专利名称：一种分体式全液压坑道钻机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在坑道(隧道)内进行孔类钻掘施工的钻机，尤其是一种搬运、移 动、安装、使用方便，适合坑道内进行孔类钻掘需要的分体式全液压坑道钻机。
背景技术：
在水电站施工廊道内进行固结灌浆、围幕灌浆的施工中，需要在廊道的多个横截 面内、0° -360°的圆周上钻进若干个一定直径及深度的孔；在公路、铁路隧道施工中，在 煤矿坑道施工以及地质灾害治理等多个领域，都需要在坑道内多个方向、方位钻孔。现有 的国产、进口液压式或机械式坑道钻机，普遍存在体积大、价格高、运行成本高、使用不方便 的缺点；如现在使用的国外某公司生产的车载式(或履带式)自行走钻机，自身体积大，虽 然功能多，但其价格较高，用户较难承受；更麻烦的是其在工作时，占用了坑道内较多的过 道空间，常常使其他的稍大一点的工程机械无法通行，影响其它施工的正常进行，不太适合 空间相对狭小的坑道内钻孔施工的需要；另外，该类进口钻机后期使用成本同样较高，对保 养、使用、维修的技术要求高等，也增大了其使用和运行成本，经济性较差；而且，其使用时 的控制和操作都比较繁琐，转动和角度的定位需要的时间也较长，导致其工作效率较低，大 幅度低于设计工效。
发明内容
本发明针对现有技术的坑道钻机普遍存在体积大、价格高、运行成本高、使用不方 便、不太适合空间相对狭小的坑道内钻孔施工的需要等缺点，提供一种分体式设计的全液 压坑道钻机，其自身搬迁、移动、安装、使用都比较方便，而且价格较低、使用成本低。本发明的技术方案一种分体式全液压坑道钻机，其特征在于包括动力头及桅 杆、液压泵站和操纵台三部分，动力头及桅杆和液压泵站是分体式单独设置，操纵台可以是 单独设置，也可以设置在动力头及桅杆或液压泵站上；动力头及桅杆、液压泵站和操纵台之 间用高压油管形成的管路连接，操纵操纵台上的控制阀门，使液压泵站的高压油液通过管 路分别传递到动力头及桅杆上的液压马达上，实现钻机的动力头回转及动力头给进、起拔 功能，达到钻孔要求。进一步的特征是所述的动力头包括外壳和主轴，相互之间密封、可转动连接，回 转液压马达与主轴连接并带动其旋转，在动力头上设置介质孔。在外壳和主轴之间设置密 封环和密封圈。在主轴的前端设置动力输出轴，与钻杆相连，带动钻头转动。动力头安装在 桅杆上。所述的桅杆，上设置有给进液压马达、提升链轮、传动链轮、传动链条，传动链条设 置在提升链轮、传动链轮、动力头之间，给进液压马达与提升链轮连接，液压马达回转，带动 提升链轮转动，实现动力头的给进及提升。在所述液压泵站的底座下面，设置有前转向轮和两个后轮。本发明的分体式全液压坑道钻机，相对于现有技术，具有如下特点
1、本发明的动力头及桅杆、液压泵站和操纵台分别独立设置、运输和安装，在坑道 内的工作场地，可以只将动力头及桅杆安装在排架上，而将液压泵站和操纵台等安装在坑 道的地面，在使用时非常方便；在坑道内施工时只需将重量较轻的动力头及桅杆部分装置 安装在施工作业面(高排架)上，由于该部分尺寸较小(本公司的某种型号其长2.1米宽 0.6米)且重量轻(仅103公斤)搬迁、上架特别方便，仅需要两人在较短时间就可以完成 所有搬迁工作。而其它同类设备完成搬迁至少需要4人以及更多时间甚至专业吊装设备才 能完成，在进行多孔施工时，可灵活方便地调整钻孔角度及方位，而液压泵站部分和操纵台 可放置在坑道的地面上，既方便操作又不占用较多空间；2、既降低了钻机工作时需要的排架的性能要求，能快速搭建排架(脚手架)，又能 在排架上快速调整钻进工作角度，更能快速移动、运输，大幅度提高了工作效率；3、钻机工作时占用坑道内的空间较小，基本上不会妨碍其他工程机械的通行，能 保障施工的正常进行；该特点在空间相对狭小的坑道内作业具有特别重要的作用；4、钻机设计时充分考虑了工艺适应性，该钻机适用于金刚石钻头钻进、复合片钻 头钻进、空气潜孔锤钻进等施工工艺；液压系统稳定可靠；钻机给进力、提升力足够；动力 头转速、扭矩可通过更换不同排量的回转马达，得到三档适应不同钻进工艺要求的转速系 列，油马达更换方便，钻机充分考虑了各种施工工艺和施工条件，大大减少了人工成本。5、钻机的制造成本、使用成本较低，其保养、使用、维修方便，具有较高的经济性、 实用性，满足市场的需要。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的描述图1是本发明钻机三大部件结构示意图；图2是本发明动力头及桅杆装置结构主视图；图3是图2的俯视图；图4是动力头结构剖视图；图5是本发明液压泵站结构侧视图；图6是本发明液压系统的一种具体连接线路示意图。
具体实施例方式如图1中，本发明的分体式全液压坑道钻机，包括动力头及桅杆1、液压泵站2和 操纵台3三部分，其中的动力头及桅杆1和液压泵站2是分体式设置，操纵台3可以是分体 式单独设置的，成为一个独立的部件，也可以设置在动力头及桅杆装置1或液压泵站2上； 如果操纵台3是单独设置的部件，本发明的钻机就由独立设置的动力头及桅杆装置1、液压 泵站2和操纵台3三部分构成，每部分之间按照钻机的工作要求，每两部分之间采用液压油 管(包括必要的控制阀、控制导线、信号反馈线等)形成的管路连接；在操纵台3的控制阀 门(主要是液压换向阀、相关按钮))操作、控制下，液压泵站2产生的高压液压油，通过管 道(管路)分别输入动力头液压马达及桅杆的给进液压马达内，实现钻孔要求的动力头回 转及动力头给进、起拔功能。操纵台3通过液压阀门控制动力头及桅杆1和液压泵站2的 动作，在钻机工作时产生准确的液压控制动作，使本发明的钻机实现钻孔功能。图1所示的动力头及桅杆1、液压泵站2和操纵台3三部分是分体式，相互之间的连接管路没有示出，本领域的技术人员通过本文提示，能够将三部分连接起来，达到钻孔要求。本发明的液压泵 站2和操纵台3可以选用现有技术，将现有技术的相关部件独立设置，形成分体式结构，在 此不作进一步的描述。如图2、3中，本发明的动力头及桅杆1，包括桅杆4，在桅杆4内设置有给进液压马 达5、动力头液压马达6、提升链轮7、传动链轮8、传动链条9、动力头10 ；液压泵站2的高压 液压油通过管路与给进液压马达5和动力头液压马达6连接，在其作用下产生动作。给进 液压马达5与提升链轮7连接，带动提升链轮7转动，在提升链轮7与传动链轮8之间，设 置传动链条9，提升链轮7转动时带动传动链条9转动。动力头10与传动链条9连接，传动 链条9正转或反转时，带动动力头10前进或后退，实现给进、起拔功能。本发明的钻机工作 时，只需将重量轻、体积小的动力头及桅杆1安装在排架上，搬迁、上架特别方便，仅需要两 人在较短时间就可以完成所有搬迁工作；而且在圆周方向调整其工作角度也非常方便。如图4中，动力头液压马达6设置在动力头10上，图中所示设置在动力头10的后 端，动力头液压马达6带动动力头10的主轴11旋转，主轴11带动与之连接的钻杆及钻头 旋转，产生钻孔动力。动力头10包括外壳12和主轴11，相互之间密封、可转动连接，图中 是在外壳12和主轴11之间设置密封环13和密封圈，在动力头液压马达6带动主轴11转 动时，保证主轴11和外壳12之间的动密封符合要求。为了方便连接，在主轴11的前端设 置动力输出轴14，使用时带有螺纹的动力输出轴14与钻杆及钻头连接。在动力头10上设 置介质孔15，在主轴11、外壳12、密封环13和输出轴14上的孔相互连通，形成介质孔15， 将钻孔操作时需要的气体、液体等介质通入钻头部位；在外壳12的介质孔15上设置连接头 16，方便与外部的介质管道连接。如图1、5所示，本发明的液压泵站2，除了采用现有技术的结构外，本发明提供一 种自行走结构的液压泵站2，在液压泵站2的底座20上，设置有三联齿轮泵(动力装置)、电 磁启动器、冷却装置、空气过滤器、回油过滤器、油箱、联轴器、各种液压油管等部件，在底座 20下面，设置有两个前转向轮21和两个后轮22，两个前转向轮21采用万向轮，方便调节位 置和移动。本发明液压泵站2的上述部件之间的位置和连接关系，以及液压泵站2的液压油 输出和回流管道与动力头及桅杆装置1的液压马达的连接关系，以及液压泵站2与操纵台 3的电路、控制线路、信号反馈线路等连接关系，都采用现有技术，在此不作进一步的描述。如图6中，本发明液压系统的一种具体连接线路图，液压泵站2的油箱内的液压油 通过管道(管路)、油泵和操纵控制阀等，分别输入给进液压马达5和动力头液压马达6内， 在操纵台3的控制下，产生回转动作，使动力头10既能旋转，又能前后给进移动(给进、起 拔)，实现钻孔的功能。给进液压马达5和动力头液压马达6的油液通过回油管路流回油箱 内。
权利要求
一种分体式全液压坑道钻机，其特征在于包括动力头及桅杆装置(1)、液压泵站(2)和操纵台(3)三部分，动力头及桅杆装置(1)和液压泵站(2)是分体式单独设置，操纵台(3)是单独设置，或者设置在动力头及桅杆装置(1)或液压泵站(2)上；动力头及桅杆装置(1)、液压泵站(2)和操纵台(3)之间用高压油管形成的管路连接，通过操控操纵台(3)上的控制阀门，使液压泵站(2)的高压油液通过管路分别传递到动力头及桅杆(1)上的液压马达上，实现钻孔要求的动力头及桅杆装置(1)上的动力头回转及动力头给进、起拔功能。
2.根据权利要求1所述的分体式全液压坑道钻机，其特征在于所述的动力头及桅杆 装置(1)，包括桅杆(4)，在桅杆(4)内设置有给进液压马达(5)、动力头液压马达(6)、提升 链轮(7)、传动链轮(8)、传动链条(9)、动力头(10)，给进液压马达(5)与提升链轮(7)连 接，带动提升链轮(7)转动，传动链条(9)设置在提升链轮(7)与传动链轮(8)之间，动力 头(10)与传动链条(9)连接；所述的动力头(10)包括外壳(12)和主轴(11)，相互之间密封、可转动连接，动力头液 压马达(6)与主轴(11)连接并带动其旋转，在动力头(10)上设置介质孔(15)。
3.根据权利要求1或2所述的分体式全液压坑道钻机，其特征在于在外壳(12)和主 轴(11)之间设置密封环(13)和密封圈。
4.根据权利要求1或2所述的分体式全液压坑道钻机，其特征在于在主轴(11)的前 端设置动力输出轴(14)。
5.根据权利要求3所述的分体式全液压坑道钻机，其特征在于在所述液压泵站(2) 的底座(20)下面，设置有两个前转向轮(21)和两个后轮(22)。
全文摘要
本发明公开了分体式全液压坑道钻机，其包括动力旋进装置、液压泵站和操纵台三部分，动力旋进装置和液压泵站是分体式单独设置，操纵台是单独设置，或设置在动力旋进装置或液压泵站上；三部分之间通过管路连接，在操纵台的控制阀门控制下，使液压泵站的液压油通过管路作用在动力旋进装置的液压马达上，使动力旋进装置的动力头既能旋转，又能前后给进移动。本发明的钻机，其三大组成部分独立设置、分别安装，在坑道内施工时只将动力旋进装置安装在操作架上，而将液压泵站和操纵台等安装在坑道的地面，在使用时非常方便；钻机工作时占用坑道内的空间较小，能保障施工的正常进行；显著降低钻机的制造成本、使用成本、维修费用，具有较高的经济性。
文档编号E21D9/10GK101806219SQ20101012629
公开日2010年8月18日 申请日期2010年3月17日 优先权日2010年3月17日
发明者唐锋 申请人:重庆探矿机械厂