一种锚固钻机的制作方法

本实用新型属于锚杆支护技术领域，尤其涉及一种锚固钻机，该锚固钻机是一种具有悬臂机构的锚固钻机。

背景技术：

锚固钻机是实现锚杆支护技术的重要机械设备，作为新一代的先进生产力的代表，在一定程度上体现出勘探设备发展的一个技术飞跃。原有的锚固钻机的变角结构一般是借用履带底盘的回转支撑形成180°的角度，再辅助大臂起落油缸的起升完成所需的施工角度，这样的结构只能完成一排孔位的施工，完成二排孔位的施工是非常有难度的，并且在施工第一排孔位时钻工需站在2m多高的二层平台上，具有高空作业坠落的风险。

目前主流的锚固钻机，一般都是采用履带底盘上装有回转支撑，在回转支撑上再安装一个大的平台，在平台上安装大臂支架、大臂、大臂起落油缸、油箱、操作阀、动力装置、冷却器等部件，回转支撑可带动这个平台及平台上的部件进行一个平面内的180°的旋转，大臂起落油缸带动大臂可垂直这个平面形成0～90°的角度变化，从而实现施工所需的角度要求。然而履带底盘离地高度有700～800㎜，再加上大平台的高度、钻机的大臂的尺寸、动力头的高度及一些必要固定角度的结构，使得施工作业的二层平台高度达到了2m以上，钻工在平台上操作设备、拧卸钻杆，属于高空作业的范畴，这样就存在高空坠落的风险。并且两个孔位的垂直高度差有1.5m，如果要进行二排孔位施工，作业高度就达到了3.5m，依靠原有的钻机在这个高度施工是非常危险和困难的。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种锚固钻机，

通过水平驱动机构和竖直驱动机构分别对悬臂机构进行水平方向和竖直方向的角度调节，实现在180°范围内变化，满足了施工对角度的要求，并实现了将悬臂机构的顶部调整至地面，降低了施工作业的高度，提高了悬臂机构的稳定性。

本实用新型的技术方案为：

一种锚固钻机，包括机架、履带行走机构、液压控制系统、悬臂机构和锚固机构；所述履带行走机构设置在所述机架的底部，所述液压控制系统、所述悬臂机构和所述锚固机构均设置在所述机架的上方；所述锚固机构滑动连接在所述悬臂机构上；

所述液压控制系统包括水平驱动机构和竖直驱动机构，所述水平驱动机构和所述竖直驱动机构均与所述悬臂机构铰接，所述水平驱动机构用于驱动所述悬臂机构沿水平方向运动，所述竖直驱动机构用于驱动所述悬臂机构沿竖直方向运动。

通过水平驱动机构和竖直驱动机构分别对悬臂机构进行水平方向和竖直方向的角度调节，实现在180°范围内变化，满足了施工对角度的要求，并实现了将悬臂机构的顶部调整至地面，降低了施工作业的高度，提高了悬臂机构的稳定性。

进一步的，所述竖直驱动机构包括油箱、主臂起落油缸和大臂起落油缸；所述油箱设置在所述履带行走机构上，所述油箱和所述悬臂机构铰接；所述主臂起落油缸和大臂起落油缸均与所述悬臂机构铰接，用于驱动所述悬臂机构沿竖直方向运动。

进一步的，所述水平驱动机构包括主臂摆角油缸、大臂摆角油缸和补偿油缸；所述主臂摆角油缸、所述大臂摆角油缸和所述补偿油缸均与所述悬臂机构铰接，用于驱动所述悬臂机构沿水平方向运动。

进一步的，所述悬臂机构包括主旋转架、主臂、大臂旋转支架、补偿下臂和大臂；所述油箱、所述主旋转架、所述主臂起落油缸、所述主臂、所述大臂旋转支架、所述大臂摆角油缸、所述补偿下臂、所述补偿油缸和所述大臂依次铰接，且所述油箱、所述主臂摆角油缸和所述主臂依次铰接，所述主旋转架和所述主臂铰接，所述主臂和所述大臂旋转支架均与所述大臂起落油缸铰接，所述大臂旋转支架和所述补偿下臂铰接；所述锚固机构设置在所述大臂的顶部，且与所述大臂滑动连接。

将所有的油缸作为执行部件，依靠油缸的伸缩分别驱动主旋转架、主臂、大臂旋转支架和补偿下臂分别进行角度的调节，这些角度任意组合起来，实现在180°范围内变化。

进一步的，所述主旋转架的一端和所述油箱铰接，所述主旋转架的上端和所述主臂的后端铰接，所述主旋转架的下端和所述主臂起落油缸的底端铰接。

进一步的，所述主臂起落油缸的底端与所述主旋转架铰接，所述主臂起落油缸的轴端与所述主臂铰接。

进一步的，所述大臂摆角油缸的轴端与所述大臂旋转支架的一端铰接，所述大臂摆角油缸的底端与所述补偿下臂铰接，所述大臂旋转支架的另一端通过大臂旋转轴与所述补偿下臂连接。

进一步的，所述补偿油缸的底端安装在所述补偿下臂上，所述补偿油缸的轴端通过补偿铰支座与所述大臂连接，所述补偿下臂的上部通过压板与所述大臂的下部连接。

进一步的，所述油箱通过旋转轴与所述履带行走机构连接。在进行第一排孔位施工时，油箱通过旋转轴转动90°，并带到悬臂机构转动90°，再通过角度调整使大臂落地，不用悬空，重心下降，增加了钻机的稳定性，更利于成孔；在进行第二排孔位施工时可高举大臂，离地1.5m，方便钻工进行上下钻杆作业。

进一步的，所述锚固机构包括动力头和钻臂，所述动力头安装在所述大臂的顶部，且与所述大臂滑动连接；所述钻臂通过钻臂回转座安装在所述大臂上。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型的锚固钻机采用悬臂机构，构思新颖，结构轻巧可靠，将液压系统作为执行部件，通过水平驱动机构和竖直驱动机构分别对悬臂机构进行水平方向和竖直方向的角度调节，实现在180°范围内变化，满足了施工对角度的要求，并实现了将悬臂机构的顶部调整至地面，降低了施工作业的高度，提高了悬臂机构的稳定性；还可进行两排孔位的勘探，从而降低了施工费用和风险，提高了施工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一实施例的正视图；

图2是本实用新型一实施例的俯视图。

图中1-机架；2-履带行走机构；31-油箱；32-主臂起落油缸；33-大臂起落油缸；34-主臂摆角油缸；35-大臂摆角油缸；36-补偿油缸；41-主旋转架；42-主臂；43-大臂旋转支架；44-补偿下臂；45-大臂；5-锚固机构；51-动力头；52-钻臂；6-补偿铰支座；7-旋转轴；8-大臂旋转轴；9-压板。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

参见图1和图2，一种锚固钻机，包括机架1、履带行走机构2、液压控制系统、悬臂机构和锚固机构5，所述履带行走机构2设置在所述机架1的底部，所述液压控制系统和所述悬臂机构均设置在所述机架1的上方，所述锚固机构5滑动连接在所述悬臂机构上；所述液压控制系统驱动所述悬臂机构和所述锚固机构5作业。

所述液压控制系统包括水平驱动机构和竖直驱动机构，所述水平驱动机构和所述竖直驱动机构均与所述悬臂机构铰接，所述水平驱动机构用于驱动所述悬臂机构沿水平方向运动，所述竖直驱动机构用于驱动所述悬臂机构沿竖直方向运动。

所述竖直驱动机构包括油箱31、主臂起落油缸32和大臂起落油缸33；所述油箱31设置在所述履带行走机构上，所述油箱31和所述悬臂机构铰接，油箱31为油缸提供液压油；所述主臂起落油缸32和大臂起落油缸33均与所述悬臂机构铰接，用于驱动所述悬臂机构沿竖直方向运动。

所述水平驱动机构包括主臂摆角油缸34、大臂摆角油缸35和补偿油缸36；所述主臂摆角油缸34、所述大臂摆角油缸35和所述补偿油缸36均与所述悬臂机构铰接，用于驱动所述悬臂机构沿水平方向运动。

所述悬臂机构包括主旋转架41、主臂42、大臂旋转支架43、补偿下臂44和大臂45。

作为本实用新型的一个具体连接方式是：

参见图1和图2，包括机架1、履带行走机构2，履带行走机构2设置在所述机架1的底部；

悬臂机构，包括主旋转架41、主臂42、大臂旋转支架43、补偿下臂44和大臂45。

液压控制系统，包括水平驱动机构和竖直驱动机构，所述竖直驱动机构包括油箱31、主臂起落油缸32和大臂起落油缸33；所述油箱31设置在所述履带行走机构2上，所述油箱31和所述悬臂机构铰接，油箱31为油缸提供液压油；所述主臂起落油缸32和大臂起落油缸33均与所述悬臂机构铰接，用于驱动所述悬臂机构沿竖直方向运动；所述水平驱动机构包括主臂摆角油缸34、大臂摆角油缸35和补偿油缸36；所述主臂摆角油缸34、所述大臂摆角油缸35和所述补偿油缸36均与所述悬臂机构铰接，用于驱动所述悬臂机构沿水平方向运动。

锚固机构5，所述锚固机构5设置在所述大臂45的顶部，且与所述大臂45滑动连接。

油箱31通过旋转轴7固定在履带行走机构2的横梁上，所述油箱31和所述主旋转架41的一端连接，所述主旋转架41的上端与主臂42的后端铰接，所述主旋转架41的下端与所述主臂起落油缸32的底端铰接，所述主臂起落油缸32的轴端与所述主臂42的下端铰接；所述主臂42的右端与铰接主臂摆角油缸34的轴端，主臂摆角油缸34的底端与所述油箱31铰接。主臂42的前端与大臂旋转支架43的前端相连，大臂旋转支架43的后端与大臂起落油缸33的轴端，大臂起落油缸33的底端与主臂42的上端铰接，大臂旋转支架43的上端通过大臂旋转轴8与补偿下臂44连接，大臂旋转支架43的右端与大臂摆角油缸35的轴端铰接，大臂摆角油缸35的底端与补偿下臂44的后端铰接。

补偿下臂44内腔里装有补偿油缸36，补偿油缸36的底端装在补偿下臂44上，补偿油缸36的轴端与大臂45的下导轨面铰接。补偿下臂44的上表面通过压板9安装在大臂45的下表面上，所述大臂45的顶部设有所述动力头51，动力头51与所述大臂45滑动连接；所述钻臂52通过钻臂回转座安装在所述大臂45上。

当进行第一排孔位施工时，油箱31通过旋转轴7转动90°，并带动悬臂机构转动90°，向主臂起落油缸32的有杆腔注入液压油，以主旋转架41为支撑，主臂起落油缸32的轴端带动主臂42、大臂旋转支架43、补偿下臂44和大臂45在竖直平面内进行角度调节，角度调节的范围为0°～-40°，优选为0°～-34°，从而将大臂45调整至地面，不需要悬空，重心下降，增加了钻机的稳定性，更利于成孔；当需要将大臂45恢复状态时，将向主臂起落油缸32的无杆腔注入液压油，主臂起落油缸32的轴端带动主臂42、大臂旋转支架43、补偿下臂44和大臂45在竖直平面内进行角度调节，角度调节的范围为0°～60°，优选为0°～55°，从而将大臂45调整至原始状态。需要进一步说明的是，在竖直平面内向上调节为正方向。

当进行第二排孔位施工时，向大臂起落油缸34的有杆腔注入液压油，以主臂42为支撑点，主臂起落油缸32的轴端带动大臂旋转支架43、补偿下臂44和大臂45在竖直平面内进行角度调节，角度调节的范围为100°～0°，优选为90°～0°，向上举起大臂45，使得大臂45离地1.5m，方便钻工进行上下钻杆作业；当需要将大臂45恢复状态时，向大臂起落油缸34的无杆腔注入液压油，主臂起落油缸32的轴端带动大臂旋转支架43、补偿下臂44和大臂45在竖直平面内进行角度调节，角度调节的范围为0°～100°，优选为0°～90°，从而将大臂45调整至原始状态。

当需要在水平面内进行角度调节时：

可以向主臂摆角油缸34的无杆腔注入液压油，以主旋转架41为支撑，主臂摆角油缸34的轴端带动主臂42、大臂旋转支架43、补偿下臂44和大臂45在水平面内进行角度调节，角度调节的范围为实现了0°～40°，优选为0°～30°；可以向主臂摆角油缸34的有杆腔注入液压油，主臂摆角油缸34的轴端带动主臂42、大臂旋转支架43、补偿下臂44和大臂45在水平面内进行角度调节，角度调节的范围为实现了40°～0°，优选为30°～0°，从而实现了在水平面内对大臂45进行角度调节。

可以向大臂摆角油缸35的无杆腔注入液压油，以主旋转架41为支撑，大臂摆角油缸35的轴端带动补偿下臂44和大臂45在水平面内进行角度调节，角度调节的范围为实现了100°～-2°，优选为90°～-1.5°；可以向大臂摆角油缸35的有杆腔注入液压油，大臂摆角油缸35的轴端带动补偿下臂44和大臂45在水平面内进行角度调节，角度调节的范围为实现了-2°～100°，优选为-1.5°～90°，从而实现了在水平面内对大臂45进行角度调节。需要进一步说明的是，在水平面内向右调节为正方向。

当液压油进入补偿油缸36的有杆腔时，大臂45在补偿油缸36的作用下，带动锚固机构向右侧滑行0m～2m，优选为0m～1m；当液压油进入补偿油缸36的无杆腔时，大臂45在补偿油缸36的作用下，带动锚固机构向右侧滑行0m～2m，优选为0m～1m，从而实现了钻凿锚杆孔的目的。

所述悬臂机构的等同替代方案为：所述油箱31、所述主旋转架41、所述主臂起落油缸32、所述主臂42、所述大臂旋转支架43、所述大臂摆角油缸35、所述补偿下臂44、所述补偿油缸36和所述大臂45依次铰接，且所述油箱31、所述主臂摆角油缸34和所述主臂42依次铰接，所述主旋转架41和所述主臂42铰接，所述主臂42和所述大臂旋转支架43均与所述大臂起落油缸33铰接，所述大臂旋转支架43和所述补偿下臂44铰接；所述锚固机构5设置在所述大臂45的顶部，且与所述大臂45滑动连接。

所述履带行走机构2在控制机构的操控下行走，驱动锚固钻机行走和转向，包括行走架，装设于行走架上的支重轮、行走减速机和引导轮，以及覆装于所述支重轮、行走减速机和引导轮上的履带。

所述锚固机构5包括动力头51和钻臂52，所述动力头51安装在所述大臂45的顶部，且与所述大臂45滑动连接；所述钻臂52通过钻臂回转座安装在所述大臂45上。结构简单新颖，调节方便高效。动力头51上安装有摆线针轮减速器，速比大，输出扭矩大，整机性能稳定可靠。锚固机构5动力头51在钻臂52的配合下进行钻凿锚杆孔。通过主臂起落油缸32、主臂摆角油缸34、大臂起落油缸33、大臂摆角油缸35和补偿油缸36分别对主旋转架41、主臂42、大臂旋转支架43、补偿下臂44和大臂45进行角度调节控制，提高了安全性能。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。