一种四臂岩石打孔装置及设有该装置的四臂岩石打孔机的制作方法

文档序号:15058997发布日期:2018-07-31 21:03阅读:171来源:国知局

本实用新型涉及一种隧道钻孔设备,具体涉及一种四臂岩石打孔装置及设有该装置的四臂岩石打孔机。



背景技术:

目前,在隧道施工进行岩石挖掘时,通常是钻孔工手持气动28钻在岩石上打出4米左右的炮眼,将炸药填充至炮眼内进行爆破;但是在实际施工过程中,钻杆在打孔过程中不可避免会发生断裂,在钻杆断裂时,钻机仍会推动钻杆向前运动,在断裂的钻杆接触到岩石后会发生反弹,十分容易将钻孔工的上半身戳穿尤其是头部,钻孔工在施工过程中的人身安全不能得到保障。

公开号为CN101575943A的中国专利文件公开了一种液压高速钻机,挖掘机机体的前端通过动臂与钻架座的下端铰接,钻架座固定于钻架的中部,在钻架上通过滑板安装动力头,该动力头的输出轴通过联轴器与钻杆的上端连接,钻杆的下端依次从活动定位架和固定定位架中穿过,在钻架的上端设有第一定滑轮,钻架的下端设有第二定滑轮,钻架的下部安装牵引油缸,该牵引油缸的活塞杆上通过支架装有两个上下布置的动滑轮;所述定滑轮与动滑轮之间配备有两根链条和两根钢绳,通过链条与滑轮的配合可拉动动力头及钻杆上下运动,而通过钢绳与滑轮的配合,可拉动活动定位架上下运动。

通过采用上述技术方案,在钻孔过程中,钻孔工可以通过操作液压高速钻机,远离钻孔处,即便是钻杆断裂后越不会造成人员伤害;但是在隧道作业过程时,隧道内部的空间环境有限,以8x8的隧道为例,至少需要14人进行施工才能满足爆破所需的40以上的炮孔,上述的液压高速钻机仅有一个钻头,在空间有限的隧道内难以安置多台设备进行施工,现有技术存在改进之处。



技术实现要素:

为解决上述技术问题,本实用新型的第一个技术目的是提出了一种四臂岩石打孔装置,通过在钻机支撑架上设置两高度可调节的安装平台,将打孔机构通过第二伸缩杆安装在安装平台上,从而实现在有限的空间内增加钻机数量,并且使单个打孔机构的位移可调节,从而实现在隧道的有限空间内提高钻孔的效率。

为达到上述第一个技术目的,本实用新型采用了如下的技术方案:一种四臂岩石打孔装

置,包括有钻机支撑架、设置在钻机支撑架上的安装平台以及设置在安装平台上的打孔

机构,所述钻机支撑架上还设置有与外部机器连接的连接部;

所述钻机支撑架包括有支撑底座,所述支撑底座上设置有若干向上延伸的套管,若干所

述套管的内部一一插接有第一伸缩杆,所述第一伸缩杆远离支撑底座的一端设置有上端

盖板;所述钻机支撑架上还设置有用于带动第一伸缩杆上升或下降的第一驱动件;

所述安装平台包括有若干滑移设置在所述钻机支撑架上的安装座,所述钻机支撑架上设

置有用于带动安装座滑动的第二驱动件;所述安装平台还包括有转动设置在安装座的伸

缩调节机构以及驱动伸缩调节机构转动的第三驱动件,所述伸缩调节机构包括有第二伸

缩杆,所述打孔机构安装于第二伸缩杆远离钻机支撑架的一端;

所述打孔机构包括有与第二伸缩杆连接的连接底架,所述连接底架上设置有滑道,所述

滑道上滑移设置有钻机安装座,所述连接底架上还设置有用于调整钻机安装座位置的第

四驱动件;

所述钻机安装座上固定设置有钻机,所述钻机包括有用于钻杆以及驱动钻杆转动的动力件。

通过采用上述技术方案,打孔机构通过安装平台安装在钻机支撑架上,钻孔工可以通过第一驱动件调整钻机支撑架的整体高度,在工作时提高安装平台的整体爬升高度,而伸缩设置的钻机支撑架在实际使用过程中,可适应不同高度的隧道高度,大大提高了四臂岩石打孔机的使用范围:隧道在设计时通常以拱形居多,通过拱形结构增加隧道的结构强度,而在岩石上打孔时,隧道截面的下部较上部较窄,打孔机构安装在第二伸缩杆上,钻孔工通过控制第三确定件可以调整第二伸缩杆与钻机支撑架之间的夹角,通过伸缩调节机构可以调整打孔机构与钻机支撑架之间的距离,保证四臂岩石打孔装置可以适应不同隧道高度的作业面;打孔工通过操作四臂岩石打孔装置远离了钻孔时的作业处,有效的避免了钻杆断裂时钻杆回弹时对钻孔工造成的伤害,同时也避免了对隧道上部打孔时落岩、塌方对钻孔工的潜在危害,大大提高了施工过程中人员的安全,保证了施工人员的人身安全,大大降低了钻孔施工过程中人员受伤的风险。

本实用新型进一步设置为:所述钻机支撑架一上一下分别设置有两安装座,分别称为第一安装座与第二安装座,所述第一驱动件一端与上端盖板固定连接另一端与第二安装座固定连接,所述第二驱动件一端与支撑底座固定连接另一端与第一安装座固定连接。

通过采用上述技术方案,第一驱动件的两端分别固定在上端盖板与第二安装座上,钻机支撑架上部的重量全部施加在第二安装座上,通过增加第二安装座上受到的压力,从而提高第二安装座在使用时的稳定性,第一安装座通过第二驱动件来调整第一安装座在钻机支撑架上的位置,以适应不同高度的钻孔需求。

本实用新型进一步设置为:所述套管自下而上分布有若干用于销钉插接的定位孔,所述第一伸缩杆的下部开设有定位孔配合使用的限位孔,当销钉插入限位孔与定位孔后,所述第一伸缩杆在套管内的位置固定。

通过采用上述技术方案,套管与第一伸缩杆在销钉的作用下可以固定两者之间的相对位置,此时在控制第一驱动件即可调整第二安装座在钻机支撑架上的位置,通过减少驱动件的数量降低四臂岩石打孔装置的整体重量与控制结构的复杂度,便于钻孔工的实际操作。

本实用新型进一步设置为:所述上端盖板远离支撑底座的一侧设置有加强筋。

通过采用上述技术方案,由于第二安装座在上升后,第二安装座上重量全部施加在上端盖板上,上端盖板在增设加强筋后,能够承受更大的冲击力和吊装的重量,避免上端盖板发生形变,大大延长了上端盖板的使用寿命,减少维修、更换上端盖板的次数。

本实用新型进一步设置为:所述安装座呈矩形框架结构,所述安装座相对的侧面上分别转动设置有伸缩调节机构以及用于伸缩调节机构转动的第三驱动件,所述伸缩调节机构包括有转动设置在安装座上的转动杆,第三驱动件一端转动设置在安装座上,另一端与转动杆转动连接;所述转动杆呈空心结构所述第二伸缩杆呈U字型结构,包括有与转动杆插接配合的滑移杆以及固定两滑移杆的支撑平面,所述打孔机构设置在支撑平面上,所述转动杆上还设置有用于推动滑移杆位移的第五驱动件。

通过采用上述技术方案,安装座相对的侧面上成对设置有两组伸缩调节机构与第三驱动件,第二伸缩杆成U字型设置并且插接在安装座两侧的转动杆上,支撑平面一方面可固定两滑移杆之间的位置,另一方面给打孔机构提供了一个安装位置,增加了第二伸缩杆与安装座的连接强度,同时U字型设置的第二伸缩杆还可以避免第二伸缩杆发生转动,提高打孔机构在工作时的稳定性。

本实用新型进一步设置为:所述安装座上相对设置有两组伸缩调节机构,所述第一安装座上第二伸缩杆的伸缩方向与第二安装座上的第二伸缩杆的伸缩方向相互平行。

通过采用上述技术方案,上下设置的第一安装座与第二安装座上的第二伸缩杆相互平行设置,更好的适应隧道钻孔时平面作业的特点,保证四臂打孔装置所钻出的孔处于同一平面内,从而降低岩石爆破过程中出现大面积塌方的现象。

本实用新型进一步设置为:所述支撑平面向上延伸有转轴,所述转轴上转动设置有转盘,所述打孔机构固定设置在转盘上,所述支撑平面上转动设置有第六驱动件,所述第六驱动件的一端转动设置在支撑平面上,另一端转动连接于转盘的边缘处。

通过采用上述技术方案,钻孔工可通过控制第六驱动件调整调整打孔机构在转盘上的角度,从而调整钻机的工作角度,在实际使用过程中,增加了四臂岩石打孔装置的施工覆盖面积,减少移动四臂岩石打孔装置的次数,大大提高了隧道岩石的打孔效率。

本实用新型进一步设置为:所述转盘上固定设置有两相互平行的滑动套,所述连接底架远离钻机安装座的一侧设置有滑动杆以及第七驱动件,所述滑动杆滑移设置在滑动套内,所述第七驱动件一端与连接底架固定连接,另一端与滑动套固定连接。

通过采用上述技术方案,打孔工通过第七驱动件调整连接底架在转盘上的位置,打孔工可以根据钻机与加工面的实际情况进行微调,通过第七驱动件对钻机进行微调,大大提高了钻机在钻孔时调整的速度,不需要通过第一伸缩杆、第二伸缩杆以及第三驱动件来调整钻机的位置,大大提高了钻机的调整速度。

本实用新型的第二个技术目的是提出了一种四臂岩石打孔机,将挖掘机的小臂拆除后将上述的一种四臂岩石打孔装置安装在挖掘机上,通过挖掘机实现四臂岩石打孔装置的移动和操作。

为达到上述第二个技术目的,本实用新型采用了如下的技术方案:一种四臂岩石打孔机,包括有挖掘机机体和行走装置,所述挖掘机机体包括有动臂座以及转动设置在动臂座上的动臂,所述动臂远离挖掘机机体的一端安装有如权利要求1至8中任一所述的四臂岩石打孔装置,所述动臂与连接部连接。

通过采用上述技术方案,挖掘机作为施工工地的必备设备,其可以适应工地复杂的地形,自身具有液压系统,将四臂岩石打孔装置安装在挖掘机的动臂上后,挖掘机可以通过控制动臂将四臂岩石打孔装置移动以及抬升,便于四臂岩石打孔装置在施工工地的移动和调整。

本实用新型进一步设置为:所述四臂岩石打孔装置的连接部转动安装在动臂上,所述动臂上设置有主液压缸,所述主液压缸的活塞杆与连接部转动连接。

通过采用上述技术方案,通过主液压缸的拉动即可调整钻机支撑架的倾斜度,以便于在不同坡度的地面上的施工,使四臂岩石打孔装置能够适应施工工地的复杂地形。

综上所述,本实用新型具有以下有益效果:

1.在隧道有限的空间内设置两组不同高度的钻机,能够更好的适应隧道平面内不同高度的钻孔作业,取代了现有技术中钻孔工爬高后对隧道顶部进行钻孔的作业方式,有限的避免有由于落岩、塌方对钻孔工的伤害,保证了钻孔工的人身安全;

2.取代了原始钻孔工手持28式钻机进行钻孔作业,有限的避免了钻杆断裂、回弹对钻孔工造成的伤害;

3.以挖掘机作为外界设备,使打孔装置可以在复杂的施工地形中使用,动臂将四臂岩石打孔装置移动以及抬升,便于四臂岩石打孔装置在施工工地的移动和调整。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为实施例1中四臂岩石打孔装置的整体结构示意图;

图2为实施例1中钻机支撑架的整体结构示意图;

图3为实施例1中第一伸缩杆以及上盖板的整体结构示意图;

图4为实施例1中打安装座的整体结构示意图;

图5为实施例1中打孔机构与转盘的连接机构示意图;

图6为实施例2中一种四臂岩石打孔机的整体机构示意图。

图中:

1、钻机支撑架;11、支撑底座;12、套管;121、定位孔;13、第一伸缩杆;131、限位孔;14、上端盖板;141、加强筋;15、第一驱动件;16、第二驱动件;17、销钉;2、安装平台;21、安装座;21A、第一安装座;21B、第二安装座;22、伸缩调节机构;221、第二伸缩杆;222、转动杆;2211、滑移杆;2212、支撑平面;223、第五驱动件;23、第三驱动件;3、打孔机构;31、连接底架;311、滑动杆;312、第七驱动件;32、钻机安装座;33、第四驱动件;4、连接部;5、钻机;51、钻杆;52、动力件;6、转动机构;61、转轴;62、转盘;63、第六驱动件;64、滑动套;7、挖掘机机体;71、动臂座;72动臂;73、主液压缸;8、行走装置。

具体实施方式

下面结合附图对实施例和具体实施方式作进一步详细的说明。

实施例1:

如图1所示,一种四臂岩石打孔装置,包括有钻机支撑架1、设置在钻机支撑架1上的安装平台2以及设置在安装平台2上的打孔机构3,钻机支撑架1上还设置有与外部机器连接的连接部4;打孔机构3包括有用于在岩石上钻孔的钻机5。

钻机支撑架1包括有支撑底座11,支撑底座11上设置有两根相互平行且向上延伸的套管12,套管12内一一插接有第一伸缩杆13,第一伸缩杆13远离支撑底座11的一端设置有上端盖板14;钻机支撑架1上还设置有用于带动第一伸缩杆13上升或下降的第一驱动件15,由于隧道内施工作业不能使用电机而施工作业现场通常会设置供气的气泵,第一驱动件15可以选择液压缸或气缸,由于实际生产中气泵的气压并不稳定,本方案中第一驱动件15为液压缸;

安装平台2包括有两滑移设置在钻机支撑架1上的安装座21,两安装座21位置较高的一个称为第一安装座21A、位置较低的一个称为第二安装座21B,钻机支撑架1上设置有用于带动安装座21滑动的第二驱动件16;第一驱动件15一端与上端盖板14固定连接另一端与第二安装座21B固定连接,第二驱动件16一端与支撑底座11固定连接另一端与第一安装座21A固定连接,为了实现第一驱动件15能够带动第二安装座21B上升或下降,套管12自下而上分布有若干用于销钉17插接的定位孔121,第一伸缩杆13的下部开设有定位孔121配合使用的限位孔131,当销钉17插入限位孔131与定位孔121后,第一伸缩杆13在套管12内的位置固定,此时在控制第一驱动件15即可调整第二安装座21B在钻机支撑架1上的位置;由于第二安装座21B在上升、下降时重量全部施加在上端盖板14上,为了增加上端盖板14的结构强度,上端盖板14远离支撑底座11的一侧设置有加强筋141,上端盖板14在增设加强筋141后,能够承受更大的冲击力和吊装的重量,避免上端盖板14发生形变,大大延长了上端盖板14的使用寿命,减少维修、更换上端盖板14的次数;本方案中第二驱动件16与第一驱动件15相同采用液压缸。

安装平台2还包括有转动设置在安装座21上的伸缩调节机构22以及驱动伸缩调节机构22转动的第三驱动件23,伸缩调节机构22包括有第二伸缩杆221,打孔机构3安装于第二伸缩杆221远离钻机支撑架1的一端;安装座21呈矩形框架结构,安装座21相对的侧面上分别转动设置有伸缩调节机构22以及用于伸缩调节机构22转动的第三驱动件23,伸缩调节机构22包括有转动设置在安装座21上的转动杆222,第三驱动件23一端转动设置在安装座21上,另一端与转动杆222转动连接;本方案中转动杆222呈空心结构,第二伸缩杆221呈U字型结构,包括有与转动杆222插接配合的滑移杆2211以及固定两滑移杆2211的支撑平面2212,打孔机构3设置在支撑平面2212上,转动杆222上还固定设置有用于推动滑移杆2211位移的第五驱动件223;安装座21上相对设置有两组伸缩调节机构22,第一安装座21A上第二伸缩杆221的伸缩方向与第二安装座21B上的第二伸缩杆221的伸缩方向相互平行;第五驱动件223为固定在转动杆222上的液压缸,第五驱动件223的活塞杆与第二伸缩杆221固定连接。

打孔机构3包括有与第二伸缩杆221连接的连接底架31,连接底架31上设置有滑道,滑道上滑移设置有钻机安装座32,连接底架31上还设置有用于调整钻机安装座32位置的第四驱动件33,本方案中第四驱动件33为沿滑道方向铺设的链条,钻机安装座32上设置有驱动马达与链轮,通过驱动马达带动链轮转动,从而实现钻机安装座32在连接底架31上的行走,进而实现钻机5钻孔过程中的进给;钻机5固定设置在钻机安装座32上,钻机5包括有用于钻杆51以及驱动钻杆51转动的动力件52;本方案中由于隧道内部空间有限,为了提高施工作业的安全性,动力件52采用液压马达。

支撑平面2212上设置有转动机构6,转动机构6包括有自支撑平面2212向上延伸有转轴61,转轴61上转动设置有转盘62,打孔机构3固定设置在转盘62上,支撑平面2212上转动设置有第六驱动件63,第六驱动件63的一端转动设置在转盘62上,另一端转动连接于转盘62的边缘处;转盘62上固定设置有两相互平行的滑动套64,连接底架31远离钻机安装座32的一侧设置有滑动杆311以及第七驱动件312,滑动杆311滑移设置在滑动套64内,第七驱动件312一端与连接底架31固定连接,另一端与滑动套64固定连接;本方案中第七驱动件312为液压缸设置,可以进行局部微调,缩短钻机5与钻孔位置调整过程的时间,大大提高了钻孔的效率。

具体实施过程:

打孔工先调整钻机支撑架1的整体高度,使第一安装座21A的最高位置可以达到隧道的上部,在调整过程中先是第一驱动件15工作,使套管12内的第一伸缩杆13向上运动,然后使用者将销钉17插入限位孔131与定位孔121内;使用者通过第一驱动件15即可调整第二安装座21B的位置、通过第二驱动件16调整第一安装座21A的位置;

完成钻机支撑架1的调整后,钻孔工通过调整第三驱动件23的位置即可调整第二伸缩杆221与钻机支撑架1之间的角度,通过调整第五驱动件223可以调整第二伸缩杆221端部钻机5构的位置;

打孔机构3位置确定后,钻孔工通过调整第六驱动件63即可使打孔机构3在支撑平面2212的位置,调整钻机5与岩石壁之间的角度,以保证钻杆51可以垂直钻入岩石内部;

在钻机5在打孔的过程中,第四驱动件33间歇性或持续工作,使钻机5间歇性或持续性进给。

实施例2:

一种四臂岩石打孔机,包括有挖掘机机体7和行走装置8,挖掘机机体7包括有动臂座71以及转动设置在动臂座71上的动臂72,动臂72远离挖掘机机体7的一端安装有如实施例1中的一种四臂岩石打孔装置,动臂72与连接部4连接使四臂岩石打孔装置固定在动臂72上。

为了便于钻孔工调整四臂岩石打孔装置的倾斜度,使四臂岩石打孔装置能够适应复杂的地形,连接部4转动安装在动臂72上,动臂72上还包括有主液压缸73,主液压缸73的活塞杆与连接部4转动连接。

具体实施过程:

将四臂岩石打孔装置安装在动臂72上后,通过主液压缸73可以调整钻机支撑架1的家督,便于四臂岩石打孔装置在施工现场的转移,提高施工效率。

应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型创造构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。

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