用于液压进给结构钻机的钻孔自动计长装置及使用方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109854190A(43)申请公布日2019.06.07(21)申请号201910330374.2(22)申请日2019.04.23(71)申请人安徽理工大学地址232001安徽省淮南市田家庵区舜耕中路168号(72)发明人李传明周康窦玉林沈曦庞冬冬张国林(74)专利代理机构北京五洲洋和知识产权代理事务所(普通合伙)11387代理人刘春成刘素霞(51)Int.Cl.E21B19/086(2006.01)E21B47/04(2012.01)E21B47/13(2012.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称用于液压进给结构钻机的钻孔自动计长装置及使用方法(57)摘要本发明涉及一种用于液压进给结构钻机的钻孔自动计长装置，应用在使用推进油缸进给结构的钻机上，包括：推进量测量装置用于测量推进油缸活塞的推进量，设有第一信号输出端，用于将所测量的推进量信号输出；动力头扭矩监测装置用于监测钻机输出端传动轴的扭矩，设有第二信号输出端，将所监测的扭矩信号输出；处理器分别通过导线连接至第一信号输出端和第二信号输出端，用于收集并处理推进量测量装置的推进量信号和动力头扭矩监测装置的扭矩信号，计算钻机钻孔的进给量。本发明实现了每个钻孔计尺的自动化，使钻孔记尺更简洁、规范、真实，同时杜绝因钻孔不到位而造成的废孔现象，提高了钻孔抽放效果，为矿井的瓦斯防治做出了贡献。CN109854190ACN109854190A权利要求书1/2页1.一种用于液压进给结构钻机的钻孔自动计长装置，其特征在于，所述用于液压进给结构钻机的钻孔自动计长装置应用在使用推进油缸进给结构的钻机上，所述钻机包括有推进油缸、基板、马达和动力头，所述推进油缸固定设置，所述基板与所述推进油缸的活塞联动，所述马达固定安装在基板上，所述马达的输出轴与动力头联动，所述用于液压进给结构钻机的钻孔自动计长装置包括：推进量测量装置，所述推进量测量装置设置在推进油缸上，用于测量推进油缸活塞的推进量，所述推进量测量装置设有第一信号输出端，所述第一信号输出端用于将所测量的推进量信号输出；动力头扭矩监测装置，所述动力头扭矩监测装置设置在马达输出端的传动轴上，用于监测钻机输出端传动轴的扭矩，所述动力头扭矩监测装置设有第二信号输出端，所述第二信号输出端用于将所监测的扭矩信号输出；处理器，所述处理器分别通过导线连接至所述第一信号输出端和所述第二信号输出端，用于收集并处理所述推进量测量装置的推进量信号和所述动力头扭矩监测装置的扭矩信号，计算钻机钻孔的进给量。2.如权利要求1所述的用于液压进给结构钻机的钻孔自动计长装置，其特征在于，所述推进量测量装置包括：敏感元件，所述敏感元件呈杆状，沿轴向插入所述推进油缸，所述推进油缸的两端均设有通孔，一端用于穿过活塞杆，另一端用于穿过敏感元件，所述敏感元件与推进油缸的缸体密封固定连接，所述第一信号输出端设置在敏感元件的端部；磁环，所述磁环固定设置在推进油缸的活塞上；所述敏感元件用于在活塞运动时感应磁环所在位置，从而得到推进量信号。3.如权利要求2所述的用于液压进给结构钻机的钻孔自动计长装置，其特征在于，所述敏感元件包括有大端和小端，所述大端设置在推进油缸外部，所述小端从推进油缸的通孔沿轴向穿入推进油缸，所述活塞端面设沉孔，所述小端与所述沉孔滑动连接；优选地，所述敏感元件为磁致伸缩线性位移传感器，敏感元件通过螺纹与推进油缸密封连接。4.如权利要求1所述的用于液压进给结构钻机的钻孔自动计长装置，其特征在于，所述动力头扭矩监测装置包括：第一联轴器，所述第一联轴器固定设置在钻机输出端传动轴末端、并与所述钻机输出端传动轴末端垂直连接；扭矩传感器，所述扭矩传感器设置在所述第一联轴器下方、且与所述第一联轴器刚性连接，用于监测钻机输出端传动轴的扭矩，所述第二信号输出端连接至扭矩传感器的信号输出端；第二联轴器，所述第二联轴器设置在所述扭矩传感器的下方、且与所述扭矩传感器刚性连接，所述第二联轴器下方固定垂直连接有动力头；所述钻机输出端传动轴、扭矩传感器和动力头均同轴设置。5.如权利要求4所述的用于液压进给结构钻机的钻孔自动计长装置，其特征在于，所述动力头扭矩监测装置还包括：信号放大器，所述信号放大器设置在扭矩传感器的信号输出端，用于将扭矩传感器的2CN109854190A权利要求书2/2页扭矩信号放大；A/D转换器，所述A/D转换器的信号输入端连接至信号放大器的信号输出端，所述第二信号输出端为A/D转换器的信号输出端，A/D转换器用于将扭矩信号进行A/D转换后通过导线发送给处理器。6.如权利要求5所述的用于液压进给结构钻机的钻孔自动计长装置，其特征在于，所述用于液压进给结构钻机的钻孔自动计长装置还包括：无线发射装