一种钻机用封孔管顶入装置的制作方法

本实用新型属于煤矿封孔技术领域，涉及一种钻机用封孔管顶入装置。

背景技术：

为了保证煤矿井下煤层安全开采，在正常开采前，需要在煤层中布置一定的钻孔，并将封孔管下入钻孔中，用于煤矿井下抽放瓦斯、正压通风、负压通风、供水排水和喷浆等。

公告号为cn104948129b的专利公开了一种封孔管下入装置，图1所示为该封孔管下入装置的组装结构示意图，其包括下管器1和夹持器卡瓦2，设置在钻机3上，钻机3包括卡盘4以及与卡盘4相对设置的夹持器5。图2所示为下管器1的结构示意图，下管器1包括夹管器11和固定盘12，夹管器11包括多个夹管条110。

该封孔管下入装置存在以下不足：

(1)安装过程复杂。需要先将下管器1安装在卡盘4上，将夹持器卡瓦2安装在夹持器5的卡瓦座上，再将封孔管6穿过第一夹管孔111和第二夹管孔；如该专利文件中所述，封孔管6外径与钻机本身使用的钻杆不同，因此每次下管前都要重新安装下管器1，并将钻机原有卡瓦更换为适合封孔管6外径的卡瓦。封孔管6下放完成后又需要拆下下管器1，更换卡瓦。

(2)工作过程复杂，对钻机装置依赖性强。一方面，通过卡盘4的卡瓦向内收缩或者向外张开，使夹管条110夹紧或者松开封孔管6；另一方面，通过夹持器5的卡瓦座向内或者向外移动，带动夹持器卡瓦2夹紧或者松开封孔管6。下管过程中需要对钻机多次操作，才能完成下管作业。

(3)无法对距离钻机较远的孔口下管。

(4)适用封孔管6的直径单一。由于封孔管6是由第一夹管孔111的内径与第二夹管孔的外径所固定，因而该封孔管下入装置仅可适用于唯一外径的封孔管6。要应用于其他外径封孔管6，必须更换不同直径的下管器1和夹持器卡瓦2。

(5)角度调节困难，难以对齐孔口。由该封孔管下入装置的工作原理可知，当封孔管6与孔口未对齐时，只能依靠钻机相关结构进行角度调节，其自身并不具备调节功能。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种操作简便、可长距下管、灵活调节角度，以及能适用不同直径规格封孔管的钻机用封孔管顶入装置，以解决现有封孔管下入装置存在的不足。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种钻机用封孔管顶入装置，包括水平设置的底板、底面固定在底板上的耳座，以及尾部可拆卸铰接在耳座上的顶杆；所述耳座底面上固定有上端面设有u型槽的支撑座，所述支撑座的u型槽内放置支撑杆，所述顶杆中部沿径向贯穿插装有连接杆，所述支撑杆和连接杆之间对称且可拆卸连接有一对气弹簧，所述顶杆头部可拆卸连接有带有锥形结构的顶杆头。

进一步，所述顶杆和顶杆头之间可拆卸加接有至少一个加长杆。

进一步，所述底板与钻机动力头连接。

进一步，所述耳座的底面通过螺钉固定在底板上。

进一步，所述支撑座焊接在耳座的底面上。

进一步，所述耳座与顶杆的铰接位置插装有销轴。

进一步，所述顶杆的头部与顶杆头的尾部内外插接，并通过在连接位置径向贯穿插装的螺栓以及螺母固定。

进一步，所述连接杆包括杆体和螺纹连接在杆体两端的两个接头；所述接头沿轴向依次设有螺母连接段、气弹簧连接段、气弹簧限位段和杆体连接段。

进一步，所述气弹簧的两端均设有挂孔，所述两个接头的气弹簧连接段分别插入气弹簧一端的挂孔内，并在接头的螺母连接段旋上螺母以锁紧气弹簧一端；所述支撑杆的两端设有外螺纹，支撑杆的两端分别插入气弹簧另一端的挂孔内，并在支撑杆的外螺纹上旋上螺母以锁紧气弹簧另一端。

进一步，所述加长杆与顶杆、加长杆与顶杆头、加长杆之间内外插接，并通过在连接位置径向贯穿插装的螺栓以及螺母固定。

本实用新型的有益效果在于：

(1)本实用新型公开的钻机用封孔管顶入装置，只需要插拔销轴，放置或移开支撑杆，即可快速完成安装或拆卸；加长杆的加装也采用快速插接方式，且松开螺栓螺母即可快速拆下；只需要操控钻机动力头进退即可将封孔管顶入钻孔内。从安装和使用环节大幅提高了工作效率。

(2)本实用新型公开的钻机用封孔管顶入装置，当钻机离孔口较远时，可快速加接适当数量的加长杆，延长工作距离。

(3)本实用新型公开的钻机用封孔管顶入装置，顶杆头的锥形结构可使其适应不同直径的封孔管下入作业，提高了便捷性与多用性。

(4)本实用新型公开的钻机用封孔管顶入装置，具备角度调节功能，通过控制气弹簧调整顶杆与底板的夹角，灵便地使顶杆头对准钻孔孔口。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，本实用新型提供如下附图进行说明：

图1为现有技术封孔管下入装置的组装结构示意图；

图2为现有技术封孔管下入装置中下管器的结构示意图；

图3为本实用新型提供的一种钻机用封孔管顶入装置的正视图；

图4为图3的俯视图；

图5为图4中气弹簧与连接杆的安装位置的局部剖视图a-a；

图6为接头的结构示意图；

图7为本实用新型提供的一种钻机用封孔管顶入装置的安装示意图；

图8为加长杆的安装示意图；

图9为加长杆的结构示意图。

附图标记：

图1～图2现有技术的附图标记：下管器1、夹持器卡瓦2、钻机3、卡盘4、夹持器5、封孔管6、夹管器11、固定盘12、夹管条110、第一夹管孔111、通孔121。

图3～图9本实用新型的附图标记：底板10、耳座20、支撑座30、支撑杆40、顶杆50、顶杆头60、连接杆70、杆体71、接头72、螺母连接段721、气弹簧连接段722、气弹簧限位段723、杆体连接段724、气弹簧80、销轴90、加长杆100、钻机动力头110。

具体实施方式

下面将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。

鉴于现有技术封孔管下入装置存在的不足，本实施例提供一种钻机用封孔管顶入装置。如图3和图4所示，本顶入装置包括水平设置的底板10、底面固定在底板10上的耳座20，以及尾部可拆卸铰接在耳座20上的顶杆50；所述耳座20底面上固定有上端面设有u型槽的支撑座30，所述支撑座30的u型槽内放置支撑杆40，所述顶杆50中部沿径向贯穿插装有连接杆70，所述支撑杆40和连接杆70之间对称且可拆卸连接有一对气弹簧80，所述顶杆50头部可拆卸连接有带有锥形结构的顶杆头60。

具体的，所述底板10上设有与耳座20底面上的四个光孔相对应的螺纹孔，通过螺钉将耳座20固定在底板10上，完成耳座20的安装。所述支撑座30焊接在耳座20的底面上。所述顶杆50的尾部设有与耳座20的双耳上的通孔相对应的铰接孔。所述顶杆50的头部沿轴向插进顶杆头60的尾部，且沿径向设有相对应的通孔，该通孔内插入螺栓，并旋上螺母直至压紧顶杆50的外周面，完成顶杆50与顶杆头60的装配。

如图5和图6所示，所述连接杆70包括一杆体71和两接头72，所述杆体71为中空圆柱结构，杆体71的两端设有内螺纹；所述接头72沿轴向依次设有螺母连接段721、气弹簧连接段722、气弹簧限位段723和杆体连接段724，其中，螺母连接段721外周面上设有与螺母相配合的外螺纹，杆体连接段724上设有与杆体71的内螺纹相配合的外螺纹。所述顶杆50的中部沿径向设有连接孔，将杆体71一端与一接头72螺纹连接，另一端穿插进顶杆50中部的连接孔内，并螺纹连接上另一接头72。两个接头72的气弹簧连接段722分别插入气弹簧80一端设置的挂孔内，并在接头72的螺母连接段721上旋上螺母以锁紧气弹簧80一端；所述支撑杆40的两端设有外螺纹，支撑杆40的两端分别插入气弹簧80另一端设置的挂孔内，并在支撑杆40的外螺纹上旋上螺母以锁紧气弹簧80另一端。完成顶杆50与连接杆70，以及气弹簧80与连接杆70、支撑杆40的连接。

如图7所示，当需要使用本装置进行下管作业时，具体工作过程如下：

(1)将底板10与钻机动力头110连接，通过销轴90将顶杆50和耳座20铰接，将支撑杆40放置在支撑座30的u型槽内，从而将整个顶入装置安装在钻机上。控制气弹簧80调整顶杆50与底板10的夹角，使顶杆50头正对钻孔孔口，将顶杆头60的头部插进封孔管；

(2)操作钻机动力头110驱动本顶入装置向前移动，将封孔管顶入钻孔中；

(3)待第一根封孔管即将完全顶入时，钻机动力头110回撤，带动本顶入装置后撤，接上第二根封孔管，重复动作(2)，直至完成下管。

(4)待下管完成后，钻机动力头110停止，取下销轴90和支撑杆40，即可将顶杆50和气弹簧80拆下。

如图8和图9所示，当钻机离孔口较远时，根据需要，可以在顶杆50和顶杆头60之间加装适当数量的加长杆100。顶杆50的头部插入加长杆100的尾部，加长杆100的头部可以插进相邻加长杆100的尾部，也可以插入顶杆头60的尾部，并且，加长杆100的头部和尾部沿径向设有通孔，以径向贯穿插装的螺栓以及螺母实现固定。通过调整加长杆100的数量，使本顶入装置可长距作业，适用于钻机与孔口距离不等的情况。

本实施例中，通过插装或拔下销轴，以及在支撑座30的u型槽内放入支撑杆40或拿开支撑杆40，即可实现快速安装或拆卸；通过内外插接式安装的方式即可快速加装加长杆100；通过钻机动力头110驱动本顶入装置进退，即可完成下管作业。因此，大大提高了施工效率。

本实施例中，顶杆头60的锥形结构可与不同直径的封孔管相适配，降低对封孔管直径的限制，提高了本顶入装置的效用性。

本实施例中，气弹簧80具有自锁功能，通过阀门的开启和关闭控制气弹簧80的行程，使行程停在任意位置，进而调节气弹簧80活塞杆的收缩，实现顶杆50与底板10之间夹角角度的灵活调整。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。