车体稳定装置及钻机的制作方法

文档序号:14982579发布日期:2018-07-20 20:25阅读:203来源:国知局

本实用新型涉及工程机械技术领域,具体涉及一种隧道钻机,尤其是涉及钻机上的一种车体结构。



背景技术:

近年来,随着我国高速公路、高速铁路和城市地铁等基础设施建设的快速发展,需要挖掘隧道的工程越来越多,相应的隧道挖掘机械得到越来越广泛的应用。

目前的工程隧道多采用盾构机等挖掘机械进行挖掘或使用爆破法进行爆破。

而现有的挖掘机械中,都是将钻头或钻具直接设置在掘进机上对准待掘进区域进行钻挖,钻头或钻具在工作过程中会产生很大的振动,振动会造成整个挖掘机的振动,继而无法保证钻头或钻具钻挖的准确性。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种车体稳定装置和设置有该车体稳定装置的钻机,以解决钻头或钻具在钻进过程中导致车体不稳定的技术问题。

本实用新型是通过下述技术方案实现的:

本实用新型提供一种车体稳定装置,该车体稳定装置设置在钻机上,用以使所述钻机的车体在所述钻机的钻进部工作过程中保持稳定,其包括车体底板、纵向移动机构、横向移动机构、主轴和回转机构;

其中,所述纵向移动机构沿所述车体的前后方向设置在所述车体底板上部,所述横向移动机构平行于水平面且垂直于所述车体的前后方向设置在所述纵向移动机构上部;

所述主轴垂直设置在所述横向移动机构上部,所述主轴在所述纵向移动机构和所述横向移动机构的带动下分别沿所述车体的前后、左右方向进行纵向运动和横向运动;

所述回转机构设置在所述主轴的前端,用于使所述车体前端设置的钻进部旋转。

上述技术方案的进一步改进是,所述纵向移动机构包括两条纵向导轨和纵向驱动装置,两条所述纵向导轨平行设置,所述纵向驱动装置固定在所述车体底板上,带动所述横向移动机构进行纵向运动。

上述技术方案的进一步改进是,所述纵向驱动装置为液压缸。

上述技术方案的进一步改进是,所述车体底板上均匀设置有若干排支撑板,用于支撑两条所述纵向导轨,所述支撑板与所述纵向导轨垂直。

上述技术方案的进一步改进是,所述横向移动机构包括两条横向导轨、横向驱动装置和横向移动底板,所述横向移动底板设置在所述纵向移动机构上,两条所述横向导轨平行设置在所述横向移动底板的两端。

上述技术方案的进一步改进是,所述横向驱动装置为液压缸,所述液压缸的一端与所述横向移动底板固定,另一端与所述主轴连接。

上述技术方案的进一步改进是,所述主轴底部设置有两个与所述横向导轨配合的连接套,所述连接套卡接于两条所述横向导轨上,在所述横向驱动装置的驱动下带动所述主轴沿所述横向导轨移动。

上述技术方案的进一步改进是,所述回转机构包括转盘和转盘驱动装置,所述转盘垂直所述车体底板设置在所述主轴的前端,所述转盘驱动装置驱动所述转盘转动。

上述技术方案的进一步改进是,所述转盘驱动装置为液压缸。

本实用新型还提供一种钻机,该钻机包括钻进部和车体,所述车体上设置有根据上述技术方案中任一种所述的车体稳定装置,所述车体稳定装置的前端设置有所述钻进部。

本实用新型的有益效果如下:

本实用新型提供的一种车体稳定装置,其设置有纵向移动机构、横向移动机构、主轴和回转机构,而钻机的钻进部在切割环形凹槽的过程中,由于切割时钻头的角度和位置不同,切割用力较大,钻机的车体结构受到不同方向的力会较大,为了平衡不同方向受到的力,通过纵向移动机构、横向移动机构和回转机构的相互配合,使通过转盘与主轴连接的钻进部能够实现前后、左右移动以及在平面内的旋转,从而使其在工作过程中能够被调整到合适的位置,使得整个车体结构在工作过程中受力更加平衡、稳定,也保证了钻头的顺利工作。此外,本实用新型提供的钻机,其设置有上述车体稳定机构,能够保证钻机在工作时的平稳。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的车体稳定装置的整体结构示意图;

图2为本实用新型实施例提供的车体稳定装置的主视图;

图3为本实用新型实施例提供的车体稳定装置的侧视图;

图4为本实用新型实施例提供的钻机的整体结构示意图。

附图标记:

1-车体底板;2-纵向移动机构;3-横向移动机构;4-主轴;5-回转机构;6-纵向导轨;7-纵向驱动装置;8-支撑板;9横向导轨;10-横向驱动装置;11-横向移动底板;12-连接套;13-转盘;14-转盘驱动装置;15-钻进部;16车体。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合附图1-4对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型,并不用于限制本实用新型。

本实用新型的设计者通过长期的探索和尝试,改革创新,设计了一种钻具,其设置在钻机上,用于钻挖环形凹槽,当对隧道进行挖掘时,钻具不需要再在待钻进区域上钻挖深孔,只需要钻挖一定深度的环形凹槽即可,使环形凹槽中间的钻芯的圆周临空,方便后续对钻芯进行撑裂破碎。相应的,设计者也设计了一种与该钻具配套使用的车体稳定装置,该车体稳定装置设置于钻机上,专门用于使设置有上述钻具的钻机在使用过程中保持平衡和稳定。

实施例

请参阅附图1,本实施例提供一种车体稳定装置,该车体稳定装置设置在钻机上,用以使所述钻机的车体在所述钻机的钻进部工作过程中保持稳定,其包括车体底板1、纵向移动机构2、横向移动机构3、主轴4和回转机构5;

其中,所述纵向移动机构2沿所述车体的前后方向设置在所述车体底板上部,所述横向移动机构3平行于水平面且垂直于所述车体的前后方向设置在所述纵向移动机构2上部;

所述主轴4垂直设置在所述横向移动机构3上部,所述主轴4在所述纵向移动机构2和所述横向移动机构3的带动下分别沿所述车体的前后、左右方向进行纵向运动和横向运动;

所述回转机构5设置在所述主轴4的前端,用于使所述车体前端设置的钻进部旋转。

上述实施例提供的车体稳定装置,其设置有纵向移动机构、横向移动机构、主轴和回转机构,而钻机的钻进部在切割环形凹槽的过程中,由于钻头切割时的角度和位置不同,切割用力较大,钻机的车体结构受到不同方向的力会较大,为了平衡不同方向受到的力,通过纵向移动机构、横向移动机构和回转机构的相互配合,使通过转盘与主轴连接的钻进部能够实现前后、左右移动以及在平面内的旋转,从而使其在工作过程中能够被调整到合适的位置,使得整个车体结构在工作过程中受力更加平衡、稳定。

请参阅附图2和附图3,进一步地,本实施例中所述纵向移动装置2包括两条纵向导轨6和纵向驱动装置7,两条所述纵向导轨6平行设置,所述纵向驱动装置7固定在所述车体底板1上,带动所述横向移动机构3进行纵向运动。

请参阅附图3,进一步地,本实施例中所述的纵向驱动装置7优选为液压缸。

本实施例通过设置纵向导轨来使其上部设置的横向移动机构前后运动,且通过液压缸进行驱动,结构简单,运动平稳。具体设置时,将两条纵向导轨设置在车体底板的左右两端,纵向导轨的具体结构可根据其上部设置的横向移动机构的结构作相应设置。

请参阅附图2和附图3,进一步地,本实施例中,所述车体底板1上均匀设置有若干排支撑板8,用于支撑两条所述纵向导轨6,所述支撑板8与所述纵向导轨6垂直。

通过设置若干均匀排列的支撑板,可以在设置方向提高主轴的高度,使整个车体结构在立体上更加合理。优选为,在车体底板1上部的前、中、后各设置一个支撑板8,并在支撑板8的上端设置与纵向导轨相配合的结构。例如,可将纵向导轨设置为U型槽,在支撑板上端设置凹槽使该U型槽卡接于凹槽内。

请参阅附图3,进一步地,本实施例中所述横向移动机构3包括两条横向导轨9、横向驱动装置10和横向移动底板11,所述横向移动底板11设置在所述纵向移动机构2上,两条所述横向导轨9平行设置在所述横向移动底板11的两端。优选的,将横向驱动装置设置在两条所述横向导轨的中间位置。具体设置时,可在横向移动底板11的底部设置于纵向导轨配合的滑块或凹槽,是两者能够紧密的卡合的一起相对运动。在横向移动底板11与横向导轨9之间设置支架,为横向驱动装置预留位置。

请参阅附图3,进一步地,本实施例中所述横向驱动装置10为液压缸,所述液压缸的一端与所述横向移动底板11固定,另一端与所述主轴4连接。

请参阅附图3,进一步地,本实施例中所述主轴4底部设置有两个与所述横向导轨9配合的连接套12,所述连接套12卡接于两条所述横向导轨9上,在所述横向驱动装置10的驱动下带动所述主轴4沿所述横向导轨9移动。

本实施例中通过设置横向导轨结构带动主轴在横向即左右方向进行运动。通过在纵向导轨上设置横向移动底板,为横向导轨、横向驱动装置提供支撑,为了使受力平稳,将横向导轨设置在横向移动底板的两端,并将横向驱动装置设置在两条横向导轨的中间。

上述实施例通过在主轴底部设置连接套卡接于横向导轨,使主轴在横向导轨上移动,此外横向导轨与主轴的连接还可以采用其他方式,比如采用滑块与凹槽的配合或滚轮与凹槽的配合等。

请参阅附图2,进一步地,本实施例中所述回转机构5包括转盘13和转盘驱动装置14,所述转盘13垂直所述车体底板1设置在所述主轴4的前端,所述转盘驱动装置14驱动所述转盘13转动。

进一步地,所述转盘驱动装置14为液压缸。

钻进部在钻挖切割过程中,需要根据施工要求不断调整位置,其在不同位置受到的力也会不同,通过在主轴前端设置该转盘,使其可以360度旋转,在纵向移动机构和横向移动机构的配合下,带动其前端设置的钻进部进行旋转,并将钻进部定位到合适的位置,使其在改位置工作时,车体结构受到的力平衡均匀。

请参阅附图4,本实施例提供一种钻机,该钻机包括钻进部15和车体16,所述车体16上设置有根据上述技术方案中任一种所述的车体稳定装置,所述车体稳定装置的前端设置有所述钻进部15。

该钻机开始钻挖时,将钻机移动到指定位置固定支撑,然后通过钻机上的车体稳定装置将钻进部调整设置到合适的位置,此调整设置过程通过前后、左右移动以及平面的旋转,补偿钻进部在空间内的行程,使调节后的车体在钻进部工作过程中处于更加平衡的位置,从而使得钻机在作业使车体整体更加稳定,提高钻挖效果。

其中,该钻机的钻进部包括一种专用钻具,上述钻具专用于钻挖环形凹槽,其包括钻筒和至少一组钻头,每组所述钻头均包括第一钻头和第二钻头;所述第一钻头和所述第二钻头以所述钻筒端面的圆心为中心,对称地设置在所述钻筒的端部,且所述第一钻头向所述钻筒的内壁偏转并突出于所述钻筒的内壁,所述第二钻头向所述钻筒的外壁偏转并突出于所述钻筒的外壁。在一个优选的实施例中,钻筒选用无缝钢管,钻筒直径设置为600-800mm,钻筒长度设置为1000mm,即每次可钻进的深度大约为1m。

所述第一钻头和第二钻头均包括刀头和刀头座,所述刀头设置在所述刀头座上,所述刀头座通过紧固件固定在所述钻筒的端部。所述紧固件为螺丝。所述刀头为圆柱状,且所述刀头向后倾斜地设置在所述刀头座上。所述钻筒的端部沿周向均匀设置有三组所述钻头,且所述第一钻头和所述第二钻头交叉设置。

所述钻具还包括驱动装置,所述驱动装置设置在所述钻筒的后端,用于驱动所述钻筒旋转。本实施例将驱动装置设置为液压马达。使液压马达的转动中心与钻筒的中心在一条线上,保证了钻筒在待钻进区域钻进时对中不偏移,且用液压马达驱动也省去了传统的减速机和齿轮箱配合驱动的结构,精简了设备,且提高了传动的精度。

所述钻具还包括推进装置,所述推进装置设置在所述钻筒的下部,用于推动所述钻筒向前移动。优选地,所述推进装置为液压缸。

采用设置有上述钻具的钻机来进行隧道的掘进,其步骤包括:

利用所述钻机在待钻进区域周边钻取若干第一环形凹槽,使所述第一环形凹槽将所述待钻进区域包围;

将所述第一环形凹槽的中间未破碎区域劈裂撑破,并把碎渣清理;

在所述待钻进区域的中间部位钻取若干第二环形凹槽;

将所述第二环形凹槽的中间未破碎区域劈裂撑破,并把碎渣清理;

将所述第一环形凹槽之间、所述第二环形凹槽之间以及所述第一环形凹槽和所述第二环形凹槽之间的未连通区域破碎,使整个待钻进区域连通,把碎渣清理。

与传统的隧道挖掘方法相比,该钻机的工作方法对设备的要求较低,且设备结构简单,成本较低,易于操作,不会产生振动、冲击、噪音和粉尘,对环境污染很小。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

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