专利名称：煤矿用钻机工作机构的推进装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种煤矿中使用的机械传动装置，尤其是指一种使用压缩空气为动力源的钻机钻孔工作机构的推进装置。
背景技术：
我国煤矿钻探瓦斯和水的抽、排孔的主要设备为50年代研制的ZLJ系列煤矿用机 械立轴式的坑道钻机和80年代研发的ZDY系列煤矿用动力头式全液压钻机，两种钻机的钻 孔推进机构均采用油缸实现钻机的进给。采用油缸进给方式的特点是可以通过控制工作介 质的压力，控制给进力的大小，但是采用油缸进给的进给行程较小，一般在400-700mm，推进 行程小，效率低下。地质勘探钻机系列采用油缸与滑轮、绳索的组合结构解决单一使用油缸行程小的 问题。某些勘探钻机以及煤矿钻车、锚杆钻机类设备采用链轮与链条传动解决进给问题。但 是这些解决方案具有结构复杂，进给精度不高，容易损坏等缺点。
实用新型内容本实用新型需要解决的技术问题是提供一种工作效率高、进给准确，使用安全动 力源的钻机工作机构的推进装置。为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是一种煤矿用钻机工作机构的推进装置，包括导轨、齿条、以气动马达为动力源的减 速机构，减速机构和气动马达连接，齿条设置在导轨内，减速机构的输出齿轮轴与导轨内的 齿条啮合，减速机构和气动钻机固定连接在一起，减速机构通过齿轮齿条的啮合作用带动 气动钻机在导轨上前后移动实现进给或者退钻。本实用新型的进一步改进在于所述导轨后端设置有限位块，此限位块固定在导 轨的后端，防止减速机构和气动钻机等退出导轨外而发生脱轨事故。导轨前部也设置有限 位块，此限位块固定在导轨的某一处，防止减速机构和气动钻机过于靠前而撞到导轨前端 的定向卡盘等。导轨前端还设置有为钻杆提供支撑和定位的定向卡盘。本实用新型及上述技术方案的进一步改进在于所述导轨后端的限位块为弹性限 位块。本实用新型的进一步改进在于所述导轨主要包括两条槽钢，在两条槽钢之间固 定连接有托板，齿条顺向设置在两槽钢之间的托板上。上述技术方案的进一步改进在于所述导轨的下面设置有与钻车的悬臂连接的连 接架，连接架与悬臂的万向旋转器连接。本实用新型的进一步改进在于所述减速机构包括安装在减速机构壳体内的一级 被动齿轮、蜗杆、蜗轮和齿轮轴，一级被动齿轮由气动马达的输出轴带动，一级被动齿轮上 连接蜗杆，蜗杆与蜗轮啮合，蜗轮上连接与齿条啮合的齿轮轴。上述技术方案的进一步改进在于所述减速机构和气动马达的壳体连接成一体。[0013]本实用新型的进一步改进在于减速机构和气动钻机安装在导向台上，导向台设 置在导轨上，导向台可以沿导轨移动。气动马达将动力传递给一级被动齿轮，一级被动齿轮 带动蜗杆，蜗杆与蜗轮啮合，蜗轮与齿轮轴连接，齿轮轴再与导轨中的齿条啮合，实现导向 台的进给和后退。所述导轨、齿条、以气动马达为动力源的减速机构为一套或两套。 由于采用了上述技术方案，本实用新型所取得的技术进步在于本实用新型应用于煤矿、地质钻探等行业领域的钻孔工作中，其推进装置的设置， 能够准确地控制钻机进给的行程；并且本实用新型使气动钻机在前后行程上远大于液压推 进装置的行程。导轨内齿条与减速机构齿轮轴啮合，可以为钻机在进给过程中获得较大的 行程提供了保证，有效地提高了钻孔工作的效率。气动马达、减速机构作为一体化设计，并 安装在导向台上，可以有效地保证整个推进装置的整体移动；导轨的后端的弹性限位块的 设置，可以防止减速机构、气动钻机等在后退时退出导轨外而造成脱轨事故的发生，并对工 作机构进行缓冲，防止发生硬碰撞；导轨前部设置的限位块固定在导轨的某一处，防止工作 机构和气动钻机在行进过程中过于靠前而撞到导轨前端的定向卡盘。导轨与钻车悬臂的连 接处设置有连接架，可以方便地进行组合使用，导轨通过连接架连接在悬臂的万向旋转器 上，使得钻机可以上下、左右移动，以调整钻机的开孔位置和打孔角度，大大提高了气动钻 机的工作效率。本实用新型所述导轨、齿条、以气动马达为动力源的减速机构可以设置为一套，也 可以设置为两套，两套推进机构组合使用时可以提升钻机的进给力。本实用新型以压缩空气作为动力源，消除煤矿井下用电带来的安全隐患，特别适 用于高瓦斯煤矿使用，配合无极变速的控制装置，实现钻车等设备的回转、推进速度的较大 范围控制，适应不同的地质条件以及工作性能要求。
图1是本实用新型的结构简图；图2是图1中的导轨截面示意图；图3是本实用新型的减速机构的结构示意图。其中1.钻车的悬臂，2.万向旋转器，3.定向卡盘，4.限位块，5.气动钻机，6.减 速机构，7.导轨，8.限位块，9.齿条，10.蜗杆，11.齿轮轴，12.蜗轮，13. —级被动齿轮， 14.槽钢，15.托板，16.螺栓，17.气动马达，18.导向台，19.连接架，20.输出轴。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步详细说明图1为一种煤矿用钻机工作机构的推进装置的结构简图，包括导轨7、齿条9、以气 动马达17为动力源的减速机构6 ；齿条9设置在导轨7内，减速机构6和气动马达17连接， 减速机构6的输出齿轮轴11与导轨内的齿条9啮合，减速机构6和气动钻机5固定连接在 导向台18上，导向台18位于导轨7上。气动马达17产生进给力通过减速机构减速后，减 速机构通过齿轮与齿条的啮合作用带动气动钻机在导轨上前后移动实现较大行程的进给 或者退钻。[0025]导轨的示意图如图2。导轨7主要包括两条槽钢14，在两条槽钢之间固定连接有 托板15，齿条9顺向设置在两槽钢之间的托板15上；托板15上设置有连接导轨7的螺栓 16 ；导轨的下面设置有与钻车的悬臂1连接的连接架19，连接架与悬臂的万向旋转器2连 接。导轨7后端设置具有弹性的限位块8，此限位块固定在导轨的后端，防止减速机构、气动 钻机、导向台等退出导轨外而发生脱轨事故；导轨前端设置有为气动钻机的钻杆提供支撑 和定位的定向卡盘3 ；导轨的前部还设置有限位块4，此限位块可以防止减速机构和气动钻 机过于靠前而撞到导轨前端的定向卡盘3。本实用新型可以实现钻机的上下、左右以及前后 各个方位的钻探工作。减速机构6包括安装在减速机构壳体内的一级被动齿轮13、蜗杆10、蜗轮12和输出齿轮轴11 ；如图3所示。气动马达的输出轴20与一级被动齿轮啮合，一级被动齿轮13安 装在蜗杆10的一端，蜗杆10通过两轴承安装在减速机构6内。蜗杆与蜗轮配合，蜗轮上连 接与齿条啮合的齿轮轴。减速机构与气动马达的壳体连接成一体，它们与气动钻机同时固 定安装在一块导向台18上，它们一起沿导轨前后移动。本实用新型的另一种结构为导轨、齿条、以气动马达为动力源的减速机构为两 套；两套导轨、齿条并列平行设置，每条导轨上设有一套与齿条啮合的减速机构及气动马 达，两套减速机构、气动马达和气动钻机一起安装在一个导向台上。气动钻机在正常工作时，根据需要钻孔的方位，首先对钻车的悬臂进行上下左右 的调节，使气动钻机的钻杆找准位置；然后启动气动马达17，气动马达将动力传输给减速 机构，其输出轴上的齿轮带动减速机构的一级被动齿轮13转动，一级被动齿轮带动蜗杆， 蜗轮在蜗杆的配合下带动减速机构的输出齿轮轴进行转动，输出齿轮轴再与导轨中的齿条 啮合，从而实现整个导向台的进给。
权利要求一种煤矿用钻机工作机构的推进装置，其特征在于包括导轨(7)、齿条(9)、以气动马达(17)为动力源的减速机构(6)，齿条(9)设置在导轨(7)内，减速机构的输出齿轮轴(11)与导轨(7)内的齿条(9)配合，减速机构(6)和气动钻机(5)固定连接在一起。
2.根据权利要求1所述的煤矿用钻机工作机构的推进装置，其特征在于所述导轨(7) 后端和前部设置有限位块(8、4)，导轨(7)前端还设置有为钻杆提供支撑和定位的定向卡 盘(3)。
3.根据权利要求2所述的煤矿用钻机工作机构的推进装置，其特征在于所述导轨(7) 后端的限位块(8)为弹性限位块。
4.根据权利要求1或者2所述的煤矿用钻机工作机构的推进装置，其特征在于所述 导轨(7)主要包括两条槽钢(14)，在两条槽钢(14)之间固定连接有托板(15)，齿条(9)顺 向设置在两槽钢(14)之间的托板(15)上。
5.根据权利要求4所述的煤矿用钻机工作机构的推进装置，其特征在于所述导轨(7) 的下面设置有与钻车的悬臂(1)连接的连接架(19)。
6.根据权利要求1所述的煤矿用钻机工作机构的推进装置，其特征在于所述减速机 构(6)包括安装在减速机构壳体内的一级被动齿轮(13)、蜗杆(10)、蜗轮(12)和齿轮轴 (11)，一级被动齿轮(13)由气动马达(17)的输出轴(20)带动，一级被动齿轮(13)上连接 蜗杆(10)，蜗杆(10)与蜗轮(12)啮合，蜗轮(12)上设置有与齿条(9)啮合的齿轮轴(11)。
7.根据权利要求6所述的煤矿用钻机工作机构的推进装置，其特征在于所述减速机 构(6)和气动马达(17)的壳体连接成一体。
8.根据权利要求1所述的煤矿用钻机工作机构的推进装置，其特征在于所述减速机 构(6)和气动钻机(5)安装在导向台(18)上，导向台(18)设置在导轨(7)上。
9.根据权利要求1或者8所述的煤矿用钻机工作机构的推进装置，其特征在于所述 导轨(7)、齿条(9)、以气动马达(17)为动力源的减速机构(6)为一套或者两套。
专利摘要本实用新型公开了一种煤矿用钻机工作机构的推进装置，包括导轨、齿条、以气动马达为动力源的减速机构，齿条设置在导轨内，减速机构的输出齿轮轴上的齿轮与导轨内的齿条配合，减速机构和气动钻机固定连接在一起。本实用新型可以实现精确的钻进，并且可以使钻机具有较大的行程，大大提高钻探工作的效率，本实用新型以压缩空气作为动力源，可以消除煤矿井下用电带来的安全隐患，配合无级变速的控制装置，还可以实现钻车等设备的回转、推进速度在较大范围控制，适应不同的地质条件以及工作性能要求。
文档编号E21B19/083GK201598989SQ20102004600
公开日2010年10月6日 申请日期2010年1月5日 优先权日2010年1月5日
发明者陈立波 申请人:石家庄中煤装备制造有限公司