其转速较低)；转臂31的转动，又带动转套 25转动，而装置在转套25上端的三爪卡盘22也随即跟着转动；这时，穿装在转套25轴孔中的钻头夹套20，由于其上部被三爪卡盘22上的卡爪21固定，因而，也随着转动；同时，由 于钻头夹套20内孔上部的钻头夹套导向头19，是卡在钻头18的导屑槽中，因此，钻头18也 随之转动；此时，装置在减速箱盖32下面横向导孔中的钻头导向杆34，其端部的导向头36 也是卡在钻头18的导屑槽中，而钻头导向杆34及其端部的导向头36是固定不动的，因而， 只能是钻头18的导屑槽顺着导向头36的导向，并带着钻头夹套20和三爪卡盘22、连同电 机一起整体向下钻，故钻头18可迅速钻到合适的深度。当电机整体向下钻时，由于电钻支 脚架中的台板16和支脚定位拉条4是拉直、绷紧的，故此时的连接头9被向外拉出，同时， 支脚浮动接头8顺着支脚5上的浮动槽向下移动，以避免因连接头9和支脚浮动接头8的 长度不够而卡住。当孔钻好后，则反转电机，钻头18同样可迅速向上退出。更换不同规格 的钻头夹套20和钻头18，可以钻出不同孔径的钻来。当需要钻比较硬的岩石时，可将钻头夹套20取出，直接将钻头18装入，并由三爪 卡盘22上的卡爪21固定钻头18 ；同时，需要调松钻头导向杆定位螺钉35，再调节两根钻头 导向杆34，让钻头导向杆34端部的导向头36退入到横向导孔中，然后，旋紧钻头导向杆定 位螺钉35，以免导向头36卡住钻头18，损坏电机。其后，开启电机，其动力传递与上述的相 同，此时，是由三爪卡盘22上的卡爪21直接带动钻头18旋转，进行钻孔，并依靠电机自身 的重量，带动钻头18向下行进。其它基本与上述相同。本发明的多功能页岩电钻，既适合钻探硬度较小的紫色页岩和其它矿物，也可用 于钻探硬度较大的岩石和矿物。
权利要求
一种多功能页岩电钻，包括机壳(12)、定子(13)、转子(37)、下端盖(26)和上端盖(14)；机壳(12)的侧边装有手柄(11)，其内腔依次装置定子(13)和转子(37)；下端盖(26)和上端盖(14)分别装置在机壳(12)的上下两端；其特征在于还包括有减速装置、钻头夹装装置；所述的减速装置是由转子轴套(24)、中心齿轮(27)、行星齿轮轴(30)、行星齿轮(29)、内齿圈(28)、转臂(31)、转套(25)和减速箱盖(32)构成；转子轴套(24)装置在转子(37)的中心，其下端装置中心齿轮(27)；机壳(12)的下端部向下延伸，该延伸部位装置内齿圈(28)；转套(25)装置在转子轴套(24)的轴孔中，其下端装置转臂(31)，该转臂(31)的端部装置行星齿轮轴(30)，行星齿轮(29)套装在行星齿轮轴(30)上；行星齿轮(29)处于内齿圈(28)和中心齿轮(27)之间，与内齿圈(28)和中心齿轮(27)啮合；减速箱盖(32)装置在机壳(12)的下端部，罩住转臂(31)；所述的钻头夹装装置是由上辅助端盖(23)、转套(25)、三爪卡盘(22)构成，转套(25)向上伸出上端盖(14)后继续向上延伸，并由装置在上端盖(14)上面的上辅助端盖(23)定位；转套(25)的上端套装三爪卡盘(22)。
2.根据权利要求1所述的多功能页岩电钻，其特征在于在转套(25)的轴孔中还装有 钻头夹套(20)，该钻头夹套(20)的上端由三爪卡盘(22)的卡爪(21)固定，其内孔上部对 称地装有与钻头导屑槽相配的钻头夹套导向头(19)。
3.根据权利要求1或2所述的多功能页岩电钻，其特征在于在减速箱盖(32)的下部 还装有由钻头行进装置端盖(33)、钻头导向杆(34)和钻头导向杆定位螺钉(35)构成的钻 头行进装置；钻头行进装置端盖(33)装置在减速箱盖(32)下端部，钻头导向杆(34)穿装 在钻头行进装置端盖(33)横向导孔中，由装置在钻头行进装置端盖(33)上的钻头导向杆 定位螺钉(35)定位；钻头导向杆(34)的内端头装有与钻头导屑槽相配的导向头(36)。
4.根据权利要求3所述的多功能页岩电钻，其特征在于在机壳(12)的外侧还装有由 台板(16)、支脚(5)、支脚定位拉条⑷、支脚铰接头(15)、支脚浮动弹簧(7)、支脚浮动接头 (8)构成的电钻支脚架；台板(16)的中间开有大孔(17)，其四向铰装支脚铰接头(15)；四 根管状支脚(5)的上端装置支脚铰接头(15)，其上中部内侧开有浮动槽，其内腔套装支脚 浮动接头(8)，支脚浮动接头(8)的另一端沿该浮动槽向内侧伸出，与套装在手柄(11)内孔 中的连接头(9)铰接；手柄(11)的内孔中还装有手柄弹簧(10)；在支脚浮动接头⑶下端 的支脚(5)的内孔中还依次装有支脚浮动弹簧(7)和堵头(6)；支脚定位拉条(4)的两端 分别铰装相邻的两支脚(5)的下部。
5.根据权利要求4所述的多功能页岩电钻，其特征在于在支脚(5)的下端还装有螺 母套(3)，该螺母套(3)的螺孔中旋装有调节支脚(2)，支脚垫⑴铰装在调节支脚(2)的 下端。
全文摘要
本发明公开的一种多功能页岩电钻，涉及矿山机械领域，包括机壳12、定子13、转子37、下端盖26和上端盖14；机壳12的侧边装有手柄11，其内腔依次装置定子13和转子37；下端盖26和上端盖14分别装置在机壳12的上下两端；还包括有减速装置、钻头夹装装置；具有转速较低、能适合紫色页岩开采，且使用方便等特点，既适合钻探硬度较小的紫色页岩和其它矿物，也可用于钻探硬度较大的岩石和矿物。
文档编号E21B3/02GK101949259SQ20101050747
公开日2011年1月19日 申请日期2010年10月15日 优先权日2010年10月15日
发明者肖双喜 申请人:肖双喜