本實用新型涉及鉆探設備技術領域，具體涉及一種煤礦用坑道鉆機的采用機械夾持器的鉆機頭，用于鉆桿的夾持。

背景技術：

目前，煤礦用鉆桿夾持器一般為液壓驅動式，主要存在以下缺點:結構復雜，零部件較多，井下維護困難。一旦出現故障，維修非常不便，影響工作效率。

技術實現要素：

針對上述現有技術中存在的問題，本實用新型的目的在于，提供一種采用機械夾持器的鉆機頭，采用更簡單的結構，方便使用和維修，更適用于煤礦井下的環境。

為了實現上述任務，本實用新型采用以下技術方案：

一種采用機械夾持器的鉆機頭，包括通過機械夾持器安裝在桅桿總成上的鉆機頭，所述的機械夾持器包括內部帶有通槽的滑座，滑座中裝配有一個夾持滑塊，在滑座的前端設置有端蓋，端蓋上設置有導向柱，在導向柱上沿軸向開設有穿透導向柱以及端蓋的螺紋孔，在螺紋孔中裝配有一端與夾持滑塊活動式連接的夾緊絲桿；在滑座的后端安裝有一個夾持搖臂，夾持搖臂通過定位銷安裝于滑座上；所述的機械夾持器使用時，將鉆機頭上的鉆桿穿過滑座的側面，使鉆桿經過夾持滑塊與夾持搖臂之間，通過夾緊絲桿調節夾持滑塊的位置，使鉆桿被夾持在夾持滑塊與夾持搖臂之間。

進一步地，所述的桅桿總成包括副滑軌座，副滑軌座上裝配有可沿副滑軌座軸向滑動的桅桿，桅桿上裝配有可沿桅桿軸向滑動的回轉托架，所述的鉆機頭安裝在回轉托架上；所述的副滑軌座上安裝有滑移油缸，滑移油缸的輸出軸與桅桿連接；在桅桿的上表面開設有滑槽，所述的回轉托架裝配在滑槽上；在滑槽中安裝有給進油缸，給進油缸的輸出軸上安裝有齒輪，在回轉托架底部、滑槽中均鋪設有所述的齒輪配合的齒條。

進一步地，所述的滑座包括頂板以及與頂板平行的底板，頂板與底板之間通過第一側板、第二側板連接；在第一側板、第二側板的后端對稱開設有銷孔，所述的夾持搖臂的前端伸入到滑座內部，利用一根定位銷依次穿過第一側板上的銷孔、夾持搖臂、第二側板上的銷孔以對夾持搖臂進行固定。

進一步地，所述的底板的底部沿所述的通槽的軸向開設有底槽，底槽貫穿底板的前端與后端，在底槽兩側的底板邊緣上對稱設置有安裝板，安裝板與底板平行設置，兩個安裝板之間的寬度大于滑座的寬度，且安裝板上分布有貫穿安裝板的固定孔；所述的滑座在安裝時，通過通槽卡在鉆機的桅桿上，然后利用固定件穿過安裝板上的固定孔對滑座進行安裝固定。

進一步地，所述的第一側板上開設有第一缺口，第一缺口穿出第一側板的后端部；第二側板的上開設有第二缺口，第二缺口穿出第二側板的后端，且第二缺口的寬度小于第一缺口的寬度。

進一步地，所述的第一側板上設置有第一側孔，第一側孔為非閉合的圓孔，且第一側孔與所述的第一缺口貫連；在第二側板上開設有第二側孔，第二側孔為圓孔，且第二側孔、第一側孔同軸設置。

進一步地，所述的通槽內部在頂板、底板與第一側板、第二側板的連接處均沿通槽的軸向設置有方柱，方柱中開設有螺栓孔，所述的端蓋通過固定螺栓和螺栓孔裝配在滑座的前端；所述的頂板處的兩個方柱之間、底板處的兩個方柱之間形成了一對用于裝配所述夾持滑塊的滑槽。

進一步地，所述的夾緊絲桿為帶有外螺紋的柱形結構，在夾緊絲桿的前端連接有一個四方頭，夾緊絲桿的后端通過連桿連接有一個推盤，推盤的直徑小于連桿的直徑。

進一步地，所述的夾持滑塊為矩形體結構，在夾持滑塊的頂部、底部對稱設置有滑臺，滑臺的邊緣處加工為斜邊；記夾持滑塊的其中兩個相鄰的側面分別為第一側面、第二側面，在第一側面上開設有通向夾持滑塊內部的卡槽，第二側面上開設有與卡槽貫連的滑入槽，滑入槽的一端穿出第二側面，滑入槽的另一端延伸至第二側面的中部，且滑入槽的該端為弧面型結構；所述的滑入槽的寬度小于卡槽的寬度。

進一步地，所述的夾持滑塊上以及夾持搖臂上對稱設置有夾具，夾具包括四個夾持塊，夾持塊的縱向截面為直角梯形結構；夾持塊在夾持滑塊、夾持搖臂上均呈八字形結構設置一對，在夾持塊上設置有防滑層。

進一步地，所述的夾持搖臂包括伸入滑座后端的夾持板，夾持板的上端、下端連接有相互平行的第一搖板，在兩個第一搖板的后端各自連接有一個第二搖板，第二搖板之間通過握桿連接；其中，第一搖板的長度大于第二搖板的長度，兩個第一搖板之間的距離與滑座的頂板、底板之間的距離相同，且兩個第一搖板之間的距離大于兩個第二搖板之間的距離。

本實用新型與現有技術相比具有以下技術特點：

1.本實用新型的夾持器采用機械式結構，較傳統的液壓式結構相比，其結構更加簡單，因而便于維修，對于井下的檢修工人來說，降低了檢修復雜程度，提高了工作效率；

2.本實用新型的機械夾持器可采用手動的方式調節夾緊力度，對于井下惡劣的環境和工況來說，這種方式操作的靈活性更強，操控方式更加簡單；

3.本裝置結構簡單，堅固耐用，方便制作生產，故障率低，可靠性更高，整個鉆機構結構具有更好的穩定性，實際使用效果好。

附圖說明

圖1為本實用新型的整體結構示意圖；

圖2為圖1的俯視結構示意圖；

圖3為本實用新型的縱向剖視結構示意圖；

圖4為本實用新型的前端面結構示意圖；

圖5為本實用新型的整體結構示意圖；

圖6為本實用新型的斜俯視圖(左斜俯視圖)；

圖7為本實用新型的后端面的結構示意圖；

圖8為本實用新型的斜俯視圖(右斜俯視圖)；

圖9為夾持滑塊的側視圖；

圖10為夾持滑塊的斜俯視圖；

圖中標號代表：A—機械夾持器，1—夾緊絲桿，2—端蓋，3—頂板，4—夾持滑塊，5—定位銷，6—夾持塊，7—底板，8—夾持搖臂，9—固定螺栓，10—四方頭，11—底槽，12—安裝板，13—導向柱，14—第一側孔，15—第一側板，16—固定孔，17—握桿，18—第一搖板，19—第二搖板，20—通槽，21—螺栓孔，22—銷孔，23—方柱，24—滑槽，25—第一缺口，26—第二缺口，27—第二側孔，28—滑臺，29—斜邊，30—卡槽，31—滑入槽，32—第二側板，33—連桿，34—推盤，35—夾持板，36—桅桿總成，37—鉆機頭，38—扶正器，39—鉆桿，40—副滑軌座，41—回轉托架，42—滑移油缸，43—給進油缸，44—齒條。

具體實施方式

傳統的鉆機上的鉆桿使用的夾持器為液壓驅動結構，復雜、檢修維護困難，在實際使用過程中帶來許多問題。本實用新型則根據鉆機的實際使用需求和環境，提供一種全新的采用機械夾持器的鉆機頭。

如圖1至圖10所示，一種采用機械夾持器的鉆機頭，包括通過機械夾持器A安裝在桅桿總成36上的鉆機頭37，所述的機械夾持器A包括內部帶有通槽20的滑座，滑座中裝配有一個夾持滑塊4，在滑座的前端設置有端蓋2，端蓋2上設置有導向柱13，在導向柱13上沿軸向開設有穿透導向柱13以及端蓋2的螺紋孔，在螺紋孔中裝配有一端與夾持滑塊4活動式連接的夾緊絲桿1；在滑座的后端安裝有一個夾持搖臂8，夾持搖臂8通過定位銷5安裝于滑座上；所述的機械夾持器A使用時，將鉆機頭37上的鉆桿39穿過滑座的側面，使鉆桿經過夾持滑塊4與夾持搖臂8之間，通過夾緊絲桿1調節夾持滑塊4的位置，使鉆桿被夾持在夾持滑塊4與夾持搖臂8之間。

桅桿總成36的結構如圖1和圖2所示。桅桿總成36包括副滑軌座40，在實際使用時，副滑軌座40安裝在鉆機上，通過鉆機調節副滑軌座40的整體位置，再利用副滑軌座40上的機構來調節鉆桿39的精確位置。副滑軌座40上裝配有可沿副滑軌座40軸向滑動的桅桿，桅桿上裝配有可沿桅桿軸向滑動的回轉托架41，所述的鉆機頭37安裝在回轉托架41上。副滑軌座40與回轉軸架連接安裝，其同時為桅桿提供了一個滑動的軌道，桅桿可以在副滑軌座40上進行滑動。具體地，副滑軌座40上安裝有滑移油缸42，滑移油缸42的輸出軸與桅桿連接；在桅桿的上表面開設有滑槽，所述的回轉托架41裝配在滑槽上；在滑槽中安裝有給進油缸43，給進油缸43的輸出軸上安裝有齒輪，在回轉托架41底部、滑槽中均鋪設有所述的齒輪配合的齒條44。在調節的過程中，驅動滑移油缸42，可以使桅桿相對于副滑軌座40進行滑動，而驅動給進油缸43，則在齒輪齒條44的帶動下，使回轉托架41可帶動鉆機頭37部分進行移動。這樣的配合方式，是一種倍速機構，可實現鉆機頭37位置的精細調節，也能使桅桿帶動鉆機頭37在軸向上大范圍內移動，滿足不同條件下的打鉆要求。桅桿總成36上還設置有扶正器38，用于限制鉆桿39在工作時的位置。

本實用新型中，機械夾持器A的主要結構包括滑座、夾緊絲桿1、夾持滑塊4以及夾持搖臂8。其中，滑座起到固定安裝的作用，在使用的時候滑座用來固定在鉆機的桅桿上。滑座中有一個可以滑動的夾持滑塊4，夾持滑塊4和所述的夾持搖臂8配合，共同用來對鉆桿進行夾持。夾持滑塊4的位置調整采用機械驅動方式，具體為，在滑座前端設置有滑蓋和導向柱13，導向柱13內部有螺紋孔，利用一個帶有外螺紋的夾緊絲桿1穿過螺紋孔，使夾緊絲桿1的后端與夾持滑塊4活動式連接。在使用的時候，利用工具旋轉夾緊絲桿1，由于螺紋配合作用，將使夾緊滑塊在滑座中前后移動；而夾持搖臂8的位置是相對固定的，由此即可通過調整滑塊的位置來對穿過夾持滑塊4以及夾持搖臂8之間的鉆桿起到有效的夾持作用，并且調整過程非常方便。夾持滑塊4與夾持搖臂8間距離最小為0，最大距離為34.5，可適應鉆桿直徑為具有良好的通用性。

如圖3、圖10所示，為了保證對鉆桿的夾持效果，夾持滑塊4上以及夾持搖臂8上對稱設置有夾具，夾具包括四個夾持塊6，夾持塊6的縱向截面為直角梯形結構；夾持塊6在夾持滑塊4、夾持搖臂8上均呈八字形結構設置一對，即將所述的梯形底面一側固定在夾持滑塊4和夾持搖臂8上，并且兩個夾持塊6之間間隔設置。在夾持塊6上設置有防滑層。夾持滑塊4和夾持搖臂8上的夾具在相互靠近時，四個夾持塊6之間形成了一個類圓形的夾持孔，能適應鉆桿的外部形狀，從而對鉆桿進行有效的夾持。這種夾具結構，與鉆桿有更大的接觸面，且其最顯著的特點是，能適應不同外徑的鉆桿，具有很好的通用性。而在夾持塊6上還設置有防滑層，防滑層可以是防滑紋，也可以是其他防滑結構。

如圖5至圖8所示，本實用新型給出了一種具體的滑座結構，滑座包括頂板3以及與頂板3平行的底板7，頂板3與底板7之間通過第一側板15、第二側板32連接，使滑座整體為兩端通透的、縱向截面呈矩形的結構，而通透的部分即為所述的通槽20；在第一側板15、第二側板32的后端對稱開設有銷孔22，所述的夾持搖臂8的前端伸入到滑座內部，利用一根定位銷5依次穿過第一側板15上的銷孔22、夾持搖臂8、第二側板32上的銷孔22以對夾持搖臂8進行固定。這種滑座結構，便于加工、安裝，且結構相對簡單。

如圖3所示，夾持搖臂8包括伸入滑座后端的夾持板35，夾持板35的上端、下端連接有相互平行的第一搖板18，在兩個第一搖板18的后端各自連接有一個第二搖板19，第二搖板19之間通過握桿17連接；其中，第一搖板18的長度大于第二搖板19的長度，兩個第一搖板18之間的距離與滑座的頂板3、底板7之間的距離相同，即兩個搖板能正好插入到通槽20上下端之間，不留間隙，這是為了在對鉆桿進行卡止使，夾持搖臂8不上下晃動，因此需要兩個第一搖板18之間的距離能正好卡入到滑座的頂板3、底板7之間；而兩個第一搖板18之間的距離大于兩個第二搖板19之間的距離，這是為了方便手部握持和左右晃動；本裝置在使用完畢后，先卸掉鉆桿，然后握住夾持搖臂8左右晃動，可協助松開本夾持器。

如圖6至圖8所示，底板7的底部沿所述的通槽20的軸向(長度方向)開設有底槽11，底槽11貫穿底板7的前端與后端，在底槽11兩側的底板7邊緣上對稱設置有安裝板12，安裝板12與底板7平行設置，兩個安裝板12之間的寬度大于滑座的寬度，且安裝板12上分布有貫穿安裝板12的固定孔16；滑座的寬度是指滑座的第一側板15、第二側板32之間的距離；需要兩個安裝板12之間的距離更大一些，一是便于設置固定孔16，二是使底槽11具有足夠大的空間能便于和鉆機配合安裝、所述的滑座在安裝時，通過通槽20卡在鉆機的桅桿上，然后利用固定件穿過安裝板12上的固定孔16對滑座進行安裝固定。固定件可以采用螺栓等。

如圖5、圖6和圖8所示，第一側板15上開設有第一缺口25，第一缺口25穿出第一側板15的后端部；第二側板32的上開設有第二缺口26，第二缺口26穿出第二側板32的后端，且第二缺口26的寬度小于第一缺口25的寬度。第一缺口25、第二缺口26均為矩形缺口，這里所說的寬度是指平行于底板7方向上的寬度。第一缺口25、第二缺口26均穿出側板的后端，這樣鉆桿可從外部進入到第一缺口25、第二缺口26中。第一側板15上設置有第一側孔14，第一側孔14為非閉合的圓孔，且第一側孔14與所述的第一缺口25貫連；在第二側板32上開設有第二側孔27，第二側孔27為圓孔，且第二側孔27、第一側孔14同軸設置。第一缺口25和第二缺口26主要是為夾持搖臂8在安裝和后期拆除鉆桿時提供足夠的活動空間，而第一缺口25額外的一個作用是，由于其和一個費閉合的第一側孔14貫連，這個側孔方便了鉆桿的卡入。在使用時，先將鉆桿穿過第二側孔27，然后鉆桿可通過第一缺口25進入到第一側孔14中，方便了安裝過程。鉆桿通過第一側孔14、第二側孔27穿透滑座的側面，兩個側孔共同對鉆桿起到相對限制和固定的作用。

如圖3所示，夾緊絲桿1為帶有外螺紋的柱形結構，在夾緊絲桿1的前端連接有一個四方頭10，四方頭10方便了利用工具來旋轉夾緊絲桿1，例如采用扳手；夾緊絲桿1的后端通過連桿33連接有一個推盤34，推盤34的直徑小于連桿33的直徑；推盤34是用來和夾持滑塊4活動式安裝，在夾緊絲桿1旋轉時，同時沿軸向向前后運動，而推盤34則將推力傳遞給夾持滑塊4，推動或拉動夾持滑塊4運動。

更進一步地，通槽20內部在頂板3、底板7與第一側板15、第二側板32的連接處均沿通槽20的軸向設置有方柱23，即橫截面為方形的柱體；方柱23中開設有螺栓孔21，所述的端蓋2通過固定螺栓9和螺栓孔21裝配在滑座的前端，以方便拆裝過程。所述的頂板3處的兩個方柱23之間、底板7處的兩個方柱23之間形成了一對用于裝配所述夾持滑塊4的滑槽24，如圖5、圖6所示，夾持滑塊4容納在通槽20中，且通過滑槽24可以限制夾持滑塊4的運動。

如圖9、圖10所示，夾持滑塊4為矩形體結構，在夾持滑塊4的頂部、底部對稱設置有滑臺28，滑臺28的邊緣處加工為斜邊29；記夾持滑塊4的其中兩個相鄰的側面分別為第一側面、第二側面，在第一側面上開設有通向夾持滑塊4內部的卡槽30，第二側面上開設有與卡槽30貫連的滑入槽31，滑入槽31的一端穿出第二側面，滑入槽31的另一端延伸至第二側面的中部，且滑入槽31的該端為弧面型結構；所述的滑入槽31的寬度小于卡槽30的寬度。在實際使用時，先將夾緊絲桿1的推盤34卡在卡槽30的端口處，然后使連桿33進入滑入槽31中，再將夾緊絲桿1整體向夾持滑塊4中部推動，使連桿33到達滑入槽31的端頭處，然后再將夾持滑塊4卡入到滑座的通槽20中，再裝上端蓋2。這種夾持滑塊4結構，能方便配合與夾緊絲桿1配合安裝、拆卸，且為活動式安裝方式，方便夾緊絲桿1帶動夾持滑塊4前后運動。