專利名稱：立井施工用全液壓傘鉆的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于立井施工用鑿巖機械，具體的涉及采用全液壓驅(qū)動的立井施工 用全液壓傘鉆
背景技術(shù)：
隨著煤礦等礦井的建井技術(shù)的發(fā)展和機械化程度的提高，現(xiàn)有的立井施工過 程中已經(jīng)采用立井用鑿巖機械代替手工鑿巖和半機械施工設(shè)備。目前豎井施工 用傘鉆己經(jīng)成為建井施工穿鑿豎井的專用設(shè)備，其具有適用井直徑范圍大，操 作靈活、定位精確、安全可靠的優(yōu)點?，F(xiàn)有的豎井施工用傘鉆多以壓縮空氣為 動力，采用液壓傳動，并配置高效的氣動鑿巖機，以實現(xiàn)長推進行程，可使鉆 鑿炮孔精度和效率相應(yīng)提高。但該類豎井施工用傘鉆需要配置高效空壓機和液 壓系統(tǒng)，以提供傘鉆運作所需的動力，該類豎井施工用傘鉆不僅會增加其自重， 還會因為氣動而造成嚴(yán)重的粉塵和噪音污染，并且需要較為苛刻的動力傳輸系 統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，能夠提高施工效率，沖擊功率大的立井施 工用全液壓傘鉆，其可使用于各種硬巖施工，降低能耗，并減少空壓機的購置 費用，避免了粉塵污染，并有效降低噪音，改善工作環(huán)境。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下 一種立井施工用全液壓傘鉆，包括一傘型鉆架，其特征在于所述全液壓傘 鉆包括支撐機構(gòu)、調(diào)高機構(gòu)、補償機構(gòu)、推進機構(gòu)和動臂機構(gòu)，所述支撐機構(gòu) 設(shè)置在傘型鉆架的上部周緣，所述傘型鉆架通過調(diào)高機構(gòu)連接設(shè)置一頂柱，所 述支撐機構(gòu)、調(diào)高機構(gòu)、補償機構(gòu)、推進機構(gòu)和動臂機構(gòu)均與一液壓站動力連接和驅(qū)動。
具體地講，所述調(diào)高機構(gòu)包括調(diào)高油缸和頂柱，頂柱連接調(diào)高油缸，調(diào)高 油缸的上部連接設(shè)置傘型鉆架的中部。
所述支撐機構(gòu)包括連接設(shè)置于傘型鉆架上部周邊的液壓油缸支撐臂，該液 壓油缸支撐臂的一端與傘型鉆架鉸接，且該傘型鉆架設(shè)置調(diào)節(jié)油缸，調(diào)節(jié)油缸 的另一端連接液壓油缸支撐臂用于調(diào)節(jié)液壓油缸支撐臂的支撐角度。
所述液壓油缸支撐臂為環(huán)繞徑向設(shè)置的四組支撐臂，所述各液壓油缸支撐 臂對稱設(shè)置。
所述頂柱的周邊均勻分布多組動臂機構(gòu)，每組動臂機構(gòu)包括動臂、動臂油 缸、傾斜油缸，動臂和動臂油缸的一端均鉸接連接傘型鉆架，該動臂油缸的另 一端連接動臂，動臂油缸的伸縮使得動臂以動臂的鉸接部位為圓心上下運動； 所述動臂上連接設(shè)置傾斜油缸。
所述推動機構(gòu)鉸接在動臂和傾斜油缸的另一端，該推動機構(gòu)包括導(dǎo)軌、扶 釬器、推進油缸和液壓鑿巖機，推進油缸裝設(shè)在所述導(dǎo)軌的中部，推進油缸的 活塞桿固定在導(dǎo)軌上端，推進油缸的缸筒上下移動并通過一鋼絲繩帶動固定于 油缸上設(shè)置的一導(dǎo)向滑輪上，所述缸筒的上下滑動使液壓鑿巖機沿導(dǎo)軌上下滑 動，所述傾斜油缸控制推動機構(gòu)在工作時垂直設(shè)置。
所述動臂機構(gòu)和推動機構(gòu)均為均勻的布置在頂柱周圍的6組，每組動臂機 構(gòu)連接設(shè)置一組推動機構(gòu)。
所述液壓站通過液壓管路和多路換向閥輸出動力，其中一組液壓管路分別 向支撐機構(gòu)、調(diào)高機構(gòu)、補償機構(gòu)和推進機構(gòu)和動臂機構(gòu)提供液壓動力，另外 一組液壓管路分別向多個推動機構(gòu)上設(shè)置的鑿巖機提供液壓沖擊動力，最后一 組液壓管路分別向推動機構(gòu)上設(shè)置的鑿巖機的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)提供液壓動力。
所述補償機構(gòu)設(shè)置于所述傘型鉆架上，在動臂機構(gòu)的動臂抬高后對傘型鉆 架的高度進行補償。
所述全液壓傘鉆還進一步包括排渣機構(gòu)和分油機構(gòu)，所述排渣機構(gòu)包括水 泵、水管、閥門和分水器，該排渣機構(gòu)設(shè)置于所述推動機構(gòu)上；
所述分油機構(gòu)包括兩組分油器，該兩組分油器分別從液壓站引出兩組分油支
路該立井施工用全液壓傘鉆采用全液壓動力，相較于現(xiàn)有風(fēng)動傘形鉆架頂部 必須設(shè)置液壓油箱、中心風(fēng)馬達、液壓動力系統(tǒng)及分風(fēng)器的設(shè)計，其頂部較為
簡單?，F(xiàn)有的氣動傘形鉆架通常使用2臺40m3壓風(fēng)機作為動力，電機功率為 500KW，而該全液壓傘鉆采用電機功率為IIOKW的液壓站作為動力，風(fēng)動鑿巖機 鑿速是0.5-lm/min，而液壓鑿巖機的鑿速是1-3m/min，其工作效率是風(fēng)動鑿巖 機的2-3倍，能耗卻只有風(fēng)動鑿巖機的1〃不到。
在液壓鑿巖機回轉(zhuǎn)性能中，轉(zhuǎn)速是一重要參數(shù)，它影響沖擊破碎每次破巖 量的大小，又影響"回轉(zhuǎn)扭切"破巖量的大小，從而使鑿速發(fā)生變化。液壓鑿 巖機的回轉(zhuǎn)機構(gòu)獨立于沖擊機構(gòu)，它的性能參數(shù)對鑿孔速度的影響，主要是因 為可以使推進力變化。液壓鑿巖機的扭矩比風(fēng)動鑿巖機的扭矩大，沖擊性能參 數(shù)與鑿巖推進力不變時，液壓鑿巖機在最佳轉(zhuǎn)速下有最佳鑿孔速度，并且轉(zhuǎn)矩 隨轉(zhuǎn)速的提高而提高。另外，液壓鑿巖機與風(fēng)動鑿巖機的沖擊能接近，轉(zhuǎn)釬速 度與鑿巖推進力不變時，實際輸出轉(zhuǎn)矩受沖擊能影響不大。
同氣動鑿巖機相比，液壓鑿巖機沒有排氣噪聲。液壓鑿巖機產(chǎn)生的噪聲聲壓 級大大低于氣動鑿巖機，氣動鑿巖機lm距離的聲壓級110db(a)以上。液壓鑿巖 機的噪聲源主要有沖擊機構(gòu)產(chǎn)生的噪聲、回轉(zhuǎn)機構(gòu)產(chǎn)生的噪聲和釬頭破碎巖石 產(chǎn)生的噪聲。沖擊機構(gòu)產(chǎn)生的噪聲有沖擊活塞與釬尾封閉空間產(chǎn)生的噴注噪聲、 沖擊活塞撞擊釬具以后產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)噪聲以及因撞擊表面變形在周圍產(chǎn)生的壓力 脈沖噪聲，其中結(jié)構(gòu)噪聲是主要成分，其噪聲頻率特性與結(jié)構(gòu)振動頻率相一致。
回轉(zhuǎn)機構(gòu)噪聲由回轉(zhuǎn)機構(gòu)液壓與機械噪聲構(gòu)成，但因噪聲強度低于沖擊機構(gòu)產(chǎn) 生的噪聲，聲壓級差在10db(a)以上，所以對液壓鑿巖機總的噪聲影響不大。釬 頭破碎巖石產(chǎn)生的噪聲對液壓鑿巖機噪聲的測試影響較大，當(dāng)釬頭鑿入巖石 0.5m深以后，這一影響可以忽略不計。
該立井施工用全液壓傘鉆與液壓中心回轉(zhuǎn)抓巖機組合應(yīng)用，可以大大的減 低能耗，可以減少風(fēng)動設(shè)備的動力源空壓機、空壓機房、及其相關(guān)的配套的設(shè) 施，及其直接與間接的大量費用。
本發(fā)明的有益效果在于，該立井施工用全液壓傘鉆的結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，能夠提 高施工效率，沖擊功率大，其可使用于各種硬巖施工，降低能耗，并減少空壓 機的購置費用，避免了粉塵污染，并有效降低噪音，改善工作環(huán)境。


圖1是本發(fā)明具體實施方式
的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
如圖1所示，該立井施工用全液壓傘鉆主要由支撐機構(gòu)、調(diào)高機構(gòu)、補償 機構(gòu)、推進機構(gòu)、動臂機構(gòu)、排渣機構(gòu)、分油機構(gòu)和電器系統(tǒng)組成。支撐機構(gòu)
設(shè)置在傘型鉆架6的上部周緣，傘型鉆架通過調(diào)高機構(gòu)連接設(shè)置一頂柱，支撐 機構(gòu)、調(diào)高機構(gòu)、補償機構(gòu)、推進機構(gòu)和動臂機構(gòu)均與一液壓站動力連接和驅(qū)動。
調(diào)高機構(gòu)包括調(diào)高油缸7和頂柱4,頂柱連接調(diào)高油缸，調(diào)高油缸的上部連 接設(shè)置傘型鉆架的中部，主要是用于調(diào)整傘型鉆架的高度和穩(wěn)定傘型鉆架。
支撐機構(gòu)包括連接設(shè)置于傘型鉆架上部周邊的液壓油缸支撐臂5，該液壓油 缸支撐臂的一端與傘型鉆架鉸接，且該傘型鉆架設(shè)置調(diào)節(jié)油缸51，調(diào)節(jié)油缸的 另一端連接液壓油缸支撐臂用于調(diào)節(jié)液壓油缸支撐臂的支撐角度。液壓油缸支 撐臂為環(huán)繞徑向設(shè)置的四組支撐臂，各液壓油缸支撐臂對稱設(shè)置。調(diào)節(jié)油缸的 伸縮將液壓油缸支撐臂帶到工作位置，然后使四組液壓油缸伸長至井壁調(diào)整后， 使傘型鉆架位于井筒中心部位。
頂柱的周邊均勻分布6組動臂機構(gòu)，每組動臂機構(gòu)包括動臂3、動臂油缸 31、傾斜油缸32，動臂和動臂油缸的一端均鉸接連接傘型鉆架，該動臂油缸的 另一端連接動臂，動臂油缸的伸縮使得動臂以動臂的鉸接部位為圓心上下運動； 動臂上連接設(shè)置傾斜油缸。
6組推動機構(gòu)分別鉸接在動臂和傾斜油缸的另一端，該推動機構(gòu)包括導(dǎo)軌2、 扶釬器、推進油缸和液壓鑿巖機l，推進油缸裝設(shè)在導(dǎo)軌的中部，推進油缸的活 塞桿固定在導(dǎo)軌上端，推進油缸的缸筒上下移動并通過一鋼絲繩帶動固定于油 缸上設(shè)置的一導(dǎo)向滑輪上，缸筒的上下滑動使液壓鑿巖機沿導(dǎo)軌上下滑動，傾 斜油缸控制推動機構(gòu)在工作時垂直設(shè)置。
整機動力可由兩臺55KW電機及兩臺變量泵提供，至傘型鉆架頂部兩組分流 器分流，分流其中一分支為支撐機構(gòu)、調(diào)高機構(gòu)、補償機構(gòu)、推進機構(gòu)，動臂 機構(gòu)等提供動力，另外6分支為6部鑿巖機沖擊部分提供動力，剩余6分支為鑿巖機旋轉(zhuǎn)提供動力。傘型鉆架的支撐，調(diào)高、補償、推進、動臂、傾斜擺臂
等動作由13組多路換向閥控制。
補償機構(gòu)設(shè)置于傘型鉆架上，在動臂機構(gòu)的動臂抬高后對傘型鉆架的高度 進行補償。
排渣機構(gòu)包括水泵、水管、閥門和分水器，該排渣機構(gòu)設(shè)置于推動機構(gòu)上； 使用壓力水將鑿孔中的石渣排出，同時還起到潤滑與冷卻的作用，從而保證 鑿孔速度和減小鉆頭的磨損。
分油機構(gòu)包括兩組分油器，該兩組分油器分別從液壓站引出兩組分油支路。
電氣系統(tǒng)由隔爆磁力啟動器，隔爆檢漏繼電器等構(gòu)成。
權(quán)利要求
1.一種立井施工用全液壓傘鉆，包括一傘型鉆架，其特征在于所述全液壓傘鉆包括支撐機構(gòu)、調(diào)高機構(gòu)、補償機構(gòu)、推進機構(gòu)和動臂機構(gòu)，所述支撐機構(gòu)設(shè)置在傘型鉆架的上部周緣，所述傘型鉆架通過調(diào)高機構(gòu)連接設(shè)置一頂柱，所述支撐機構(gòu)、調(diào)高機構(gòu)、補償機構(gòu)、推進機構(gòu)和動臂機構(gòu)均與一液壓站動力連接和驅(qū)動。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的立井施工用全液壓傘鉆，其特征在于所述調(diào)高機 構(gòu)包括調(diào)高油缸和頂柱，頂柱連接調(diào)高油缸，調(diào)高油缸的上部連接設(shè)置傘型鉆 架的中部。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的立井施工用全液壓傘鉆，其特征在于所述支撐機 構(gòu)包括連接設(shè)置于傘型鉆架上部周邊的液壓油缸支撐臂，該液壓油缸支撐臂的 一端與傘型鉆架鉸接，且該傘型鉆架設(shè)置調(diào)節(jié)油缸，調(diào)節(jié)油缸的另一端連接液壓油缸支撐臂用于調(diào)節(jié)液壓油缸支撐臂的支撐角度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的立井施工用全液壓傘鉆，其特征在于所述液壓油 缸支撐臂為環(huán)繞徑向設(shè)置的四組支撐臂，所述各液壓油缸支撐臂對稱設(shè)置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的立井施工用全液壓傘鉆，其特征在于所述頂柱的 周邊均勻分布多組動臂機構(gòu)，每組動臂機構(gòu)包括動臂、動臂油缸、傾斜油缸， 動臂和動臂油缸的一端均鉸接連接傘型鉆架，該動臂油缸的另一端連接動臂，動臂油缸的伸縮使得動臂以動臂的鉸接部位為圓心上下運動；所述動臂上連接 設(shè)置傾斜油缸。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的立井施工用全液壓傘鉆，其特征在于所述推動機 構(gòu)鉸接在動臂和傾斜油缸的另一端，該推動機構(gòu)包括導(dǎo)軌、扶釬器、推進油缸 和液壓鑿巖機，推進油缸裝設(shè)在所述導(dǎo)軌的中部，推進油缸的活塞桿固定在導(dǎo) 軌上端，推進油缸的缸筒上下移動并通過一鋼絲繩帶動固定于油缸上設(shè)置的一 導(dǎo)向滑輪上，所述缸筒的上下滑動使液壓鑿巖機沿導(dǎo)軌上下滑動，所述傾斜油 缸控制推動機構(gòu)在工作時垂直設(shè)置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的所述的立井施工用全液壓傘鉆，其特征在于所述動臂機構(gòu)和推動機構(gòu)均為均勻的布置在頂柱周圍的6組，每組動臂機構(gòu)連接設(shè) 置一組推動機構(gòu)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的所述的立井施工用全液壓傘鉆，其特征在于所述 液壓站通過液壓管路和多路換向閥輸出動力，其中一組液壓管路分別向支撐機 構(gòu)、調(diào)高機構(gòu)、補償機構(gòu)和推進機構(gòu)和動臂機構(gòu)提供液壓動力，另外一組液壓 管路分別向多個推動機構(gòu)上設(shè)置的鑿巖機提供液壓沖擊動力，最后一組液壓管 路分別向推動機構(gòu)上設(shè)置的鑿巖機的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)提供液壓動力。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的所述的立井施工用全液壓傘鉆，其特征在于所述 補償機構(gòu)設(shè)置于所述傘型鉆架上，在動臂機構(gòu)的動臂抬高后對傘型鉆架的高度 進行補償。
10. 根據(jù)權(quán)利要求i所述的所述的立井施工用全液壓傘鉆，其特征在于戶;f 述全液壓傘鉆還進一步包括排渣機構(gòu)和分油機構(gòu)，所述排渣機構(gòu)包括水泵、水管、閥門和分水器，該排渣機構(gòu)設(shè)置于所述推動機構(gòu)上；所述分油機構(gòu)包括兩組分油器，該兩組分油器分別從液壓站引出兩組分油支路。
全文摘要
一種立井施工用全液壓傘鉆，包括一傘型鉆架，其特征在于所述全液壓傘鉆包括支撐機構(gòu)、調(diào)高機構(gòu)、補償機構(gòu)、推進機構(gòu)和動臂機構(gòu)，所述支撐機構(gòu)設(shè)置在傘型鉆架的上部周緣，所述傘型鉆架通過調(diào)高機構(gòu)連接設(shè)置一頂柱，所述支撐機構(gòu)、調(diào)高機構(gòu)、補償機構(gòu)、推進機構(gòu)和動臂機構(gòu)均與一液壓站動力連接和驅(qū)動。該立井施工用全液壓傘鉆結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，能夠提高施工效率，沖擊功率大，其可使用于各種硬巖施工，降低能耗，并減少空壓機的購置費用，避免了粉塵污染，并有效降低噪音，改善工作環(huán)境。
文檔編號E21B7/00GK101603410SQ200910143270
公開日2009年12月16日 申請日期2009年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月22日
發(fā)明者劉傳申, 劉增東, 慶文奎, 楊思臣, 軍 江, 程志彬, 趙宗哲, 路燦杰, 陳學(xué)偉, 馬傳銀 申請人:中煤第五建設(shè)公司第三工程處