一种基于磨砂射流轴向切缝的定向推送系统的制作方法



1.本公开涉及磨砂射流技术领域,尤其涉及一种基于磨砂射流轴向切缝的定向推送系统。


背景技术:



2.煤矿在井下开采过程中不可避免的会受到煤层坚硬顶板影响,煤层上覆坚硬顶板,使回采工作面顶板难垮落,在工作面后方和工作面端头造成大面积悬顶、冲击地压等问题,影响煤矿的安全生产,因此在煤矿开采过程中对顶板岩层的处理至关重要。
3.对顶板岩层的处理方法包括注水弱化法、水力致裂法、装药爆破法、磨砂射流轴向定向切缝压裂技术等,其中,磨砂射流轴向定向切缝压裂技术在应用时,对于体积较大的钻机,其很难在综采工作面和工作面端头等有限空间范围内进行实施,对于体积较小的钻机,则无法在推送过程中保证切缝装置的定向效果。由此导致磨砂射流轴向定向切缝压裂技术无法达到预期的效果。


技术实现要素:



4.本公开旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
5.为此,本公开的目的在于提供一种基于磨砂射流轴向切缝的定向推送系统。
6.为达到上述目的,本公开提供一种基于磨砂射流轴向切缝的定向推送系统,包括:立柱;机架所述机架设置在所述立柱上;第一夹持装置,所述第一夹持装置设置在所述机架上,所述第一夹持装置上设置有第一夹持孔;第二夹持装置,所述第二夹持装置滑动设置在所述机架上,所述第二夹持装置上设置有第二夹持孔,所述第二夹持孔的中心轴与所述第一夹持孔的中心轴重合,且所述第二夹持孔的中心轴与所述第二夹持装置的滑动方向平行;第一驱动件,所述第一驱动件设置在所述第二夹持装置与所述机架之间,所述第一驱动件驱动所述第二夹持装置靠近或远离所述第一夹持装置。
7.可选的,所述机架转动设置在所述立柱上;所述定向推送系统还包括:第二驱动件,所述第二驱动件设置在所述机架与所述立柱之间,所述第二驱动件驱动所述机架在所述立柱上转动。
8.可选的,所述定向推动系统还包括:角度传感器,所述角度传感器设置在所述机架与所述立柱之间;控制器,所述控制器分别与所述角度传感器、所述第一驱动件及所述第二驱动件电性相连。
9.可选的,所述机架包括:第一部分、第二部分和第三驱动件,所述第一部分转动设置在所述立柱上,所述第二夹持装置滑动设置在所述第一部分上,所述第三驱动件设置在所述第一部分与所述第二部分之间,所述第三驱动件驱动所述第二部分靠近或远离所述第一部分。
10.可选的,所述第一夹持装置包括:第一夹持器,所述第一夹持器设置在所述第二部分上,所述第一夹持器的夹持端形成所述第一夹持孔;所述第二夹持装置包括:第二夹持
器,所述第二夹持器滑动设置在所述第一部分上,所述第二夹持器的夹持端形成所述第二夹持孔。
11.可选的,所述定向推动系统还包括:第一换向阀,所述第一换向阀的第一端与所述第一驱动件的第一端连通,所述第一换向阀的第二端与所述第一驱动件的第二端连通,所述第一换向阀的第三端与外部动力源连通,所述第一换向阀的第四端与外部回收源连通,其中,所述第一换向阀的第一端与所述第一换向阀的第三端连通,且所述第一换向阀的第二端与所述第一换向阀的第四端连通,或所述第一换向阀的第一端与所述第一换向阀的第四端连通,且所述第一换向阀的第二端与所述第一换向阀的第三端连通;第二换向阀,所述第二换向阀的第一端与所述第二驱动件的第一端连通,所述第二换向阀的第二端与所述第二驱动件的第二端连通,所述第二换向阀的第三端与所述动力源连通,所述第二换向阀的第四端与所述回收源连通,其中,所述第二换向阀的第一端与所述第二换向阀的第三端连通,且所述第二换向阀的第二端与所述第二换向阀的第四端连通,或所述第二换向阀的第一端与所述第二换向阀的第四端连通,且所述第二换向阀的第二端与所述第二换向阀的第三端连通;第三换向阀,所述第三换向阀的第一端与所述第三驱动件的第一端连通,所述第三换向阀的第二端与所述第三驱动件的第二端连通,所述第三换向阀的第三端与所述动力源连通,所述第三换向阀的第四端与所述回收源连通,其中,所述第三换向阀的第一端与所述第三换向阀的第三端连通,且所述第三换向阀的第二端与所述第三换向阀的第四端连通,或所述第三换向阀的第一端与所述第三换向阀的第四端连通,且所述第三换向阀的第二端与所述第三换向阀的第三端连通;第四换向阀,所述第四换向阀的第一端与所述第一夹持器的第一端连通,所述第四换向阀的第二端与所述第一夹持器的第二端连通,所述第四换向阀的第三端与所述动力源连通,所述第四换向阀的第四端与所述回收源连通,其中,所述第四换向阀的第一端与所述第四换向阀的第三端连通,且所述第四换向阀的第二端与所述第四换向阀的第四端连通,或所述第四换向阀的第一端与所述第四换向阀的第四端连通,且所述第四换向阀的第二端与所述第四换向阀的第三端连通;第五换向阀,所述第五换向阀的第一端与所述第二夹持器的第一端连通,所述第五换向阀的第二端与所述第二夹持器的第二端连通,所述第五换向阀的第三端与所述动力源连通,所述第五换向阀的第四端与所述回收源连通,其中,所述第五换向阀的第一端与所述第五换向阀的第三端连通,且所述第五换向阀的第二端与所述第五换向阀的第四端连通,或所述第五换向阀的第一端与所述第五换向阀的第四端连通,且所述第五换向阀的第二端与所述第五换向阀的第三端连通。
12.可选的,所述立柱包括:多个柱体,多个所述柱体依次滑动套接,所述第一部分转动设置在最外侧的所述柱体上;所述定向推动系统还包括:第六换向阀,所述第六换向阀的第一端与所述立柱的第一端连通,所述第六换向阀的第二端与所述立柱的第二端连通,所述第六换向阀的第三端与所述动力源连通,所述第六换向阀的第四端与所述回收源连通,其中,所述第六换向阀的第一端与所述第六换向阀的第三端连通,且所述第六换向阀的第二端与所述第六换向阀的第四端连通,或所述第六换向阀的第一端与所述第六换向阀的第四端连通,且所述第六换向阀的第二端与所述第六换向阀的第三端连通。
13.可选的,所述定向推动系统还包括:箍套、支撑杆及连接筒,所述箍套固定套设在最外侧的所述柱体上,所述支撑杆固定设置在所述箍套上,所述连接筒与所述机架固定连
接,所述连接筒转动设置在所述支撑杆上。
14.可选的,所述定向推动系统还包括:履带底盘,所述立柱设置在所述履带底盘的底盘上;操作台,所述操作台设置在所述底盘上,所述第一换向阀、所述第二换向阀、所述第三换向阀、所述第四换向阀、所述第五换向阀和所述第六换向阀设置在所述操作台上;多个伸缩支腿,所述伸缩支腿设置在所述底盘上,多个所述伸缩支腿分布在所述履带底盘的四周。
15.可选的,所述定向推动系统还包括:多个钻杆,多个所述钻杆依次连接,多个所述钻杆设置在所述第一夹持孔和第二夹持孔内,远离所述第二夹持孔的所述钻杆上设置有切缝压裂装置。
16.本公开提供的技术方案可以包括以下有益效果:
17.通过第一夹持装置、第二夹持装置及第一驱动件的配合,实现对顶板的钻孔、孔内切缝及压裂,整体不仅结构简单,体积较小,易于在综采工作面和工作面端头等有限空间范围内进行施工操作,而且能够实现定向的稳定推送。由此使磨砂射流轴向定向切缝压裂技术能够高效且高质量的实施,保证煤矿的安全生产。
18.本公开附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本公开的实践了解到。
附图说明
19.本公开上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
20.图1是本公开一实施例提出的基于磨砂射流轴向切缝的定向推送系统的结构示意图;
21.图2是本公开一实施例提出的基于磨砂射流轴向切缝的定向推送系统的结构示意图;
22.图3是本公开一实施例提出的基于磨砂射流轴向切缝的定向推送系统中编码器处的结构示意图;
23.图4是本公开一实施例提出的基于磨砂射流轴向切缝的定向推送系统中第一夹持器的结构示意图;
24.图5是本公开一实施例提出的基于磨砂射流轴向切缝的定向推送系统的压力介质通路示意图;
25.图6是本公开一实施例提出的基于磨砂射流轴向切缝的定向推送系统中旋转装置的结构示意图;
26.如图所示:1、立柱,2、机架,3、第一夹持装置,4、第二夹持装置,5、第一驱动件,6、第一夹持孔,7、第二夹持孔,8、第二驱动件,9、控制器,10、编码器,11、检测齿轮,12、齿条,13、第一部分,14、第二部分,15、第三驱动件,16、第一夹持器,17、第二夹持器,18、第一夹持座,19、第二夹持座,20、第一活塞杆,21、第二活塞杆,22、第一夹手,23、第二夹手,24、长螺栓,25、导向环,26、滚珠,27、第一换向阀,28、第二换向阀,29、第三换向阀,30、第四换向阀,31、第五换向阀,32、动力源,33、回收源,34、柱体,35、第六换向阀,36、抵靠板,37、突刺,38、箍套,39、支撑杆,40、连接筒,41、限位件,42、履带底盘,43、操作台,44、伸缩支腿,45、第七换向阀,46、旋转装置,47、第一旋转座,48、第二旋转座,49、大齿轮,50、小齿轮,51、第四驱
动件,52、第八换向阀,53、输入总管,54、输出总管,55、钻杆,56、切缝压裂装置。
具体实施方式
27.下面详细描述本公开的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本公开,而不能理解为对本公开的限制。相反,本公开的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
28.如图1和图2所示,本公开实施例提出一种基于磨砂射流轴向切缝的定向推送系统,包括:立柱1、机架2、第一夹持装置3、第二夹持装置4和第一驱动件5,机架2设置在立柱1上,第一夹持装置3设置在机架2上,第一夹持装置3上设置有第一夹持孔6,第二夹持装置4滑动设置在机架2上,第二夹持装置4上设置有第二夹持孔7,第二夹持孔7的中心轴与第一夹持孔6的中心轴重合,且第二夹持孔7的中心轴与第二夹持装置4的滑动方向平行,第一驱动件5设置在第二夹持装置4与机架2之间,第一驱动件5驱动第二夹持装置4靠近或远离第一夹持装置3。
29.可以理解的是,在进行顶板钻孔时,则首先将带有钻头的钻杆55依次穿过第二夹持孔7及第一夹持孔6,然后控制第二夹持装置4将带有钻头的钻杆55夹紧,同时控制第一驱动件5,使第二夹持装置4靠近第一夹持装置3,然后控制第一夹持装置3将带有钻头的钻杆55夹紧,同时控制第二夹持装置4将带有钻头的钻杆55释放,然后控制第一驱动件5,使第二夹持装置4远离第一夹持装置3;
30.然后增加钻杆55,将增加的钻杆55穿过第二夹持孔7后与带有钻头的钻杆55连接,然后控制第二夹持装置4将增加的钻杆55夹紧,并同时控制第一夹持装置3将带有钻头的钻杆55释放,然后控制第一驱动件5,使第二夹持装置4靠近第一夹持装置3,然后控制第一夹持装置3将增加的钻杆55夹紧,同时控制第二夹持装置4将增加的钻杆55释放,然后控制第一驱动件5,使第二夹持装置4远离第一夹持装置3;
31.不断重复上述增加钻杆55的动作,直到钻头贴靠在顶板上,然后控制第二夹持装置4将最后增加的钻杆55夹紧,同时控制第一夹持装置3将最后增加的钻杆55释放,然后开启钻头,并同时控制第一驱动件5,使第二夹持装置4逐渐靠近第一夹持装置3。由此,以第二夹持装置4作为推动部件,以第一夹持装置3作为导向部件,实现对顶板的钻孔。
32.在进行磨砂射流轴向定向切缝及压裂时,通过实施与上述钻孔相同的操作将切缝压裂装置56设置到钻孔内。
33.通过第一夹持装置3、第二夹持装置4及第一驱动件5的配合,实现对顶板的钻孔、孔内切缝及压裂,整体不仅结构简单,体积较小,易于在综采工作面和工作面端头等有限空间范围内进行施工操作,而且能够实现定向的稳定推送。由此使磨砂射流轴向定向切缝压裂技术能够高效且高质量的实施,保证煤矿的安全生产。
34.需要说明的是,磨砂射流轴向定向切缝压裂技术是指在坚硬顶板上钻孔,钻孔完成后,采用磨砂射流装置对钻孔的孔壁进行定向切割,使孔壁形成一定深度的裂缝,然后再通过压裂装置向裂缝内注入高压水,以使裂缝沿着预设方向进行扩展,从而达到顶板泄压的目的。
35.如图1和图2所示,在一些实施例中,机架2转动设置在立柱1上,定向推送系统还包括第二驱动件8,第二驱动件8设置在机架2与立柱1之间,第二驱动件8驱动机架2在立柱1上转动。
36.可以理解的是,通过控制第二驱动件8,使机架2在立柱1上转动,并使机架2上的第一夹持装置3及第二夹持装置4同步转动,从而实现推送方向的调整,使定向推送系统在进行钻孔、孔内切缝及压裂时能够适应不同的顶板情况,通用性更强;同时,通过控制第二驱动件8,能够使机架2转动到需要的角度,例如:使机架2与巷道的长度方向平行,由此能够减小定向推送系统整体的高度,使定向推送系统便于在井下移动、施工。
37.如图2所示,在一些实施例中,定向推动系统还包括角度传感器(图中未示出)和控制器9,角度传感器设置在机架2与立柱1之间,控制器9分别与角度传感器、第一驱动件5及第二驱动件8电性相连。
38.可以理解的是,角度传感器检测机架2与立柱1的角度并将角度信号转换为电信号发送到控制器9中,控制器9根据该电信号控制第二驱动件8动作,以使机架2转动到设置的角度;同时,通过控制器9控制第一驱动件5动作,以使第二夹持装置4移动。
39.由此,通过控制器9及角度传感器的设置,使定向推送系统整体的自动化水平更高,有效提高整体的作业效率,降低整体的作业成本。
40.在一些实施例中,机架2与第二夹持装置4之间设置有限位装置,限位装置包括限位开关和限位销,限位销固定设置在第二夹持装置4上,限位开关设置在机架2上,且限位开关与控制器9电性相连。可以理解的是,限位开关检测到限位销时向控制器9发送电信号,控制器9根据该电信号控制第一驱动件5停止动作,从而保证第二夹持装置4的安全移动。
41.如图3所示,在一些实施例中,机架2与第二夹持装置4之间设置有行程检测装置,行程检测装置包括编码器10、检测齿轮11和齿条12,编码器10固定设置在第二夹持装置4上,编码器10与控制器9电性相连,检测齿轮11固定设置在编码器10的检测轴上,齿条12沿第二夹持装置4的滑动方向固定设置在机架2上,检测齿轮11与齿条12啮合。可以理解的是,在第二夹持装置4移动时,其带动检测齿轮11相对齿条12转动,检测齿轮11带动编码器10的检测轴转动,编码器10将检测轴的转动圈数转换为电信号发送到控制器9中,控制器9通过该电信号及检测齿轮11的周长计算出第二夹持装置4在机架2上的移动距离,并根据第二夹持装置4在机架2上的移动距离控制第一驱动件5的动作,由此进一步提高定向推送系统整体的自动化水平。
42.如图1所示,在一些实施例中,机架2包括第一部分13、第二部分14和第三驱动件15,第一部分13转动设置在立柱1上,第二夹持装置4滑动设置在第一部分13上,第三驱动件15设置在第一部分13与第二部分14之间,第三驱动件15驱动第二部分14靠近或远离第一部分13。
43.可以理解的是,通过控制第三驱动件15,使第二部分14相对第一部分13移动,从而实现机架2长度的调整,不仅使定向推送系统整体能够适应不同长度的钻杆55,通用性更强,而且通过使第二部分14靠近第一部分13,缩短机架2的长度,从而减小定向推送系统的体积,使整体易于在综采工作面和工作面端头等有限空间范围内进行施工操作。
44.在一些实施例中,第一部分13和第二部分14均包括多个纵梁及多个横梁,多个纵梁平行设置,横梁分别与多个纵梁连接,多个横梁沿纵梁的长度方向均匀分布。可以理解的
是,此种结构能够提高机架2的强度,保证定向推送装置整体能够稳定施工作业。
45.在一些实施例中,第一部分13的纵梁上设置有导轨,第二夹持装置4上设置有轨槽,导轨与轨槽滑动连接。可以理解的是,通过导轨与轨槽的设置,实现第二夹持装置4在第一部分13上的滑动设置。
46.如图1所示,在一些实施例中,第一夹持装置3包括第一夹持器16,第一夹持器16设置在第二部分14上,第一夹持器16的夹持端形成第一夹持孔6,第二夹持装置4包括第二夹持器17,第二夹持器17滑动设置在第一部分13上,第二夹持器17的夹持端形成第二夹持孔7。
47.可以理解的是,通过第一夹持器16和第二夹持器17的夹持、释放以及配合第一驱动件5的动作,实现对顶板的钻孔、孔内切缝及压裂,且能够实现定向的稳定推送。由此使磨砂射流轴向定向切缝压裂技术能够高效且高质量的实施,保证煤矿的安全生产。
48.如图4所示,在一些实施例中,第一夹持器16包括第一夹持座18、第二夹持座19、第一活塞杆20、第二活塞杆21、第一夹手22及第二夹手23,第一夹持座18与第二夹持座19通过长螺栓24固定连接,第一夹持座18靠近第二夹持座19的一端设置有第一活塞孔,第二夹持座19靠近第一夹持座18的一端设置有第二活塞孔,第一活塞杆20的一端滑动插设在第一活塞孔中,第一夹手22固定设置在第一活塞杆20的另一端,第二活塞杆21的一端滑动插设在第二活塞孔中,第二夹手23固定设置在第二活塞杆21的另一端,且第一夹手22与第二夹手23之间形成第一夹持孔6。
49.可以理解的是,压力介质在第一活塞孔及第二活塞孔内对第一活塞杆20及第二活塞杆21施加推力,使第一夹手22与第二夹手23以相反方向同步移动,从而实现对钻杆55的夹持及释放。
50.如图4所示,在一些实施例中,第一夹持器16还包括导向环25,导向环25固定设置在第一夹持座18上,导向环25的中心轴与第一夹持孔6的中心轴重合,且导向环25的直径小于第一夹持孔6的最大直径,且导向环25的直径大于钻杆55的直径,导向环25的内壁上转动设置有多个滚珠26。可以理解的是,在第一夹手22与第二夹手23夹持钻杆55时,导向环25的内壁与钻杆55不接触,在第一夹手22与第二夹手23释放钻杆55时,导向环25内壁的滚珠26与钻杆55接触,由此,在保证钻杆55能够被稳定夹持的同时使钻杆55的推送更为顺畅,有效减小了钻杆55受到的磨损,延长钻杆55的使用寿命。
51.在一些实施例中,第一夹持器16与第二夹持器17结构相同。
52.如图2和图5所示,在一些实施例中,定向推动系统还包括第一换向阀27、第二换向阀28、第三换向阀29、第四换向阀30和第五换向阀31;
53.其中,第一换向阀27的第一端与第一驱动件5的第一端连通,第一换向阀27的第二端与第一驱动件5的第二端连通,第一换向阀27的第三端与外部动力源32连通,第一换向阀27的第四端与外部回收源33连通,其中,第一换向阀27的第一端与第一换向阀27的第三端连通,且第一换向阀27的第二端与第一换向阀27的第四端连通,或第一换向阀27的第一端与第一换向阀27的第四端连通,且第一换向阀27的第二端与第一换向阀27的第三端连通;
54.第二换向阀28的第一端与第二驱动件8的第一端连通,第二换向阀28的第二端与第二驱动件8的第二端连通,第二换向阀28的第三端与动力源32连通,第二换向阀28的第四端与回收源33连通,其中,第二换向阀28的第一端与第二换向阀28的第三端连通,且第二换
向阀28的第二端与第二换向阀28的第四端连通,或第二换向阀28的第一端与第二换向阀28的第四端连通,且第二换向阀28的第二端与第二换向阀28的第三端连通;
55.第三换向阀29的第一端与第三驱动件15的第一端连通,第三换向阀29的第二端与第三驱动件15的第二端连通,第三换向阀29的第三端与动力源32连通,第三换向阀29的第四端与回收源33连通,其中,第三换向阀29的第一端与第三换向阀29的第三端连通,且第三换向阀29的第二端与第三换向阀29的第四端连通,或第三换向阀29的第一端与第三换向阀29的第四端连通,且第三换向阀29的第二端与第三换向阀29的第三端连通;
56.第四换向阀30的第一端与第一夹持器16的第一端连通,第四换向阀30的第二端与第一夹持器16的第二端连通,第四换向阀30的第三端与动力源32连通,第四换向阀30的第四端与回收源33连通,其中,第四换向阀30的第一端与第四换向阀30的第三端连通,且第四换向阀30的第二端与第四换向阀30的第四端连通,或第四换向阀30的第一端与第四换向阀30的第四端连通,且第四换向阀30的第二端与第四换向阀30的第三端连通;
57.第五换向阀31的第一端与第二夹持器17的第一端连通,第五换向阀31的第二端与第二夹持器17的第二端连通,第五换向阀31的第三端与动力源32连通,第五换向阀31的第四端与回收源33连通,其中,第五换向阀31的第一端与第五换向阀31的第三端连通,且第五换向阀31的第二端与第五换向阀31的第四端连通,或第五换向阀31的第一端与第五换向阀31的第四端连通,且第五换向阀31的第二端与第五换向阀31的第三端连通。
58.可以理解的是,动力源32输出压力介质,通过第一换向阀27的切换,实现压力介质在第一驱动件5与动力源32及回收源33之间的交换,从而驱动第一驱动件5动作,以实现第二夹持装置4在机架2上的移动;通过第二换向阀28的切换,实现压力介质在第二驱动件8与动力源32及回收源33之间的交换,从而驱动第二驱动件8动作,以实现机架2在立柱1上的转动;通过第三换向阀29的切换,实现压力介质在第三驱动件15与动力源32及回收源33之间的交换,从而驱动第三驱动件15动作,以实现机架2的长度调整;通过第四换向阀30的切换,实现压力介质在第一夹持器16与动力源32及回收源33之间的交换,从而驱动第一夹持器16动作,以实现对钻杆55的夹持及释放;通过第五换向阀31的切换,实现压力介质在第二夹持器17与动力源32及回收源33之间的交换,从而驱动第二夹持器17动作,以实现对钻杆55的夹持及释放。
59.在一些实施例中,第一驱动件5、第二驱动件8及第三驱动件15可以是液压伸缩油缸,第一夹持器16和第二夹持器17可以是液压夹持器,液压站作为动力源32及回收源33,压力介质为液压油。
60.在一些实施例中,第一驱动件5、第二驱动件8及第三驱动件15可以是伸缩气缸,第一夹持器16和第二夹持器17可以是气动夹持器,空压机作为动力源32,回收源33则可为外部的开放空间,压力介质为压缩空气。
61.如图1、图2和图5所示,在一些实施例中,立柱1包括多个柱体34,多个柱体34依次滑动套接,第一部分13转动设置在最外侧的柱体34上;
62.定向推动系统还包括:第六换向阀35,第六换向阀35的第一端与立柱1的第一端连通,第六换向阀35的第二端与立柱1的第二端连通,第六换向阀35的第三端与动力源32连通,第六换向阀35的第四端与回收源33连通,其中,第六换向阀35的第一端与第六换向阀35的第三端连通,且第六换向阀35的第二端与第六换向阀35的第四端连通,或第六换向阀35
的第一端与第六换向阀35的第四端连通,且第六换向阀35的第二端与第六换向阀35的第三端连通。
63.可以理解的是,动力源32输出压力介质,并通过第六换向阀35的切换,实现压力介质在立柱1与动力源32及回收源33之间的交换,从而使多个柱体34动作,以实现立柱1的伸缩,且在立柱1伸出时对顶板顶紧,保证钻孔施工的稳定性,在立柱1收缩时减小定向推送系统整体的高度,从而便于定向推送系统在井下移动、施工,有效提高了整体的灵活性。
64.如图1所示,在一些实施例中,最内侧的柱体上固定设置有抵靠板36,抵靠板36上设置有多个突刺37,可以理解的是,通过抵靠板36及突刺37的设置,使立柱1能够稳定抵靠在顶板上,从而保证定向推送系统的稳定性。
65.在一些实施例中,立柱1可以是多级液压伸缩缸,液压站作为动力源32及回收源33,压力介质为液压油。
66.在一些实施例中,立柱1可以是多级伸缩气缸,空压机作为动力源32,回收源33则为外部的开放空间,压力介质为压缩空气。
67.如图1和图2所示,在一些实施例中,定向推动系统还包括箍套38、支撑杆39及连接筒40,箍套38固定套设在最外侧的柱体34上,支撑杆39固定设置在箍套38上,连接筒40与机架固定连接,连接筒40转动设置在支撑杆39上。
68.可以理解的是,通过箍套38、支撑杆39及连接筒40,实现机架2在立柱1上的转动设置,稳定性高且便于拆装。
69.在一些实施例中,箍套38为一侧具有开口的筒状结构,箍套38在其开口处形成两个自由端,两个自由端上均固定设置有耳板,两个自由端的耳板之间通过螺栓连接,从而在螺栓拧紧后,实现箍套38在立柱1上的固定,且在螺栓拧松后,实现箍套38在立柱1上的位置调整以及箍套38在立柱1上的拆除。
70.在一些实施例中,箍套38的内壁上可设置防滑垫。可以理解的是,箍套38固定套设在立柱1上后,防滑垫位于箍套38与立柱1之间,从而有效增大了箍套38与立柱1之间的摩擦力,使箍套38在立柱1上更为稳定牢固。
71.在一些实施例中,防滑垫可由橡胶材料或硅胶材料制成,防滑垫上可设置多个棱形突起。
72.在一些实施例中,角度传感器固定设置在连接筒40上,角度传感器的检测轴与支撑杆39固定相连。
73.如图1和图2所示,在一些实施例中,最外侧的柱体上设置有限位件41,限位件41用于箍套38的限位,以保证箍套38能够稳定的套设在最外侧柱体上的合适位置处。
74.在一些实施例中,限位件41可为限位块或限位杆。
75.在一些实施例中,最内侧的柱体上固定设置有吊环,通过钢丝绳连接吊环与巷道地面,以进一步提高定向推送系统整体的稳定性。
76.如图2所示,在一些实施例中,定向推动系统还包括履带底盘42、操作台43和多个伸缩支腿44,立柱1设置在履带底盘42的底盘上,操作台43设置在底盘上,第一换向阀27、第二换向阀28、第三换向阀29、第四换向阀30、第五换向阀31和第六换向阀35设置在操作台43上,伸缩支腿44设置在底盘上,多个伸缩支腿44分布在履带底盘42的四周。
77.可以理解的是,通过履带底盘42的设置,使定向推动系统整体在有限空间范围内
能够稳定移动;通过操作台43的设置,便于作业人员对立柱1、第一驱动件5、第二驱动件8、第一夹持装置3、第二夹持装置4等部件进行集中控制,有效提高定向推动系统整体的施工效率,减少人工成本;通过伸缩支腿44的设置,使定向推动系统整体处于倾斜地面上时依然能够稳定施工,有效提高定向推动系统的施工稳定性及安全性。
78.在一些实施例中,履带底盘42的操控部及控制器9均可设置在操作台43上。
79.如图2和图5所示,在一些实施例中,定向推动系统还包括第七换向阀45,第七换向阀45设置在操作台43上,第七换向阀45的第一端与伸缩支腿44的第一端连通,第七换向阀45的第二端与伸缩支腿44的第二端连通,第七换向阀45的第三端与动力源32连通,第七换向阀45的第四端与回收源33连通,其中,第七换向阀45的第一端与第七换向阀45的第三端连通,且第七换向阀45的第二端与第七换向阀45的第四端连通,或第七换向阀45的第一端与第七换向阀45的第四端连通,且第七换向阀45的第二端与第七换向阀45的第三端连通。
80.可以理解的是,动力源32输出压力介质,并通过第七换向阀45的切换,实现压力介质在伸缩支腿44与动力源32及回收源33之间的交换,从而驱动伸缩支腿44伸缩,以实现履带底盘42的行走及复位。
81.在一些实施例中,伸缩支腿44可以是液压支腿,液压站作为动力源32及回收源33,压力介质为液压油。
82.在一些实施例中,伸缩支腿44可以是气动支腿,空压机作为动力源32,回收源33则可为外部的开放空间,压力介质为压缩空气。
83.如图6所示,在一些实施例中,履带底盘42的底盘与立柱1之间设置有旋转装置46,旋转装置46包括第一旋转座47、第二旋转座48、大齿轮49、小齿轮50和第四驱动件51,立柱1固定设置在第一旋转座47上,第一旋转座47通过回转支承转动设置在第二旋转座48上,第二旋转座48固定设置在底盘上,第四驱动件51固定设置在第一旋转座47上,第四驱动件51与控制器9电性相连,小齿轮50固定设置在第四驱动件51的输出轴上,大齿轮49固定设置在第二旋转座48上,且小齿轮50与大齿轮49啮合。可以理解的是,控制器9控制第四驱动件51动作,使小齿轮50相对大齿轮49转动,从而带动第一旋转座47相对第二旋转座48转动,进而实现立柱1的转动,进而配合机架2的转动,使定向推送系统在进行钻孔、孔内切缝及压裂时能够适应不同的顶板情况,通用性更强。
84.在一些实施例中,机架2上设置水平检测装置,水平检测装置包括倾角传感器,倾角传感器固定设置在机架2上,倾角传感器与控制器9电性相连。可以理解的是,倾角传感器检测机架2的倾斜角度并将倾斜角度转换为电信号发送到控制器9中,控制器9根据该电信号控制第四驱动件51动作,同时根据角度传感器发送的电信号控制第二驱动件8动作,以实现机架2的角度调整。
85.如图2和图5所示,在一些实施例中,定向推动系统还包括第八换向阀52,第八换向阀52设置在操作台43上,第八换向阀52的第一端与第四驱动件51的第一端连通,第八换向阀52的第二端与第四驱动件51的第二端连通,第八换向阀52的第三端与动力源32连通,第八换向阀52的第四端与回收源33连通,其中,第八换向阀52的第一端与第八换向阀52的第三端连通,且第八换向阀52的第二端与第八换向阀52的第四端连通,或第八换向阀52的第一端与第八换向阀52的第四端连通,且第八换向阀52的第二端与第八换向阀52的第三端连通。
86.可以理解的是,动力源32输出压力介质,并通过第八换向阀52的切换,实现压力介质在第四驱动件51与动力源32及回收源33之间的交换,从而驱动第四驱动件51动作,以实现第一旋转座47在第二旋转座48上的旋转。
87.在一些实施例中,第四驱动件51可以是液压马达,液压站作为动力源32及回收源33,压力介质为液压油。
88.在一些实施例中,第四驱动件51可以是气动马达,空压机作为动力源32,回收源33则可为外部的开放空间,压力介质为压缩空气。
89.在一些实施例中,第一换向阀27、第二换向阀28、第三换向阀29、第四换向阀30、第五换向阀31、第六换向阀35、第七换向阀45和第八换向阀52均可以是二位四通电磁换向阀,二位四通电磁换向阀与控制器9电性相连。可以理解的是,通过控制器9的控制,使第一换向阀27、第二换向阀28、第三换向阀29、第四换向阀30、第五换向阀31、第六换向阀35、第七换向阀45和第八换向阀52进行通路切换,从而实现定向推送系统的施工作业。
90.在一些实施例中,第一换向阀27、第二换向阀28、第三换向阀29、第四换向阀30、第五换向阀31、第六换向阀35、第七换向阀45和第八换向阀52的第一端及第二端均设置有电磁开关阀,电磁开关阀与控制器9电性相连。由此,通过控制器9控制电磁开关阀,实现对第一驱动件5、第二驱动件8、第三驱动件15、第四驱动件51、第一夹持器16、第二夹持器17、立柱1及伸缩支腿44的稳定控制。
91.如图2所示,在一些实施例中,操作台43上设置有输入总管53及输出总管54,第一换向阀27、第二换向阀28、第三换向阀29、第四换向阀30、第五换向阀31、第六换向阀35、第七换向阀45和第八换向阀52的第四端均通过输出总管54与回收源33相连,且第一换向阀27、第二换向阀28、第三换向阀29、第四换向阀30、第五换向阀31、第六换向阀35、第七换向阀45和第八换向阀52的第三端均通过输入总管53与动力源32相连。
92.如图1和图2所示,在一些实施例中,定向推动系统还包括多个钻杆55,多个钻杆55依次连接,多个钻杆55设置在第一夹持孔6和第二夹持孔7内,远离第二夹持孔7的钻杆55上设置有切缝压裂装置56。
93.可以理解的是,通过定向推送系统的不断推送,使切缝压裂装置56对钻孔内进行切缝及注水,由此保证磨砂射流轴向定向切缝及压裂技术高效且高质量的实施。
94.需要说明的是,切缝压裂装置56用于向钻孔内喷射磨砂水,以对钻孔进行切缝,同时,切缝压裂装置56还用于向切缝中注入高压水,以对切缝进行扩展。
95.在一些实施例中,相邻钻杆55之间可通过螺纹固定、卡扣固定等方式实现固定连接。
96.需要说明的是,在本公开的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外,在本公开的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
97.流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本公开的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本公开的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
98.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
99.尽管上面已经示出和描述了本公开的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本公开的限制,本领域的普通技术人员在本公开的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征:


1.一种基于磨砂射流轴向切缝的定向推送系统,其特征在于,包括:立柱;机架,所述机架设置在所述立柱上;第一夹持装置,所述第一夹持装置设置在所述机架上,所述第一夹持装置上设置有第一夹持孔;第二夹持装置,所述第二夹持装置滑动设置在所述机架上,所述第二夹持装置上设置有第二夹持孔,所述第二夹持孔的中心轴与所述第一夹持孔的中心轴重合,且所述第二夹持孔的中心轴与所述第二夹持装置的滑动方向平行;第一驱动件,所述第一驱动件设置在所述第二夹持装置与所述机架之间,所述第一驱动件驱动所述第二夹持装置靠近或远离所述第一夹持装置。2.根据权利要求1所述基于磨砂射流轴向切缝的定向推送系统,其特征在于,所述机架转动设置在所述立柱上;所述定向推送系统还包括:第二驱动件,所述第二驱动件设置在所述机架与所述立柱之间,所述第二驱动件驱动所述机架在所述立柱上转动。3.根据权利要求2所述基于磨砂射流轴向切缝的定向推送系统,其特征在于,所述定向推动系统还包括:角度传感器,所述角度传感器设置在所述机架与所述立柱之间;控制器,所述控制器分别与所述角度传感器、所述第一驱动件及所述第二驱动件电性相连。4.根据权利要求2所述基于磨砂射流轴向切缝的定向推送系统,其特征在于,所述机架包括:第一部分、第二部分和第三驱动件,所述第一部分转动设置在所述立柱上,所述第二夹持装置滑动设置在所述第一部分上,所述第三驱动件设置在所述第一部分与所述第二部分之间,所述第三驱动件驱动所述第二部分靠近或远离所述第一部分。5.根据权利要求4所述基于磨砂射流轴向切缝的定向推送系统,其特征在于,所述第一夹持装置包括:第一夹持器,所述第一夹持器设置在所述第二部分上,所述第一夹持器的夹持端形成所述第一夹持孔;所述第二夹持装置包括:第二夹持器,所述第二夹持器滑动设置在所述第一部分上,所述第二夹持器的夹持端形成所述第二夹持孔。6.根据权利要求5所述基于磨砂射流轴向切缝的定向推送系统,其特征在于,所述定向推动系统还包括:第一换向阀,所述第一换向阀的第一端与所述第一驱动件的第一端连通,所述第一换向阀的第二端与所述第一驱动件的第二端连通,所述第一换向阀的第三端与外部动力源连通,所述第一换向阀的第四端与外部回收源连通,其中,所述第一换向阀的第一端与所述第一换向阀的第三端连通,且所述第一换向阀的第二端与所述第一换向阀的第四端连通,或所述第一换向阀的第一端与所述第一换向阀的第四端连通,且所述第一换向阀的第二端与所述第一换向阀的第三端连通;第二换向阀,所述第二换向阀的第一端与所述第二驱动件的第一端连通,所述第二换向阀的第二端与所述第二驱动件的第二端连通,所述第二换向阀的第三端与所述动力源连通,所述第二换向阀的第四端与所述回收源连通,其中,所述第二换向阀的第一端与所述第
二换向阀的第三端连通,且所述第二换向阀的第二端与所述第二换向阀的第四端连通,或所述第二换向阀的第一端与所述第二换向阀的第四端连通,且所述第二换向阀的第二端与所述第二换向阀的第三端连通;第三换向阀,所述第三换向阀的第一端与所述第三驱动件的第一端连通,所述第三换向阀的第二端与所述第三驱动件的第二端连通,所述第三换向阀的第三端与所述动力源连通,所述第三换向阀的第四端与所述回收源连通,其中,所述第三换向阀的第一端与所述第三换向阀的第三端连通,且所述第三换向阀的第二端与所述第三换向阀的第四端连通,或所述第三换向阀的第一端与所述第三换向阀的第四端连通,且所述第三换向阀的第二端与所述第三换向阀的第三端连通;第四换向阀,所述第四换向阀的第一端与所述第一夹持器的第一端连通,所述第四换向阀的第二端与所述第一夹持器的第二端连通,所述第四换向阀的第三端与所述动力源连通,所述第四换向阀的第四端与所述回收源连通,其中,所述第四换向阀的第一端与所述第四换向阀的第三端连通,且所述第四换向阀的第二端与所述第四换向阀的第四端连通,或所述第四换向阀的第一端与所述第四换向阀的第四端连通,且所述第四换向阀的第二端与所述第四换向阀的第三端连通;第五换向阀,所述第五换向阀的第一端与所述第二夹持器的第一端连通,所述第五换向阀的第二端与所述第二夹持器的第二端连通,所述第五换向阀的第三端与所述动力源连通,所述第五换向阀的第四端与所述回收源连通,其中,所述第五换向阀的第一端与所述第五换向阀的第三端连通,且所述第五换向阀的第二端与所述第五换向阀的第四端连通,或所述第五换向阀的第一端与所述第五换向阀的第四端连通,且所述第五换向阀的第二端与所述第五换向阀的第三端连通。7.根据权利要求6所述基于磨砂射流轴向切缝的定向推送系统,其特征在于,所述立柱包括:多个柱体,多个所述柱体依次滑动套接,所述第一部分转动设置在最外侧的所述柱体上;所述定向推动系统还包括:第六换向阀,所述第六换向阀的第一端与所述立柱的第一端连通,所述第六换向阀的第二端与所述立柱的第二端连通,所述第六换向阀的第三端与所述动力源连通,所述第六换向阀的第四端与所述回收源连通,其中,所述第六换向阀的第一端与所述第六换向阀的第三端连通,且所述第六换向阀的第二端与所述第六换向阀的第四端连通,或所述第六换向阀的第一端与所述第六换向阀的第四端连通,且所述第六换向阀的第二端与所述第六换向阀的第三端连通。8.根据权利要求7所述基于磨砂射流轴向切缝的定向推送系统,其特征在于,所述定向推动系统还包括:箍套、支撑杆及连接筒,所述箍套固定套设在最外侧的所述柱体上,所述支撑杆固定设置在所述箍套上,所述连接筒与所述机架固定连接,所述连接筒转动设置在所述支撑杆上。9.根据权利要求8所述基于磨砂射流轴向切缝的定向推送系统,其特征在于,所述定向推动系统还包括:履带底盘,所述立柱设置在所述履带底盘的底盘上;操作台,所述操作台设置在所述底盘上,所述第一换向阀、所述第二换向阀、所述第三换向阀、所述第四换向阀、所述第五换向阀和所述第六换向阀设置在所述操作台上;
多个伸缩支腿,所述伸缩支腿设置在所述底盘上,多个所述伸缩支腿分布在所述履带底盘的四周。10.根据权利要求1-9中任意一项所述基于磨砂射流轴向切缝的定向推送系统,其特征在于,所述定向推动系统还包括:多个钻杆,多个所述钻杆依次连接,多个所述钻杆设置在所述第一夹持孔和第二夹持孔内,远离所述第二夹持孔的所述钻杆上设置有切缝压裂装置。

技术总结


本公开提出一种基于磨砂射流轴向切缝的定向推送系统,包括:立柱;机架,机架设置在立柱上;第一夹持装置,第一夹持装置设置在机架上,第一夹持装置上设置有第一夹持孔;第二夹持装置,第二夹持装置滑动设置在机架上,第二夹持装置上设置有第二夹持孔,第二夹持孔的中心轴与第一夹持孔的中心轴重合,且第二夹持孔的中心轴与第二夹持装置的滑动方向平行;第一驱动件,第一驱动件设置在第二夹持装置与机架之间。在本公开的一种基于磨砂射流轴向切缝的定向推送系统中,整体不仅结构简单,体积较小,易于在综采工作面和工作面端头等有限空间范围内进行施工操作,而且能够实现定向的稳定推送。送。送。


技术研发人员:

孙如达 杜涛涛 夏永学 潘俊锋 张晨阳

受保护的技术使用者:

天地科技股份有限公司

技术研发日:

2022.12.07

技术公布日:

2023/3/2

本文发布于:2024-09-23 09:29:27,感谢您对本站的认可!

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