[发明专利]隧道钻头姿态矫正装置

说明书

本发明公开了隧道钻头姿态矫正装置。包括同轴安装在钻杆上的钻头姿态调整结构，钻头姿态调整结构包括中心旋转机构和液压杆转动机构；中心旋转机构同轴固定套装在钻杆上，液压杆转动机构通过销轴与中心旋转机构的周围连接，液压杆转动机构上带有液压缸。本发明的钻头姿态矫正装置，具有结构简单，可靠性高，可解决隧道内钻头卡住难以正常退出的问题。

技术领域

本发明涉及了坡度斜井施工项目领域的一种钻头结构，尤其是涉及了隧道钻头姿态矫正装置。

背景技术

在铁路、隧道及抽水蓄能等众多领域，作业深度较大，经常用得到大直径的钻头，且在钻井结束后需将钻头清理出作业面，常采用的方式是通过钻杆向上拉出或向下放至移出面，但在上拉或下放的过程中，由于在较长柔性钻杆牵引下钻头行走的路径的不确定性及隧道表面的不平整性影响，极易出现钻头卡在隧道内无法移动的情况，这对钻头的移出带来了很大的困难，人工下隧道进行钻头姿态调整具有一定的难度且具有很大的危险性。

发明内容

为解决钻头在隧道内卡钻难以移出的问题，本发明提供了适用于隧道钻头姿态矫正的装置，装置可代替人工处理隧道内钻头卡滞问题，减少安全隐患，提高钻头的移出效率。本发明具有结构简单、可靠性高、安全高效的优点，可解决隧道内钻头卡住难以正常退出的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明包括同轴安装在钻杆上的钻头姿态调整结构，所述的钻头姿态调整结构包括中心旋转机构和液压杆转动机构；所述中心旋转机构同轴固定套装在钻杆上，所述液压杆转动机构通过销轴与中心旋转机构的周围连接，液压杆转动机构上带有液压缸。

所述的中心旋转机构包括中心旋转件、旋转驱动电机、主动齿轮、上盖与下盖，上盖和下盖均同轴固定套装在钻杆上，中心旋转件位于上盖和下盖之间，中心旋转件的上端和下端分别通过上轴承、下轴承滚动连接于上盖和下盖；

所述的上盖上沿圆周固定安装有多个旋转驱动电机，中心旋转件外周围设置有外齿圈，每个旋转驱动电机的输出轴和一个主动齿轮同步连接，各个主动齿轮和外齿圈啮合。

所述的上盖和下盖与钻杆之间采用紧配方式固连。

所述的下盖底端设有拧紧螺母，拧紧螺母具有内螺纹，通过拧紧螺母螺纹安装于钻杆上，通过旋转拧紧螺母可进一步保证轴承及的轴向定位。

所述的中心旋转件外周固定设有多个连接块，每个连接块设置安装有一个液压杆转动机构。

装置还包括多个液压杆转动机构，多个液压杆转动机构沿圆周间隔均布。

所述的液压杆转动机构主要由液压杆转动主动件、转动缓冲板、液压缸导向底座、转动缓冲弹簧和缸筒组成；液压杆转动主动件安装于中心旋转件的连接块的卡槽内，旋转轴驱动组件两端伸出液压杆转动主动件两端的旋转输出端和液压缸导向底座两端连接，液压杆转动主动件外周面为圆弧表面，液压缸导向底座的轴向沿液压杆转动主动件外周面的径向布置，液压缸导向底座内加工有沿轴向的导向通槽，导向通槽内装有缸筒，缸筒靠近液压杆转动主动件的一端伸出导向通槽后经缓冲弹簧和液压杆转动缓冲板一端固定连接，液压杆转动缓冲板另一端接触连接到液压杆转动主动件的外周面。

所述的液压杆转动主动件外周面为凸圆弧表面，液压杆转动缓冲板另一端接触液压杆转动主动件的外周面的表面为凹圆弧表面。

所述的液压缸导向底座导向通槽外端口设置有液压缸转动固定件，缸筒通过液压缸转动固定件限位于液压缸导向底座内。

所述的液压杆转动主动件主要由外壳、驱动输出轴、主动电机、主动齿轮二、从动齿轮二、组成；驱动输出轴可转动地支撑安装在外壳上，驱动输出轴两端伸出外壳后和液压缸导向底座的两端固定连接，主动电机固定置于外壳内，主动电机的输出轴和主动齿轮二同轴固定连接，主动齿轮二和从动齿轮二啮合，从动齿轮二同轴固定套装在驱动输出轴中部上。