一种矿用钻车的制作方法

本实用新型涉及矿山机械技术领域，特别是涉及一种矿用钻车。

背景技术：

随着我国国民经济的快速增长，城市化、工业化进程的加快以及我国社会消费结构的变化，对资源的需要越来越大，拉动了我国矿山的快速发展。同时矿山采矿也大量的由露天转入地下，竖井或竖巷建设地工作量也大量的增长。

目前市场中虽然有很多已经由人工凿岩改为竖井钻机凿岩，但是大多为固定式的无法满足各种直径竖井或竖巷的需求。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供的一种矿用钻车适应于不同的竖井或竖巷开采环境，钻井工作范围宽，工作效率高，能够快速有效地建设不同直径的矿山和非矿山。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种矿用钻车，包括底盘模块、整车回转平台模块和两个结构相同的工作模块；底盘模块包括底盘架、行走机构和支腿机构；行走机构安装在底盘架的左右两端，包括左履带总成和右履带总成；底盘架的前后两端还设有用于稳车及调平作用的支腿机构；整车回转平台模块包括回转车架及均固置于回转车架上方的动力系统、电气系统、润滑系统、排渣除尘系统、操作系统、机罩及驾驶室；回转车架通过回转支撑与底盘模块回转连接；整车回转平台模块借助于回转支撑在水平面上实现回转运动；工作模块包括钻臂、推进补偿机构、推进器及转角油缸，钻臂的一端通过连接座Ⅰ与回转车架铰接，另一端通过连接座Ⅲ与推进补偿机构铰接；连接座Ⅰ可转动的固定在回转车架上；转角油缸一端与回转车架固定；另一端与连接座Ⅰ的枢转连接；通过转角油缸的伸缩带动连接座Ⅰ转动实现钻臂、推进补偿机构及推进器作为整体在水平面做一定角度的摆动；钻臂、推进补偿机构及推进器作为整体借助于连接座Ⅰ实现俯仰运动；推进器与推进补偿机构滑动连接。

行走机构安装在底盘架下方，实现整车的行走及转向功能；整车回转平台模块通过回转支撑与底盘模块旋转连接，实现整体360°回转功能；转角油缸实现工作模块在水平面内具有一定角度的摆动；推进器与推进补偿机构滑动连接，使推进器实现上下补偿功能。

进一步改进的，回转支撑包括支撑盘和回转轴；回转轴连接在回转车架和底盘模块之间；支撑盘套设并固定在回转轴上；支撑盘用于支撑回转车架；回转车架通过回转轴实现回转运动。

进一步改进的，钻臂包括依次铰接连接的工作臂Ⅰ、连接座Ⅱ、工作臂Ⅱ；钻臂通过工作臂Ⅰ与连接座Ⅰ铰接；钻臂通过工作臂Ⅱ与连接座Ⅲ铰接；钻臂还包括平动油缸Ⅰ、平动油缸Ⅱ及平动油缸Ⅲ；平动油缸Ⅰ活塞杆的一端通过销轴与连接座Ⅰ旋转连接，缸筒的一端通过销轴与工作臂Ⅰ旋转连接；平动油缸Ⅱ活塞杆一端通过销轴与连接座Ⅱ旋转连接，缸筒的一端通过销轴与工作臂Ⅰ旋转连接；平动油缸Ⅲ活塞杆的一端通过销轴与连接座Ⅱ旋转连接，缸筒一端通过销轴与工作臂Ⅱ旋转连接；工作模块还包括推进器俯仰油缸和摆角油缸；推进器俯仰油缸两端分别与工作臂Ⅱ、连接座Ⅲ铰接；摆角油缸活塞杆的一端通过销轴与连接座Ⅲ下端部连接，缸筒一端通过销轴与推进补偿机构连接；推进补偿机构和推进器作为整体借助于推进器俯仰油缸实现俯仰运动；推进补偿机构和推进器作为整体借助于摆角油缸实现竖直方向的运动。通过推进器俯仰油缸独立动作，实现推进补偿机构和推进器整体的俯仰，通过摆角油缸实现推进补偿机构和推进器整体竖直面内的摆动。

通过液压及几何上的关系，使平动油缸Ⅰ与平动油缸Ⅱ的伸缩互成比例，通过操作工作臂Ⅰ平动阀，实现工作臂Ⅰ平动；

通过液压及几何上的关系，平动油缸Ⅲ与推进器俯仰油缸的伸缩互成比例，通过操作工作臂Ⅱ平动阀，实现工作臂Ⅱ平动；通过操作推进器俯仰油缸阀，实现推进器非平动。

进一步改进的，推进补偿机构包括其轴向上设置的滑块组和补偿油缸；推进补偿机构两端设有滑块组，补偿油缸一端通过销轴与推进补偿机构铰接，另一端通过销轴与推进器铰接。推进器通过补偿油缸沿着滑块组做滑行运动。

进一步改进的，推进器包括凿岩机、推进机构和滑架，凿岩机通过推进机构与滑架滑动连接。

进一步改进的，推进机构包括前钢丝绳、后钢丝绳、前绳轮座、后绳轮座、凿岩机底板和推进油缸，前绳轮座和后绳轮座均滑动安装于滑架上；前钢丝绳和后钢丝绳一端均固定在滑架中部、另一端分别绕过前绳轮座及后绳轮座上的绳轮固定在凿岩机底板上，凿岩机固定安装在凿岩机底板上；推进油缸一端固定在滑架上、另一端与前绳轮座及后绳轮座固定连接。

进一步改进的，底盘模块还包括用于控制支腿机构展开及伸缩的操作机构；操作机构固定在底盘架上，包括支腿操作阀组、全方位水平仪。

进一步改进的，支腿机构包括支腿架、支腿伸缩梁、支腿伸缩油缸及支腿油缸；支腿伸缩油缸为两个，上下分布，均置于支腿伸缩梁内部；支腿伸缩油缸缸筒一端通过销轴与支腿架铰接，活塞杆一端通过销轴与支腿伸缩梁铰接；支腿油缸通过螺栓及键固定在支腿伸缩梁上。

进一步改进的，驾驶室为整体钢架结构，顶上设有一个吊点，吊点位于整车重心的正上方。

进一步改进的，排渣除尘系统采用风水混合排渣除尘，即通过高压风将水压成雾状将钻孔产生的岩土颗粒排出，并形成粘结固块，大大程度上减小了粉尘对人体的伤害，改善了工作环境。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

1. 整车回转平台模块带动工作模块整体做360°旋转，使得一次稳车可以打孔一周，提高了一次稳车的作业范围，降低了多次稳车的辅助时间，提升了工作效率；

2. 工作模块摒弃了传统工作臂的找孔方式，直接采取平动方式，在钻臂的伸缩过程中，可以保证推进器始终垂直向下，不用再度调节；当打非垂直孔时，也可通过单独调节推进器俯仰油缸实现，两种功能集于一起，方便快捷；

3. 支腿机构的伸缩大大提高了稳车范围，使车体更加平稳；

4. 通过独立行走机构，能够快速、高效地建设不同直径的矿山或非矿山竖井或竖巷；

5. 驾驶室为整体钢架结构，其上设有一个整机吊点，吊点位置位于整机的重心的正上方，大大方便了整机的吊卸问题。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是钻臂平动机构的控制原理图；

图4是图1中推进机构的结构示意图；

图5是图4左视图的正面剖视图；

图6是底盘模块的立体图；

图中：1、底盘模块；2、整车回转平台模块；3、工作模块；110、底盘架；120、行走机构；130、支腿机构；140、支腿操作机构；121、左履带总；122、右履带总成；141、支腿操作阀组；142、全方位水平仪；101、回转支撑；1011、支撑盘；1012、回转轴；210、回转车架；220、动力系统；230、电气系统；240润滑系统；250排渣除尘系统及；260、操作系统，270、机罩；280、驾驶室；310、钻臂；320、推进补偿机构；330、推进器；311、连接座Ⅰ；313、转角油缸；312、连接座Ⅲ；317、推进器俯仰油缸；318、摆角油缸；321、补偿油缸；322、滑块组；331、凿岩机；332、推进机构；333、滑架；3321、前钢丝绳；3322、后钢丝绳；3323、前绳轮座；3324、后绳轮座；3325、凿岩机底板；3326、推进油缸；3327、绳轮；410、工作臂Ⅰ平动阀；420、推进器俯仰油缸阀；430、工作臂Ⅱ平动阀。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1至图2所示，为本实用新型一种矿用钻车的一个实施例，底盘模块1、整车回转平台模块2和两个结构相同的工作模块3；底盘模块1包括底盘架110、行走机构120和支腿机构130；行走机构120安装在底盘架110的左右两端，包括左履带总成121和右履带总成122；底盘架110的前后两端还设有用于稳车及调平作用的支腿机构130；整车回转平台模块2包括回转车架210及均固置于回转车架210上方的动力系统220、电气系统230、润滑系统240、排渣除尘系统250、操作系统260、机罩270及驾驶室280；回转车架210通过回转支撑101与底盘模块1回转连接；整车回转平台模块2借助于回转支撑101在水平面上实现回转运动；工作模块3 包括钻臂310、推进补偿机构320、推进器330及转角油缸313，钻臂310的一端通过连接座Ⅰ311与回转车架210铰接，另一端通过连接座Ⅲ312与推进补偿机构320铰接；连接座Ⅰ311可转动的固定在回转车架210上；转角油缸313一端与回转车架210固定；另一端与连接座Ⅰ311的枢转连接；通过转角油缸313的伸缩带动连接座Ⅰ311转动实现钻臂310、推进补偿机构320及推进器330作为整体在水平面做一定角度的摆动；钻臂310、推进补偿机构320及推进器330作为整体借助于连接座Ⅰ311实现俯仰运动；推进器330与推进补偿机构320滑动连接。行走机构安装在底盘架下方，实现整车的行走及转向功能；整车回转平台模块通过回转支撑与底盘模块旋转连接，实现整体360°回转功能；转角油缸实现工作模块在水平面内具有一定角度的摆动；推进器与推进补偿机构滑动连接，使推进器实现上下补偿功能。

如图6所示，回转支撑101包括支撑盘1011和回转轴1012；回转轴1012连接在回转车架210和底盘模块1之间；支撑盘1011套设并固定在回转轴1012上；支撑盘1011用于支撑回转车架210；回转车架210通过回转轴1012实现回转运动。本实施例进一步优先，支撑盘1011为盘状圆环，内壁上设置有内齿轮，直径方向固定有连接座，该连接座上设有孔；回转轴1012穿过该孔与支撑盘1011固定连接；支撑盘1011可随着回转轴一起做回转运动；回转车架210下端设置有与盘状圆环的内齿轮相配适的外齿轮；当回转车架210与支撑盘1011的回转轴1012固定、与内齿轮齿合时，可通过回转轴1012实现回转运动。

如图1和图2所示，本实施例对钻臂310进一步限定，钻臂310包括依次铰接连接的工作臂Ⅰ3101、连接座Ⅱ319、工作臂Ⅱ3102；钻臂310通过工作臂Ⅰ3101与连接座Ⅰ311 铰接；钻臂310通过工作臂Ⅱ3102与连接座Ⅲ312铰接；钻臂310还包括平动油缸Ⅰ314、平动油缸Ⅱ315及平动油缸Ⅲ316；平动油缸Ⅰ314活塞杆的一端通过销轴与连接座Ⅰ311旋转连接，缸筒的一端通过销轴与工作臂Ⅰ3101旋转连接；平动油缸Ⅱ315活塞杆一端通过销轴与连接座Ⅱ319旋转连接，缸筒的一端通过销轴与工作臂Ⅰ3101旋转连接；平动油缸Ⅲ316活塞杆的一端通过销轴与连接座Ⅱ319旋转连接，缸筒一端通过销轴与工作臂Ⅱ3102旋转连接；工作模块3还包括推进器俯仰油缸317和摆角油缸318；推进器俯仰油缸317两端分别与工作臂Ⅱ3102、连接座Ⅲ312铰接；摆角油缸318活塞杆的一端通过销轴与连接座Ⅲ312下端部连接，缸筒一端通过销轴与推进补偿机构320连接；推进补偿机构320和推进器330作为整体借助于推进器俯仰油缸317实现俯仰运动；推进补偿机构320和推进器330作为整体借助于摆角油缸318实现竖直方向的运动。

平动油缸Ⅰ314与平动油缸Ⅱ315由工作臂Ⅰ平动阀控制；平动油缸Ⅲ316与推进器俯仰油缸317由工作臂Ⅱ平动阀及推进器俯仰油缸阀控制。本实施例钻臂的平动机构的控制原理如图3所示，通过液压及几何上的关系，使平动油缸Ⅰ与平动油缸Ⅱ的伸缩互成比例，通过操作工作臂Ⅰ平动阀，实现工作臂Ⅰ平动；通过液压及几何上的关系，平动油缸Ⅲ与推进器俯仰油缸的伸缩互成比例，通过操作工作臂Ⅱ平动阀，实现工作臂Ⅱ平动；通过操作推进器俯仰油缸阀，实现推进器非平动。

钻臂通过平动油缸组的伸缩能够实现推进补偿机构和推进器相对钻臂在平行屏幕方向伸缩一定的范围，钻臂通过摆动油缸的伸缩可以在水平方向实现一定角度的转动，使凿岩掘进范围覆盖了较大面积的水平弧面，推进补偿机构中安装有摆角油缸可以实现推进器左右摆动，满足凿钻一定角度的倾斜孔的需求，钻臂通过平动油缸组的共同作用能够实现推进补偿机构和推进器始终保持同一方向，即自动保持平行功能，也可以单独操作推进器俯仰油缸实现推进器非平动功能，该工作模块操作简单、准确、高效，钻臂通过两对平动油缸的单独驱动，可以实现推进器高低方向的变化，加上推进补偿机构的高低方向的补偿，达到凿钻台阶面的需求，拓宽了工作范围。

如图1和图4所示，本实施例对推进补偿机构(320)及推进器(330)结构进一步优选，推进补偿机构320包括其轴向上设置的滑块组322和补偿油缸321；推进补偿机构320两端设有滑块组322，补偿油缸321一端通过销轴与推进补偿机构320铰接，另一端通过销轴与推进器330铰接。推进器330通过补偿油缸321沿着滑块组322做滑行运动。

推进器330包括凿岩机331、推进机构332和滑架333，凿岩机331通过推进机构332与滑架333滑动连接。

如图5所示，推进机构332包括前钢丝绳3321、后钢丝绳3322、前绳轮座3323、后绳轮座3324、凿岩机底板3325和推进油缸3326，前绳轮座3323和后绳轮座3324均滑动安装于滑架333上；前钢丝绳3321和后钢丝绳3322一端均固定在滑架333中部、另一端分别绕过前绳轮座3323及后绳轮座3324上的绳轮3327固定在凿岩机底板3325上，凿岩机331固定安装在凿岩机底板3325上；推进油缸3326一端固定在滑架333上、另一端与前绳轮座3323及后绳轮座3324固定连接。

底盘模块1还包括用于控制支腿机构130展开及伸缩的操作机构140；操作机构140 固定在底盘架110上，包括支腿操作阀组141、全方位水平仪142。

如图1和图6所示，支腿机构130包括支腿架131、支腿伸缩梁132、支腿伸缩油缸133及支腿油缸134；支腿伸缩油缸133为两个，上下分布，均置于支腿伸缩梁132内部；支腿伸缩油缸133缸筒一端通过销轴与支腿架131铰接，活塞杆一端通过销轴与支腿伸缩梁132铰接；支腿油缸134通过螺栓及键固定在支腿伸缩梁132上。通过支腿机构伸缩实现车体的调平及稳车。

如图1和图2所示，驾驶室280为整体钢架结构，顶上设有一个吊点，吊点位于整车重心的正上方。

本实施例的排渣除尘系统采用风水混合排渣除尘，即通过高压风将水压成雾状将钻孔产生的岩土颗粒排出，并形成粘结固块，大大程度上减小了粉尘对人体的伤害，改善了工作环境。

综上所述，本实施例中，底盘模块包括车架、行走机构和支腿操作机构；行走机构安装在车架下方，包括左履带总成和右履带总成，车架下方还设有支腿展开及伸缩装置以及支腿操作机构；整车回转平台模块通过回转支撑与底盘相联，实现整体360°回转，整车回转平台模块包括动力系统、电气系统、润滑系统、排渣除尘系统、操作系统，各系统均置于整车回转平台上方，动力系统为钻车各动作提供了动力，电气系统为钻车提供电气控制等；润滑系统为钻孔核心部件凿岩机提供润滑作用、排渣除尘系统为风排渣水除尘方式、操作系统包括行走操作、辅助动作操作、钻孔及排渣除尘操作；两个结构相同的工作模块均旋转安装在车架上，每个工作模块均包括钻臂、推进补偿机构和推进器，滑架机构上的凿岩机通过钻臂、推进补偿机构和推进器能够实现平动定位及非平动定位，实现高低、前后、左右的精准快速位置调整，提高了工作效率。

本实用新型具有以下优点：

1. 整车回转平台模块带动工作模块整体做360°旋转，使得一次稳车可以打孔一周，提高了一次稳车的作业范围，降低了多次稳车的辅助时间，提升了工作效率；

2. 工作模块摒弃了传统工作臂的找孔方式，直接采取平动方式，在钻臂的伸缩过程中，可以保证推进器始终垂直向下，不用再度调节；当打非垂直孔时，也可通过单独调节推进器俯仰油缸实现，两种功能集于一起，方便快捷；

3. 支腿机构的伸缩大大提高了稳车范围，使车体更加平稳；

4. 通过独立行走机构，能够快速、高效地建设不同直径的矿山或非矿山竖井或竖巷；

5. 驾驶室为整体钢架结构，其上设有一个整机吊点，吊点位置位于整机的重心的正上方，大大方便了整机的吊卸问题。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。