专利名称：一种机载多臂掘进钻机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种钻机，特别是一种用于隧道钻孔的机载多臂掘进钻机， 属于机械设备领域。
背景技术：
钻机在工程施工作业中被广泛应用，现在被广泛采用的是液压式锚杆钻机， 这种钻机体积小、重量轻，不适于旋转作业以及高强度的钻孔作业。2007. 06. 27， 中国专利局公开了一种名为"可旋转作业的掘进机机载锚杆钻机装置"的实用新 型专利(专利号200620024357.4)。该实用新型公开了一种可旋转作业的掘进 机机载锚杆钻机装置，在掘进机的工作臂上连接主架体，支护用油缸联接在掘进 机和支护系统的架体之间。架体连接工作臂，油缸左支架右支架及止动板。架体 连接伸缩臂，两个减速箱分别固定在左支架和右支架上，左支架联接左支护机构， 右支架联接右支护机构。该装置克服了现在掘锚作业生产效率低，生产工序繁琐 的缺点，使掘锚更便于操作，工序更趋于合理。但该实用新型主要用于隧道的顶 板支护、边坡支护等巷道加固过程，不实用与隧洞施工，即通过适当改进后使用 于隧洞施工，也只能在一个固定的位置钻孔，不能移动或转动工作臂，也不能设 定钻孔的大小，在实际工作中带来不便。 发明内容
本实用新型为解决现有技术中存在的上述问题，提供一种用于建设工程中各 种隧洞施工的多臂钻机，本实用新型在隧洞作业中无发动机废气，带能360度旋 转的工作臂和连接安装液压马达的万向转动装置，能在180度全段面范围内靠液 压原件调整任意钻孔角度，无极电力和气动推进，多臂多钻，安装的电子操控可 实现远程洞内无人作业。
本实用新型的技术方案是通过如下内容实现的
一种机载多臂掘进钻机，包括掘进机和工作臂，其特征在于所述掘进机通
过连臂装置与至少两个工作臂活动连接，所述连臂装置由固定在掘进机上的定位
柱以及套接在定位柱上的水平转动耳环构成；所述工作臂包括连接定位柱的伸縮 臂和带钻头的主臂，伸缩臂与主臂之间活动连接。所述工作臂由主臂和伸縮臂构成，其中伸縮臂通过一端的连接耳环与定位柱 上的水平转动耳环连接，另一端与主臂上的滑架支臂连接；所述伸縮臂上设有万 向转动连接器、垂直转动液压马达、水平转动液压马达、水平转动连接器、角度 调整液压马达、伸縮油缸和摆臂油缸，其中水平转动连接器、角度调整液压马达、 伸縮油缸设于伸縮臂内，摆臂油缸与伸縮臂位于同一水平面， 一端设于伸縮臂一 侧，另一端通过连接耳环与定位柱上的水平转动耳环连接；所述主臂上侧设有钻 杆、下侧设有带滑架伸縮油缸的滑架支臂，所述钻杆一端固定设有钻头，另一端 与气动钻机连接，气动钻机通过设置在主臂上的导向滑架与滑架支臂固定连接， 导向滑架与设置于主臂内的推进链条连接，推进链条由固定于主臂两端的导向链 轮和张紧链轮支持，由设置在主臂上的主动链轮带动，主动链轮由推进马达带动。
所述气动钻机与主臂之间设有钻机导向压板、导向滑架与滑架支臂之间设有 滑架导向压板。
操作控制系统装在驾驶室内由手动和电子控制两种方式，可手动也可以实现 远程控制；其压縮空气管路和控制连线通过活动接头与操控系统连接。
所述工作臂由安装在驾驶室内的操控系统实现全部动作，它由手动控制阀和 电子控制阀组成。
本实用新型的工作原理具体为当钻机行走到预定钻孔位置时，将机车内燃 发动机熄火，操作支腿置地，需洞内无人作业时，打开远程控制开关，接通计算 机控制连接线进入预先设定控制程序。连接外接电源和压缩空气管路，接通电源 后，并起动电动液压泵和压縮机工作，操作液压控制阀，根据红外线指向仪确定 的布孔位置调整钻臂和导向滑架角度及位置，钻孔位置确定后首先开启控制凿岩 机工作的电磁阀向凿岩机供气，凿岩机开始旋转时打开推进电机控制开关并根据 岩石地质情况调整钻孔推进速度，向前推进钻机凿孔。钻孔深度达到预定深度时， 控制推进电机的行程开关被顶开，同时接通反转电源，此时推进电机反向转动并 带动凿岩机向后移动一定位置。开启反响转动开关推进电机同时带动凿岩机向后 移动将钻杆退出。l号钻孔完成后，再操作液压控制阀将钻臂和滑臂调整到第二 个预定钻孔位置，按以上所述顺序进行2号孔及其他孔作业，为提高作业效率， 三只或多只工作臂可以分期定位同时钻孔作业。全段面钻孔完成，将导向滑架向 后退到底，并使伸缩臂，主臂全部收回调整到最佳行走状态，分开电源和压縮空气管路，收起支腿、钻孔工作结束。
本实用新型由工作臂、连臂装置和伸縮臂构成,在隧洞作业中无发动机废气， 通过能360度旋转的工作臂和连接安装液压马达的万向转动装置，能在180度全 段面范围内靠液压原件调整任意钻孔角度，而且无极电力推进，多臂多钻，既方 便施工作业又极大提高了钻机的工作效率，本实用新型结构科学简单、操作方便， 适于推广应用。
图1为本实用新型实施例1的结构示意图。
图2A为工作臂的径向剖视图。
图2B为工作臂的轴向剖试图。
具体实施方式
实施例1
一种手动控制的机载双臂掘进钻机，包括掘进机30和两个并排设置在掘进 机30前端的工作臂31 ，所述掘进机30通过连臂装置与两个工作臂活31动连接， 所述连臂装置由固定在掘进机30上的定位柱27以及套接在定位柱27上的水平 转动耳环25构成；所述工作臂31包括连接定位柱27的伸缩臂21和带钻头1 的主臂23，伸缩臂21与主臂23之间活动连接。工作臂31由主臂23和伸缩臂 21构成，其中伸縮臂21通过一端的连接耳环24与定位柱27上的水平转动耳环 25连接，另一端与主臂23上的滑架支臂14连接；所述伸缩臂21上设有万向转 动连接器15、垂直转动液压马达16、水平转动液压马达17、水平转动连接器19、 角度调整液压马达20、伸缩油缸22和摆臂油缸26，其中水平转动连接器19、 角度调整液压马达20、伸缩油缸22设于伸縮臂21内，摆臂油缸26与伸縮臂21 位于同一水平面，摆臂油缸26的一端设于伸缩臂21的侧壁，另一端通过连接耳 环24与定位柱27上的水平转动耳环连接25;所述主臂23上方设有钻杆2、下 方设有带滑架伸縮油缸13的滑架支臂14，所述钻杆2—端固定设有钻头1，另 一端与气动钻机5连接，气动钻机5通过设置在主臂23上的导向滑架6与滑架 支臂14固定连接，导向滑架6与设置于主臂23内的推进链条4连接，推进链条 4由固定于主臂23两端的导向链轮3和张紧链轮9支持，由设置在主臂23上的 主动链轮11带动，主动链轮11由推进马达10带动。在气动钻机5与主臂23之间设有钻机导向压板8、导向滑架6与滑架支臂14之间设有滑架导向压板8。 在定位柱27后侧设有支腿28，掘进机30上的驾驶室内设有手动控制的操作系 统，可以实现手动控制，压縮空气管路和控制连线通过活动接头与操控系统连接。 工作臂31由安装在驾驶室内的操控系统实现全部动作，它由手动控制阀控制。 实施例2
一种电动远程控制的机载三臂掘进钻机，包括掘进机30和三个呈品字形排 列设置的工作臂31，所述掘进机30通过连臂装置与三个工作臂31活动连接， 所述连臂装置由固定在掘进机30前端的定位柱27以及套接在定位柱27上的水 平转动耳环25构成；所述工作臂31包括连接在定位柱27上的伸缩臂21和带钻 头1的主臂23，伸縮臂21与主臂23之间活动连接。其中伸缩臂21通过一端的 连接耳环24与定位柱27上的水平转动耳环25连接，另一端与主臂23上的滑架 支臂M连接；水平连接耳环25套接在定位柱27上。所述伸缩臂21上设有万向 转动连接器15、垂直转动液压马达16、水平转动液压马达17、水平转动连接器 19、角度调整液压马达20、伸縮油缸22和摆臂油缸26，其中水平转动连接器 15、角度调整液压马达20、伸缩油缸22设于伸縮臂21内，摆臂油缸26与伸縮 臂21位于同一水平面，摆臂油缸26的一端设于伸縮臂21的侧壁，另一端通过 连接耳环24与定位柱27上的水平转动耳环25活动连接；所述主臂23上方设有 钻杆2、下方设有带滑架伸縮油缸13的滑架支臂14，所述钻杆2的一端固定设 有钻头l，另一端与气动钻机5连接，气动钻机5通过设置在主臂23上的导向 滑架6与滑架支臂14固定连接，导向滑架6与设置于主臂23内的推进链条4 连接，推进链条4分别由固定于主臂23两端的导向链轮4和张紧链轮9支持， 由设置在主臂23上的主动链轮11带动，主动链轮11由推进马达10带动。所述 气动钻机5与主臂23之间设有钻机导向压板8、导向滑架6与滑架支臂14之间 设有滑架导向压板8。在定位柱27后侧设有支腿28，掘进机30的驾驶室内设有 电子控制的操作控制系统，可以实现远程控制，压缩空气管路和控制连线通过活 动接头与操控系统连接。工作臂31由安装在驾驶室内的操控系统实现全部动作， 操作系统由电子控制阀控制。整个工作过程实现远程无人控制，洞内无人作业。 实施例3
一种远程控制的机载四臂掘进钻机，包括掘进机30和设置于掘进机30前端的呈"口 "字形排列的四个工作臂31,所述掘进机30通过连臂装置与工作臂31 活动连接，所述连臂装置由固定在掘进机30前端的定位柱27以及套接在定位柱 27上的水平转动耳环25构成；所述工作臂31包括连接定位柱27的伸縮臂21 和带钻头1的主臂23,伸缩臂21与主臂23之间活动连接。其中伸縮臂21通过 一端的连接耳环24与定位柱27上的水平转动耳环25连接，另一端与主臂23 上的滑架支臂14连接；所述伸縮臂21上设有万向转动连接器15、垂直转动液 压马达16、水平转动液压马达17、水平转动连接器19、角度调整液压马达20、 伸缩油缸22和摆臂油缸26，其中水平转动连接器19、角度调整液压马达20、 伸縮油缸22设于伸缩臂21内，摆臂油缸26与伸縮臂21位于同一水平面，摆臂 油缸26的一端设于伸縮臂21侧壁，另一端通过连接耳环24与定位柱27上的水 平转动耳环25连接，水平转动连接耳环25再套接在定位柱27上；所述主臂23 上方设有钻杆2、下方设有带滑架伸縮油缸13的滑架支臂14，所述钻杆2—端 固定设有钻头1，另一端与气动钻机5连接，气动钻机5通过设置在主臂23上 的导向滑架6与滑架支臂14固定连接，导向滑架6与设置于主臂23内的推进链 条4连接，推进链条4由固定于主臂23两端的导向链轮3和张紧链轮9支持， 由设置在主臂23上的主动链轮11带动，主动链轮11由推进马达10带动。所述 气动钻机5与主臂23之间设有钻机导向压板7、导向滑架6与滑架支臂14之间 设有滑架导向压板8。另外，在定位柱27后侧设有支腿28。掘进机30的驾驶室 内设有电子控制的操作控制系统，可以实现远程控制，压縮空气管路和控制连线 通过活动接头与操控系统连接。工作臂由安装在驾驶室内的操控系统实现全部动 作，操作控制系统它由电子控制阀启动或者结束。整个工作过程实现远程无人控 制，洞内无人作业。
当然，本实用新型不限于上诉实施方式，比如工作臂还可以为更多个，工作 臂与伸缩臂以及伸縮臂与定位柱之间还可以采用铰链连接等其他活动连接方式
等等，这些都落入本实用新型的保护范围。同事，凡有以本实用新型的精神为基 础，而为本实用新型任何形式的修饰或变更，皆仍应属于本实用新型意图保护的 范畴。
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权利要求1、一种机载多臂掘进钻机，包括掘进机(30)和工作臂(31)，其特征在于所述掘进机(30)通过连臂装置与至少两个工作臂(31)活动连接，所述连臂装置由固定在掘进机(26)上的定位柱(27)以及套接在定位柱(27)上的水平转动耳环(25)构成；所述工作臂(31)包括连接定位柱(27)的伸缩臂(21)和带钻头(1)的主臂(23)，伸缩臂(21)与主臂(23)连接。
2、 根据权利要求1所述的一种机载多臂掘进钻机，其特征在于所述工作 臂(31)由主臂(23)和伸縮臂(21)构成，其中伸縮臂(21)通过其一端的连 接耳环(24)与定位柱(27)上的水平转动耳环(25)连接，另一端与主臂(23) 上的滑架支臂(14)连接；所述伸縮臂(21)上设有万向转动连接器(15)、垂 直转动液压马达(16)、水平转动液压马达(17)、水平转动连接器(19)、角度 调整液压马达(20)、伸縮油缸(22)和摆臂油缸(26)，其中水平转动连接器(19)、 角度调整液压马达(20)、伸縮油缸(22)设于伸縮臂(21)内，摆臂油缸(26) 与伸縮臂(21)位于同一水平面，所述摆臂油缸(26)的一端设于伸縮臂(21) 侧壁，另一端通过连接耳环(24)与定位柱(27)上的水平转动耳环(25)连接； 所述主臂(23)上方设有钻杆(2)、下方设有带滑架伸縮油缸(13)的滑架支臂(14),所述钻杆(2) —端固定设有钻头(1)，另一端与气动钻机(5)连接， 所述气动钻机(5)通过设置在主臂(23)上的导向滑架(6)与滑架支臂(14) 固定连接，导向滑架(6)与设置于主臂(23)内的推进链条(4)连接，推进链 条(4)由固定于主臂(23)内钻头一端的导向链轮(3)和滑架支臂(14) 一端 的张紧链轮(9)支持，由设置在主臂(23)上的主动链轮(11)带动，所述主 动链轮(11)与推进马达(10)连接。
3、 根据权利要求2所述的一种机载多臂掘进钻机，其特征在于所述气动 钻机(5)与主臂(23)之间设有钻机导向压板(8)、导向滑架(6)与滑架支臂(14)之间设有滑架导向压板(8)。
4、 根据权利要求1所述的一种机载多臂掘进钻机，其特征在于所述掘进 机(30)上的驾驶室内设有操作控制系统，所述操作控制系统包括手动控制系统 和电子控制系统，其压縮空气管路和控制连线通过活动接头与操控系统连接。
5、 根据权利要求4所述的一种机载多臂掘进钻机，其特征在于所述操作制系统包括手动控制阀和电子控制阀。
6、根据权利要求1所述的一种机载多臂掘进钻机，其特征在于所述定位 柱(27)后侧设有支腿(28)。
专利摘要本实用新型涉及一种钻机，特别是一种用于隧道钻孔的掘进机机载钻机，属于机械设备领域。包括掘进机和工作臂，其特征在于所述掘进机通过连臂装置与至少两个工作臂活动连接，所述连臂装置由固定在掘进机上的定位柱以及套接在定位柱上的水平转动耳环构成；所述工作臂包括连接定位柱的伸缩臂和带钻头的主臂，伸缩臂与主臂之间活动连接。本实用新型在隧洞作业中无发动机废气，带能360度旋转的工作臂和连接安装液压马达的万向转动装置，能在180度全段范围内靠液压原件调整任意钻孔角度，无极电力推进，多臂多钻，有效提高了工作效率，适于推广应用。
文档编号E21B7/02GK201258685SQ20082006274
公开日2009年6月17日 申请日期2008年3月31日 优先权日2008年3月31日
发明者勇 郭 申请人:勇 郭