一种能够监测钻孔深度的智能钻架进给机构的制作方法

本发明涉及井下锚护设备，具体地，涉及一种能够监测钻孔深度的智能钻架进给机构。

背景技术：

1、目前井下锚杆支护使用的机载锚杆钻架，解决了巷道支护问题，相关技术中，钻孔深度多为人工估测、或将角度编码器的角度转化为位移来观测钻孔深度，装配及机加往往无法满足角度编码器的对中性要求，造成编码器损坏，维护成本较高。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种能够监测钻孔深度的智能钻架进给机构，以解决目前井下锚杆支护使用的机载锚杆钻架钻孔深度多为人工估测、或将角度编码器的角度转化为位移来观测钻孔深度，装配及机加往往无法满足角度编码器的对中性要求，造成编码器损坏的问题。

2、本发明采用的技术方案是：一种能够监测钻孔深度的智能钻架进给机构，包括空心导轨、导向座、磁致伸缩传感器、驱动器、钻箱及钻杆，导向座套设在空心导轨外侧，在驱动器的作用下可沿着空心导轨的轴向方向滑动，钻箱与导向座相连，钻杆插在钻箱的旋转头上，磁致伸缩传感器的测杆内置于空心导轨内，通过感应固定在导向座上的磁环以监测钻孔深度。

3、进一步地，磁致伸缩传感器包括电子仓和控制箱，电子仓位于空心导轨的下端端部连接测杆，且与控制箱电连接。

4、进一步地，电子仓上部自带螺纹，固定在空心导轨下部的内螺纹上。

5、进一步地，导向座上下两部分与空心导轨之间各衬有耐磨环，使导向座与空心导轨之间形成用于注入黄油的空腔。

6、进一步地，在每个耐磨环的外侧装有防尘环。

7、进一步地，耐磨环采用非碳钢材质，硬度低于导向座与空心导轨。

8、进一步地，导向座上分别在空腔位置的上下两侧设有堵头和黄油嘴，黄油嘴可向空腔中注满黄油，在加注黄油时，打开堵头，可以使失效黄油从堵头处孔内排出。

9、进一步地，包括底板，空心导轨的下部设有外螺纹，底板上设有通孔，空心导轨通过固定件固定在底板上。

10、进一步地，电子仓位于底板下方且外部设有防护罩。

11、进一步地，防护罩包括容置电子仓的筒体，筒体的上端设有法兰板，法兰板上设有螺钉孔用于通过螺钉固定连接底板，筒体上开设有出线口用于引出连接控制箱的电子仓电缆。

12、本发明具有以下有益效果：

13、1、与传统的利用角度编码器测量进给油缸悬挂耳的链轮旋转角度转化为直线距离相比，测量更为直接，提高了智能锚杆钻架的进给定位精度；

14、2、角度编码器的安装需要严格的对中性能，对机加及装配的要求高，本测量装置安装简单，寿命长，大幅度低降低了备件成本；

15、3、将其应用到自动锚钻作业中，通过电液控的控制，能够精确控制钻孔深度，提升巷道支护智能化程度和提高支护的成功率；

16、4、空心导轨与导向座之间采用多道密封且润滑充分，能够延长该导向方式的使用寿命。

技术特征：

1.一种能够监测钻孔深度的智能钻架进给机构，其特征在于，包括空心导轨（1）、导向座（2）、磁致伸缩传感器（3）、驱动器（5）、钻箱（6）及钻杆（7），导向座（2）套设在空心导轨（1）外侧，在驱动器（5）的作用下可沿着空心导轨（1）的轴向方向滑动，钻箱（6）与导向座（2）相连，钻杆（7）插在钻箱（6）的旋转头上，磁致伸缩传感器（3）的测杆（32）内置于空心导轨（1）内，通过感应固定在导向座上（2）的磁环（33）以监测钻孔深度。

2.根据权利要求1所述的能够监测钻孔深度的智能钻架进给机构，其特征在于，磁致伸缩传感器（3）包括电子仓（31）和控制箱（8），电子仓（31）位于空心导轨（1）的下端端部连接测杆（32），且与控制箱（8）电连接。

3.根据权利要求2所述的能够监测钻孔深度的智能钻架进给机构，其特征在于，电子仓（31）上部自带螺纹，固定在空心导轨（1）下部的内螺纹上。

4.根据权利要求1所述的能够监测钻孔深度的智能钻架进给机构，其特征在于，导向座（2）上下两部分与空心导轨（1）之间各衬有耐磨环（22），使导向座（2）与空心导轨（1）之间形成用于注入黄油的空腔（24）。

5.根据权利要求4所述的能够监测钻孔深度的智能钻架进给机构，其特征在于，在每个耐磨环（22）的外侧装有防尘环（21）。

6.根据权利要求4或5所述的能够监测钻孔深度的智能钻架进给机构，其特征在于，耐磨环（22）采用非碳钢材质，硬度低于导向座（2）与空心导轨（1）。

7.根据权利要求4所述的能够监测钻孔深度的智能钻架进给机构，其特征在于，导向座（2）上分别在空腔（24）位置的上下两侧设有堵头（23）和黄油嘴（30），黄油嘴（30）可向空腔（24）中注满黄油，在加注黄油时，打开堵头（23），可以使失效黄油从堵头（23）处孔内排出。

8.根据权利要求1所述的能够监测钻孔深度的智能钻架进给机构，其特征在于，包括底板（27），空心导轨（1）的下部设有外螺纹，底板（27）上设有通孔，空心导轨（1）通过固定件（28）固定在底板（27）上。

9.根据权利要求8所述的能够监测钻孔深度的智能钻架进给机构，其特征在于，电子仓（31）位于底板（27）下方且外部设有防护罩（4）。

10.根据权利要求9所述的能够监测钻孔深度的智能钻架进给机构，其特征在于，防护罩（4）包括容置电子仓（31）的筒体（43），筒体（43）的上端设有法兰板（41），法兰板（41）上设有螺钉孔（42）用于通过螺钉（29）固定连接底板（27），筒体（43）上开设有出线口（44）用于引出连接控制箱（8）的电子仓（31）电缆。

技术总结本发明公开了一种能够监测钻孔深度的智能钻架进给机构，包括空心导轨、导向座、磁致伸缩传感器、驱动器、钻箱及钻杆，导向座套设在空心导轨外侧，在驱动器的作用下可沿着空心导轨的轴向方向滑动，钻箱与导向座相连，钻杆插在钻箱的旋转头上，磁致伸缩传感器的测杆内置于空心导轨内，通过感应固定在导向座上的磁环以监测钻孔深度。本发明的智能钻架进给机构，安装方式无对中要求，对机加及装配的要求低；能够不通过角度等参数的转换直接测量钻箱的进给直线距离，测量更为直接，提高了智能锚杆钻架的进给定位精度。将其应用到自动锚钻作业中，通过电液控的控制，能够精确控制钻孔深度，提升巷道支护智能化程度和提高支护的成功率。技术研发人员：张云波,闫金宝,米豪鼎,兰辉敏,周旭,康鹏,孟震宇,米雄伟,安四元,吕继双,年魁,张东宝,朱振天受保护的技术使用者：中国煤炭科工集团太原研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9