矿用隔爆兼本质安全型多功能电磁起动器及其应用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及矿用设备领域，尤其是矿用隔爆兼本质安全型多功能电磁起动器及其应用方法。
【背景技术】
[0002]—、现有的煤矿井下打孔的钻机，主要由龙门架、钻具及用于驱动钻具的电机组成，其中的电机都由立柜式磁力起动器(俗称馈电开关)提供电源，钻机与立柜式磁力起动器是相互独立的两个装备，相互之间通过高压电缆联接。这种现有矿用钻机的的缺陷在于:
1)因钻机与立柜式磁力起动器需要频繁移动，相互之间的距离无法确定导致电缆的长度余量过大，其占地面积也相应较大；
2)因工作需要，钻机移动特别频繁，随机配置的电缆、磁力起动器相应移动导致工作人员劳动强度增加；
3)钻机的电机供电必须在磁力起动器上操作，如遇突发事件其特定的地点不能够及时做出相应修补措施可能会造成事态扩大，使用安全性也相对较低。
[0003]二、钻机在打钻时需要统计数据，根据钻杆的数量乘以钻杆的长度计算钻孔的深度，传统的方法是人工清点钻杆，但是人工清点方式容易出错，会导致实际钻孔的深度没有达到设计的要求。
[0004]三、钻机在钻孔时应该根据设计要求的上下左右各种不同的方位打孔，特别是煤矿井下水平垂直的基准不容易寻找，钻的孔与设计要求距离相差甚大，是钻孔工作的一大难点，通常只能靠增加布孔密度来弥补，从而导致费工费时，成本大大增加。
[0005]四、钻杆是由钻具驱动行进的，而钻具是由电机驱动的，当钻杆在煤层内遇到岩层时进杆的阻力非常大，会导致电机的负荷上升，长时间的超负荷有可能损坏电机甚至起火燃烧，后果不堪设想。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是根据上述现有技术的不足，提供了矿用隔爆兼本质安全型多功能电磁起动器及其应用方法，使电磁起动器的接线腔与电机的接线腔相连接，在使两者合为一体的情况下，同时满足隔爆型设备的结构要求，以保证设备的安全性，同时更节约空间，便于移动。
[0007]本发明目的实现由以下技术方案完成:
一种矿用隔爆兼本质安全型多功能电磁起动器，用于为驱动钻具的电机供电，其特征在于:所述电磁起动器和所述电机的接线腔之间通过连接件连接固定使所述电磁起动器和所述电机形成一体，所述连接件上开设有穿线口，所述电磁起动器的接线腔与所述电机的接线腔之间的接线穿过所述穿线口。
[0008]所述电磁起动器还包括信号发生器、接近传感器和监测控制器，所述信号发生器与所述接近传感器之间构成感应连接，所述监测控制器接收所述接近传感器的信号数据。
[0009]所述电磁起动器还包括倾角传感器和监测控制器，所述监测控制器接收所述倾角传感器的信号数据。
[0010]所述电磁起动器包括一电机超载保护模块，所述电机超载保护模块用于检测所述电机的负载状态，所述电机超载保护模块连接控制所述电磁起动器与所述电机之间的供电电路的通断状态。
[0011]一种涉及上述的矿用隔爆兼本质安全型多功能电磁起动器的应用方法，所述电磁起动器用于为驱动钻具的电机供电，所述钻具固定安装在支撑架上，所述钻具用于钻杆的钻入，其特征在于:
将信号发生器安装在所述钻杆的杆体内部，将接近传感器固定安装在所述支撑架上且其安装位置与所述钻具上的钻杆工位相对应，满足于使所述信号发生器与所述接近传感器之间构成感应连接的要求；
将倾角传感器固定安装在所述支撑架上；
启动所述电磁起动器以及监测控制器，所述电磁起动器为所述电机供电，所述电机驱动所述钻具钻入所述钻杆，所述监测控制器根据所述接近传感器的信号数据统计所述钻杆的钻入数量并根据所述钻杆的钻入数量计算钻孔深度，所述监测控制器接收所述倾角传感器所测得的测得所述钻具的方位角信号数据。
[0012]根据所述监测控制器所计算的钻孔深度控制所述钻杆的钻入数量；根据所述监测控制器所接收的所述钻具的方位角信号数据调整所述钻具的工位。
[0013]本发明的优点是:将磁力起动器直接安装于电机上方，减少占地面积，方便设备的移动和管理；降低劳动强度，且使用安全性高，能实时反馈包括钻孔深度和钻入角度在内的整体工况；通过电机超载保护模块可实现电机的超载保护。
【附图说明】
[0014]图1为本发明的正视图；
图2为本发明的后视图；
图3为图1中电磁起动器和电机的右视图；
图4为本发明的测量系统示意图。
【具体实施方式】
[0015]以下结合附图通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解:
如图1-4所示，图中标记1-15分别表示为:电磁起动器1、电机2、钻杆3、信号发生器4、接近传感器5、倾角传感器6、支撑架7、显示屏8、扬声器9、急停闭锁开关10、漏电测试开关11、连接件12、穿线口 13、隔爆箱14、本安箱15。
[0016]实施例:如图1和图2所示，本实施例中的矿用隔爆兼本质安全型多功能电磁起动器包括电磁起动器1，电磁起动器I直接固定安装在电机2的上方形成卧式隔爆型电磁起动器。电磁起动器I和电机2之间通过电缆连接形成供电线路以使电磁起动器I为电机2的运转供电。电磁起动器I固定设置在隔爆箱14内，以保证电磁起动器I在使用时的安全性，避免其爆炸。电磁起动器I的接线腔和电机2的接线腔间通过连接件12连接固定并使电磁起动器I和电机2之间形成一体式的结构。连接件12为法兰部件，其中心位置处开设有穿线口 13，电磁起动器I与电机2之间的供电电缆从穿线口 13处穿过。这样一来，一体式的电磁起动器I和电机2可以减少占地面积，方便设备的移动和管理；同时，省去多余电缆，提高经济性。
[0017]电机2用于驱动钻具(图中未示出)，使其能够将钻杆3钻入矿层。钻具固定支撑在支撑架7上。在钻杆3的内部安装有信号发生器4，在支撑架7上固定安装有接近传感器5，接近传感器5的安装位置与钻杆3的工位相对应形成吻合适配，保证信号发生器4与接近传感器5之间的距离能够满足于两者之间构成感应连接的需要。当钻杆3从钻具的工位处钻入矿层时，位于钻杆3内部的信号发生器4经过接近传感器5，接近传感器5感应触发。在支撑架7上还固定设置有倾角传感器6，倾角传感器6用于测量钻具的方位角数据。
[0018]如图1和图3所示，在隔爆箱14的一侧面固定设置有本安箱15，两者之间固定连接形成一体。本安箱15内设置有监测控制器，监测控制器分别与接近传感器5和倾角传感器6构成数据连接，以接收两者的信号数据，如图4所示。监测控制器统计接近传感器5的感应触发次数，该次数代表了钻杆3的钻入数量，通过统计钻杆3的钻入数量，监测控制器计算钻杆3的钻入深度，也就是计算出钻孔深度。监测控制器接收倾角传感器6所反馈的方位角信号，以供施工人员了解钻具所处的方位角。监测控制器所统计的钻杆3的钻入数量和所测得的钻具方位角均通过设置在本安箱15箱体表面的显示屏8显示，供施工人员直观地了解目前的整体工况，利于施工