多功能移动式天井钻机的制作方法

本发明属于矿山机械技术领域，具体涉及一种多功能移动式天井钻机。

背景技术

传统的天井钻机通常是轨轮式(轨轮式底盘，没有自主移动能力)，必须借助运输设备送达施工现场，需要额外的人力物力，对施工来讲，增加了工作难度和强度，这种固定式的天井钻机从地面运到地下都是通过罐笼来实现，罐笼一般是一个箱型的长方体，专门运输人员或者设备，通过卷扬垂直运输，类似于电梯，这样需要把主机总成部分、动力单元总成部分和钻杆车总成分开运输，吊装、拆卸和组装过程费力费时，给施工带来很大不便。

申请号为201610478921.8的专利文献公开了一种移动式大孔径天井钻机，包括主机总成、动力单元总成和移动式底盘，所述主机总成包括回转头、推进油缸、导向柱、顶撑油缸(没有顶撑油缸)、俯仰油缸(俯仰油缸属于底盘车)、底座和顶板，所述回转头与所述推进油缸相连接，所述导向柱的两端分别与所述顶板和底座相连接，所述推进油缸的两端分别与所述顶板和底座相连接，所述顶撑油缸与所述顶板相连接，所述移动式底盘包括履带总成、底盘架和支腿组件，所述履带总成与所述底盘架相连接，所述俯仰油缸的两端分别与所述底座和底盘架相连接，所述动力单元总成包括动力单元底架，所述动力单元底架与所述底盘架相连接。该天井钻机中所说的一体式设计仅仅指主机总成可以随动力车总成一起运输移动，但并没有披露关于动力单元总成和钻杆车总成是如何运输的。而现有的天井钻机需要把主机部分、动力部分和钻杆分开运输，并且是需要另外的运输设备来运输，吊装、拆卸、组装过程费力、费时，给施工带来很大不便。

技术实现要素：

本发明的主要目的是提供一种多功能移动式天井钻机，旨在解决现有的天井钻机采用另外的运输设备来另外分开运输动力单元总成和钻杆车总成很费时费力的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种多功能移动式天井钻机，包括动力车总成、主机总成、动力单元总成和钻杆车总成，所述动力车总成上设有底盘架组件，所述底盘架组件包括：

底盘架，其前侧设有一对沿前后方向延伸的滑板导条，所述底盘架的后侧设有油缸连接板，底盘架的后端壁上设有主机铰接座；

油缸滑板，其左右两端可滑动地安装于所述滑板导条内，所述油缸滑板上设有油缸连接部和连杆连接部；

俯仰油缸，沿其伸缩方向的两端分别为油缸固定端和油缸活动端，所述油缸固定端可旋转地连接在所述油缸连接部上；

连杆，沿其延伸方向的两端分别为连杆固定端和连杆活动端，所述连杆固定端可旋转地连接在所述连杆连接部上；

拉臂焊件，沿其延伸方向的两端分别为拉臂固定端和拉臂活动端，所述拉臂固定端可旋转地连接在所述底盘架中间，且位于所述滑板导条的后方；

所述底盘架组件具有第一使用状态和第二使用状态，在第一使用状态时，所述主机铰接座和油缸活动端连接所述主机总成，所述油缸滑板固定在所述底盘架上；在第二使用状态时，所述主机铰接座和油缸活动端与主机总成的连接解除，所述油缸滑板与底盘架的固定解除，油缸活动端固定于所述油缸连接板上，所述连杆活动端连接在所述拉臂焊件上，所述拉臂活动端用于连接所述动力单元总成或钻杆车总成。

优选地，所述拉臂焊件包括上段、中段和下段，所述上段于所述中段的顶端向后垂直延伸，所述下段于所述中段的底端向前下方倾斜延伸；底盘架组件在第一使用状态时，所述中段向前平放在所述底盘架上，底盘架组件在第二使用状态时，所述连杆活动端连接在所述中段上。

优选地，所述拉臂焊件的拉臂固定端设有第一销孔，中段设有第二销孔，所述拉臂焊件的第一销孔通过第一销轴连接在底盘架上，底盘架组件在第二使用状态时，第二销孔通过第二销轴连接所述连杆活动端。

优选地，底盘架组件在第一使用状态时，所述连杆活动端与所述拉臂焊件不连接，所述连杆向后平放于所述底盘架上。

优选地，所述油缸连接部和连杆连接部包括关于所述油缸滑板的对称线对称的左右两组，所述俯仰油缸包括位于所述拉臂焊件左右两侧的两个，两个俯仰油缸对应与两个油缸连接部连接；所述连杆包括位于所述拉臂焊件左右两侧的两个，两个连杆对应与两个连杆连接部连接。

优选地，所述油缸滑板包括滑板底板、垂直设于滑板底板上的若干相互平行的滑板竖板，三所述滑板竖板上开有滑板安装孔，所述油缸固定端和连杆固定端通过第三销轴连接在所述滑板安装孔上，且所述第三销轴上设有用于固定在所述滑板竖板上的销轴固定部。

优选地，所述底盘架上开有底盘架固定孔，所述油缸滑板上开有滑板固定孔；当底盘架组件在第一使用状态时，所述滑板固定孔和所述底盘架固定孔位置对应，并通过第一螺栓进行连接固定。

优选地，所述动力单元总成的前侧设有动力单元耳板，所述钻杆车总成的前侧设有钻杆车耳板，所述动力单元耳板和钻杆车耳板用于与所述拉臂焊件连接，且所述动力单元耳板和所述钻杆车耳板的高度与所述拉臂焊件的上段的长度一致。

优选地，所述主机总成包括推进油缸、顶板、导向柱、减速箱总成、底座，所述天井钻机还包括用于固定底座的工字钢焊件。

优选地，所述动力单元总成设有动力单元行走轮，所述钻杆车总成设有钻杆车行走轮，所述天井钻机还包括与所述动力单元行走轮和钻杆车行走轮适配的滑轨。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果：

一，本发明通过拉臂焊件、连杆机构、油缸滑板、底盘架的设计，与俯仰油缸的位置结构关系设计，不仅使主机总成方便运输，还使得，动力车总成可以运输动力单元总成和钻杆车总成，方便了动力单元总成和钻杆车总成的运输，而无需用其它的吊装设备或运输机械，也即无需再用相关的人力物力，实现了天井钻机整机的自主移动，移动灵活，降低了工作难度和强度。

二，本发明所述底盘架组件具有两种使用状态，在第一使用状态时，将油缸滑板固定，俯仰油缸用作驱动主机总成收机立机，且此时拉臂焊件和连杆不使用，在第二使用状态时，接触油缸滑板的固定，俯仰油缸又用于驱动拉臂焊件前后动作，实现对动力单元总成或钻杆车的灵活移动，不仅两种使用状态的切换只需解除相应的螺栓即可，切换方便，并且整个结构稳固牢靠，能有效地实现对动力单元总成和钻杆车总成的运输移动，节省了大量人力，提高了工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提出的多功能移动式天井钻机的结构图；

图2为图1提出的多功能移动式天井钻机中动力车总成的局部结构图；

图3为图1提出的多功能移动式天井钻机中底盘架组件的结构图；

图4为图3的爆炸图；

图5为图1提出的多功能移动式天井钻机运输主机时的状态图；

图6为图1提出的多功能移动式天井钻机运输主机后对主机进行立机的状态图；

图7为图1提出的多功能移动式天井钻机拉动钻杆车总成的结构图；

图8为图1提出的多功能移动式天井钻机运输钻杆车总成的结构图；

图9为图8的主视图；

图10为图1提出的多功能移动式天井钻机运输动力单元总成的结构图；

图11为图10的主视图。

本发明的附图标号说明：

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种多功能移动式天井钻机。

请参照图1至图11，多功能移动式天井钻机，包括动力车总成1、主机总成2、动力单元总成3和钻杆车总成4，所述动力车总成1上设有底盘架组件，所述底盘架组件包括：

底盘架11，其前侧设有一对沿前后方向延伸的滑板导条111，所述底盘架11的后侧设有油缸连接板112，底盘架的后端壁上设有主机铰接座114；

油缸滑板12，其左右两端可滑动地安装于所述滑板导条111内，所述油缸滑板12上设有油缸连接部121和连杆连接部122；

俯仰油缸13，沿其伸缩方向的两端分别为油缸固定端131和油缸活动端132，所述油缸固定端131可旋转地连接在所述油缸连接部121上；

连杆14，沿其延伸方向的两端分别为连杆固定端141和连杆活动端142，所述连杆固定端141可旋转地连接在所述连杆连接部122上；

拉臂焊件15，沿其延伸方向的两端分别为拉臂固定端151和拉臂活动端152，所述拉臂固定端151可旋转地连接在所述底盘架11中间，且位于所述滑板导条111的后方；

所述底盘架组件具有第一使用状态和第二使用状态，在第一使用状态时，所述主机铰接座114和油缸活动端132连接所述主机总成2，所述油缸滑板12固定在所述底盘架11上；在第二使用状态时，所述主机铰接座114和油缸活动端132与主机总成2的连接解除，所述油缸滑板12与底盘架11的固定解除，油缸活动端132固定于所述油缸连接板112上，所述连杆活动端142连接在所述拉臂焊件15上，所述拉臂活动端152用于连接所述动力单元总成3或钻杆车总成4。

请参阅图1、图5及图6，当本发明要运输主机总成2时，底盘架组件在第一使用状态，连杆14和拉臂焊件15都不工作，即连杆14的连杆活动端142和拉臂焊件15的拉臂活动端152都不工作，连杆14和拉臂焊件15处于平放状态，此时，底盘架11后端的主机铰接座114与所述主机总成2铰接，并且，将俯仰油缸13的油缸活动端132连接在主机总成2上之后，当俯仰油缸13伸长，驱动主机总成2进行立机，当俯仰油缸13缩回时，主机总成收机，收机动作完成后能立即进行运输，从而实现对主机总成2的便捷运输。

请参阅图7至图10，当使用本天井钻机将主机总成2运输到地下后，需要将所述动力车总成1用来运输所述动力单元总成3或钻杆车总成4时，首先将俯仰油缸13与主机总成2分离，即拆掉主机铰接座114与主机总成之间的连接，将俯仰油缸13本来固定在主机总成上的油缸活动端132拆除，并固定在所述油缸连接板112上，此时，还将油缸滑板12上用于固定在底盘架11上的螺栓拆除，保证油缸滑板12能沿所述滑板导条11前后滑动，并将连杆14的连杆活动端142连接到拉臂焊件15上，使底盘架组件处于第二使用状态，由此使得，当俯仰油缸13缩短时，所述油缸滑板12在底盘架11上向前滑动，油缸滑板12推动连杆14向前运动，连杆14继而推动拉臂焊件15绕其底端转开，拉臂焊件15顶端向前转动，使所述动力单元总成3或钻杆车总成4连接在拉臂焊件15顶端，再驱动俯仰油缸13伸长，俯仰油缸13即带动所述油缸滑板12在底盘架11上向后滑动，油缸滑板12带动连杆14向后运动，连杆14继而拉动拉臂焊件15向后倒下，直至处于平放状态，可将所述动力单元总成3或钻杆车总成4拉至动力车总成1上，再进行运输。

本发明所述动力车总成1可以分别用于运输主机总成2、动力单元总成3和钻杆车总成4，从而可实现动力单元和钻杆的方便快捷托运，而无需用其它的吊装设备或运输机械，也即无需再用相关的人力物力，实现了天井钻机整机的自主移动，移动灵活，降低了工作难度和强度。

进一步地，所述拉臂焊件15包括上段153、中段154和下段155，所述上段153于所述中段154的顶端向后垂直延伸，所述下段155于所述中段154的底端向前下方倾斜延伸；底盘架组件在第一使用状态时，所述中段154向前平放在所述底盘架11上，底盘架组件在第二使用状态时，所述连杆活动端142连接在所述中段154上。

由此使得，当拉臂焊件15向后打开时，拉臂焊件15的上段153处于向后下方伸出的状态，从而方便能顺利地与动力单元总成或钻杆车总成进行连接。

进一步地，所述拉臂焊件15的拉臂固定端151设有第一销孔156，中段154设有第二销孔157，所述拉臂焊件15的第一销孔156通过第一销轴158连接在底盘架11上，底盘架组件在第二使用状态时，第二销孔157通过第二销轴159连接所述连杆活动端142。

本发明所述拉臂焊件15与连杆14之间采用销轴进行连接，即方便安装，连接紧固，也方便拆卸。

进一步地，底盘架组件在第一使用状态时，所述连杆活动端142与所述拉臂焊件15不连接，所述连杆14向后平放于所述底盘架11上。

当所述动力车总成1用于运输主机总成2时，油缸滑板12固定于底盘架11上的第一位置，当动力车总成1用于运输动力单元总成3或钻杆车总成4时，拉臂焊件15向后平放，油缸滑板12处于滑板导条111的最前方位置(即最右端)，与第一位置不同，因此，在需要运输主机总成2时，需要将连杆14的连杆活动端142从拉臂焊件15上拆下，向前平放，再在拉臂焊件15两侧放上枕木，通过俯仰油缸13的自由移动，对主机总成2进行收机并运输。

进一步地，所述油缸连接部121和连杆连接部122包括关于所述油缸滑板12的对称线对称的左右两组，所述俯仰油缸13包括位于所述拉臂焊件15左右两侧的两个，两个俯仰油缸13对应与两个油缸连接部121连接；所述连杆14包括位于所述拉臂焊件15左右两侧的两个，两个连杆对应与两个连杆连接部122连接。

具体在本实施方式中，所述拉臂焊件15通过两个连杆14进行驱动，两个连杆14和两个俯仰油缸13分别与油缸滑板12连接，由此保证在俯仰油缸13动作时，整个结构稳固牢靠，保证足够的机械强度。

进一步地，所述油缸滑板12包括滑板底板123、垂直设于滑板底板123上的若干相互平行的滑板竖板124，所述滑板竖板124上开有滑板安装孔125，所述油缸固定端131和连杆固定端141通过第三销轴126连接在所述滑板安装孔125上，且所述第三销轴126上设有用于固定在所述滑板竖板124上的销轴固定部。

具体地，每组油缸连接部121和连杆连接部122中，由靠近油缸滑板12边侧的两滑板竖板124构成该油缸连接部121，由靠近油缸滑板12中间的两滑板竖板124构成连杆连接部122，安装时，将俯仰油缸13的油缸固定端131和连杆14的连杆固定端141，与滑板竖板124通过第三销轴126进行连接后，再将第三销轴126与油缸滑板12固定，由此使得连杆14和俯仰油缸13的动作更加灵活。

进一步地，所述底盘架11上开有底盘架固定孔113，所述油缸滑板12上开有滑板固定孔(图未示)；当底盘架组件在第一使用状态时，所述滑板固定孔和所述底盘架固定孔113位置对应，并通过第一螺栓进行连接固定。

所述滑板固定孔开设于所述油缸滑板12的滑板底板123上，底盘架固定孔113包括两组，每组由四个螺孔构成，由此保证了对主机进行立机收机时，俯仰油缸13与底盘架11之间连接紧固。

进一步地，所述动力单元总成3的前侧设有动力单元耳板31，所述钻杆车总成4的前侧设有钻杆车耳板41，所述动力单元耳板31和钻杆车耳板41用于与所述拉臂焊件15连接，且所述动力单元耳板31和所述钻杆车耳板41的高度与所述拉臂焊件15的上段153的长度一致。

由此使得，当所述动力单元总成3或钻杆车总成4被拉臂焊件15拉至所述动力车单元1上后，可以不用拆除与拉臂焊件15的连接，当将动力单元总成3或钻杆车总成4被运到目的地后，可以继续通过俯仰油缸13驱动拉臂焊件15，将动力单元总成3和钻杆车总成4卸下车。

进一步地，俯仰油缸13上设有油缸护板133，用于保护油缸活塞杆。

进一步地，所述主机总成2包括推进油缸21、顶板22、导向柱23、减速箱总成24、底座25，所述天井钻机还包括用于固定底座25的工字钢焊件5。

主机总成通过底座由螺栓安装固定于工字钢焊件5上，且工字钢焊件5被埋入混凝土基础中，实现主机总成作业过程中的有效固定。左右两个推进油缸21通过圆螺母固定在底座25上，左右两个导向柱23通过高强度螺栓固定于底座25上，顶板22固定于两所述导向柱23的顶部，减速箱总成24固定于推进油缸21和导向柱23上，随着液压油在推进油缸21中的进与泄，减速箱总成24在垂直方向上下往复移动，从而实现天井钻机导孔和扩孔的进尺。推进油缸21和导向柱23构成四柱的框架结构，结构紧凑，导向精度高。

进一步地，所述动力单元总成3设有动力单元行走轮32，所述钻杆车总成4设有钻杆车行走轮42，所述天井钻机还包括与所述动力单元行走轮32和钻杆车行走轮42适配的滑轨6。

由此使得，当俯仰油缸13动作时，所述动力单元总成3和钻杆车总成4能更加方便地移到动力车总成1上进行运输。

在本天井钻机中，所述动力单元总成3以电为动力源，为天井钻机导孔和扩孔提供持续动力；所述钻杆车总成4，专门设计用来运输钻杆和稳定杆，将钻杆车耳板与拉臂焊件相连，可以实现钻杆方便快捷的托运，无需其他吊装设备或运输机械。

在主机总成2中，推进油缸21给钻孔施加推进力和给扩孔施加反提力，最大的推进力或者反提力可达210t(推进力116t，反提力277t)，同时油缸还兼具有导向功能。导向柱23，主要起导向作用，同时通过顶板22连接推进油缸21，构成一个稳定的主机架。底座25除了支撑上部的重量外，底座下面的靴板通过地脚螺栓与地面混凝土紧固连接，保证施工时整机的稳定。主机总成2还包括支腿油缸、履带底盘、阀控中心组、柴油机泵组和电机泵组，其中，支腿油缸用于钻孔定位时高度方向位置的调节，同时也方便维修等等。履带底盘用于整机的移动，牵引力达到20t，移动速度达到4.3km/h，爬坡能力达到20°，能够原地360°转向，移动特别灵活。阀控中心组是各动作的手动操控中心，安装位置操作方便。柴油机泵组用于驱动行走，柴油机功率达125hp(81kw)，在断电的情况下，机器可以自由地移动。同时柴油机泵组还可以驱动除回转以外的所有动作。电机泵组是主要的工作泵组，也可以驱动行走(不可行走)，为整机工作提供源源不断的动力，电机功率达132kw。由于是该机遥控操作的，驾驶者可以坐在驾驶座上移动钻机，也可以站在钻机周围操作。

与现有技术相比，本移动式天井钻机移动更加方便灵活，固定式的天井钻机从地面运到地下都是通过罐笼来实现，需要把主机部分和动力部分分开运输，吊装、拆卸、组装过程费力、费时，给施工带来很大不便。移动式天井钻机可以顺着斜坡道自行到施工位置，到施工位置就可以立机开始施工，施工完收机就可以自行移动，不需要任何拆卸和吊装工作，非常便利；钻孔能力更强，回转头输出扭矩达200knm(95kn.m)，推进反提力达210t，强大的配置让钻机拥有超强的钻孔能力，最大孔径达3米(2m)，最大钻孔深度可达500米(400m)。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。