专利名称：轮式钻机的制作方法
技术领域：
本发明涉及工程钻孔机械，特别涉及一种能够精确定位钻孔的轮式钻机。
背景技术：
随着我国公路建设的快速发展和建设质量标准的提高，很多以往相关的工程机械已无法适应公路现代化的发展要求，例如在公路、机场、大坝、港口等安装防撞护栏时，有些地方仍采用人工作业，有些地方虽然采用机械作业，但由于机械简单、设计结构不合理等原因，使之无法达到高标准、高效率的要求。现对目前公路护栏安装机械方面最先进的现有技术介绍如下I、液压打桩机，包括轮式行走机构、行走机构上安装简单的液压角度调整机构和·锤击装置，其原理是将液压能转化为冲击能对立柱进行锤击，安装一根立柱需要锤击几十次，甚至上百次，而且锤击时需要把握好力度，否则就会出现定桩过深，而且立柱容易倾斜。因为很多施工路段的基层都是砂砾石或岩石，对于这样的施工路段，此种打桩机已经不再适用，基于上述多种原因使得这种打桩机逐渐退出市场。2、轮式钻机，包括轮式行走机构、行走机构上安装简单的液压角度调整机构和钻机，这种钻机的优点是可以在坚硬路面上钻孔打桩作业，该钻机的缺点是1)钻杆方位调整能力差。因该机的角度调整机构采用垂直设置的平行四边形连杆机构，连杆机构上方水平设置的动连杆只能前后摆动，所述动连杆的一端伸出连杆机构并安装竖向固定设置的钻杆，使用时只能通过轮机和连杆机构来调整钻头的方位，施工时需要耗费相当长的时间来对位，而且因为其没有水平和垂直角度调整机构，因此无法在倾斜路面等恶劣路况上施工；2)钻头采用实心式钻头，钻孔质量差，因为采用气压驱动，所以粉尘多，消耗能源多，钻进速度慢；3)也有的钻头采用空芯钻，但是没有取芯装置，需要人工敲击钻杆取芯，需要人力多。针对上述不足，需发明一种能够灵活定位和调整角度的轮式钻机，以满足我国公路建设现代化的发展需求。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种轮式钻机，该轮式钻机角度调整灵活、定位精确，解决了以往钻机定位时间长、消耗人力多、不适应恶劣路况施工等技术问题。本发明通过以下技术手段解决上述技术问题本发明的轮式钻机，包括轮式行走机构、钻杆总成、钻机装载机构和液压操控机构，所述液压操控机构包括油泵和多路操纵阀，所述轮式行走机构包括前午架、设置在前午架上的前桥、后午架、设置在后午架上的后桥和驾驶室，所述前午架与后午架铰接，靠近前午架与后午架的铰接处设置有与液压操控机构连接的用于控制前午架绕所述铰接处左右摆动的转向油缸，所述转向油缸的两端分别铰接在前午架和后午架上；所述钻杆总成设置在钻机装载机构上，所述钻机装载机构设置在前午架上。
进一步，所述钻机装载机构包括龙门支架、钻杆支承机构和提升机构，所述龙门支架上设置有与水钻钻杆轴线相平行的竖向导轨，所述钻杆支承机构包括支撑架，所述支撑架上设置有与竖向导轨滑动配合的滑槽件，所述提升机构与钻杆支承机构连接用以控制钻杆支承机构沿竖向导轨上下移动。进一步，所述钻杆支承机构上还设置有横向导轨、与横向导轨滑动配合的横移架和控制横移架横向移动的横移油缸，所述横移架的一端伸出龙门支架，所述钻杆总成设置在横移架的伸出端。
进一步，所述钻杆总成包括水钻钻杆、液压马达和变速箱，所述变速箱的输入端与液压马达的动力输出端连接，变速箱的输出端与水钻钻杆连接；所述液压马达与液压操控机构连接。进一步，所述轮式行走机构上还设置有与水钻钻杆连接的水箱。进一步，所述水钻钻杆上设置有推芯油缸，所述推芯油缸的缸体与液压操控机构连接，所述推芯油缸的缸杆伸入到水钻钻杆内部，并可沿钻杆轴向移动。进一步，所述提升机构包括提升油缸、滑轮组和钢丝绳，所述提升油缸包括提升油缸缸体和提升油杆，所述提升油杆的端部设置有下滑轮，所述龙门支架的顶部设置上滑轮，所述钢丝绳的一端固定在龙门支架上，钢丝绳的另一端依次绕在下滑轮和上滑轮上并与支撑架固定连接。进一步，还包括龙门支架竖向倾角调整机构，所述龙门支架竖向倾角调整机构包括调角油缸；所述龙门支架铰接在前午架上，所述调角油缸的两端分别铰接在龙门支架和前午架上，所述调角油缸与液压操控机构连接。进一步，还包括龙门支架横向倾角调整机构，所述龙门支架横向倾角调整机构包括设置在龙门支架左右两侧的支腿，所述支腿上设置有支腿油缸，所述支腿油缸与液压操控机构连接。进一步，还包括摇摆机构，所述摇摆机构包括工作支架和摇摆架，所述摇摆架与轮式行走机构的后桥固定连接，所述工作支架与后午架固定连接。本发明的轮式钻机具有以下有益效果I、本发明的轮式钻机，其轮式行走机构采用铰接结构，并在铰接部附近设置转向油缸，使得本发明的轮式钻机能够在液压操控机构的控制下实现钻杆在水平面上的精确快速定位。另外，本发明采用全液压操作，操作方便、定位时间短。以前每8小时可以打孔并安装护栏18-20个，现在可以安装45-50个，从而极大地缩短了工程时间，并节省了大量人力，因此具有显著的进步。2、本发明的轮式钻机上设置有钻机装载机构，所述钻机装载机构能够实现钻杆水平和垂直等多自由度的角度调整，从而进一步加强了其精确快速定位性能，并可保证该机能够在恶劣路况上高质量地施工。3、本发明的轮式钻机，其钻杆采用空芯水钻，从而保证了钻孔质量，且施工时不产生灰尘，施工环境好。4、本发明的轮式钻机具有独特的能够适应倾斜路面施工的摇摆机构，在倾斜路面施工时需要调整钻杆的水平角度，所述摇摆机构使得午架能够自动适应调整后的角度，从而降低调整角度时的能耗。如果没有摇摆机构，则行走机构上的装置和驾驶室都将出现倾斜，因此会耗费大量的液压控制能量。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。图I为本发明轮式钻机的侧视图；图2为本发明轮式钻机的立体示意图；
图3为本发明轮式钻机的前、后午架铰接结构示意图；图4为本发明轮式钻机的前、后午架铰接结构立体示意图；图5为本发明轮式钻机的上、摇摆架安装结构示意图；图6为本发明轮式钻机的钻机装载机构立体结构示意图；图7为本发明轮式钻机上提升机构立体结构示意图；图8为本发明轮式钻机上钻杆支承机构立体结构示意图；图9为本发明轮式钻机上钻杆总成结构示意图。图中所示1油泵、2多路操纵阀、3前午架、4前桥、5后午架、6后桥、7驾驶室、8铰接销、9转向油缸、10龙门支架、11竖向导轨、12滑槽件、13横向导轨、14横移架、15横移油缸、16水钻钻杆、17液压马达、18变速箱、19动力输出端、20水箱、21推芯油缸的缸体、22推芯油缸的缸杆、23钢丝绳、24提升油缸缸体、25提升油杆、26下滑轮、27上滑轮、28调角油缸、29支腿、30支腿油缸、31工作支架、32摇摆架、33支撑架。
具体实施例方式以下将结合附图对本发明进行详细说明，如图I至4所示本实施例的轮式钻机，包括轮式行走机构、钻杆总成、钻机装载机构和液压操控机构，所述液压操控机构包括油泵I和多路操纵阀2，所述轮式行走机构包括前午架3、设置在前午架上的前桥4、后午架5、设置在后午架上的后桥6和驾驶室7，所述前午架3与后午架5通过铰接销8铰接，靠近前午架与后午架的铰接销8处设置有与液压操控机构连接的用于控制前午架绕所述铰接处左右摆动的转向油缸9，所述转向油缸9的两端分别铰接在前午架3和后午架5上；所述钻杆总成设置在钻机装载机构上，所述钻机装载机构设置在前午架3上。本实施例中的转向油缸9设置有两个，两个转向油缸9分别设置在前、后午架的铰接处两侧，以增强前午架绕铰接处左右摆动的力度。本发明的轮式钻机，其整机通过490柴油机提供动力，可自行行走。液压油通过齿轮式油泵I到多路操纵阀2，多路操纵阀2有多组动作，即钻杆的上下提升、支腿、前后倾斜、左右移动，前机架的左右摆动，钻孔，推芯等。该多路操纵阀2通过电磁阀达到功能转换的目的。本发明的轮式钻机与以往的钻机相比具有定位精确、定位时间短、操控方便等优点。另外其优越的角度调整性能使之能够适应极其恶劣的路面施工环境。作为上述技术方案的进一步改进，如图6所示，所述钻机装载机构包括龙门支架10、钻杆支承机构和提升机构，所述龙门支架10上设置有与水钻钻杆轴线相平行的竖向导轨11，所述钻杆支承机构包括支撑架33，所述支撑架33上设置有与竖向导轨11滑动配合的滑槽件12，所述提升机构与钻杆支承机构连接用以控制钻杆支承机构沿竖向导轨上下移动。本实施例中的竖向导轨11为两个，分别设置在龙门支架10两侧的立柱上，钻杆支承机构上的滑槽件12同样为两个，并分别与两侧的竖向导轨11对应设置，设置两个竖向导轨11的目的是增强钻机装载机构的整体稳定性和结构强度，当然也可以采用一根竖向导轨11的形式，当采用一根竖向导轨11时，滑槽件12将套设在竖向导轨11上，以形成稳定的滑动配合结构。本发明中所述钻机装载机构实现了钻杆竖直面上的平移，具有结构简单、可靠等优点。作为上述技术方案的进一步改进，如图8所示，所述钻杆支承机构上还设置有横向导轨13、与横向导轨滑动配合的横移架14和控制横移架横向移动的横移油缸15,所述横移架14的一端伸出龙门支架10，所述钻杆总成设置在横移架14的伸出端。所述钻杆支承机构能够实现钻杆在水平面上的移动，其采用液压油缸控制，具有控制简单、定位精确等优点。 作为上述技术方案的进一步改进，如图8和9所示，所述钻杆总成包括水钻钻杆16、液压马达17和变速箱18，所述变速箱18的输入端与液压马达17的动力输出端19连接，变速箱18的输出端与水钻钻杆16连接，所述液压马达17与液压操控机构连接。本实施例中的液压马达17优选柱塞泵，变速箱18采用齿轮副变速，液压马达17的动力输出端19设置有主动小齿轮(27齿)，水钻钻杆16上设置有从动大齿轮(45齿)，通过主动小齿轮与从动大齿轮的啮合来达到传动及变速的目的。采用空芯水钻，具有钻孔效率高，钻孔质量好及不起尘等优点。作为上述技术方案的进一步改进，如图I所示，所述轮式行走机构上还设置有与水钻钻杆16连接的水箱20。所述水箱20的设置位置没有过多要求，以不影响钻机正常工作为宜。设置水箱20可以多水钻钻杆16及时冷却，进而延长钻头使用寿命。作为上述技术方案的进一步改进，如图9所示，所述水钻钻杆16上设置有推芯油缸，所述推芯油缸的缸体21与液压操控机构连接，所述推芯油缸的缸杆22伸入到水钻钻杆16内部，并可沿钻杆轴向移动。本实施例中缸杆22的端部设置成盘状结构，当钻孔到一定深度后，使钻杆向上运动，钻头退出钻孔面，控制推芯油缸的缸杆22向下运动，从而将钻杆中的杂物推出。作为上述技术方案的进一步改进，如图7所示，所述提升机构包括提升油缸、滑轮组和钢丝绳23，所述提升油缸包括提升油缸缸体24和提升油杆25，所述提升油杆25的端部设置有下滑轮26，所述龙门支架10的顶部设置上滑轮27，所述钢丝绳23的一端固定在龙门支架10上，钢丝绳23的另一端依次绕在下滑轮26和上滑轮27上并与支撑架33固定连接。作为上述技术方案的进一步改进，还包括龙门支架竖向倾角调整机构，所述龙门支架竖向倾角调整机构包括调角油缸28 ;所述龙门支架10铰接在前午架3上，所述调角油缸28的两端分别铰接在龙门支架10和前午架3上，所述调角油缸28与液压操控机构连接。设置龙门支架竖向倾角调整机构可以通过调角油缸30调整钻杆的垂直角度，使钻机在不平的路面也可钻出高垂直度的钻孔。作为上述技术方案的进一步改进，还包括龙门支架横向倾角调整机构，所述龙门支架横向倾角调整机构包括设置在龙门支架左右两侧的支腿29，所述支腿29上设置有支腿油缸30，所述支腿油缸30与液压操控机构连接。为便于调节取芯机的水平位置，使取芯机保持平稳，所述支腿为液压支腿。设置龙门支架横向倾角调整机构不但可以进一步调整钻杆的垂直度，而且作业时可与钻头形成稳定的三角形，进而提高了钻机作业时的稳定性和安全性。作为上述技术方案的进一步改进，如图5所示，还包括摇摆机构，所述摇摆机构包括工作支架31和摇摆架32，所述摇摆架32与轮式行走机构的后桥6固定连接，所述工作支架31的两侧与后午架5螺栓连接或者焊接一体，所述工作支架31与摇摆架32铰接。本发明的轮式钻机具有独特的能够适应倾斜路面施工的摇摆机构，在倾斜路面施工时需要调整钻杆的水平角度，所述摇摆机构使得午架能够自动适应调整后的角度，从而降低调整角度时的能耗。如果没有摇摆机构，则行走机构上的装置和驾驶室都将出现倾斜，因此会耗费大量的液压控制能量。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种轮式钻机，包括轮式行走机构、钻杆总成、钻机装载机构和液压操控机构，所述液压操控机构包括油泵(I)和多路操纵阀(2)，其特征在于所述轮式行走机构包括前午架(3)、设置在前午架上的前桥(4)、后午架(5)、设置在后午架上的后桥(6)和驾驶室(7)，所述前午架(3)与后午架(5)铰接，靠近前车架与后午架的铰接处设置有与液压操控机构连接的用于控制前午架绕所述铰接处左右摆动的转向油缸(9)，所述转向油缸(9)的两端分别铰接在前午架(3)和后午架(5)上；所述钻杆总成设置在钻机装载机构上，所述钻机装载机构设置在前午架(3)上。
2.根据权利要求I所述的轮式钻机，其特征在于所述钻机装载机构包括龙门支架(10)、钻杆支承机构和提升机构，所述龙门支架(10)上设置有与水钻钻杆轴线相平行的竖向导轨(11)，所述钻杆支承机构包括支撑架(33)，所述支撑架(33)上设置有与竖向导轨(11)滑动配合的滑槽件(12)，所述提升机构与钻杆支承机构连接用以控制钻杆支承机构沿竖向导轨上下移动。
3.根据权利要求2所述的轮式钻机，其特征在于所述钻杆支承机构上还设置有横向导轨(13)、与横向导轨滑动配合的横移架(14)和控制横移架横向移动的横移油缸(15),所述横移架(14)的一端伸出龙门支架(10)，所述钻杆总成设置在横移架(14)的伸出端。
4.根据权利要求3所述的轮式钻机，其特征在于所述钻杆总成包括水钻钻杆(16)、液压马达(17)和变速箱(18)，所述变速箱(18)的输入端与液压马达(17)的动力输出端(19)连接，变速箱(18)的输出端与水钻钻杆(16)连接；所述液压马达(17)与液压操控机构连接。
5.根据权利要求4所述的轮式钻机，其特征在于所述轮式行走机构上还设置有与水钻钻杆(16)连接的水箱(20)。
6.根据权利要求5所述的轮式钻机，其特征在于所述水钻钻杆(16)上设置有推芯油缸，所述推芯油缸的缸体(21)与液压操控机构连接，所述推芯油缸的缸杆(22)伸入到水钻钻杆(16)内部，并可沿钻杆轴向移动。
7.根据权利要求6所述的轮式钻机，其特征在于所述提升机构包括提升油缸、滑轮组和钢丝绳(23)，所述提升油缸包括提升油缸缸体(24)和提升油杆(25)，所述提升油杆(25)的端部设置有下滑轮(26)，所述龙门支架(10)的顶部设置上滑轮(27)，所述钢丝绳(23)的一端固定在龙门支架(10)上，钢丝绳(23)的另一端依次绕在下滑轮(26)和上滑轮(27)上并与支撑架(33)固定连接。
8.根据权利要求7所述的轮式钻机，其特征在于还包括龙门支架竖向倾角调整机构，所述龙门支架竖向倾角调整机构包括调角油缸(28);所述龙门支架(10)铰接在前午架(3)上，所述调角油缸(28)的两端分别铰接在龙门支架(10)和前午架(3)上，所述调角油缸(28)与液压操控机构连接。
9.根据权利要求7或8所述的轮式钻机，其特征在于还包括龙门支架横向倾角调整机构，所述龙门支架横向倾角调整机构包括设置在龙门支架左右两侧的支腿(29)，所述支腿(29)上设置有支腿油缸(30)，所述支腿油缸(30)与液压操控机构连接。
10.根据权利要求I至8任一项所述的轮式钻机，其特征在于还包括摇摆机构，所述摇摆机构包括工作支架(31)和摇摆架(32)，所述摇摆架(32)与轮式行走机构的后桥(6)固定连接，所述工作支架(31)与后午架(5)固定连接。
全文摘要
本发明公开了一种轮式钻机，包括轮式行走机构、钻杆总成、钻机装载机构和液压操控机构，所述液压操控机构包括油泵和多路操纵阀，所述轮式行走机构铰接设置，使得钻杆能够可以快速、准确地定位钻孔。本发明轮式钻机通过柴油机提供动力，可自行行走。液压油通过齿轮泵到多路操纵阀，多路操纵阀有6组动作，即上下提升、支腿、前后倾斜、左右移动、钻孔、推芯等。本发明的轮式钻机解决了以往钻机角度调整不灵活、定位不精确、耗费人力多等问题。
文档编号E21B15/00GK102926658SQ20121044094
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月7日 优先权日2012年11月7日
发明者陈传洪, 石司旭, 李群峰, 钟宣阳 申请人:重庆宏工工程机械有限责任公司