折叠式长行程钻机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及钻机设备领域，特别地，涉及一种折叠式长行程钻机。
【背景技术】
[0002]立轴式钻机是地质钻探中常用的一种回转式钻机，钻机的回转机构有一段立轴，用立轴带动钻具回转以实现给进并导正钻具。现在广泛使用的立轴式钻机，由于钻杆的给进或提升的距离完全由行程油缸的行程决定，导致立轴行程受到限制，行程较短，立轴行程均在450mm至800mm之间，并且需要通过两个行程油缸分别完成立轴给进和提升动作，占用空间大，操作不方便，需要多人进行操作，人工成本高。
[0003]而为了解决行程较短的问题，现在也出现了一种全液压钻机，一次的给进行程为3m以上，减小了行程限制，但是该钻机的动力传输完全是由油泵传递给液压马达，再由液压马达传递给钻具，在进行力的转换过程中会消耗较多的能量，使得钻机的工作效率大大降低，大约是消耗立轴式钻机两倍的能耗，仅能够完成立轴式钻机一半的机械效率，造成施工成本的增加。并且全液压钻机的制作成本高、操作难度大、维修难度大，需要多人进行操作，人工成本高。
【发明内容】
[0004]本发明目的在于提供一种折叠式长行程钻机，以解决现有立轴式钻机立轴行程受限，占用空间大、操作不方便、人工成本高；现有全液压钻机制作成本高、操作难度大、维修难度大，需要多人进行操作，人工成本高、能耗高而工作效率低的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
[0006]一种折叠式长行程钻机，包括底座、立柱、驱动机构、提升机构和转动机构，驱动机构装载在底座上，驱动机构的输出端分别连接提升机构和转动机构，立柱分别与提升机构和驱动机构相连，立柱包括上支架和下支架，上支架设置于下支架上端，下支架的下部通过第一转动件可转动的连接在驱动机构或者底座上；下支架的上部通过伸缩斜撑可活动地连接底座，通过伸长伸缩斜撑以撑起下支架或者通过缩短伸缩斜撑以放倒下支架；通过第一转动件以及伸缩斜撑形成对可活动的下支架的双支撑结构；上支架的下端部与下支架的上端部之间通过第二转动件可转动连接，上支架沿第二转动件转动的转动轨迹与下支架沿第一转动件转动的转动轨迹处于不同的平面；上支架的下端部与下支架的上端部之间还设有用于上支架与下支架之间相对固定定位的固定件。
[0007]进一步地，上支架和/或下支架包括有至少三根竖向支撑杆，支撑杆之间间隔布置，支撑杆的两端连有用于将支撑杆连接为整体的端板或端杆。
[0008]进一步地，连接在放倒成水平状态的下支架上的上支架可以以第二转动件为轴并沿水平方向进行转动；伸缩斜撑完全收缩状态下，下支架上端的水平标高低于下支架下端的水平标高，上支架下部的端板或端杆依靠上支架重力作用以第二转动件为轴向下支架上部的端板或端杆靠拢，并通过固定件将上支架下部的端板或端杆与下支架上部的端板或端杆进行固定。
[0009]进一步地，驱动机构包括用于输出动力的动力源以及用于将动力源的输出动力进行变速的变速箱，动力源的输出端连接变速箱的输入端；变速箱包括箱体，箱体内设有用于连接动力源输出端的输入轴、用于传递动力的传动轴以及用于改变传动力输出方向的反档轴；输入轴上设有至少两组输出齿轮，输出齿轮为用于改变啮合关系调节传动速度和传动方向的双联齿轮或者三联齿轮；传动轴上设有多组用于与输出齿轮啮合并输出传动力的传动齿轮；反档轴上设有多组用于与输出齿轮和/或传动齿轮啮合以实现传动齿轮正向转动或反向转动的反档齿轮。
[0010]进一步地，变速箱上还设有用于沿轴向调节传动轴与输入轴相对位置关系和/或沿轴向调节反档轴与输入轴相对位置关系的换挡机构。
[0011]进一步地，转动机构包括带钻头的钻杆、套设于下支架上用于带动钻杆沿竖向滑动的导向件、安装于导向件上并与钻杆连接的离合器以及设于钻杆底部用于驱动钻杆转动的立轴箱；钻杆的上部插接在离合器的输出端，钻杆的下部连接立轴箱的输出端，立轴箱的输入端连接驱动机构的输出端。
[0012]进一步地，离合器包括离合器外壳，离合器外壳围合形成带开口的容纳空腔，容纳空腔由内而外分别设有主动盘、连接在容纳空腔壁体上的多层摩擦片以及封盖在容纳空腔外的外盖，钻杆固接在主动盘上；外盖的外部设有推压机构，推压机构用于推压外盖及摩擦片使内层摩擦片与主动盘抵接以阻止钻杆转动；立轴箱包括竖向旋转机构和水平旋转机构，竖向旋转机构的旋转轴沿水平向布置，水平旋转机构的旋转轴沿竖直方向布置，竖向旋转机构的输入端与驱动机构的输出端连接，竖向旋转机构的输出端通过祸轮蜗杆机构、锥形齿轮机构、交叉带机构或者丝杆齿轮机构与水平旋转机构的输入端连接，钻杆装载在水平旋转机构的输出端上。
[0013]进一步地，提升机构包括连接在驱动机构输出端的卷扬机、装于上支架上端的滑轮组、装于离合器外壳上的吊挂件以及穿过滑轮组并且两端分别连接吊挂件和卷扬机的钢丝绳。
[0014]进一步地，卷扬机的卷扬轴的至少一端通过支承架安装在驱动机构上，支承架内设有用于与驱动机构的输出端齿轮啮合连接的转换齿轮以及套设于卷扬轴轴端的卷扬齿轮，转换齿轮与卷扬齿轮啮合连接；第一转动件安装在支承架外。
[0015]进一步地，底座包括作业平台、行走机构以及定位机构，行走机构设于作业平台底部，定位机构沿竖向布置在作业平台四周。
[0016]本发明具有以下有益效果:
[0017]本发明折叠式长行程钻机，将立柱分为上支架和下支架两个部分，其中下支架通过伸缩斜撑和第一转动件实现双支点支撑，下支架可以利用第一转动件作为转动支点，利用伸缩斜杆实现水平方向到竖直方向的移动切换，移动切换过程的能源消耗低；而上支架与下支架之间通过在接触部分设置第二转动件进行可转动连接，并且上支架的运动轨迹与下支架的运动轨迹处于不同平面，使得在立柱伸展和折叠过程中，上支架与下支架可以同时完成折叠，相互之间不会构成阻碍。由于这种双向折叠的方式，也方便立柱与转动机构以及提升机构的组合设置，使得折叠过程中的相互阻碍减小，整个上支架和下支架都能够制作得很长，从而能够提高整个钻机的钻取工作行程；在钻机移动过程中整体重心由于双向折叠而降低，在移动过程中不会出现结构失稳的问题，移动风险低，结构稳定性好，折叠完毕的钻机通过简易的托运或者搬运就能够到达不同的施工作业位置，通过双向展开上支架和下支架就能够进行不同作业位置的施工作业；整个钻机结构的运行采用同一个驱动机构进行驱动，结构简单、占用空间小、成本低，能源消耗低。整个折叠式长行程钻机结构简单、使用方便，可以实现快速的折叠以及快速的展开，从而延长钻取动作的动作行程、降低施工作业难度，减少操作人员配置，节约施工时间，加快施工进程。
[0018]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
【附图说明】
[0019]构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用