一种科教旋挖钻机的制作方法

本实用新型涉及一种益智类儿童科教高仿真玩具，特别是涉及一种科教旋挖钻机。

背景技术：

心理专家表明，儿童多接触游乐设备不仅可以锻炼身体，还可以开发智力。尤其一些仿真类的体验式游乐设备，越来越深受客户喜爱。像近来在公园、广场、游乐场、商场、体验馆和科技馆等众多场所出现的儿童挖掘机，就甚为吸引眼球，给商家们创造了巨大的经济效益。

但现有儿童挖掘机结构简单，操作上只有最基本的动臂升降与铲斗外伸内收几个动作，不具备真正挖掘机的其他功能，如平台正逆回转，动臂左右移动等。对于儿童来说，操控过程太过容易，完全不具备难度与挑战。而目前市场上像儿童挖掘机这样高仿真的工程机械设备除此外绝无仅有，因此开发一种新的功能多样的高仿真工程机械设备势在必行，意义重大。

以现有工程机械旋挖设备为雏形，将其运用于玩具领域，既要保持其外观、性能的高仿真度，又要尽显其作为玩具的高娱乐性，是该实用新型需要解决的技术难题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于解决现有技术的不足而提供一种该能够由年幼的儿童操纵、并且符合较高的安全标准的科教旋挖钻机。

通过本实用新型可以实现本实用新型的实用新型目的。

一种科教旋挖钻机，包括上车平台、下车平台、钻斗、动力头、钻桅和钻架，所述上车平台通过回转支撑装置与下车平台连接，所述上车平台内的中部安装有过载保护的动力单元和具有漏电保护的电力控制单元，所述上车平台上方安装有座椅和液压操控手柄，所述液压操控手柄控制回转支撑装置的回转、钻架的伸缩、动力头的上下移动和钻斗的旋转，所述上车平台的前端设置安装座，所述钻架安装在安装座上，所述钻桅安装在钻架的伸缩臂的活动端，所述动力头通过导轨滑块安装在钻桅的滑轨上，所述钻斗通过钻杆与动力头连接。

所述动力单元采用液压马达作为驱动，所述液压马达采用外啮合齿轮带动回转支撑装置运动。

所述下车平台通过地脚螺栓固定在地面上或在其底部安装有行走机构，所述动力单元设置有外置急停开关，所述上车平台设置有防止其旋转过度的限位销。

所述回转支撑装置上安装电滑环，所述上车平台和下车平台相互连接的电缆通过电滑环连接。

所述电力控制单元可以采用投币器启动或遥控器启动。

所述钻杆主要包括钻桅、动力头和钻斗，所述钻桅的中部设置一安装板，所述钻架上的伸缩臂的活动端安装在安装板上，所述钻桅顶部安装升降油缸的一端，升降油缸的另一端与动力头固定，所述动力头通过导轨滑块安装在钻桅的滑轨上，所述动力头上安装有减速马达，所述减速马达通过联轴器与钻斗的钻杆相接，所述升降油缸带动导轨滑块上下运动，从而带动钻斗上下运动，所述减速马达带动钻斗旋转。

所述钻桅上还开设有多个减重孔用于减重的减重孔。

所述钻架包括立柱、基本臂和伸缩臂，所述伸缩臂安装在基本臂内，所述基本臂通过立柱安装在上车平台的安装座上，所述伸缩臂的内侧固定伸缩油缸，所述伸缩油缸的带动伸缩臂伸缩运动，所述基本臂和伸缩臂之间设置有起导向作用的MC尼龙滑块。

所述钻桅为动力头提供导向与支撑，所述钻桅包括立板，所述立板的顶端焊接顶板和伸缩油缸座，中部焊接有用来连接钻架的伸缩臂的安装板，所述立板两侧焊接有长筋板作为安装导轨滑块的导轨，并且在伸缩臂安装板的上方焊接一行程开关，所述行程开关控制钻架的平移和回转支撑装置的回转的启闭，所述动力头包括支架、马达安装座、端盖和连接轴，所述支架上安装有用于安装减速马达的马达安装座，所述支架下的端盖焊接带法兰的连接轴，所述连接轴与钻斗的钻杆连接，所述支架上安装有导轨滑块，所述支架通过导轨滑块安装在钻桅的导轨上，所述导轨滑块上固定一压板，当钻斗下降到一定高度时，所述压板触碰到所述行程开关，从而控制钻架的平移和回转支撑装置的回转停止。

所述钻斗为桶形或全螺旋形，所述钻斗内安装有螺旋切削刃，顶部开有溢料口，所述钻斗通过钻杆与动力头部分相连接。

由于采用上述结构，回转支撑装置的回转动作由液压马达驱动，减小漏油的几率，同时还在回转支撑装置部分增加电滑环，使电缆从上车平台的底部进入，经过电滑环驱动上车平台的动力单元，保证电缆在回转动作时不致缠绕，提高安全性。

本装置的动力单元和电力控制单元被安装于上车平台的座椅底下，配重被安装于所述上车平台的座椅后方底板，保证了重量的均匀分配，防止整机出现倾斜的状况发生。

本装置的电力控制单元具有漏电保护，动力单元具有过载保护，动力单元设置有外置急停开关；上车平台设置有限位销，保证整个装置的安全；钻桅上安装了行程开关44，当钻斗下降至一定高度后，平移动作与回转支撑装置的回转动作便会锁定，以免损坏钻头部分，提高了安全性能。

本装置以投币或遥控方式激活，操作摇杆可以分别控制机器产生回转、钻架水平移动、钻头进给与缩回、钻斗旋转等多组动作，其中钻头正向旋转向下运动时可实现装料过程，钻头反向旋转提升时即可实现卸料过程。

综上所述，本装置打破了儿童挖掘机作为高仿真工程机械设备在玩具市场上的唯一性，以另一种全新的外观、操作方式以及优越的安全性能填补旋挖钻机在高仿真游乐设备市场上的空白。它是工程机械的旋挖钻机在益智玩具领域内的延伸，是儿童挖掘机在形式与功能上的扩展，是高仿真游乐设备的一次大“革新”。它丰富了制造与游乐双重产业，给社会带来了巨大的经济效益。同时它作为一种体验设备，对培养小孩的动手能力和促进智力开发也起到了积极的作用。有助于训练儿童对旋挖钻机设备的形象认识，对其工作方式及操作方法的直观了解。该实用新型以旋挖钻机工程设备为仿真对象，以体验为本，寓教于乐，真正培养了儿童的学习兴趣以及动手能力，激发了儿童对科学的热爱及探索，从而达到开发儿童智力的目的。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型上车平台去掉座椅后的俯视图。

图3(a)为本实用新型钻架的结构示意图。

图3(b)为图3(a)A-A处的剖视图。

图4为本实用新型动力头的剖视图。

图5(a)为本实用新型钻桅的正视图。

图5(b)为本实用新型钻桅的俯视图。

图5(c)为本实用新型钻桅的后视图。

具体实施方式

如图1、图2、图3(a)、图3(b)、图4、图5(a)、图5(b)、图5(c)所示，科教旋挖钻机包括上车平台7、下车平台9、钻斗1、动力头2、钻桅3和钻架4。下车平台9可以地脚螺栓固定在地上，也可以是活动或限制活动的行走机构，上车平台7通过回转支撑装置8与下车平台9连接，在回转支撑装置8上安装一电滑环18，使电缆从底部进入，保证电缆在回转动作时不致缠绕，提高安全性，上车平台7内的中部放置动力单元21和电力控制单元12，动力单元21设置有外置急停开关43，所述上车平台设置有限位销45防止旋转过度，然后安装有薄板封闭，所述上车平台7上方安装有座椅13和液压操控手柄17，上车平台7的前端设置一安装座6，与钻架4通过螺栓5紧固，所述动力单元21采用液压马达20作为驱动，减小漏油几率，所述液压马达20采用外啮合齿轮带动回转支撑装置8运动。

钻架4由立柱22、基本臂23和伸缩臂24构成。基本臂23和伸缩臂24之间设置了MC尼龙滑块，分别在伸缩臂24的靠外侧垂直方向上安装四个第一滑块25和水平方向上安装四个第二滑块26，在伸缩臂24的靠内侧的垂直方向上安装了四个第三滑块27。同时，伸缩臂24的内侧固定伸缩油缸29，所述伸缩油缸29的往复运动将带动伸缩臂24伸缩运动。立柱22的顶端连接基本臂23，底端固定在上车平台的安装座6上。

钻架4的伸缩臂一端通过安装板与钻桅3中部连接，所述钻杆主要包括钻桅3、动力头2和钻斗1。所述钻桅3的中部设置一安装板，所述钻架4上的伸缩臂24的活动端安装在安装板上，钻桅3顶部安装了升降油缸14，升降油缸14的另一端与动力头2固定，动力头2通过导轨滑块40安装在钻桅3的滑轨上，减速马达15通过联轴器16与钻斗的钻杆相接，所述升降油缸14带动导轨滑块40上下运动，从而带动钻斗1上下运动，并且减速马达15为钻斗1提供旋转扭矩，减速马达15输出的旋转运动经过联轴器16和回转接头传递给钻斗1，可实现钻斗1的正、反转运动，优选地，所述钻桅3上还开有减重孔用于减重。

钻桅3为动力头2提供导向与支撑。钻桅3包括立板32，所述立板32的顶端焊接顶板30和伸缩油缸座31，中部焊接有用来连接钻架的伸缩臂24的安装板35。立板32两侧焊接长筋板33作为安装导轨滑块40的导轨，并且在伸缩臂安装板35的上方焊接一行程开关34，用于限制平移及回转动作。

动力头2包括支架37、马达安装座36、端盖38和连接轴39，所述支架37上安装有用于安装减速马达的马达安装座36，支架37下的端盖38焊接带法兰的连接轴39，可用于螺栓连接钻斗1的钻杆41。支架37右侧安装有导轨滑块40，支架37通过导轨滑块40安装在钻桅3的导轨上，导轨滑块40上固定一压板，当钻斗1下降到一定高度时，触碰到所述行程开关34，从而可切断行程开关控制的钻架平移及平台回转电磁阀。

钻斗1形式优选为桶形结构，内有螺旋切削刃，顶部开有溢料口，钻斗通过钻杆与动力头部分相连接。当钻斗1正转下降时，可以钻孔。当钻孔完成后，提升钻斗，通过反转钻斗1，可以实现卸料。一般地，钻斗1也可为全螺旋或其他形式。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不以任何方式限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。