一种用于履带式钻机的水平回转装置的制作方法

本实用新型涉及履带式钻机，尤其是涉及一种用于履带式钻机的水平回转装置。

背景技术：

钻机是在勘探或矿产资源开发中，带动钻具向地下钻进，获取实物地质资料的机械设备。

如公告号为CN201320524283.0的专利，该专利提供了一种煤矿用高转速全液压履带式钻机，包括履带行走机构、动力头、机架、操作台和锚固机构，所述机架固定在履带行走机构上，所述动力头固定在机架上，所述煤矿用高转速全液压履带式钻机还包括液压系统，所述液压系统包括液压泵、液压马达、油缸和设置在操作台上的多路阀，所述多路阀控制液压马达和液压泵来实现动力头高速旋转。

上述技术中的钻机在工作时，由于钻机十分沉重，同时施工时的工作路面往往较差，所以常使用履带代替轮胎以方便钻机的行走，但这也就使得钻机的水平旋转十分不便。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种用于履带式钻机的水平回转装置，可通过转动盘来实现钻机工作台的水平回转。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种用于履带式钻机的水平回转装置，包括机架、设置在机架两侧的履带行走机构、设置在机架上方的钻机工作台、以及设置在所述机架上呈圆形的转动盘，所述转动盘的上端与所述钻机工作台固定连接，所述转动盘的下端与所述机架转动连接，所述转动盘的外周壁上均匀设置有多组蜗轮齿，所述机架上转动连接有与蜗轮齿啮合的蜗杆，所述转动盘与所述蜗杆形成蜗轮蜗杆的驱动结构；所述机架上设置有用于驱动蜗杆绕自身轴线旋转的第一主动件；所述机架上还设置有用于向上顶升钻机工作台的顶升机构。

通过采用上述技术方案，第一主动件启动后，驱动蜗杆绕自身的轴线发生旋转，在蜗杆和蜗轮齿联动作用下将驱动转动盘绕自身的轴线发生转动，进而带动了固定在转动盘上的钻机工作台进行水平回转；顶升机构的设置可以对钻机工作台的施加一个竖直向上的支撑力，减少了转动盘对机架的压力，即减少了转动盘与机架之间的摩擦力，使转动盘能更顺畅的进行水平回转；此外，蜗轮齿和蜗杆形成具有自锁功能的蜗轮蜗杆的驱动结构，不需要其他固定机构即可对转动盘的位置进行固定，操作方便，也体现了结构的合理性。

本实用新型进一步设置为：所述顶升机构包括设置在所述钻机工作台下方的支撑板、转动连接在所述支撑板下方的丝杆、对称套设在丝杆上并与丝杆螺纹配合的滑套、设置在所述滑套和所述支撑板之间的连杆、以及设置在所述机架上用于限制所述滑套随丝杆发生转动的限位组件；所述丝杆分为螺旋方向相反的两个分段，二个滑套分别与丝杆上螺旋方向相反的两个分段相啮合；所述连杆的两端分别铰接于支撑板和滑套上；所述丝杆的一端安装有用于驱动其绕自身轴线转动的第二主动件。

通过采用上述技术方案，第二主动件启动后带动丝杆发生转动，丝杆转动后，两个滑套在限位组件和两个分段的螺纹作用下将沿丝杆的轴向做反向运动，滑套的运动带动连杆绕着与支撑板的铰接点发生转动，使连杆在倾斜状态和竖直状态之间发生变化，从而驱动了支撑板的上下移动，当支撑板向上运动并与钻机工作台抵接时，支撑板将给钻机工作台一个向上的支撑力，减少了转动盘对机架的压力，即减少了转动盘与机架之间的摩擦力，使转动盘能更顺畅的进行水平回转。

本实用新型进一步设置为：其特征在于：所述限位组件包括固定设置在所述滑套上的限位块、设置在所述机架上的限位柱，所述限位柱穿过所述限位块，所述限位柱的轴线和所述丝杆的轴线平行。

通过采用上述技术方案，限位块只能沿限位柱的轴向滑动于限位柱上，限位块与滑套固连后，滑套也只能沿限位柱的轴向滑动于丝杆上，有效地防止了滑套随丝杆发生转动。

本实用新型进一步设置为：所述限位块与所述限位柱接触的表面上滚动嵌设有多个第三滚珠。

通过采用上述技术方案，第三滚珠可以将限位块与限位柱接触时产生的滑动摩擦变为第三滚珠的滚动摩擦，大大减少了限位块与限位柱之间的摩擦力，使限位块能更顺畅沿限位柱的轴向发生滑动，进而让滑套能更加平稳顺畅的沿丝杆的轴向发生移动。

本实用新型进一步设置为：所述支撑板的上表面滚动嵌设有多个第二滚珠。

通过采用上述技术方案，当钻机工作台在进行水平回转时，第二滚珠可以将支撑板与钻机工作台下表面之间的滑动摩擦变为第二滚珠的滚动摩擦，大大减少了钻机工台与支撑板之间的摩擦力，一来使钻机工作台可以更加顺畅平稳的进行水平回转，二来减少了支撑板与钻机工作台之间的磨损，延长了装置的使用寿命。

本实用新型进一步设置为：所述转动盘的下表面沿所述转动盘的周向开设有第一环槽，所述机架上固定设置有与所述第一环槽卡接配合的限位环。

通过采用上述技术方案，转动盘通过第一环槽和限位环的设置来实现了转动盘的水平回转，同时第一环槽和限位环的设置还有效地减少了转动盘发生水平方向上偏移的概率。

本实用新型进一步设置为：所述机架的上表面沿所述转动盘的周向开设有第二环槽，所述转动盘的下端面滚动嵌设有多个第一滚珠，所述第一滚珠滚动连接于所述第二环槽内。

通过采用上述技术方案，当转动盘进行水平回转时，第一滚珠可以将转动盘与机架之间的滑动摩擦变为第一滚珠的滚动摩擦，大大减少了转动盘与机架之间的摩擦力，使转动盘和钻机工作台的水平回转更加平稳顺畅；同时第二环槽的设置使第一滚珠只能沿着第二环槽发生滚动，减少转动盘发生水平方向上偏移的概率。

本实用新型进一步设置为：所述第二环槽的纵截面设置为弧形并与所述第一滚珠的表面贴合。

通过采用上述技术方案，增加了第二环槽与第一滚珠之间的接触面积，使第一滚珠能更稳定的滚动连接于第二环槽内。

综上所述，本实用新型的有益技术效果为：

1.通过转动盘实现钻机工作台的回转；

2.顶升机构的设置使得转动盘能更顺畅地旋转；

3.第二滚珠的设置减少了支撑板与钻机工作台之间的摩擦力，使钻机的水平回转更顺畅。

附图说明

图1是本实用新型的局部结构示意图。

图2是本实用新型中钻机工作台下方的局部剖视示意图。

图3是本实用新型中支撑板处的结构示意图。

图4是图3中A部分的局部放大示意图。

图中，1、机架；2、履带行走机构；3、转动盘；4、钻机工作台；5、第一环槽；6、限位环；7、蜗轮齿；8、蜗杆；9、第一主动件；10、第二环槽；11、第一滚珠；12、支撑板；13、第二滚珠；14、轴承座；15、丝杆；16、第二主动件；17、滑套；18、连杆；19、限位组件；191、限位块；192、限位柱；20、第三滚珠。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1和图2，一种用于履带式钻机的水平回转装置，包括机架1、安装于机架1两侧的履带行走机构2、安装在机架1上方且横截面为圆形的转动盘3、以及固定安装于转动盘3上端的钻机工作台4，转动盘3的下表面竖直开设有呈环形的第一环槽5，该第一环槽5的轴线与转动盘3的轴线重合，在机架1的上表面焊接有呈环形且与第一环槽5卡接配合的限位环6，即钻机工作台4和转动盘3可以绕转动盘3的轴线发生水平回转。

转动盘3的外周壁上设置有多个蜗轮齿7，多个蜗轮齿7绕转动盘3的中心均匀分布；机架1上转动连接有一根与蜗轮齿7啮合的蜗杆8，蜗杆8的一端连接有用于驱动其绕自身轴线转动的第一主动件9，该第一主动件9为第一电机。通过第一主动件9带动蜗杆8绕自身轴线旋转，在蜗杆8和蜗轮齿7的联动作用下带动转动盘3转动，即可对转动盘3和钻机工作台4进行水平回转；同时蜗杆8和蜗轮齿7具有自锁功能，可以有效地对转动盘3的位置进行锁定。

参照图2，机架1的上表面竖直开设有呈环状的第二环槽10，第二环槽10的轴线与转动盘3的轴线重合，且第二环槽10的半径大于第一环槽5的半径；转动盘3的下表面滚动嵌设有六个第一滚珠11，六个第一滚珠11绕转动盘3的中心均匀分布，第一滚珠11的露出转动盘3的部分嵌设于第二环槽10内。第一滚珠11滚动连接于第二环槽10内，减少了转动盘3与机架1之间的摩擦力，使转动盘3的水平回转更顺畅。

第二环槽10的纵截面设置为与第一滚珠11外径弧度一致的弧形，增大了滚珠与第二环槽10的接触面积，进而使第一滚珠11在第二环槽10内可以更稳定的滚动，提高转动盘3和钻机工作台4（如图1）水平回转的平稳性。

参照图2和图3，钻机工作台4（如图1）的下方水平设置有两块支撑板12，两块支撑板12绕转动盘3的中心对称分布，支撑板12的上表面滚动嵌设多个第二滚珠13；支撑板12的下方安装有两个相互平行的轴承座14，两个轴承座14之间设置有一根丝杆15，该丝杆15可绕自身的轴线转动连接于两轴承座14之间，丝杆15上的螺纹槽分为螺旋方向相反的两个分段，丝杆15的一端连接有用于驱动其绕自身轴线旋转的第二主动件16，该第二主动件16设置为第二电机；丝杆15上螺纹连接有两个滑套17，两滑套17分别与丝杆15上的两个分段啮合；每一个滑套17和支撑板12之间安装有一根连杆18，该连杆18的一端与支撑板12的下表面铰接，连杆18的另一端与滑套17铰接。在滑套17和轴承座14之间还设置有用于限制滑套17随丝杆15发生转动的限位组件19。第二主动件16启动后，带动丝杆15绕自身的轴线旋转，在限位组件19的作用下，两个滑套17在丝杆15的两个分段上做相向或者背向运动，在连杆18的联动作用下，支撑板12做上下运动，进而可对钻机工作台4（如图1）施加一个向上的力，减少转动盘3对机架1的压力，使转动盘3更容易发生水平回转。

参照图4，限位组件19包括固定设置于滑套17下方的限位块191、固定设置在两组轴承座14（如图3）之间的限位柱192，限位柱192穿过限位块191，限位柱192的轴线与丝杆15的轴线重合，在限位块191上滚动嵌设有六个与限位柱192接触的第三滚珠20，六个第三滚珠20绕限位柱192的轴线均匀分布。在限位块191和限位柱192的限位下，有效防止了滑套17随丝杆15发生转动。

本实施例的实施原理为：当钻机工作台4需进行水平回转时，第一主动件9启动后带动蜗杆8绕自身轴线旋转，在蜗杆8和蜗轮齿7的联动作用下，转动盘3将绕着自身轴线转动，进而使与转动盘3固定连接的钻机工作台4进行水平回转。同时，通过第二主动件16驱动丝杆15绕自身轴线旋转，两组滑套17在限位组件19和两个分段的螺纹作用下沿丝杆15的轴向做反向运动，滑套17的运动带动连杆18绕着与支撑板12的铰接点发生转动，连杆18从切斜状态逐渐变成竖直状态，从而驱动了支撑板12向上移动，进而给钻机工作台4一个向上的支撑力，减少了转动盘3对机架1的压力，进而减少了转动盘3与机架1之间的摩擦力，使转动盘3能更顺利地旋转。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。