专利名称：一种液压高速钻机的制作方法
技术领域：
本发明涉属于工程机械技术领域，具体地说，特别涉及一种液压高速钻机。
背景技术：
目前，在工地上钻炮眼以及地质勘探等作用中，均需要使用专门的钻孔设 备，其中工地上钻炮眼一般通过风炮来完成，风炮由气动驱动，人工手动操作, 存在效率低、钻孔深度浅、适用面窄等不足，并且操作人员的劳动强度非常大。 而地质勘探作业通常采用专门的钻机，该钻机结构复杂、成本高，维护困难， 并且钻探较深的孔时需要加接钻杆，不仅操作麻烦，而且会影响钻探的效率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种易于操作、并能有效提高工作效 率的液压高速钻机。
本发明的技术方案如下
A、 在挖掘机机体的下方设有行走装置，挖掘机机体的前端通过动臂座与动 臂的一端铰接，动臂的另一端与钻架座的下端铰接，该钻架座的上端通过钻架 液压缸与动臂上中部的支座连接，动臂下中部的支座通过动臂液压缸与动臂座 连接；
B、 所述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，钻杆与钻架同向布置，所述钻杆的下端依次从活动定位架和固定定位架中穿过，所述活动定位架与钻架活动连接， 并能沿钻架上下移动，而固定定位架固定安装在钻架的下端；
C、 在所述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，该牵引油缸与钻杆相平行，牵引油缸的活塞杆朝向第一 定滑轮，并且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；
D、 所述定滑轮与动滑轮之间配备有两根链条和两根钢绳，其中第一链条的 一端与钻架上部的第一支座连接，该第一链条的另一端依次绕过上动滑轮和第 一定滑轮后，与滑板的上端连接，滑板的下端与第二链条的一端连接，该第二 链条的另一端依次绕过第二定滑轮和下动滑轮后，与钻架上的第二支座连接；
E、 第一钢绳的一端与动滑轮组支架连接，该第一钢绳的另一端绕过第一定 滑轮后，与活动定位架的上端连接，活动定位架的下端与第二钢绳的一端连接， 该第二钢绳的另一端依次绕过第二定滑轮后，与动滑轮组支架连接。
本发明是利用现有挖掘机结构所做的改进，将现有挖掘机的斗杆及铲斗拆 除，换装上以上所述的钻具总成，即可利用挖掘机液压系统可靠、易于操控、 动作灵活等特点来进行高速钻孔作业。动力头可选用液压马达，该液压马达可 通过联轴器带动钻杆旋转。控制牵引油缸的活塞杆向上伸出，牵引油缸的活塞 杆带动上动滑轮和下动滑轮一起向上移动，第一链条绕上动滑轮和第一定滑轮 逆时针运动，而第二链条绕第二定滑轮和下动滑轮也逆时针运动，第二链条向 下拉动滑板，使滑板、动力头及钻杆一起向下运动；与此同时，第一钢绳绕第 一定滑轮逆时针运动，第二钢绳绕第二定滑轮也逆时针运动，第二钢绳向下拉 动活动定位架，使活动定位架与钻杆同步向下运动，且活动定位架与滑板的行 程刚好1:2。钻杆的旋转运动与向下直线运动相结合，即可进行钻孔掘进作业。液压马达和牵引油缸均由挖掘机机体自带的液压系统提供动力，操作方便、 控制可靠，工作人员的劳动强度极小，并且工作效率较高。活动定位架与钻杆 的同步性好，活动定位架始终对钻杆的中部定位，既保障了钻杆工作的可靠性， 又能防止钻杆发生损坏。动臂液压缸可控制动臂连同钻架及钻杆上下摆动，而 钻架液压缸可调整钻架及钻杆的倾角，这样能够满足不同场合、不同角度的钻 孔需要，同时调节非常方便。
钻孔完成后，控制牵引油缸的活塞杆向下回縮，牵引油缸的活塞杆带动上 动滑轮和下动滑轮一起向下移动，第二链条绕第二定滑轮和下动滑轮顺时针运 动，而第一链条绕上动滑轮和第一定滑轮也顺时针运动，第一链条向上拉动滑 板，使滑板、动力头及钻杆一起向上运动；与此同时，第二钢绳绕第二定滑轮 顺时针运动，第一钢绳绕第一定滑轮也顺时针运动，第一钢绳向上拉动活动定 位架，使活动定位架与钻杆同步向上运动归位。
上述第一定滑轮、第二定滑轮、牵引油缸、上动滑轮、下动滑轮、第一支 座和第二支座均隐藏于钻架内。以上结构紧凑实用，能防止各运动部件不受尘 土等杂物的影响，运动的灵活性及可靠性有保障。
在上述活动定位架的两侧对称安装有滚轮，各滚轮与钻架侧面的轨道滚动 配合。活动定位架通过滚轮与钻架滚动配合，不仅摩擦小，而且沿钻架上下运 动更顺畅。
上述钻杆为中空结构，沿其轴线开设有通气孔。在动力头上接气管与钻杆 上的通气孔连通，在钻孔过程中，可通过气管及钻杆上的通气孔向待作业部位 吹气，以便将钻杆头部附近的钻屑吹开，提高钻孔的工作效率。
在上述钻架的底端设置有定位柱，该定位柱与钻杆相平行，且定位柱的底端为上大下小的锥头。定位柱起辅助定位的作用，以帮助钻杆确定钻孔的位置， 提高钻孔的精度。
本发明的有益效果是
1、 结构简单紧凑，成本低，操作容易，维护方便。
2、 运动灵活可靠，工作人员的劳动强度小，工作效率高。
3、 钻孔速度快，可用于深浅不同孔洞及角度不同孔洞的钻探工作，适用范 围广泛。
图l为本发明的结构示意图。
图2为本发明中钻具总成的结构示意图。 图3为本发明中两条链条的连接示意图。 图4为本发明中两条钢绳的连接示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明
如图1所示，带驾驶室、液压系统及动力系统的挖掘机机体21安装在行走
装置22的上方，其中行走装置22可以是履带式行走结构，也可以是轮式行走 结构。在挖掘机机体21的前端固定有动臂座23，该动臂座23的上部与动臂24 的一端铰接，动臂24的另一端与钻架座25的下端铰接，钻架座25通过螺栓固 定于钻架1的中部，该钻架座25的上端与钻架液压缸26的活塞杆铰接，钻架 液压缸26缸体的端部与动臂24上中部支座铰接。动臂24下中部的支座与动臂 液压缸27的活塞杆铰接，动臂液压缸27缸体的端部与动臂座23的下部铰接。 如图1、图2和图4所示，钻架1为细长的框架结构，在钻架1的上部设有动力头2，该动力头2为液压马达，动力头2通过滑板14与钻架1连接，滑板 14和钻架1之间滑动配合，滑板14能沿钻架1上下移动。所述动力头2的输出 轴通过联轴器4和变速箱等与钻杆3的上端连接，钻杆3为中空结构，沿其轴 线开设有通气孔，并且钻杆3与钻架1同向布置，钻杆3的下端依次从活动定 位架5和固定定位架6中穿过。其中活动定位架5位于钻杆3的中部，在活动 定位架5的两侧对称安装有两组滚轮19，各滚轮19与钻架1侧面的轨道滚动配 合，在滚轮19与滚道的配合下，活动定位架5能沿钻架1上下移动。所述固定 定位架6固定在钻架1的下端，在钻架1的底端还固定设置有定位柱20，该定 位柱20与钻杆3相平行，且定位柱20的底端为上大下小的锥头。
从图l、图2、图3、图4中可知，在钻架l内的上端安装有第一定滑轮7， 钻架1内的上部焊接固定第一支座13，钻架1内的下部安装牵引油缸9，该牵 引油缸9与钻杆3相平行，牵引油缸9的活塞杆朝向第一定滑轮7，并且牵引油 缸9的活塞杆上通过支架装有两个动滑轮10、 11，上动滑轮10位于下动滑轮 11的正上方。在所述钻架1内的下部焊接第二支座16，所述钻架1内的下端安 装第二定滑轮8。
从图l、图2、图3、图4中还可知，第一链条12的一端与第一支座13连 接，该第一链条12的另一端依次绕过上动滑轮10和第一定滑轮7后，与滑板 14的上端连接，滑板14的下端与第二链条15的一端连接，该第二链条15的另 一端穿过活动定位架5，再依次绕过第二定滑轮8和下动滑轮11后，与第二支 座16连接。第一钢绳17的一端与动滑轮组支架连接，该第一钢绳17的另一端 绕过第一定滑轮7，再穿过滑板14后，与活动定位架5的上端连接，活动定位 架5的下端与第二钢绳18的一端连接，该第二钢绳18的另一端绕过第二定滑轮8后，与动滑轮组支架连接。
本发明中，挖掘机机体21、行走装置22、动臂座23、动臂24、钻架液压 缸26和动臂液压缸27均为现有挖掘机上的结构，只是挖掘机的斗杆及铲斗部 分由钻具总成替代。动力头2、牵引油缸9、钻架液压缸26和动臂液压缸27均 由挖掘机自带的液压系统提供动力。本发明的工作原理如下
动力头2可通过联轴器4和变速箱等带动钻杆3旋转。在液压油的推动下， 牵引油缸9的活塞杆向上伸出，牵引油缸9的活塞杆带动上动滑轮10和下动滑 轮11 一起向上移动，第一链条12绕上动滑轮10和第一定滑轮7逆时针运动， 而第二链条15绕第二定滑轮8和下动滑轮11也逆时针运动，第二链条15向下 拉动滑板14，使滑板14、动力头2及钻杆3—起向下运动；与此同时，第一钢 绳17绕第一定滑轮7逆时针运动，第二钢绳18绕第二定滑轮8也逆时针运动， 第二钢绳18向下拉动活动定位架5，使活动定位架5与钻杆3同步向下运动， 二者行程比为l: 2。钻杆3的旋转运动与向下的直线运动相结合，即可进行钻 孔掘进作业。
动臂液压缸27可控制动臂24连同钻架1及钻杆3上下摆动，而钻架液压 缸26可调整钻架1及钻杆3的倾角，这样能够满足不同场合、不同角度的钻孔 需要，同时调节非常方便。
钻孔完成后，控制牵引油缸9的活塞杆向下回縮，牵引油缸9的活塞杆带 动上动滑轮10和下动滑轮11 一起向下移动，第二链条15绕第二定滑轮8和下 动滑轮11顺时针运动，而第一链条12绕上动滑轮10和第一定滑轮7也顺时针 运动，第一链条12向上拉动滑板14，使滑板14、动力头2及钻杆3—起向上 运动；与此同时，第二钢绳18绕第二定滑轮8顺时针运动，第一钢绳17绕第一定滑轮7也顺时针运动，第一钢绳17向上拉动活动定位架5，使活动定位架
5与钻杆3同步向上运动归位。
权利要求
1、一种液压高速钻机，其特征在于A、在挖掘机机体(21)的下方设有行走装置(22)，挖掘机机体(21)的前端通过动臂座(23)与动臂(24)的一端铰接，动臂(24)的另一端与钻架座(25)的下端铰接，该钻架座(25)的上端通过钻架液压缸(26)与动臂(24)上中部的支座连接，动臂(24)下中部的支座通过动臂液压缸(27)与动臂座(23)连接。B、所述钻架座(25)固定于钻架(1)的中部，在钻架(1)上通过滑板(14)安装动力头(2)，该动力头(2)的输出轴通过联轴器(4)与钻杆(3)的上端连接，钻杆(3)与钻架(1)同向布置，所述钻杆(3)的下端依次从活动定位架(5)和固定定位架(6)中穿过，所述活动定位架(5)与钻架(1)活动连接，并能沿钻架(1)上下移动，而固定定位架(6)固定安装在钻架(1)的下端。C、在所述钻架(1)的上端设有第一定滑轮(7)，钻架(1)的下端设有第二定滑轮(8)，钻架(1)的下部安装牵引油缸(9)，该牵引油缸(9)与钻杆(3)相平行，牵引油缸(9)的活塞杆朝向第一定滑轮(7)，并且牵引油缸(9)的活塞杆上通过支架装有两个上下布置的动滑轮(10、11)。D、所述定滑轮与动滑轮之间配备有两根链条和两根钢绳，其中第一链条(12)的一端与钻架(1)上部的第一支座(13)连接，该第一链条(12)的另一端依次绕过上动滑轮(10)和第一定滑轮(7)后，与滑板(14)的上端连接，滑板(14)的下端与第二链条(15)的一端连接，该第二链条(15)的另一端依次绕过第二定滑轮(8)和下动滑轮(11)后，与钻架上的第二支座(16)连接。E、第一钢绳(17)的一端与动滑轮组支架连接，该第一钢绳(17)的另一端绕过第一定滑轮(7)后，与活动定位架(5)的上端连接，活动定位架(5)的下端与第二钢绳(18)的一端连接，该第二钢绳(18)的另一端绕过第二定滑轮(8)后，与动滑轮组支架连接。
2、 根据权利要求1所述的液压高速钻机，其特征在于所述第一定滑轮(7)、 第二定滑轮(8)、牵引油缸(9)、上动滑轮(10)、下动滑轮(11)、第一支座(13)和第二支座(16)均隐藏于钻架(1)内。
3、 根据权利要求1所述的液压高速钻机，其特征在于在所述活动定位架 (5)的两侧对称安装有滚轮(19)，各滚轮(19)与钻架(1)侧面的轨道滚动配合。
4、根据权利要求1所述的液压高速钻机，其特征在于所述钻杆(3)为中空结构，沿其轴线开设有通气孔。
5、根据权利要求1所述的液压高速钻机，其特征在于在所述钻架(1)—的底端设置有定位柱(20)，该定位柱(20)与钻杆(3)相平行，且定位柱(20) 的底端为上大下小的锥头。
全文摘要
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。本发明结构简单紧凑，成本低，操作容易，维护方便，运动灵活可靠，工作人员的劳动强度小，工作效率高，并且适用范围广泛。
文档编号E21B17/00GK101575943SQ200910104030
公开日2009年11月11日 申请日期2009年6月8日 优先权日2009年6月8日
发明者王真国, 晴 邹, 邹贤明 申请人:重庆勤牛工程机械有限责任公司