一种高原型多功能钻机的制作方法

1.本实用新型总体涉及隧道工程领域，更具体地，涉及一种高原型多功能钻机。


背景技术：

2.随着中国的经济快速发展，公共基础设施建设越来越完善，而公路、铁路的铺设过程中，不可避免地会穿过很多隧道，在隧道施工过程中需要多功能钻机进行超前地质预报、管棚支护、打锚杆孔、注浆加固、抢险救援等多种钻孔施工，钻孔施工需要使用钻机等设备，现有钻机存在设备布局不合理，操作使用和检修比较麻烦；而且是多采用开放式驾驶位，在施工过程中操作人员存在很大的安全隐患；在动力上大多采用柴油机驱动，在隧道作业中柴油机的废气排放对施工环境污染非常严重，对现场作业人员健康影响较大；现有钻机在作业中钻孔取芯时需要另配水泵，卷扬机等设备，费时费力，导致施工效率较低，影响工程进度。
3.为了解决钻机设计不合理导致施工效率低的问题，亟需一种多功能钻机。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种高原型多功能钻机，包括车体1、钻孔装置2、取芯装置3、冷却装置4、驾驶室5、动力装置6、电控箱64和电缆卷筒7，所述车体1用于承载各设备；所述钻孔装置2设置于车体1前端的中间，用于对岩洞钻孔；所述取芯装置3包括卷扬机31和增压水泵32，所述卷扬机31位于钻孔装置2的后方，用于将取芯筒从岩洞中取出，所述增压水泵32设置于车体1前端的左侧，用于将取芯线缆及取芯抓手送入钻孔内；所述冷却装置4包括水冷散热器41和风冷散热器42，所述水冷散热器41位于增压水泵32后方，所述风冷散热器42设置于车体1前端的右侧；所述驾驶室5设置于车体1中部的左侧；所述动力装置6包括电动机62、柴油机61和液压泵63，所述电动机62设置于车体1后端的左侧，所述柴油机61设置于车体1后端的右侧，所述液压泵63位于电动机62和柴油机61前方；所述电控箱64位于车体1中部的右侧，位于液压泵63前方；所述电缆卷筒7设置于车体1的后端，位于电动机62和柴油机61之间。
5.根据本实用新型的一种实施方式，所述驾驶室5为fops封闭式驾驶室。
6.根据本实用新型的一种实施方式，所述钻孔装置2包括变幅装置21、夹持装置22和钻孔设备23；所述变幅装置21的后端固定设置在车体1上，前端可在上下方向和左右方向转动，所述变幅装置21的前端设置有支撑板25，用于承载钻孔设备23；所述钻孔设备23设置在支撑板25上底面的后端，用于在岩洞内进行钻孔；所述夹持装置22设置在支撑板25上底面的前端，用于对钻杆进行定位。
7.根据本实用新型的一种实施方式，所述钻孔装置2还包括偏移装置24，所述偏移装置24设置于支撑板25上底面的后端，用于承载钻孔设备23，并控制钻孔设备23向左或向右偏移。
8.根据本实用新型的一种实施方式，还包括柴油箱65、液压油箱66和高压过滤器67，
所述柴油箱65位于车体1前端的中间，位于钻孔装置2下方，用于向柴油机61提供柴油；所述液压油箱66设置于车体1中间，位于液压泵63前方，紧靠液压泵63，用于向液压泵63提供液压油；所述高压过滤器67设置于液压泵63上方中间，用于对液压油进行过滤。
9.根据本实用新型的一种实施方式，还包括阀组8，所述阀组8设置于车体1中部，位于驾驶室5右侧，用于手动控制多功能钻机。
10.根据本实用新型的一种实施方式，所述车体1上还设置有遥控装置。
11.根据本实用新型的一种实施方式，所述车体1为履带式行走车。
12.本实用新型设置电动机和柴油机双动力系统，当其中一个动力系统故障后，另一个动力系统仍然能够保证正常的钻孔作业，相较于柴油单动力系统，提高了钻机工作的可靠性，减少废气排放；钻孔装置设置于车体前端中间，有利于进行钻孔作业时，使车体保持平衡，防止钻孔时车体倾斜引发事故，或者导致钻孔倾斜损坏设备；设置增压水泵位于车体前端左侧，使增压水泵离钻孔较近，从而减少水管的长度，方便将将取芯线缆及取芯抓手送入钻孔内；设置卷扬机位于钻孔装置的后方，在钻孔结束后，使卷扬机处于钻孔的正前方，不需要移动卷扬机而直接可以将送入钻孔内的取芯抓手取出；将电控箱设置于车体中部右侧，使电控箱与车体各用电设备相互靠近，减少电缆的使用，可以减少因线路问题导致设备故障，将电缆卷筒设置于车体后端中间，且位于电动机和柴油机之间，可以方便钻机行驶时，电缆卷筒进行卷绕收取电缆或者放缆，防止因线缆收取和放缆时线缆的方向和车体行驶方向不同而损坏线缆，而且可以减少线缆与车体的摩擦，从而保护线缆；将各装置设置于车体一侧，在各装置发生故障时，方便工作人员进行维修，使功能相近或者具有连接关系的各装置相互靠近，可以减少线缆或水管、油管等管线的使用，而且各设备布局考虑重量分布，使车体保持平衡，本实用新型采用模块化设计，车身小、结构紧凑、机动灵活、工作稳定、爬坡能力强，生产、使用和维修方便；设置驾驶室为fops封闭式驾驶室，可以对工作人员进行保护，防止驾驶人员发生受到物体打击、坍塌、冒顶片帮和有害气体等伤害；设置偏移装置，可以将钻孔设备向左侧或者向右侧进行偏移，使钻孔设备让开钻孔与卷扬机之间的空间，方便卷扬机进行取芯作业；设置遥控装置，可以钻孔环境较恶劣时，采用无线遥控方式控制钻机进行行走及施工作业，操作人员通过遥控手柄控制变幅装置到达预定钻孔位置，并进行钻孔作业；设置车体为履带式行走车，具有越野能力强，能比较容易地通过松软地面和较大的坡坎、沟渠等障碍，转弯半径小，转向灵活的优点，适合各种环境下施工。
附图说明
13.图1为一种高原型多功能钻机总体结构示意图；
14.图2为带有偏移装置的高原型多功能钻机总体结构示意图；
15.图3为高原型多功能钻机侧视结构示意图。
16.图中1.车体、2.钻孔装置、21.变幅装置、22.夹持装置、23.钻孔设备、24.偏移装置、25.支撑板、3.取芯装置、31.卷扬机、32.增压水泵、4.冷却装置、41.水冷散热器、42.风冷散热器、5.驾驶室、6.动力装置、61.柴油机、62.电动机、63.液压泵、64.电控箱、65.柴油箱、66.液压油箱、67.高压过滤器、7.电缆卷筒、8.阀组。
具体实施方式
17.下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，参考标号是指本实用新型中的组件、技术，以便本实用新型的优点和特征在适合的环境下实现能更易于被理解。下面的描述是对本实用新型权利要求的具体化，并且与权利要求相关的其它没有明确说明的具体实现也属于权利要求的范围。
18.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
19.图1示出了一种高原型多功能钻机总体结构示意图。
20.一种高原型多功能钻机，包括车体1、钻孔装置2、取芯装置3、冷却装置4、驾驶室5、动力装置6、电控箱64和电缆卷筒7，所述车体1用于承载各设备；所述钻孔装置2设置于车体1前端的中间，用于对岩洞钻孔；所述取芯装置3包括卷扬机31和增压水泵32，所述卷扬机31位于钻孔装置2的后方，用于将取芯筒从岩洞中取出，所述增压水泵32设置于车体1前端的左侧，用于将取芯线缆及取芯抓手送入钻孔内；所述冷却装置4包括水冷散热器41和风冷散热器42，所述水冷散热器41位于增压水泵32后方，所述风冷散热器42设置于车体1前端的右侧；所述驾驶室5设置于车体1中部的左侧；所述动力装置6包括电动机62、柴油机61和液压泵63，所述电动机62设置于车体1后端的左侧，所述柴油机61设置于车体1后端的右侧，所述液压泵63位于电动机62和柴油机61前方；所述电控箱64位于车体1中部的右侧，位于液压泵63前方；所述电缆卷筒7设置于车体1的后端，位于电动机62和柴油机61之间。
21.所述车体1可以为任意承重的车体1，本实用新型优选设置车体1为履带式行走车，能够在各种路面路况下行走，越野能力强，能比较容易地通过松软地面和较大的坡坎、沟渠等障碍，转弯半径小，转向灵活的优点。
22.所述钻孔装置2设置于车体1前端的中间，用于对岩洞钻孔，将钻孔装置2设置于车体1前端的中间位置，有利于进行钻孔作业时，使车体1保持平衡，防止钻孔时车体1倾斜引发事故，或者导致钻孔倾斜损坏设备。
23.取芯装置3包括卷扬机31和增压水泵32，增压水泵32用于钻孔后将取芯线缆及取芯抓手送入钻孔内，卷扬机31用于将取芯抓手和线缆及被取芯抓手抓住的取芯筒从钻孔内取出。所述取芯筒为钻孔设备进行钻孔时，随钻头一起进入钻孔的用于承载岩壁物料的设备；所述取芯抓手为在将取芯筒取出时，用于抓取取芯筒的设备；所述取芯线缆为连接卷扬机31和取芯抓手的线缆，用于将取芯抓手取出。
24.设置增压水泵32用于在钻孔完成后，将取芯线缆及取芯抓手送入钻孔内，设置增压水泵32位于车体1前段左侧，使增压水泵32离钻孔距离较近，从而减少水管的使用量，方便将将取芯线缆及取芯抓手送入钻孔内。
25.设置卷扬机31位于钻孔装置2的后方，可以在钻孔装置2钻孔结束后，使钻孔装置2向左或向右偏移，使卷扬机31处于钻孔的正前方，不需要移动卷扬机31而直接可以将送入钻孔内的取芯抓手取出。
26.设置冷却装置4包括水冷散热器41和风冷散热器42，水冷散热器41位于增压水泵32后方，离增压水泵32和钻孔装置2较近，方便在钻孔装置2中的使用后的高温液压油进行
冷却；风冷散热器42设置于车体1前端的右侧，距离钻孔装置2较近，方便在钻孔装置2中的使用后的高温液压油进行冷却，同时设置风冷散热器42和水冷散热器41可以保证液压油的冷却温度降低的预设温度，当风冷散热器42散热效果不能满足散热要求时，使用水冷散热器41对液压油进行快速降温。
27.所述驾驶室5设置于车体1中部的左侧，用于使工作人员操控钻机进行钻孔作业，驾驶室5设置于车体1中部的左侧，不但适合操作人员开车的习惯，而且驾驶室5前方留有一定的空间，方便钻孔装置2旋转，给操作人员一定的视野，利于对钻孔装置2进行操控，提高工作效率。
28.设置电动机62和柴油机61，并将电动机62设置于车体1后端的左侧，将柴油机61设置于车体1后端的右侧，可以时车体1左右重量平衡；将电动机62和柴油机61设置于车体1的后端，将发动机重量集中于车体1的后部，与位于车体1前端的钻孔装置2的重量平衡，使车体1保持前后重量平衡，而且有利于车体1内部布置，使车体1内的面积利用率更高；而且将电动机62和柴油机61设置于车体1一侧，在发生故障时，方便工作人员进行维修。
29.本实用新型具有柴油机、电动机双动力驱动系统，每个动力系统均向多功能钻机提供动力，可用于钻孔装置2的钻孔作业，所以当其中一个驱动系统失效后，另一个驱动系统仍然能够保证正常的钻孔作业，相较于单动力驱动系统，采用柴电双动力驱动系统提高了钻机工作的可靠性，提高了钻机工作的可靠性，相较于柴油单动力驱动系统，可以减少废气排放，保护工作人员身体健康。
30.在正常情况下，可以基于实际情况有选择性地启动柴电双动力驱动系统中的一者来驱动相应工作。例如，通常电机主要用于驱动钻孔装置2的液压系统，以带动钻孔设备23的做相应的动作，采用电动机62，清洁环保，有利于保护环境；柴油机61主要用于驱动车体1行走，相较于电动机62驱动，采用柴油机61驱动的方式不但能够提供更强大的动力，而且能够减少车体1上电线的使用，减少电线故障导致钻机无法工作。
31.电控箱64用于钻机上的各设备进行供电，比如电动机62、驾驶室5内的控制设备等，将电控箱64设置于车体1中部右侧，且位于液压泵63前方，使电控箱64与车体1上各用电设备相互靠近，减少电缆的使用，因为钻孔设备23工作时，钻孔设备23振动较强，减少电缆使用，可以减少因线路问题导致设备故障，防止影响钻机工作；而且将电控箱64设置于车体1一侧，在发生故障时，方便工作人员进行维修。
32.电缆卷筒7是用于给钻机提供动力电源的电缆的卷绕装置，将电缆卷筒7设置于车体1后端中间，且位于电动机62和柴油机61之间，可以方便钻机行驶时，电缆卷筒7进行卷绕收取电缆或者放缆，防止因电缆卷筒7位于车体1的左侧或右侧时，因线缆收取和放缆时线缆的方向和车体1行驶方向不同而损坏线缆，而且可以减少线缆与车体1的摩擦，从而保护线缆。
33.将电控箱64、电动机62、柴油机61、电缆卷筒7、增压水泵32等可能需要维修的设备装置设置于车体1上靠侧边进行设置，在各装置发生故障时，方便工作人员进行维修，使功能相近或者具有连接关系的各装置相互靠近，可以减少线缆或水管、油管等管线的使用，而且各设备布局考虑重量分布，使车体1保持平衡。
34.本实用新型设置动力装置电动机和柴油机双动力系统，且均可用于钻孔装置的钻孔作业，当其中一个动力装置故障后，另一个动力装置仍然能够保证正常的钻孔作业，相较
于柴油单动力系统，提高了钻机工作的可靠性，减少废气排放，将电动机设置于车体后端的左侧，将柴油机设置于车体后端的右侧，可以使车体左右重量平衡，将电动机和柴油机设置于车体的后端，使之与位于车体前端的钻孔装置的重量平衡，使车体保持平衡；钻孔装置设置于车体前端中间，有利于进行钻孔作业时，使车体保持平衡，防止钻孔时车体倾斜引发事故，或者导致钻孔倾斜损坏设备；设置增压水泵位于车体前端左侧，使增压水泵离钻孔较近，从而减少水管的长度，方便将将取芯线缆及取芯抓手送入钻孔内；设置卷扬机位于钻孔装置的后方，在钻孔结束后，使卷扬机处于钻孔的正前方，不需要移动卷扬机而直接可以将送入钻孔内的取芯抓手取出；将电控箱设置于车体中部右侧，使电控箱与车体各用电设备相互靠近，减少电缆的使用，可以减少因线路问题导致设备故障，将电缆卷筒设置于车体后端中间，且位于电动机和柴油机之间，可以方便钻机行驶时，电缆卷筒进行卷绕收取电缆或者放缆，防止因线缆收取和放缆时线缆的方向和车体行驶方向不同而损坏线缆，而且可以减少线缆与车体的摩擦，从而保护线缆；将电控箱、电动机、柴油机、电缆卷筒、增压水泵等可能需要维修的设备装置设置于车体上靠侧边进行设置，在各装置发生故障时，方便工作人员进行维修，使功能相近或者具有连接关系的各装置相互靠近，可以减少线缆或水管、油管等管线的使用，而且各设备布局考虑重量分布，使车体保持平衡，本实用新型采用模块化设计，车身小、结构紧凑、机动灵活、工作稳定、爬坡能力强，使用和维修方便。
35.如图1所示，还包括柴油箱65、液压油箱66和高压过滤器67，所述柴油箱65位于车体1前端的中间，位于钻孔装置2下方，用于向柴油机61提供柴油；所述液压油箱66设置于车体1中间，位于液压泵63前方，紧靠液压泵63，用于向液压泵63提供液压油；所述高压过滤器67设置于液压泵63上方中间，用于对液压油进行过滤。
36.液压油箱设置于车体中间，位于电控箱和驾驶室之间，并位于阀组和液压泵之间，紧靠液压泵，设置液压油箱靠近液压泵，方便向液压泵供油，液压油经液压油管输入液压泵，可以减少油管的设置，液压油经高压过滤器进如阀组和液压执行元件，从而控制整机行走，钻孔作业等。
37.设置液压油箱和柴油箱位于车体的中间，可以使车体受力平衡，防止车体受力不均而倾斜；设置液压油箱位于液压泵的前面，使液压油箱和液压泵靠近，可减少液压油管路布置；设置柴油箱位于车体前端中间，可以减少柴油减少时，柴油箱重量对车体的影响，使车体始终保持平衡，设置高压过滤器，将高压过滤器设置于液压泵上，与液压油箱和液压泵靠近，方便对液压油进行过滤。
38.如图1所示，所述驾驶室5为fops封闭式驾驶室。
39.设置驾驶室5为fops封闭式驾驶室，可以对工作人员进行保护，防止驾驶人员发生受到物体打击、坍塌、冒顶片帮和有害气体等伤害，物体打击比如树木、岩石、小混凝土等在冲击驾驶室5，冒顶片帮比如在隧道、涵洞开挖、衬砌过程中因开挖或支护不当，顶部或侧壁垮塌造成伤害，有害气体比如柴油机61排放的废气等其他有害气体。
40.设置驾驶室为fops封闭式驾驶室，可以对工作人员进行保护，防止驾驶人员发生受到物体打击、坍塌、冒顶片帮和有害气体等伤害。
41.如图1所示，还包括阀组8，所述阀组8设置于车体1中部，位于驾驶室5右侧，用于手动控制多功能钻机。
42.阀组8设置于车体1中部，位于驾驶室5右侧，并位于电缆卷筒7后方。阀组8是多联
阀组8，采用电液比例多路阀，车体1行走、钻孔作业等均可通过位于驾驶室5内部的操作手柄进行控制，阀组8靠近驾驶室5不但方便维护，而且可做备用手动控制各装置进行作业。
43.设置阀组位于车体中部，与驾驶室相邻，不但方便维护，而且可做备用手动控制各装置进行作业。
44.图2示出了带有偏移装置的高原型多功能钻机总体结构示意图。
45.图3示出了一种高原型多功能钻机侧视结构示意图。
46.如图2和图3所示，所述钻孔装置2包括变幅装置21、夹持装置22和钻孔设备23；所述变幅装置21的后端固定设置在车体1上，前端可在上下方向和左右方向转动，所述变幅装置21的前端设置有支撑板25，用于承载钻孔设备23；所述钻孔设备23设置在支撑板25上底面的后端，用于在岩洞内进行钻孔；所述夹持装置22设置在支撑板25上底面的前端，用于对钻杆进行定位。
47.变幅装置21用于在钻孔设备23工作时，可以通过上下左右转动，调整钻孔设备23的位置和角度，使钻孔设备23能够在旋转到任意位置进行钻孔作业，满足钻孔设备23作业时位置和角度需求。
48.夹持装置22可以对钻杆进行定位，在拆装钻杆之前，通过定位装置预先对钻杆的位置进行定位，使钻杆的轴线与定位装置所限定的预设轴线重合，以校正钻杆的位置，防止钻杆在拆装的过程中发生偏心转动，能够避免钻杆在拆装时因偏心转动而发生弯曲、变形或损坏等情况，保证钻孔的精确性；可以通过夹持装置22和钻孔设备23的相互配合，实现对钻杆连接丝扣的拧紧或松动，提高作业安全性。
49.本实用新型在钻孔装置上设置变幅装置和夹持装置，通过变幅装置上下左右转动，可调整钻孔设备的位置和角度，使钻孔设备能够旋转到任意位置进行钻孔作业，满足钻孔设备作业时位置和角度需求；设置夹持装置可以对钻杆进行定位，以校正钻杆的位置，避免钻杆在拆装或作业时因偏心转动而发生弯曲、变形或损坏等情况，保证钻孔的精确性，还可以通过夹持装置和钻孔设备的相互配合，实现对钻杆连接丝扣的拧紧或松动，提高作业安全性。
50.如图2和图3所示，所述钻孔装置2还包括偏移装置24，所述偏移装置24设置于支撑板25上底面的后端，用于承载钻孔设备23，并控制钻孔设备23向左或向右偏移。
51.设置偏移装置，可以在钻孔设备钻孔完成后，将钻孔设备向左侧或者向右侧进行偏移，使钻孔设备让开钻孔与卷扬机之间的空间，方便卷扬机进行取芯作业。
52.根据本实用新型的一种实施方式，所述车体上还设置有遥控装置。
53.设置遥控装置，可以钻孔环境较恶劣时，采用无线遥控方式使钻机进行行走及施工作业，操作人员通过遥控手柄控制变幅装置到达预定钻孔位置，并进行钻孔作业。
54.根据本实用新型的一种实施方式，所述车体为履带式行走车。
55.履带式行走车具有越野能力强，能比较容易地通过松软地面和较大的坡坎、沟渠等障碍，转弯半径小，转向灵活的优点，适合各种环境下施工。
56.本实用新型设置电动机和柴油机双动力系统，当其中一个动力系统故障后，另一个动力系统仍然能够保证正常的钻孔作业，相较于柴油单动力系统，提高了钻机工作的可靠性，减少废气排放；钻孔装置设置于车体前端中间，有利于进行钻孔作业时，使车体保持平衡，防止钻孔时车体倾斜引发事故，或者导致钻孔倾斜损坏设备；设置增压水泵位于车体
前端左侧，使增压水泵离钻孔较近，从而减少水管的长度，方便将将取芯线缆及取芯抓手送入钻孔内；设置卷扬机位于钻孔装置的后方，在钻孔结束后，使卷扬机处于钻孔的正前方，不需要移动卷扬机而直接可以将送入钻孔内的取芯抓手取出；将电控箱设置于车体中部右侧，使电控箱与车体各用电设备相互靠近，减少电缆的使用，可以减少因线路问题导致设备故障，将电缆卷筒设置于车体后端中间，且位于电动机和柴油机之间，可以方便钻机行驶时，电缆卷筒进行卷绕收取电缆或者放缆，防止因线缆收取和放缆时线缆的方向和车体行驶方向不同而损坏线缆，而且可以减少线缆与车体的摩擦，从而保护线缆；将各装置设置于车体一侧，在各装置发生故障时，方便工作人员进行维修，使功能相近或者具有连接关系的各装置相互靠近，可以减少线缆或水管、油管等管线的使用，而且各设备布局考虑重量分布，使车体保持平衡，本实用新型采用模块化设计，车身小、结构紧凑、机动灵活、工作稳定、爬坡能力强，生产、使用和维修方便；设置驾驶室为fops封闭式驾驶室，可以对工作人员进行保护，防止驾驶人员发生受到物体打击、坍塌、冒顶片帮和有害气体等伤害；设置偏移装置，可以将钻孔设备向左侧或者向右侧进行偏移，使钻孔设备让开钻孔与卷扬机之间的空间，方便卷扬机进行取芯作业；设置遥控装置，可以钻孔环境较恶劣时，采用无线遥控方式控制钻机进行行走及施工作业，操作人员通过遥控手柄控制变幅装置到达预定钻孔位置，并进行钻孔作业；设置车体为履带式行走车，具有越野能力强，能比较容易地通过松软地面和较大的坡坎、沟渠等障碍，转弯半径小，转向灵活的优点，适合各种环境下施工。
57.应该注意的是，上述实施例对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。