一种底板防冲架柱钻机的制作方法

本发明属于钻机技术领域，涉及一种底板防冲架柱钻机

背景技术

锚杆钻机在一些地方又称为锚固钻机，是煤矿巷道锚杆支护工作中的钻孔工具。其在改善支护效果、降低支护成本、加快成巷速度、减少辅助运输量、减轻劳动强度、提高巷道断面利用率等方面有着十分突出的优越性。锚杆钻机是锚杆支护的关键设备，它影响着锚杆支护的质量——锚杆孔的方位、深度、孔径的准确性以及锚杆安装质量，又涉及操作者的人身安全、劳动强度与作业条件等，现有技术中的锚杆钻机通常仅能够满足向下钻孔或向顶部钻孔，而对于一些向下钻孔的需求如在底板进行放冲则无法满足，因此现有技术中存在着没有一种能够满足底板放冲需求的钻机的技术问题。

技术实现要素：

本发明提出一种底板防冲架柱钻机，解决了现有技术中存在着没有一种能够满足底板放冲需求的钻机的技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种底板防冲架柱钻机，包括旋转主机，所述旋转主机设置在主支撑轴上，所述主支撑轴下方设置有支撑架，

所述支撑架包括支撑座，所述主支撑轴设置在所述支撑座上，所述支撑架下方转动设置有伸缩支撑腿，所述伸缩支撑腿至少有三个，所述伸缩支撑腿相对低点支撑架的转轴互不共线。

作为进一步的技术方案，所述伸缩支撑腿与所述支撑架连接处设置有转动齿轮，所述转动齿轮的轴线与所述伸缩支撑腿相对所述支撑架的转动轴共线设置，所述支撑座内沿轴向滑动设置有同步轴，所述同步轴上等距设置有若干截面为齿型的齿型凸沿，所述齿型凸沿沿周向设置，且所述齿型凸沿间距与所述转动齿轮齿距相同，所述转动齿轮与所述齿型凸沿啮合。

作为进一步的技术方案，所述伸缩支撑腿包括多级伸缩气缸，所述多级伸缩气缸活塞杆与所述支撑架转动连接，所述多级伸缩气缸外缸体底部设置有用于增大与地面摩擦力的插入部。

作为进一步的技术方案，所述伸缩支撑腿还包括压片，所述压片一端与所述多级伸缩气缸活塞杆连接，所述压片另一端转动设置有同步齿轮，所述外缸体上设置有同步齿条，所述同步齿条与所述同步齿轮啮合，相邻两个所述伸缩支撑腿上的同步齿轮通过万向同步装置保持转速相同。

作为进一步的技术方案，所述万向同步装置包括伸缩杆，所述伸缩杆包括若干依次套设的伸缩套筒，相邻两个所述伸缩套筒通过滑键和沿轴向设置的键槽在周向上连接，最外侧的伸缩套筒通过万向节与所述同步齿轮连接，最内侧的伸缩套筒通过万向节与另一个所述同步齿轮连接。

作为进一步的技术方案，所述压片上还设置有簧片，所述簧片为弧形，所述簧片两端均与所述压片接触，所述压片中部通过调整螺栓拧紧在所述气缸的活塞杆上。

作为进一步的技术方案，所述多级伸缩气缸，包括外缸体，所述外缸体内部依次套设有若干内缸体，最内侧的内缸体中滑动设置有所述活塞杆，所述外缸体和所述内缸体距支撑架近端内侧均设置有用于与相邻内缸体外侧或活塞杆密封的第一密封凸沿，所述内缸体距所述支撑架远端外侧设置有用于与外侧相邻内缸体或外缸体内侧密封的第二密封凸沿，

所述内缸体和所述外缸体外侧均设置有同步齿条，同一伸缩支撑腿上的若干同步齿条互相连接，所述第二密封凸沿上设置有供内侧相邻内缸体上的同步齿条穿过缺口。

作为进一步的技术方案，所述第二密封凸沿的在轴线上的长度大于所述同步齿条的齿距。

作为进一步的技术方案，所述支撑座顶部设置有安装孔，所述主支撑轴设置在所述安装孔中，所述主支撑轴插入所述安装孔一端沿周向设置有安装槽，所述支撑座上沿径向设置有若干安装螺纹孔，所述安装螺纹孔中设置有安装螺栓，所述安装螺栓外径与所述安装槽相同，所述主支撑轴插入至所述安装孔孔底时，所述安装螺栓拧动至顶紧所述安装槽。

本发明的工作原理及有益效果为：

1、本发明中，由于需要满足向下钻孔的需求，需要将旋转主机向下设置，由于传统的立柱式架柱钻机需要较大底座以保持稳定，或底部向地面产生角度顶紧力保持稳定，由于较大底座会干涉旋转主机，向地面产生的顶紧力在钻机钻孔时又会产生影响，因此本发明采用一种新型支架，通过将旋转主机设置在主支撑轴上，并将主支撑轴设置在支撑架上，支撑架有至少三个伸缩支撑张开来实现架驻，在钻机工作进给时，多个伸缩支撑腿缩回，进而使旋转主机的高度发生变化，实现进给工作，本发明结构简单，可靠性高，接近了现有技术中架柱钻机向下方钻孔困难的技术问题。

2、本发明中，转动齿轮均与齿型凸沿啮合，在伸缩支撑腿张开时，由于啮合关系，同步轴会向下方运动，向下方运动的同步轴会带动其他转动齿轮进行转动，一方面实现了多个伸缩支撑腿同步张开，另一方面保证了多个伸缩支撑腿5张开时的转动角度相同，便于锚杆钻机的架设和以及锚杆钻机架设精度的提高。

3、伸缩支撑腿为多级伸缩气缸，由于锚杆钻机回转部可采用气马达作为动力输出，动力源为气压，因而采用多级伸缩气缸能够与回转部共用动力源，便于锚杆钻机的安装。

4、本发明中，一根伸缩支撑腿的外缸体伸出后再缩回时，由于同步齿轮与同步齿条啮合，同步齿条会带动同步齿轮转动，由于万向同步装置能够保住了两个同步齿轮的转速相同，另一根伸缩支撑腿上的同步齿轮会转动，进而通过另一根伸缩支撑腿上的同步齿条运动，时另一根伸缩支撑腿的外缸体同步缩回，当多根伸缩支撑腿均缩回时，多个同步齿轮通过转速一致互相控制多个伸缩支撑腿同步缩短，进而保证了转动主机在伸缩支撑腿缩短时能够与地面角度保持不变，在架设钻机时，可以通过将压片弯起，使同步齿轮与同步齿轮不再啮合，此时可根据地面的平整起伏程度调节两个伸缩支撑腿的长度，当两个伸缩支撑腿长度调节完毕使支撑柱水平并使主支撑轴竖直后，可松开压片，将同步齿轮与同步齿条啮合，在钻机进给多个伸缩支撑腿缩短时保持两个伸缩支撑腿同步缩短。

5、本发明中，通过伸缩杆和两个万向节实现了相邻两个同步齿轮的传动，其中伸缩杆由若干伸缩套筒组成，在多个伸缩支撑腿没有张开时，伸缩杆处于未伸长状态，当两个伸缩支撑腿张开时，伸缩杆的若干伸缩套筒伸出同时与伸缩套筒连接的万向节弯曲，一个同步齿轮转动会万向节转动，万向节带动最内侧或最外侧的伸缩套筒转动，最内侧或最外侧的伸缩套筒转动通过滑键带动最外侧或最内侧的伸缩套筒转动，进而通过另一个万向节带动另一个同步齿轮钻洞实现相邻两个同步齿轮的联动，在多个伸缩支撑腿张开后多个同步齿轮角度和距离均发生变化的情况下，通过本结构实现了多个同步齿轮的联动，设置科学合理。

6、本发明中，还可通过簧片增加压片将同步齿轮压在同步齿条上的压力，通过拧紧调整螺栓，簧片受压会两端会向下施加压力，达到效果，同时簧片均与压片接触，在伸缩支撑腿转动时，能够继续保持与压片的接触。

7、本发明中，多级伸缩气缸伸出后在缩回时，最内侧的内缸体先缩回，并带动同步齿轮转动，多个内缸体同步缩回，同时同步齿轮会在压片的带动下与该内缸体外侧的同步齿条啮合，进而继续保持两个伸缩支撑腿同步缩回，当该内缸体缩回完毕后，次级内缸体继续同步所述，进而保证了多级伸缩气缸的同步缩回，同时第一密封凸沿和第二密封凸沿保证了多级伸缩气缸的密封效果，在第二密封凸沿上开有的缺口深度与同步齿条的高度一致，进而能够为同步齿条处提供密封，防止高压气体大量泄漏。

8、本发明中，由于旋转主机向下设置，需要将旋转主机的主轴方向与主支撑轴的轴向错开，且旋转主机的方向不能与伸缩支撑腿的延伸方向重合，因而需要调整旋转主机相对于支撑座的位置关系，即对主支撑轴在支撑座的角度进行调节，本发明中，当主支撑轴插入至安装孔孔底时，安装螺纹孔与安装槽正好相对，此时可通过将安装螺栓的顶部拧入安装槽，实现防止主支撑轴脱落，同时当安装螺栓未顶紧时，可相对于支撑座转动主支撑轴，当主支撑轴的角度调节完毕后，将安装螺栓拧紧，端部顶紧在安装槽的槽底，实现对主支撑轴的安装和定位，结构简单，固定牢固，设置科学合理。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明万向同步装置结构示意图；

图3为本发明支撑座内部结构示意图；

图4为本发明伸缩支撑腿结构示意图；

图5为本发明伸缩支撑腿横截面示意图；

图中：1-旋转主机，2-主支撑轴，21-安装槽，3-支撑架，4-支撑座，41-转动齿轮，42-同步轴，43-齿型凸沿，44-安装孔，45-安装螺纹孔，46-安装螺栓，5-伸缩支撑腿，51-活塞杆，52-外缸体，53-插入部，54-压片，55-同步齿轮，56-同步齿条，57-万向同步装置，571-伸缩杆，572-伸缩套筒，573-万向节，58-水平装置，59-簧片，510-调整螺栓，511-内缸体，512-第一密封凸沿。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根据图1～图所示，

一种底板防冲架柱钻机，包括旋转主机1，旋转主机1设置在主支撑轴2上，主支撑轴2下方设置有支撑架3，

支撑架3包括支撑座4，主支撑轴2设置在支撑座4上，支撑架3下方转动设置有伸缩支撑腿5，伸缩支撑腿5至少有三个，伸缩支撑腿5相对低点支撑架3的转轴互不共线。

本实施例中，由于需要满足向下钻孔的需求，需要将旋转主机1向下设置，由于传统的立柱式架柱钻机需要较大底座以保持稳定，或底部向地面产生角度顶紧力保持稳定，由于较大底座会干涉旋转主机1，向地面产生的顶紧力在钻机钻孔时又会产生影响，因此本发明采用一种新型支架，通过将旋转主机1设置在主支撑轴2上，并将主支撑轴2设置在支撑架3上，支撑架3有至少三个伸缩支撑张开来实现架驻，在钻机工作进给时，多个伸缩支撑腿5缩回，进而使旋转主机1的高度发生变化，实现进给工作，本发明结构简单，可靠性高，接近了现有技术中架柱钻机向下方钻孔困难的技术问题。

进一步，伸缩支撑腿5与支撑架3连接处设置有转动齿轮41，转动齿轮41的轴线与伸缩支撑腿5相对支撑架3的转动轴共线设置，支撑座4内沿轴向滑动设置有同步轴42，同步轴42上等距设置有若干截面为齿型的齿型凸沿43，齿型凸沿43沿周向设置，且齿型凸沿43间距与转动齿轮41齿距相同，转动齿轮41与齿型凸沿43啮合。

本实施例中，转动齿轮41均与齿型凸沿43啮合，在伸缩支撑腿5张开时，由于啮合关系，同步轴42会向下方运动，向下方运动的同步轴42会带动其他转动齿轮41进行转动，一方面实现了多个伸缩支撑腿5同步张开，另一方面保证了多个伸缩支撑腿5张开时的转动角度相同，便于锚杆钻机的架设和以及锚杆钻机架设精度的提高。

进一步，伸缩支撑腿5包括多级伸缩气缸，多级伸缩气缸活塞杆51与支撑架3转动连接，多级伸缩气缸外缸体52底部设置有用于增大与地面摩擦力的插入部53。

伸缩支撑腿5为多级伸缩气缸，由于锚杆钻机回转部可采用气马达作为动力输出，动力源为气压，因而采用多级伸缩气缸能够与回转部共用动力源，便于锚杆钻机的安装。

进一步，伸缩支撑腿5还包括压片54，压片54一端与多级伸缩气缸活塞杆51连接，压片54另一端转动设置有同步齿轮55，外缸体52上设置有同步齿条56，同步齿条56与同步齿轮55啮合，相邻两个伸缩支撑腿5上的同步齿轮55通过万向同步装置57保持转速相同。

本实施例中，一根伸缩支撑腿5的外缸体52伸出后再缩回时，由于同步齿轮55与同步齿条56啮合，同步齿条56会带动同步齿轮55转动，由于万向同步装置57能够保住了两个同步齿轮55的转速相同，另一根伸缩支撑腿5上的同步齿轮55会转动，进而通过另一根伸缩支撑腿5上的同步齿条56运动，时另一根伸缩支撑腿5的外缸体52同步缩回，当多根伸缩支撑腿5均缩回时，多个同步齿轮55通过转速一致互相控制多个伸缩支撑腿5同步缩短，进而保证了转动主机在伸缩支撑腿5缩短时能够与地面角度保持不变，在架设钻机时，可以通过将压片54弯起，使同步齿轮55与同步齿轮55不再啮合，此时可根据地面的平整起伏程度调节两个伸缩支撑腿5的长度，当两个伸缩支撑腿5长度调节完毕使支撑柱水平并使主支撑轴2竖直后，可松开压片54，将同步齿轮55与同步齿条56啮合，在钻机进给多个伸缩支撑腿5缩短时保持两个伸缩支撑腿5同步缩短。

进一步，万向同步装置57包括伸缩杆571，伸缩杆571包括若干依次套设的伸缩套筒572，相邻两个伸缩套筒572通过滑键和沿轴向设置的键槽在周向上连接，最外侧的伸缩套筒572通过万向节573与同步齿轮55连接，最内侧的伸缩套筒572通过万向节573与另一个同步齿轮55连接。

本实施例中，通过伸缩杆571和两个万向节573实现了相邻两个同步齿轮55的传动，其中伸缩杆571由若干伸缩套筒572组成，在多个伸缩支撑腿5没有张开时，伸缩杆571处于未伸长状态，当两个伸缩支撑腿5张开时，伸缩杆571的若干伸缩套筒572伸出同时与伸缩套筒572连接的万向节573弯曲，一个同步齿轮55转动会万向节573转动，万向节573带动最内侧或最外侧的伸缩套筒572转动，最内侧或最外侧的伸缩套筒572转动通过滑键带动最外侧或最内侧的伸缩套筒572转动，进而通过另一个万向节573带动另一个同步齿轮55钻洞实现相邻两个同步齿轮55的联动，在多个伸缩支撑腿5张开后多个同步齿轮55角度和距离均发生变化的情况下，通过本结构实现了多个同步齿轮55的联动，设置科学合理。

作为进一步的技术方案，最外侧的伸缩套筒572上还设置有用于检测伸缩套筒572是否水平的水平装置58。

本实施例中，在架设锚杆钻机时，由于伸缩杆571两端距支撑座4的竖直距离保持相等，可通过观察水平装置58，判断伸缩杆571是否水平，不水平时可通过弯起压片54，调整伸缩支撑腿5的长度来进行调整。

作为进一步的技术方案，水平装置58为水平珠。

进一步，压片54上还设置有簧片59，簧片59为弧形，簧片59两端均与压片54接触，压片54中部通过调整螺栓510拧紧在气缸的活塞杆51上。

本实施例中，还可通过簧片59增加压片54将同步齿轮55压在同步齿条56上的压力，通过拧紧调整螺栓510，簧片59受压会两端会向下施加压力，达到效果，同时簧片59均与压片54接触，在伸缩支撑腿5转动时，能够继续保持与压片54的接触。

进一步，多级伸缩气缸，包括外缸体52，外缸体52内部依次套设有若干内缸体511，最内侧的内缸体511中滑动设置有活塞杆51，外缸体52和内缸体511距支撑架3近端内侧均设置有用于与相邻内缸体511外侧或活塞杆51密封的第一密封凸沿512，内缸体511距支撑架3远端外侧设置有用于与外侧相邻内缸体511或外缸体52内侧密封的第二密封凸沿43，

内缸体511和外缸体52外侧均设置有同步齿条56，同一伸缩支撑腿5上的若干同步齿条56互相连接，第二密封凸沿43上设置有供内侧相邻内缸体511上的同步齿条56穿过缺口。

本实施例中，多级伸缩气缸伸出后在缩回时，最内侧的内缸体511先缩回，并带动同步齿轮55转动，多个内缸体511同步缩回，同时同步齿轮55会在压片54的带动下与该内缸体511外侧的同步齿条56啮合，进而继续保持两个伸缩支撑腿5同步缩回，当该内缸体511缩回完毕后，次级内缸体511继续同步，进而保证了多级伸缩气缸的同步缩回，同时第一密封凸沿512和第二密封凸沿43保证了多级伸缩气缸的密封效果，在第二密封凸沿43上开有的缺口深度与同步齿条56的高度一致，进而能够为同步齿条56处提供密封，防止高压气体大量泄漏。

作为进一步的技术方案，第二密封凸沿43的在轴线上的长度大于同步齿条56的齿距。

本实施例中，第二密封凸沿43的在轴线上的长度大于同步齿条56的齿距保证了同步齿轮55在伸出的过程中，始终能够有一个齿位于第二密封凸沿43内，进而达到了多级伸缩气缸与外界的隔绝作用，提高了密封效果。

作为进一步的技术方案，支撑座4顶部设置有安装孔44，主支撑轴2设置在安装孔44中，主支撑轴2插入安装孔44一端沿周向设置有安装槽21，支撑座4上沿径向设置有若干安装螺纹孔45，安装螺纹孔45中设置有安装螺栓46，安装螺栓46外径与安装槽21相同，主支撑轴2插入至安装孔44孔底时，安装螺栓46拧动至顶紧安装槽21。

本实施例中，由于旋转主机1向下设置，需要将旋转主机1的主轴方向与主支撑轴2的轴向错开，且旋转主机1的方向不能与伸缩支撑腿5的延伸方向重合，因而需要调整旋转主机1相对于支撑座4的位置关系，即对主支撑轴2在支撑座4的角度进行调节，本实施例中，当主支撑轴2插入至安装孔44孔底时，安装螺纹孔45与安装槽21正好相对，此时可通过将安装螺栓46的顶部拧入安装槽21，实现防止主支撑轴2脱落，同时当安装螺栓46未顶紧时，可相对于支撑座4转动主支撑轴2，当主支撑轴2的角度调节完毕后，将安装螺栓46拧紧，端部顶紧在安装槽21的槽底，实现对主支撑轴2的安装和定位，结构简单，固定牢固，设置科学合理。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。