一种坑道钻机用快速连接水便及操作方法与流程

本发明属于煤矿坑道钻探装备的，涉及一种坑道钻机用快速连接水便及操作方法。

背景技术：

1、目前，煤矿井下坑道钻机施工过程中，供水水便直接安装于钻杆末端母扣处，由于采用螺纹密封连接且螺纹较长，上卸水便需人力旋转水便6-7圈。而在钻进过程中，需不断接续钻杆，因此水便的上卸需频繁操作，占用大量的辅助时间，影响钻机的钻进效率。随着钻杆直径的增加，配套水便越来越沉，作业人员劳动强度大，且水便容易掉落砸伤人员，存在安全隐患。同时扭卸水便需要旋转多圈，作业人员需一直在水便附近操作，造成钻杆内部存水淋湿作业人员，劳动环境较差。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种坑道钻机用快速连接水便及操作方法，克服在钻孔施工过程中存在的加、卸水便费时费力等技术难题，可快速完成水便于钻杆末端的连接。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：

3、一种坑道钻机用快速连接水便，包括水便体、传动组件和扳手；

4、所述传动组件包括传动壳体、大传动盘、小传动盘、大传动轮、小传动轮、大卡瓦组和小卡瓦组；大传动盘和小传动盘同轴相邻并安装于传动壳体内，大传动轮和小传动轮均沿径向布设于大传动盘和小传动盘之间的空间中；大传动轮一端与大传动盘啮合，另一端伸出传动壳体侧壁；小传动轮一端与小传动盘啮合，另一端伸出传动壳体侧壁；大卡瓦组与大传动盘背面周向的平面螺纹配合安装，且大卡瓦组沿传动壳体一个端面上的径向槽布设；扳手带动大传动轮转动以使大传动盘驱动大卡瓦组夹紧或松开钻杆；小卡瓦组与小传动盘背面周向的平面螺纹配合安装，且小卡瓦组沿传动壳体另一个端面上的径向槽布设；扳手带动小传动轮转动以使小传动盘驱动小卡瓦组夹紧或松开水便体。

5、本发明还包括如下技术特征：

6、具体的，所述水便体前部设有45°角度的凹槽，深度5mm，水便体前端固定有密封件；传动组件与水便体连接侧的传动壳体端面设有水便压板，水便压板能绕固定螺栓旋转，水便体前部有凸台以与水便压板配合，实现水便体的快速临时固定。

7、具体的，所述大传动轮前端为宽度为a的伞形齿，后端设有四方形键槽；大传动盘背面为逆时针平面螺纹，大传动盘对着小传动盘的一面设有周向的伞形齿，伞形齿位于环形的大传动盘的外缘且宽度为a，a＜1/2大传动盘半径；大传动轮的伞形齿与大传动盘上的伞形齿啮合，四方形键槽能与扳手配合转动；大卡瓦组底面的逆时针平面螺纹能与大传动盘背面平面螺纹配合。

8、具体的，所述小传动轮前端为宽度为b的伞形齿，后端设有六方形键槽；小传动盘背面为顺时针平面螺纹，小传动盘对着大传动盘的一面设有周向的伞形齿，伞形齿位于环形的小传动盘的内缘且宽度为b，b＜1/2小传动盘半径；小传动轮的伞形齿与小传动盘上的伞形齿啮合，六方形键槽能与扳手配合转动；小卡瓦组底面的顺时针平面螺纹能与小传动盘背面平面螺纹配合。

9、具体的，所述大传动轮为三个且周向均布，小传动轮为三个且周向均布；大卡瓦组和小卡瓦组分别有三个，且分别位于传动壳体两个端面的三等分位置；

10、所述传动壳体为两端对称结构，中间接合面开有3大3小的6个圆孔，三个大传动轮分别安装于三个大圆孔内，三个小传动轮分别安装于三个小圆孔内；传动壳体两个端面均分别设有三个径向槽，大卡瓦组和小卡瓦组能分别沿径向槽移动。

11、具体的，在大卡瓦组和小卡瓦组侧壁设有导轨以能分别与径向槽配合；大卡瓦组前端为配套钻杆直径r的圆弧面；小卡瓦组前端为配套水便体直径r-5mm的圆弧面，且有45°角度倒角，能与水便体上45°凹槽配合。

12、具体的，所述扳手为十字型，水平两端为四方形，竖向两端为六方形，且长度不同，能分别与大传动轮和小传动轮配合。

13、所述的坑道钻机用快速连接水便操作方法，包括以下步骤：

14、将水便体通过水便压板与传动组件连接，将传动组件另外一端套入配套钻杆尾部母扣处，并将钻杆末端与水便体密封件贴合；

15、利用扳手驱动大传动轮旋转，带动大卡瓦组夹紧钻杆；

16、利用扳手驱动小传动轮旋转，带动小卡瓦组将水便体沿45°凹槽向钻杆挤压同时夹紧水便体；

17、夹紧钻杆完成进尺后，利用扳手反转小传动轮，使水便体松开，并旋转水便压板，将水便体取下；反转大传动轮，使得大卡瓦组松开钻杆，将传动组件向前滑动；

18、接续钻杆，并将传动组件向后滑动至新接钻杆的末端，安装水便体，并用水便压板连接水便体，重复上述动作，继续钻进。

19、一种坑道钻机用快速连接水便，包括水便体、传动组件和扳手；所述传动组件包括传动壳体、大传动盘、小传动盘、传动轮、大卡瓦组和小卡瓦组；大传动盘和小传动盘同轴相邻并安装于传动壳体内，传动轮沿径向布设于大传动盘和小传动盘之间的空间中；传动轮一端的伞形齿分别与大传动盘和小传动盘周向伞形齿啮合，另一端伸出传动壳体侧壁；大卡瓦组与大传动盘背面周向的顺时针平面螺纹配合安装，且大卡瓦组沿传动壳体一个端面上的径向槽布设；小卡瓦组与小传动盘背面周向的逆时针平面螺纹配合安装，且小卡瓦组沿传动壳体另一个端面上的径向槽布设；扳手带动传动轮转动以使大传动盘驱动大卡瓦组夹紧或松开钻杆且使小传动盘驱动小卡瓦组夹紧或松开水便体；只需扳手旋转一次传动轮，实现水便体的快速连接或拆卸。

20、具体的，所述大卡瓦组末端设有橡胶垫，且弹性大于水便体前端密封件的弹性，从而实现大卡瓦组夹住钻杆后，仍能挤压橡胶垫，从而使小卡瓦组45度斜面仍能沿水便体45度凹槽向钻杆挤压，从而实现密封。

21、本发明与现有技术相比，具有如下技术效果：

22、本发明可利用特制扳手旋转1圈，就可快速完成水便连接或拆卸，极大缩短钻进辅助时间。本发明减小了水便拆卸重量，降低工人劳动强度；同时可避免作业人员淋水，改善作业环境。

技术特征：

1.一种坑道钻机用快速连接水便，其特征在于，包括水便体(1)、传动组件(2)和扳手(3)；

2.如权利要求1所述的坑道钻机用快速连接水便，其特征在于，所述水便体(1)前部设有45°角度的凹槽，深度5mm，水便体(1)前端固定有密封件；传动组件(2)与水便体(1)连接侧的传动壳体(201)端面设有水便压板(208)，水便压板(208)能绕固定螺栓旋转，水便体(1)前部有凸台以与水便压板(208)配合，实现水便体(1)的快速临时固定。

3.如权利要求1所述的坑道钻机用快速连接水便，其特征在于，所述大传动轮(204)前端为宽度为a的伞形齿，后端设有四方形键槽；大传动盘(202)背面为逆时针平面螺纹，大传动盘(202)对着小传动盘(203)的一面设有周向的伞形齿，伞形齿位于环形的大传动盘(202)的外缘且宽度为a，a＜1/2大传动盘(202)半径；大传动轮(204)的伞形齿与大传动盘(202)上的伞形齿啮合，四方形键槽能与扳手(3)配合转动；大卡瓦组(206)底面的逆时针平面螺纹能与大传动盘(202)背面平面螺纹配合。

4.如权利要求1所述的坑道钻机用快速连接水便，其特征在于，所述小传动轮(205)前端为宽度为b的伞形齿，后端设有六方形键槽；小传动盘(203)背面为顺时针平面螺纹，小传动盘(203)对着大传动盘(202)的一面设有周向的伞形齿，伞形齿位于环形的小传动盘(203)的内缘且宽度为b，b＜1/2小传动盘(203)半径；小传动轮(205)的伞形齿与小传动盘(203)上的伞形齿啮合，六方形键槽能与扳手(3)配合转动；小卡瓦组(207)底面的顺时针平面螺纹能与小传动盘(203)背面平面螺纹配合。

5.如权利要求1所述的坑道钻机用快速连接水便，其特征在于，所述大传动轮(204)为三个且周向均布，小传动轮(205)为三个且周向均布；大卡瓦组(206)和小卡瓦组(207)分别有三个，且分别位于传动壳体(201)两个端面的三等分位置；

6.如权利要求1所述的坑道钻机用快速连接水便，其特征在于，在大卡瓦组(206)和小卡瓦组(207)侧壁设有导轨以能分别与径向槽配合；大卡瓦组(206)前端为配套钻杆直径r的圆弧面；小卡瓦组(207)前端为配套水便体(1)直径r-5mm的圆弧面，且有45°角度倒角，能与水便体(1)上45°凹槽配合。

7.如权利要求1所述的坑道钻机用快速连接水便，其特征在于，所述扳手(3)为十字型，水平两端为四方形，竖向两端为六方形，且长度不同，能分别与大传动轮(204)和小传动轮(205)配合。

8.权利要求1至7任一权利要求所述的坑道钻机用快速连接水便操作方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.一种坑道钻机用快速连接水便，其特征在于，包括水便体(1)、传动组件(2)和扳手(3)；所述传动组件(2)包括传动壳体(201)、大传动盘(202)、小传动盘(203)、传动轮、大卡瓦组(206)和小卡瓦组(207)；大传动盘(202)和小传动盘(203)同轴相邻并安装于传动壳体(201)内，传动轮沿径向布设于大传动盘(202)和小传动盘(203)之间的空间中；传动轮一端的伞形齿分别与大传动盘(202)和小传动盘(203)周向伞形齿啮合，另一端伸出传动壳体(201)侧壁；大卡瓦组(206)与大传动盘(202)背面周向的顺时针平面螺纹配合安装，且大卡瓦组(206)沿传动壳体(201)一个端面上的径向槽布设；小卡瓦组(207)与小传动盘(203)背面周向的逆时针平面螺纹配合安装，且小卡瓦组(207)沿传动壳体(201)另一个端面上的径向槽布设；扳手(3)带动传动轮转动以使大传动盘(202)驱动大卡瓦组(206)夹紧或松开钻杆且使小传动盘(203)驱动小卡瓦组(207)夹紧或松开水便体(1)；只需扳手(3)旋转一次传动轮，实现水便体(1)的快速连接或拆卸。

10.如权利要求9所述的坑道钻机用快速连接水便，其特征在于，所述大卡瓦组(206)末端设有橡胶垫，且弹性大于水便体(1)前端密封件的弹性，从而实现大卡瓦组(206)夹住钻杆后，仍能挤压橡胶垫，从而使小卡瓦组(207)45度斜面仍能沿水便体(1)45度凹槽向钻杆挤压，从而实现密封。

技术总结本发明公开了一种坑道钻机用快速连接水便及操作方法，包括水便体、传动组件和扳手；传动组件包括传动壳体、大传动盘、小传动盘、大传动轮、小传动轮、大卡瓦组和小卡瓦组；大传动盘和小传动盘同轴相邻并安装于传动壳体内，大传动轮与大传动盘啮合；小传动轮与小传动盘啮合；大卡瓦组与大传动盘背面平面螺纹配合安装且沿传动壳体端面径向槽布设；小卡瓦组与小传动盘背面平面螺纹配合安装且沿传动壳体端面径向槽布设；扳手带动传动轮转动以使传动盘驱动卡瓦组夹紧或松开钻杆和水便体。本发明使用扳手在传动组件的作用下，可夹紧钻杆及水便体，从而实现两者的快速连接，并可在较高水压下实现密封。技术研发人员：田东庄,邵俊杰,朱宁,王昊,鄢忠方,杨景文,骆晓炜,牟培英受保护的技术使用者：中煤科工西安研究院（集团）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/14