专利名称：多功能钻机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种工程用机械设备，特别涉及的是一种用于挖掘埋设客 运专线电气接触网电线杆坑洞的多功能钻机。
背景技术：
随着国家基础设施建设的日渐繁多，越来越多的工程机械设备应运而生，
对如中国专利200620043121.5名称为多功能钻机的实用新型专利，其包括控制 台车，钻机履带底座，桅杆体、天车架和主吊臂，桅杆体上方连结天车架，天 车架包括一个主支撑架，天车架上装有主吊臂，主吊臂包括装有绕有钢丝绳的 一对滑轮，所述钻机还装有一个副支撑架和副吊臂，所述天车架的主副支撑架 通过底板连接并都向一侧延伸，所述副吊臂包括绕有钢丝绳的一对滑轮并安装 在天车架主、副支撑延伸侧，主、副吊臂的中心线相间的夹角为e。其让现有的 多功能钻机能同时吊装其它附属设备，提高了工作效率。但是上述专利技术仍 然有一些技术缺陷没有被克服，其主要表现在施工受路面情况影响大，功率 偏小，.重心高导致工作不稳定、爬坡能力差、不能在潮湿的地面上行走；功能 单一，施工效率较低。
鉴于上述缺陷，本实用新型创作者经过长时间的研究和实践终于获得本创作。
发明内容
本实用新型的目的在于，提供一种多功能钻机，以解决现有技术存在的施 工受路面情况影响大，功率偏小，重心高导致工作不稳定、爬坡能力差、不能 在潮湿的地面上行走；功能单一，施工效率较低的问题。
为实现上述目的，本实用新型的技术采用的方案在于，提供一种多功能钻 机，包括动力钻杆总成、旋转臂、司机室、底架和行走机构，在底架的两边装 有行走机构，在所述的底架上面的中部装有司机室，在所述的底架的前端上面装有旋转臂，在所述旋转臂的顶端装有动力钻杆总成，其中，所述的行走机构 由一对平行设置的履带行走组件组成，两个履带行走组件分别连接在所述的底
架两边；在所述的动力钻杆总成上装有钻头升降机构。 其中，在所述的底架四角各装有一个液压支腿。
其中，在所述的底架的后端装有伊斗总成，所述伊斗总成包括推土4产、伊 斗油缸和旋转杆板，推土伊的背面与两个平行的旋转杆板的一端固定连接，所 述旋转杆板的另一端与固定在所述的底板后端的支撑杆铰座铰接；所述的伊斗 油缸的 一 端通过 一 油缸下铰座与所述的推土铲中部铰接，所述铲斗油缸的另一 端通过一油缸上铰座与所述的底板后端的上面铰接。
其中，所述的履带行走组件构成包括在履带架的前后两端分别转动安装 导向滑轮和驱动链轮，在导向滑轮与驱动链轮之间连接履带链轨，在所述的履 带架的上面和下面分别装有托链轮和支重轮，在所述的导向滑轮与履带架之间 装有张紧装置，在所述的驱动链轮的轴心装有行走马达；所述的履带架分别连 接在所述的底架的两边。
其中，所述的动力钻杆总成结构包括在钻杆总成的下端通过轴承壳总成 与钻头总成的上端转动连接，所述的钻头总成的上端通过行星轮架总成与安装 在所述的钻杆总成的下端内的油马达总成的动力输出轴同轴连接。
其中，所述的钻头总成由中心轴、螺旋叶片和铲齿组成，螺旋叶片连接在 中心轴的周面，在所述螺旋叶片和中心轴的下端连接有若干伊齿，所述中心轴 的上端通过螺栓或销与所述的行星轮架总成的低速输出端连接。
其中，所述的旋转臂包括倒向套、上油缸、主臂、支撑杆、下油缸、底座 和转动油缸，所述底座的后侧与所述的底板上的纵向支架铰接，并使所述底座 绕垂直于底板上表面的轴线摆动；所述的主臂的上下两端分别与所述的底座的 顶端和倒向套铰接，在所述的倒向套与主臂之间连接有上油缸，在所述的主臂 与底座的底部之间连接有下油缸，在所述的主臂与底座的底端绞座之间连接有 支撑杆，底端绞座焊接在底座的下端；在所述底座与底板之间铰接用于驱动底 座绕纵向轴心摆动的转动油缸；所述的钻杆总成的杆体滑动穿过所述的倒向套 内。
其中，所述的底架为矩形框架结构，包括前后方向平行设置的两根纵向梁, 在所述两根纵向梁之间垂直连接有数根横梁，其中，所述的横梁的两端伸出所 述的纵向梁的两边，并与所述的履带行走组件连接；在所述的底架的前部上面垂直连接有钻杆支架，在所述钻杆支架的下部前侧设有用于与所述的旋转臂的 底座铰接的连接板。
其中，所述的钻头升降机构包括钢丝绳、导向滑轮和巻扬机，数个所述的 导向滑轮分别安装在所述的动力钻杆总成和旋转臂上，所述的钢丝绳的一端固 定在所述的旋转臂上，另一端绕过所述的数个导向滑轮后与安装在所述的底架 上的巻扬纟几连才妄。
包括动力钻杆总成、旋转臂、司机室、底架和行走机构，在底架的两边装 有行走机构，在所述的底架上面的中部装有司机室，在所述的底架的前端上面
装有旋转臂，在所述旋转臂的顶端装有动力钻杆总成，其特征在于所述的行 走机构由一对平行设置的履带行走组件组成，两个履带行走组件分别连接在所 述的底架两边；在所述的动力钻杆总成上装有钻头升降机构。 与现有技术比较本实用新型的优点在于
1、 由马达驱动的履带行走机构接地面积比轮式大，接地比压低，爬坡能力 强，可以在潮湿的地面上行走，施工受路面情况影响小；驱动功率大，施工效 率高，履带行走，不损伤路面，减少震动；
2、 旋转臂可以饶其旋转轴在水平面内左右旋转50 80度，作业更加方便；
3、 行走驱动采用马达一体化结构，简化结构，尺寸紧凑；
4、 钻进速度平稳，低噪音；
5、 外观设计合理，控制操作简单；
6、 伊斗总成可以伊走钻孔出土，还可作为伊车使用， 一机多用。
图l是本实用新型多功能钻机的总体结构示意图2是本实用新型多功能钻机的铲斗总成的结构示意图3是图2的俯视图4是本实用新型多功能钻机的底架的结构示意图(图5的D-D剖视图)；
图5是图4的俯视图6是图4的C-C剖视图7是图4的A-A剖视图8是图4的B-B剖视图9是图4中I处的放大图；图10是图4中II处的放大图； 图11是图5中III处的放大图12是本实用新型多功能钻机钻杆总成的结构示意图； 图13是本实用新型多功能钻机行走机构的结构示意图(图15的F-F剖视 图)；
图14是图13的E-E剖-亂图； 图15是图13的俯视图16是本实用新型多功能钻机主臂的结构示意图。
附图标记说明l-动力钻杆总成；lO-滑轮；ll-钻杆总成；12-油马达总成； 13-行星轮架总成；14-轴承壳总成；15-钻头总成；2-旋转臂；21-倒向套；22-上 油缸；23-主臂；24-支撑杆；25-下油缸；26-底座；27-转动油缸；3-司才几室；4-底架；41-纵向梁；42-主横梁；43-液压铰车底座；44-柴油机前后支座；45-柴油 机前后支架；46-钻杆支架；47-前横梁；48-后横梁；49-钢丝绳倒向机构；5-行 走机构；51-履带链轨；52-张紧装置；53-托链轮总成；54-支重轮总成；55-履带 架；56-驱动链轮总成；57-导向滑轮总成；58-横梁；59-行走马达；6-液压支腿； 7-铲斗总成；71-推土铲；72-铲斗油缸；73-油缸上铰座；74-支撑杆铰座；75-旋 转杆板；76-油缸下铰座；8-钻头升降机构；81-钢丝绳；82、 83、 85、 86-导向滑 轮；84-巻扬机(巻辊)；87-钢丝绳固定轮。
具体实施方式
以下结合附图，对本新型上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。 参见图1所示，其为本实用新型多功能钻机的总体结构示意图，所述的多 功能钻机包括动力钻杆总成1、旋转臂2、司机室3、底架4和行走机构5，在 底架4的两边装有行走机构5，在所述的底架4上面的中部装有司机室3,在所 述的底架4的前端上面装有旋转臂2,在所述旋转臂2的顶端装有动力钻杆总成 1。所述的行走机构5由一对平行设置的履带行走组件组成，两个履带行走组件 分别连接在所述的底架4的两边；在所述的动力钻杆总成l上装有钻头升降机 构8。在所述的底架4四角各装有一个液压支腿6;在所述的底架4的后端装有 铲斗总成7。
本实用新型整机的工作状态处于主臂2和液压支腿6的支撑状态，工作的 动作机构(动力钻杆总成1 )前移布置，挖掘更方便，挖孔的深度可以设计得较大。同时工作重心也稍微前移，增加了整机的稳定性。走行时收起液压支腿6，
把整个动力钻杆总成l横放在钻杆支架46上，重心降低，大大增加了稳定性。
本设备在工作时有较大的工作栽荷传给底架4，需要有较大的刚度支撑。我 们增加了 4个液压支腿6安装在底架4上，共同承受外载荷。
液压支腿6的作用是增加工作中的安全性和稳定性。由于多功能钻机不像 起重机那样安装平衡重，因此当多功能钻机的钻杆外伸量较大时，就会产生很 大的倾覆力矩，这些倾覆力矩主要靠液压支腿6的反力来平衡，因此，液压支 腿设计了足够的结构尺寸，足够的支撑面积。
参见结合图2和图3所示，其分别是本实用新型多功能钻机的伊斗总成的 结构示意图和俯视图；所述的铲斗总成7包括推土铲71、铲斗油缸72和旋转杆 板75，推土伊71的背面与两个平行的旋转杆板75的一端固定连接，旋转杆板 75的另一端与固定在所述的底板后端的支撑杆铰座74铰接；所述的伊斗油缸 72的一端通过一油缸下铰座76与所述的推土伊71中部铰接，所述伊斗油缸72 的另一端通过一油缸上铰座73与所述的底板后端的上面铰接。
所述伊斗总成7在施工中的主要功能就是把挖掘出来的土推到指定地点， 工况相对较好。伊斗主体部分的推土伊71采用的是箱形结构，整个结构小巧。 在满足功能要求的前提下，我们只采用了一个推土油缸(铲斗油缸72),优化 了设计，节省了整个设备的制造成本。伊斗总成7的设置增加了本实用新型的 使用功能(推土、铲土、装车等功能)，从而实现一机多用。
参见图4 图11所示，其分别为本实用新型多功能钻机的底架的结构示意图 以及相应位置的截面图；其中，所述的底架4为矩形框架结构，包括前后方向 平行设置的两根纵向梁41,在所述两根纵向梁41之间垂直连接有数根横梁，所 述横梁包括连接在两根纵向梁41两端的前后横梁47和48;在所述两根纵向梁 41后部之间的用于支撑柴油机的柴油机前后支座44,在其上面分别连接有竖向 的柴油机前后支架45;在所述两根纵向梁41前部(靠近中部)之间的两根主横 梁42，所述主横梁42的两端伸出所述的纵向梁41的两边，并与所述的履带行 走组件5的履带架55 (参见图13~图15 )连接；在底架4的前部上面垂直连接 有钻杆支架46，在所述钻杆支架46的下部前侧设有用于与所述的旋转臂2的底 座26 (参见图16 )铰接的连接板40。
所述底架4与液压支腿6等附件，作为多功能钻机的主要受力构件，其底 架的纵向梁41、前横梁47、后横梁48和主横梁42设计成箱形(方管形)结构，在底架的上面空挡处装有液压油箱和水箱。在底架的侧面装有柴油箱。在选材 料的过程中，主要选用的是型钢和优质板材，制作方便加工量小。整个结构的 力学性能稳定，在保持整个主机稳定的前提下，可以承受较大的弯矩和扭矩。 整个底架高度适中，重心较低，稳定性好。底架结构由于承受了整机的倾覆弯 距及钻杆系统的震动，其局部的损坏多是以局部结构的疲劳破坏为主。设计时 对铰点区域等高应力区域进行了优化设计，有效减少了焊接应力，油箱、水箱 等焊接区域的质量明显提高。
参见图12所示，其是本实用新型多功能钻机钻杆总成的结构示意图，所述
的动力钻杆总成1结构包括在钻杆总成11的下端通过轴承壳总成14与钻头 总成15的上端转动连接，所述的钻头总成15的上端通过行星轮架总成13与安 装在所述的钻杆总成11的下端内的油马达总成12的动力输出轴同轴连接。所 述的钻杆总成U的杆体穿过所述的旋转臂2的倒向套21内(参考图1、图16), 钻杆总成11的杆体可以在倒向套21内轴向滑动。
所述的钻头总成15由中心轴151、螺旋叶片152和伊齿153组成，螺旋叶 片152连接在中心轴的151周面，在所述螺旋叶片152和中心轴151的下端连 接有若干伊齿153,所述中心轴151的上端通过销(或螺栓)与所述的行星轮架 总成13的低速输出端连接。
在工作时，钻头总成15的旋转靠液压泵站的高压油带动油马达总成12后 再通过行星轮架总成13减速后传给钻头总成15。所述设计具有自攻力大、油马 达扭矩大、憋不死，镶合金的伊齿耐用度高，更换钻头部分方便等特点。
参见图13~图15所示，其是本实用新型多功能钻机行走机构的结构示意图 和指定剖视图；所述的行走机构5由一对平行设置的履带行走组件组成，每一 所述履带行走组件构成包括在履带架55的前后两端分别转动安装导向滑轮57 和驱动链轮56,在导向滑轮57与驱动链轮56之间连接履带链轨51，在所述的 履带架55的上面和下面分别装有托链轮53和支重轮54,在所述的导向滑轮57 与履带架55之间装有张紧装置52,在所述的驱动链轮56的轴心装有行走马达 59。每一个履带架55分别连接在所述的底架4的主横梁42的两端。
履带式行走机构具有牵引力大、接地比压低、爬坡能力强、转弯半径小等 优良的特点。当液压行走马达59带动驱动链轮56转动时，与驱动链轮56相啮 合的履带链轨51及履带板(在行走时与地面直接接触的为履带板，它与履带链 轨51通过螺栓连接)有相对移动的趋势。但是，由于履带板与路面之间的附着力大于驱动链轮56、支重轮54和导向滑轮57的滚动阻力，所以履带板不会滑 动。而驱动链轮56、支重轮54和导向滑轮57则沿着铺设的链轨51滚动，从而 驱使本多功能钻机行走。履带架55釆用的是箱形结构，受力条件较好，在设备 正常使用的条件下，安全系数高。
参见图16所示，其为本实用新型多功能钻机主臂的结构示意图，所述的旋 转臂2包括倒向套21、上油缸22、主臂23、支撑杆24、下油缸25、底座26和 转动油缸27,底座26的后側与所述的底板4上的钻杆支架46下部前侧的连接-板40 (参见图4 )铰接，在底座26与底板4之间铰接有转动油缸27。主臂23 的上下两端分别与所述的底座26的顶端和倒向套21 ^t交接，在所述的倒向套21 与主臂23之间连接有上油缸22,在所述的主臂23与底座26的底部之间连接有 下油缸25，下油缸25是支撑主臂23的油缸，其作用是通过此下油缸25把其推 转至工作位置，主臂23通过支撑杆24固定后，此下油缸25也可对主臂23起 加固作用。托运或设备长距离地面行驶时通过此下油缸25和旋转推拉油缸的收 缩使主臂和动力钻杆总成完成一系列动作，最终让动力钻杆总成横放在钻杆支 架46上，以便运输。
在所述的主臂23与底座26的底端绞座之间连接有支撑杆24,底端绞座焊 接在底座26的下端。支撑杆24的作用是对主臂23进行加固和定位。
通过的上油缸22伸缩可以驱动动力钻杆总成1前后倾斜一定角度，当钻头 总成15被提出地面后，可以将钻杆倾斜一定角度并同时旋转钻头，这样就可以 把挖坑产生的土抛到坑的一边。通过转动油缸27的伸缩可以让整个旋转臂2沿 水平方向向左或右旋转接近80。。当设备的钻头需要准确对位时，可以适当让旋 转臂2绕其旋转轴旋转一个角度，实现准确对位。支撑杆24主要作用是定位和 支撑旋转臂2和动力钻杆总成1的一部分重量。整个结构设计合理，重量轻， 动作灵活自如。
参见图1，所述的钻头升降机构8包括钢丝绳81、导向滑轮和巻扬机(巻 辊)84,导向滑轮包括安装在动力钻杆总成1的中部的两个滑轮86，安装在 动力钻杆总成1顶端的滑轮82,分别安装在旋转臂2的上部和中部的两个滑轮 85和83。钢丝绳81的一端固定在所述的旋转臂2的倒向套21的固定轮87上， 另一端依次绕过导向滑轮86、 85、巻扬机84、导向滑轮83、 82,最后与动力钻 杆总成1的下部连接。在底架4的前横梁47下面装有钢丝绳倒向机构(辊)49, 其作用就是当液压巻扬机工作时使钢丝绳81沿倒向轮左右运动，以免钢丝绳81在液压巻扬机转筒的局部堆积。
本实用新型在工作时，钻杆总成11的上升靠钻头升降机构8 (参见图1)
拉起；而下降靠钻杆总成11的约1.5T自重量，以及伊齿153和螺旋叶片152 向下的自攻力。
以上说明对本新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人 员理解，在不脱离以下所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许 多修改，变化，或等效，但都将落入本实用新型的保护范围内。
权利要求1、一种多功能钻机，包括动力钻杆总成、旋转臂、司机室、底架和行走机构，在底架的两边装有行走机构，在所述的底架上面的中部装有司机室，在所述的底架的前端上面装有旋转臂，在所述旋转臂的顶端装有动力钻杆总成，其特征在于所述的行走机构由一对平行设置的履带行走组件组成，两个履带行走组件分别连接在所述的底架两边；在所述的动力钻杆总成上装有钻头升降机构。
2、 根据权利要求1所述的多功能钻机，其特征在于在所述的底架四角各 装有一个液压支腿。
3、 根据权利要求1所述的多功能钻机，其特征在于在所述的底架的后端 装有铲斗总成，所述伊斗总成包括推土铲、铲斗油缸和旋转杆板，推土4产的背 面与两个平行的旋转杆板的一端固定连接，所述旋转杆板的另一端与固定在所 述的底板后端的支撑杆铰座铰接；所述的伊斗油缸的 一端通过一 油缸下铰座与 所述的推土伊中部铰接，所述伊斗油缸的另 一 端通过 一 油缸上铰座与所述的底 架后端的上面铰接。
4、 根据权利要求1所述的多功能钻机，其特征在于所述的履带行走组件 构成包括在履带架的前后两端分别转动安装导向滑轮和驱动链轮，在导向滑 轮与驱动链轮之间连接履带链轨，在所述的履带架的上面和下面分别装有托链 轮和支重轮，在所述的导向滑轮与履带架之间装有张紧装置，在所述的驱动链 轮的轴心装有行走马达；所述的履带架分别连接在所述的底架的两边。
5、 根据权利要求1所述的多功能钻机，其特征在于所述的动力钻杆总成 结构包括在钻杆总成的下端通过轴承壳总成与钻头总成的上端转动连接，所 述的钻头总成的上端通过行星轮架总成与安装在所述的钻杆总成的下端内的油 马达总成的动力输出轴同轴连接。
6、 根据权利要求5所述的多功能钻机，其特征在于所述的钻头总成由中 心轴、螺旋叶片和4产齿组成，螺旋叶片连接在中心轴的周面，在所述螺旋叶片 和中心轴的下端连接有若干伊齿，所述中心轴的上端通过螺栓或销与所述的行 星轮架总成的低速输出端连接。
7、 根据权利要求1所述的多功能钻机，其特征在于所述的旋转臂包括倒 向套、上油缸、主臂、支撑杆、下油缸、底座和转动油缸，所述底座的后侧与所述的底板上的纵向支架铰接，并使所述底座绕垂直于底板上表面的轴线摆动； 所述的主臂的上下两端分别与所述的底座的顶端和倒向套铰接，在所述的倒向 套与主臂之间连接有上油缸，在所述的主臂与底座的底部之间连接有下油缸， 在所述的主臂与底座的底端绞座之间连接有支撑杆，底端绞座焊接在底座的下 端；在所述底座与底板之间铰接用于驱动底座绕纵向轴心摆动的转动油缸；所 述的钻杆总成的杆体滑动穿过所述的倒向套内。
8、 根据权利要求1所述的多功能钻机，其特征在于所述的底架为矩形框 架结构，包括前后方向平行设置的两根纵向梁，在所述两根纵向梁之间垂直连 接有数根横梁，其中，所述的横梁的两端伸出所述的纵向梁的两边，并与所述 的履带行走组件连接；在所述的底架的前部上面垂直连接有钻杆支架，在所述 钻杆支架的下部前侧设有用于与所述的旋转臂的底座铰接的连接板。
9、 根据权利要求1所述的多功能钻机，其特征在于所述的钻头升降机构 包括钢丝绳、导向滑轮和巻扬机，数个所述的导向滑轮分别安装在所述的动力 钻杆总成和旋转臂上，所述的钢丝绳的一端固定在所述的旋转臂上，另一端绕 过所述的数个导向滑轮后与安装在所述的底架上的巻扬机连接。
专利摘要本实用新型为一种多功能钻机，其包括动力钻杆总成、旋转臂、司机室、底架和行走机构，在底架的两边装有行走机构，在底架上面的中部装有司机室，在底架的前端上面装有旋转臂，在所述旋转臂的顶端装有动力钻杆总成。所述的行走机构由一对平行设置的履带行走组件组成，两个履带行走组件分别连接在所述的底架两边；在所述的动力钻杆总成上装有钻头升降机构。整机采用履带行走机构，接地面积比轮式大，爬坡能力强；驱动功率大，施工效率高，履带行走，不损伤路面，减少震动；旋转臂能绕其旋转轴在水平面内左右旋转，作业更加方便；钻进速度平稳，低噪音；外观设计合理，控制操作简单；铲斗总成可以铲走钻孔出土，还可作为铲车使用，一机多用目的。
文档编号E21B3/00GK201288503SQ20082011649
公开日2009年8月12日 申请日期2008年6月30日 优先权日2008年6月30日
发明者唐秋生, 喻可铸, 夏国祥, 朱雪峰, 汤旭东, 章军平, 聂桂文, 邱建都 申请人:中铁科工集团有限公司