钻孔设备及钻臂的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种钻孔设备及钻臂，该钻臂用于连接钻孔设备的机身和滑架，包括用于连接机身的第一连接座和用于连接滑架的第二连接座，第一连接座和第二连接座平行设置；主臂，主臂的两端分别通过主十字轴与第一连接座和第二连接座铰接；第一连杆，第一连杆的两端分别通过第一十字轴与第一连接座和第二连接座铰接；其中，各十字轴配置为相互之间的对应的轴线相互平行，并且主十字轴的任意轴线与第一连杆不相交，第一十字轴的任意轴线与主臂不相交。本发明的钻臂连接钻孔设备机身和滑架后，移动滑架时能够确保滑架和钻杆实现平行移动，便于实现平行钻孔，并简化钻臂的结构，降低了成本，易于实施。
【专利说明】钻孔设备及钻臂
【技术领域】
[0001]本发明涉及巷道或隧道开采及运输【技术领域】，特别涉及一种钻孔设备及钻臂。
【背景技术】
[0002]钻装机是针对岩石较硬的巷道而设计开发的具有定位、打孔、收料、除尘等功能于一体的多功能设备，钻装机包括钻进部和扒装部，钻进部主要包括钻杆、滑架和钻臂，钻杆设置在滑架上，滑架通过钻臂连接至钻装机的机身。
[0003]钻装机进行钻孔作业时，通常需要在工作面上钻取多个孔，并且通常要求各个孔相互平行，然而，钻装机的钻进部在变换钻孔位置进行钻孔时，钻装机驱动钻臂摆动，进而带动滑架和钻杆，随着钻臂的上下摆动，滑架和钻杆的倾斜角度也会发生改变，因此，在变换新的钻孔位置时，还需要再次将滑架和钻杆调整至水平，以保证钻取的孔都能水平，使各个孔都能平行，操作较为复杂，影响工作效率，而且通过人工操作控制很容易产生操作误差，很难保证钻孔之间的相互平行。
[0004]现有的钻装机为了实现滑架和钻杆能够平行移动，其钻臂采用了如图1所示的四连杆结构，包括相互铰接的浮动立轴2、固定立轴6、上横梁3和下横梁4，滑架I设置在浮动立轴2上，固定立轴6设置在钻装机的机身上，钻臂的升降油缸5设置在上横梁3和固定立轴6之间，左右摆动油缸通常会设置在固定立轴6后部。这种四连杆结构的钻臂能够保证滑架和钻杆实现平行移动，但是，这种结构中采用固定立轴6与钻装机机身连接，固定立轴6后部需要单独设置用于左右摆动的回转油缸，才能使这种四连杆结构实现左右摆动，这增加了结构复杂程度和成本；而且升降油缸5设置在两个横梁之间的狭窄空间内，使得升降油缸5的日常拆装维修工作受到很大限制，一旦升降油缸需要维修，则会影响钻孔工作效率。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明目的之一在于提出一种钻臂，其能够使滑架和钻杆实现平行移动，便于实现平行钻孔，并且该钻臂结构简单成本低，易于生产实施。
[0006]具体地，该钻臂用于连接所述钻孔设备的机身和滑架，包括:
[0007]用于连接所述机身的第一连接座和用于连接所述滑架的第二连接座，所述第一连接座和所述第二连接座平行设置；
[0008]主臂，所述主臂的两端分别通过主十字轴与所述第一连接座和所述第二连接座铰接;
[0009]第一连杆，所述第一连杆的两端分别通过第一十字轴与所述第一连接座和所述第二连接座铰接；
[0010]其中，各十字轴配置为相互之间的对应的轴线相互平行，并且所述主十字轴的任意轴线与所述第一连杆不相交，所述第一十字轴的任意轴线与所述主臂不相交。
[0011]进一步地，所述钻臂还包括第二连杆，所述第二连杆的两端分别通过第二十字轴与所述第一连接座和所述第二连接座铰接。
[0012]进一步地，所述第一连杆和所述第二连杆位于所述主臂的下方，且所述主臂、所述第一连杆和所述第二连杆平行。
[0013]进一步地，所述钻臂还包括用于驱动所述主臂上下运动的升降油缸，所述升降油缸的一端铰接至所述主臂，所述升降油缸的另一端铰接至所述第一连接座。
[0014]进一步地，所述升降油缸位于所述主臂的下方，所述升降油缸与所述主臂位于同一平面内。
[0015]进一步地，所述升降油缸的两端分别采用十字轴形式与所述主臂和所述第一连接座铰接。
[0016]进一步地，所述钻臂还包括用于驱动所述主臂左右运动的摆动油缸，所述摆动油缸的一端铰接至所述主臂，所述摆动油缸的另一端铰接至所述第一连接座。
[0017]进一步地，所述摆动油缸位于所述主臂的侧面，所述摆动油缸与所述主臂位于同一平面内。
[0018]进一步地，所述摆动油缸的两端分别采用十字轴形式与所述主臂和所述第一连接座铰接。
[0019]本发明的另一目的在于提供一种钻孔设备，设置有机身和滑架，还设置有如上所述的钻臂，所述滑架 通过所述钻臂连接至所述机身。
[0020]本发明的钻臂用于连接钻孔设备的机身和滑架时，第一连接座与机身连接，可以通过驱动主臂带动第二连接座相对第一连接座平行摆动，即带动滑架相对机身摆动，并在摆动过程中确保滑架相对机身的平行移动，从而实现平行钻孔，该钻臂取消了现有的固定立轴，并进一步允许设置在固定立轴后的回转油缸，从而简化了本发明的钻臂结构简单，并降低了制造成本，易于生产实施。
[0021]本发明钻孔设备设置有上述的钻臂，因此也具有上述相同的技术效果，不再赘述。【专利附图】
【附图说明】
[0022]构成本发明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于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0023]图1为现有技术的钻孔设备中连接滑架和机身的四连杆结构。
[0024]图2为本发明的实施例中钻臂的结构示意图。
[0025]附图标记说明
[0026]现有技术中
[0027]1-滑架；2_浮动立轴；3_上横梁；4_下横梁；5_升降油缸；6_固定立轴；
[0028]本发明实施例中
[0029]10-第一连接座；20_第二连接座；30_主臂；31_主十字轴；40_第一连杆；41_第一^h字轴；50-第二连杆；51_第二十字轴；60_升降油缸；70_摆动油缸。
【具体实施方式】
[0030]需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。[0031]图2为本发明的实施例中钻臂的结构示意图。如图所示，该实施例中的钻臂包括第一连接座10和第二连接座20，其中，第一连接座10用于连接钻孔设备的机身，第二连接座20用于连接钻孔设备的滑架，第一连接座10和第二连接座20平行设置。该钻臂还包括有主臂30和第一连杆40，主臂30的两端分别通过主十字轴31与第一连接座10和第二连接座20铰接，第一连杆40的两端分别通过第一^h字轴41与第一连接座10和第二连接座20铰接；进一步地，其中，包括两个主十字轴31和两个第一^h字轴41在内的各十字轴相互之间对应的轴线相互平行，并且主十字轴31的任意轴线与第一连杆40不相交，第一十字轴41的任意轴线与主臂30不相交。
[0032]本领域技术人员应当理解，通常主臂30的尺寸比第一连杆40的尺寸更大，对应的主十字轴31比第一十字轴41的尺寸更大，各十字轴具有相互垂直的两个轴线，采用十字轴结构铰接的部件能够分别绕十字轴的两个轴线转动。因此，该实施例中的第一连接座10和第二连接座20可以绕主十字轴31的两个轴线摆动，也可以绕第一十字轴41的两个轴线摆动。该实施例中各十字轴相互之间对应的轴线相互平行，因此，第一连接座10和第二连接座20可以同时绕主十字轴31和第一^h字轴41摆动。进一步地，该实施例中主十字轴31的任意轴线与第一连杆40不相交，第一十字轴41的任意轴线与主臂30不相交，因而第一连接座10和第二连接座20绕十字轴的轴线摆动时会保持二者之间相对平行的状态。
[0033]该实施例中的钻臂在两个平行设置的连接座之间铰接设置主臂30和第一连杆40，主臂30和第一连杆40以及各十字轴的具体配置关系限制了两个连接座可摆动的自由度，使得两个连接座绕十字轴摆动时能够保持相对平行的状态，从而，该钻臂用于连接机身和滑架时，第一连接座10与机身连接，可以通过驱动主臂30带动第二连接座20相对第一连接座10平行摆动 ，即带动滑架相对机身进行上下、左右摆动，并在摆动过程中确保滑架相对机身的平行移动，从而实现平行钻孔。该钻臂取消了现有的固定立轴，并进一步允许取消设置在固定立轴后的回转油缸，从而简化了本发明的钻臂结构简单，并降低了制造成本，易于生产实施。
[0034]作为优选，该实施例的钻臂还包括第二连杆50，第二连杆50的两端分别通过第二十字轴51与第一连接座10和第二连接座20铰接，具体如图1所示，该第二连杆50和第一连杆40均位于主臂30的下方，并且主臂30、第一连杆40和第二连杆50平行设置。增设第二连杆50能够使得该钻臂的结构更稳定，从而更容易控制第二连接座20相对第一连接座10平行摆动，并使摆动更平稳。
[0035]为了驱动第二连接座20相对第一连接座10上下摆动，该实施例的钻臂还包括用于驱动主臂30上下运动的升降油缸60，升降油缸60的一端铰接至主臂30，另一端铰接至第一连接座10，该升降油缸60设置在主臂30的下方，并与主臂30位于同一平面内，即位于主臂30的正下方，使升降油缸60更容易向主臂30施加作用力，并且该升降油缸60穿过第一连杆40和第二连杆50之间的空间，避免将油缸整体夹设在两个结构件之间，使该钻臂结构更紧凑的同时，方便油缸拆卸维修。作为进一步优选，升降油缸60的两端分别采用十字轴形式与主臂30和第一连接座10铰接。在其他实施例中，升降油缸60可以设置在主臂30上方，并且也可以采用不同于十字轴形式的铰接方式与主臂30和第一连接座10铰接；当然，在其他实施例中，也可以采用气压缸等其他驱动结构对主臂30进行驱动，本发明对此不做限定。[0036]为了驱动第二连接座20相对第一连接座10左右摆动，该实施例的钻臂还包括用于驱动主臂30左右运动的摆动油缸70，如图1所示，摆动油缸70的一端铰接至主臂30，另一端铰接至第一连接座10，同时该摆动油缸70位于主臂30的侧面，并与主臂30位于同一平面内，以便更容易对主臂30施加侧向作用力。作为优选，该实施例中摆动油缸70的两端分别采用十字轴形式与主臂30和第一连接座10铰接。相比于现有的钻臂结构中，为固定立轴设立回转油缸，结构复杂，该实施例中的摆动油缸70设置在主臂30的侧面，其结构简单可靠，并可以降低摆动油缸的成本。
[0037]本发明的钻臂的主臂和连杆均采用十字轴形式与两个连接座铰接，并通过合理布置各结构的连接关系，使得两个连接座相对移动时能够保持平行的状态，从而当该钻臂连接机身和滑架时，滑架能够相对机身实现平行移动，以便于进行平行钻孔。相比于现有的钻臂结构，本发明对钻臂的机械结构进行重新设计，取消了原有的固定立柱和设置在固定立柱后部的回转油缸，使钻孔设备的结构更简单可靠，降低成本，易于制造实施，并且通过对升降油缸进行重新设置和布局，方便拆卸维修。
[0038]本发明的另一实施例还相应地提供一种钻孔设备，该钻孔设备优选为钻装机，其包括机身和滑架，该滑架通过上述实施例中的钻臂连接至机身。由于上述钻臂具有上述效果，因而该钻孔设备也具有上述相同的技术效果，不再赘述。除钻装机外，本发明的钻孔设备还可以是其他通过钻臂连接机身和滑架的钻孔设备，例如，液压凿岩台车或液压钻车等。
[0039]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种钻臂，用于连接钻孔设备的机身和滑架，其特征在于，包括: 用于连接所述机身的第一连接座(10)和用于连接所述滑架的第二连接座(20)，所述第一连接座(10)和所述第二连接座(20)平行设置； 主臂(30)，所述主臂(30)的两端分别通过主十字轴(31)与所述第一连接座(10)和所述第二连接座(20)铰接； 第一连杆(40)，所述第一连杆(40)的两端分别通过第一十字轴(41)与所述第一连接座(10)和所述第二连接座(20)铰接； 其中，各十字轴配置为相互之间的对应的轴线相互平行，并且所述主十字轴(31)的任意轴线与所述第一连杆(40)不相交，所述第一十字轴(41)的任意轴线与所述主臂(30)不相交。
2.根据权利要求1所述的钻臂，其特征在于，所述钻臂还包括第二连杆(50)，所述第二连杆(50)的两端分别通过第二十字轴(51)与所述第一连接座(10)和所述第二连接座(20)铰接。
3.根据权利要求2所述的钻臂，其特征在于，所述第一连杆(40)和所述第二连杆(50)位于所述主臂(30)的下方，且所述主臂(30)、所述第一连杆(40)和所述第二连杆(50)平行。
4.根据权利要求1、2或3所述的钻臂，其特征在于，所述钻臂还包括用于驱动所述主臂(30)上下运动的升降油缸(60)，所述升降油缸(60)的一端铰接至所述主臂(30)，所述升降油缸(60)的另一端铰接至所述第一连接座(10)。
5.根据权利要求4所述的钻臂，其特征在于，所述升降油缸(60)位于所述主臂(30)的下方，所述升降油缸(60)与所述主臂(30)位于同一平面内。
6.根据权利要求5所述的钻臂，其特征在于，所述升降油缸(60)的两端分别采用十字轴形式与所述主臂(30)和所述第一连接座(10)铰接。
7.根据权利要求1、2或3所述的钻臂，其特征在于，所述钻臂还包括用于驱动所述主臂(30)左右运动的摆动油缸(70)，所述摆动油缸(70)的一端铰接至所述主臂(30)，所述摆动油缸(70)的另一端铰接至所述第一连接座(10)。
8.根据权利要求7所述的钻臂，其特征在于，所述摆动油缸(70)位于所述主臂(30)的侧面，所述摆动油缸(70)与所述主臂(30)位于同一平面内。
9.根据权利要求8所述的钻臂，其特征在于，所述摆动油缸(70)的两端分别采用十字轴形式与所述主臂(30)和所述第一连接座(10)铰接。
10.一种钻孔设备，设置有机身和滑架，其特征在于，还设置有如权利要求1-9中任意一项所述的钻臂，所述滑架通过所述钻臂连接至所述机身。
【文档编号】E21B7/02GK104033108SQ201410271104
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年6月17日 优先权日:2014年6月17日
【发明者】胡方海, 胡森旭, 汪晓光 申请人:三一重型装备有限公司