一种隧道打孔机的制作方法

本发明涉及一种打孔机，具体地说是一种隧道打孔机。

背景技术：

在建设过程中，需要在隧道内壁上打孔，以便于安装电缆或光缆等。传统隧道打孔施工一般采用人工打孔的方式，工人坐在可移动的平台上，手持电锤进行人工打孔。这种方式，不仅打孔效率低，质量不稳定，且工人容易产生作业疲劳，存在高空坠落等。现在也有少数的工程采用智能化的打孔机器人，但其使用成本高且受到实际场地环境的限制，如地面不平导致机器人本体偏移，需要实时调整机器人的参数，对施工人员的要求较高，不能够广泛的推广使用。

技术实现要素：

本发明的目的就是提供一种隧道打孔机，以解决现在人工打孔效率低、质量不稳定以及智能化打孔受到限制无法广泛使用的问题。

本发明是这样实现的：一种隧道打孔机，包括调节架、设置在所述调节架上的自动钻杆以及设置在所述自动钻杆上的电锤，通过调节所述调节架使所述自动钻杆沿任意方向移动或转动；所述自动钻杆包括与所述调节架相连接的高度定位杆，在所述高度定位杆上依次套接有弹簧压紧器、弹簧以及滑动主管，所述弹簧一端与所述弹簧压紧器相连接，所述弹簧的另一端与所述滑动主管相连接，所述弹簧压紧器位于所述高度定位杆上与所述调节架相连接的一端，在所述高度定位杆上表面沿其轴向方向设有若干个定位孔，在所述滑动主管上设置有上限位开关，在所述弹簧压紧器上设置有下限位开关，所述上限位开关与或下限位开关插入至不同的定位孔内用于定位，在所述弹簧压紧器与所述滑动主管上设置有手动操纵杆，拨动所述手动操纵杆来压缩或回复所述弹簧，在所述滑动主管上端插接有连接杆，所述电锤固定在所述连接杆的端部，在所述连接杆或所述滑动主管上设有与所述电锤开关相连接的延伸开关。

所述上限位开关与所述下限位开关结构相同，包括框体，在所述框体内设有摇臂销轴，在所述摇臂销轴上轴接有摇臂，在所述摇臂的端部内侧设有柱销，在所述摇臂销轴上套接有回位卡簧，回位卡簧使所述摇臂有向内摆动的趋势，在所述框体内设置有手柄，所述手柄与所述摇臂之间通过拉簧连接，拉簧有使所述摇臂向外摆动的趋势，通过将手柄拨到不同的位置，使拉簧对摇臂产生大小不同的拉力，当拉簧施加给摇臂的力大于回位卡簧施加给摇臂的力时，限位开关为开启状态，当拉簧施加给摇臂的力小于回位卡簧施加给摇臂的力时，限位开关为关闭状态。

所述手动操纵杆包括第一操纵臂与第二操纵臂，所述第一操纵臂端部铰接于所述弹簧压紧器上，所述第二操纵臂的一端铰接在所述滑动主管上，另一端铰接在所述第一操纵臂的中部。

在所述连接杆的端部设置有孔深定位杆，调节所述孔深定位杆端部与所述电锤钻头端部的距离来调节打孔深度。

还设置有灰尘吸收系统，所述灰尘吸收系统包括设置于所述电锤端部的防尘罩、吸尘器以及连接所述防尘罩与所述吸尘器的波纹连接管。

所述调节架包括水平滑台、套接于所述水平滑台上的水平滑座、设置于所述水平滑座上的竖直立杆、套接于所述竖直立杆上的竖直滑座、设置于所述竖直滑座上的横向滑杆以及设置于所述横向滑杆上的横向滑座，在所述竖直立杆的表面沿其轴向设有竖直齿条，所述竖直滑座包括套接于所述竖直立杆上的上下滑套，在所述上下滑套上套接有旋转滑套，在所述上下滑套上设置有上下移动齿轮，所述上下移动齿轮与所述竖直齿条相啮合，在所述旋转滑套上设有水平的转角法兰，所述横向滑杆固定在所述转角法兰上，在所述横向滑杆表面沿其轴向设有横向齿条，在所述横向滑座上设置有横向移动齿轮，所述横向移动齿轮与所述横向齿条相啮合，在所述横向滑座上设置有角度调节座，在所述角度调节座上设有弧形孔，在所述横向滑座上铰接有角度定位杆，在所述角度定位杆上穿接有定位螺钉，所述定位螺钉同时穿过所述弧形孔，所述角度定位杆用于插接所述高度定位杆。

所述横向滑杆通过螺栓固定在所述转角法兰上，所述转角法兰端面设有弧形的长孔，允许横向滑杆绕其轴线旋转最大70°。

所述弧形孔为半圆弧形，允许所述自动钻杆绕其铰接轴旋转最大90°。

所述水平滑台为长方体形，所述水平滑台的底面为平面，且所述水平滑台的宽度大于其高度，在所述水平滑台上设置有手轮与丝杠螺母结构，用于调节所述水平滑座的位置。

本发明通过调节架调整电锤的位置与角度，使电锤能够在准确的位置打孔，自动钻杆通过拨动操纵臂使弹簧蓄力，弹簧释放弹力使电锤自动沿着自动钻杆轴向移动，同时通过延伸开关控制电锤开启，完成自动打孔。本发明配合可移动的作业平台使用，打孔时调整好电锤位置，使电锤距隧道内壁很小的距离，然后人工使弹簧蓄力推动电锤所在的滑动主管移动完成钻孔操作，钻孔完毕后退回电锤，更换钻孔位置时，调整调节架，使电锤对准下一个钻孔位置，并重复上述操作完成钻孔。

本发明还设置了灰尘收集系统，避免了施工现场扬尘的产生，减少环境的污染以及扬尘对工人健康的危害。

本发明减轻了操作人员的劳动强度，提高了施工效率与准确性，同时不会受到施工环境的影响，调节方便，且对操作人员的要求较低，便于广泛推广。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明自动钻杆的结构示意图。

图3、图4是图1的局部放大图。

图5是本发明限位开关关闭状态的示意图。

图6是本发明限位开关开启状态的示意图。

图7是本发明防尘罩的示意图。

图中：1、自动钻杆；2、电锤；3、水平滑台；4、水平滑座；5、竖直立杆；6、竖直滑座；7、横向滑杆；8、横向滑座；9、角度调节座；10、防尘罩；11、吸尘器；12、波纹连接管；1-1、高度定位杆；1-2、弹簧压紧器；1-3、弹簧；1-4、滑动主管；1-5、定位孔；1-6、上限位开关；1-7、下限位开关；1-8、手动操纵杆；1-9、连接杆；1-10、延伸开关；1-11、孔深定位杆；1-6-1、框体；1-6-2、摇臂销轴；1-6-3、摇臂；1-6-4、柱销；1-6-5、回位卡簧；1-6-6、手柄；1-6-7、拉簧；1-8-1、第一操纵臂；1-8-2、第二操纵臂；5-1、竖直齿条；6-1、上下滑套；6-2、旋转滑套；6-3、上下移动齿轮；6-4、转角法兰；7-1、横向齿条；8-1、横向移动齿轮；9-1、弧形孔；9-2、角度定位杆；9-3、定位螺钉；10-1、隔片；10-2、灰尘出口。

具体实施方式

如图1、图2所示，本发明包括调节架、设置在调节架上的自动钻杆1以及设置在自动钻杆1上的电锤2，通过调节调节架使自动钻杆1沿任意方向移动或转动。自动钻杆1包括与调节架相连接的高度定位杆1-1，在高度定位杆1-1上依次套接有弹簧1-3压紧器1-2、弹簧1-3以及滑动主管1-4，弹簧1-3一端与弹簧1-3压紧器1-2相连接，弹簧1-3的另一端与滑动主管1-4相连接，弹簧1-3压紧器1-2位于高度定位杆1-1上与调节架相连接的一端，在高度定位杆1-1上表面沿其轴向方向设有若干个定位孔1-5，在滑动主管1-4上设置有上限位开关1-6，在弹簧1-3压紧器1-2上设置有下限位开关1-7，上限位开关1-6与或下限位开关1-7插入至不同的定位孔1-5内用于定位，在弹簧1-3压紧器1-2与滑动主管1-4上设置有手动操纵杆1-8，拨动手动操纵杆1-8来压缩或回复弹簧1-3，在滑动主管1-4上端插接有连接杆1-9，电锤2固定在连接杆1-9的端部，在连接杆1-9或滑动主管1-4上设有与电锤2开关相连接的延伸开关1-10。

手动操纵杆1-8包括第一操纵臂1-8-1与第二操纵臂1-8-2，第一操纵臂1-8-1端部铰接于弹簧1-3压紧器1-2上，第二操纵臂1-8-2的一端铰接在滑动主管1-4上，另一端铰接在第一操纵臂1-8-1的中部。

在连接杆1-9的端部设置有孔深定位杆1-11，调节孔深定位杆1-11端部与电锤2钻头端部的距离来调节打孔深度。

如图5、图6所示，上限位开关1-6与下限位开关1-7结构相同，主要包括框体1-6-1，在框体1-6-1内设有摇臂1-6-3销轴1-6-2，在摇臂1-6-3销轴1-6-2上轴接有摇臂1-6-3，在摇臂1-6-3的端部内侧设有柱销1-6-4，在摇臂1-6-3销轴1-6-2上套接有回位卡簧1-6-5，回位卡簧1-6-5使摇臂1-6-3有向内摆动的趋势，在框体1-6-1内设置有手柄1-6-6，手柄1-6-6与摇臂1-6-3之间通过拉簧1-6-7连接，拉簧1-6-7有使摇臂1-6-3向外摆动的趋势，通过将手柄1-6-6拨到不同的位置，使拉簧1-6-7对摇臂1-6-3产生大小不同的拉力。手柄1-6-6轴接在框体1-6-1内靠近摇臂1-6-3柱销1-6-4的位置，当手柄1-6-6向下拨动，由于框体1-6-1的限制拉簧1-6-7与摇臂1-6-3的摆动方向夹角较小，沿摇臂1-6-3摆动方向的分力较大，该分力大于回位卡簧1-6-5施加给摇臂1-6-3的力，摇臂1-6-3向外摆动，这样摇臂1-6-3上的柱销1-6-4就不会插入到高度定位杆1-1上的定位孔1-5内，此时限位开关为开启状态；当手柄1-6-6向上拨动时，手柄1-6-6上端靠在框体1-6-1上，拉簧1-6-7与摇臂1-6-3的摆动方向夹角较大，为钝角，拉簧1-6-7沿摇臂1-6-3摆动方向的分力较小，且该分力小于回位卡簧1-6-5施加给摇臂1-6-3的力，使摇臂1-6-3向内摆动，这样当柱销1-6-4遇到高度定位杆1-1上的定位孔1-5时，柱销1-6-4就会插入到定位孔1-5内，此时限位开关为关闭状态。

在钻孔时，先将上限位开关1-6关闭、下限位开关1-7打开，拨动手动操纵杆1-8，使弹簧1-3变成压缩状态，然后关闭下限位开关1-7，电锤2对准打孔位置后打开电锤2并打开上限位开关1-6，在弹簧1-3的弹力作用下电锤2自动前进进行钻孔，操作人员在这个过程中只需监视电锤2是否偏移或出现其他故障即可，如当遇到钢筋混凝土缝隙时，装置会抖动的比较厉害，此时可以下拉手动操纵杆1-8，能够将钻头快速退出，然后重新进行定位。

收缩钻杆时，先关闭上限位开关1-6，打开下限位开关1-7，活动手动操纵杆1-8，在弹簧1-3的作用下手动操纵杆1-8自动收回，再打开上限位开关1-6，上提滑动主管1-41~2mm再松开，保证柱销1-6-4退出定位孔1-5，弹簧1-3压紧器1-2、弹簧1-3、滑动主管1-4以及连接杆1-9等都会自动下降到原位，在打侧向孔时，这一步需要手握滑动主管1-4用力使其回位。

如图1、图7所示，还设置有灰尘吸收系统，灰尘吸收系统包括设置于电锤2端部的防尘罩10、吸尘器11以及连接防尘罩10与吸尘器11的波纹连接管12。防尘罩10用于插接在电锤2的端部将钻头罩住，防尘罩10为两端开口的波纹管，在防尘罩10的侧壁上设有灰尘出口10-2，波纹连接管12的一端插接在灰尘出口10-2上，在防尘罩10的悬空端端口处设有凸出端口的隔片10-1，用于使防尘罩10的端口与打孔施工面之间留有间隙。隔片10-1共有四个，且四个隔片10-1绕防尘罩10的轴线均匀分布。隔片10-1为向防尘罩10内部弯折的片状结构。灰尘出口10-2为凸出于防尘罩10侧壁的连接口，且灰尘出口10-2设于远离隔片10-1的一端。在防尘罩10的初始状态时，钻头的端部位于防尘罩10内。

使用时将防尘罩10安装在电锤2的端部，将钻头罩住，然后使用波纹连接管12将防尘罩10与吸尘器11相连接，在开始打孔前先将吸尘器11打开并调节到合适的功率。在打孔过程中，防尘罩10的端部先接触到施工表面，随着电锤2的前进，防尘罩10开始被压缩变短，钻头开始接触施工面进行打孔，打孔产生的灰尘被吸尘器11产生的气流带走最终被吸尘器11所收集，由于防尘罩10端部设有隔片10-1，隔片10-1能够保证吸尘器11端部与施工表面之间留有供气体进入的空隙，从而能够产生顺畅的气流以保证产生的灰尘能够高效的被气流带走。

如图1、图2以及图3所示，调节架包括水平滑台3、套接于水平滑台3上的水平滑座4、设置于水平滑座4上的竖直立杆5、套接于竖直立杆5上的竖直滑座6、设置于竖直滑座6上的横向滑杆7以及设置于横向滑杆7上的横向滑座8。

在竖直立杆5的表面沿其轴向设有竖直齿条5-1，竖直滑座6包括套接于竖直立杆5上的上下滑套6-1，在上下滑套6-1上套接有旋转滑套6-2，旋转滑套6-2能够绕上下滑套6-1旋转，在上下滑套6-1上设置有上下移动齿轮6-3，上下移动齿轮6-3与竖直齿条5-1相啮合，通过转动上下移动齿轮6-3使竖直滑座6上下移动。在旋转滑套6-2上设有水平的转角法兰6-4，横向滑杆7固定在转角法兰6-4上，横向滑杆7通过螺栓固定在转角法兰6-4上，转角法兰6-4端面设有弧形的长孔，允许横向滑杆7绕其轴线旋转最大70°。

在横向滑杆7表面沿其轴向设有横向齿条7-1，在横向滑座8上设置有横向移动齿轮8-1，横向移动齿轮8-1与横向齿条7-1相啮合，通过旋转横向移动齿轮8-1调节横向滑座8的水平位置，在横向滑座8上设置有角度调节座9，在角度调节座9上设有弧形孔9-1，在横向滑座8上铰接有角度定位杆9-2，在角度定位杆9-2上穿接有定位螺钉9-3，定位螺钉9-3同时穿过弧形孔9-1，角度定位杆9-2用于插接高度定位杆1-1。弧形孔9-1为半圆弧形，允许自动钻杆1绕其铰接轴旋转最大90°。

水平滑台3为长方体形，水平滑台3的底面为平面，且水平滑台3的宽度大于其高度，在水平滑台3上设置有手轮与丝杠螺母结构，用于调节水平滑座4的位置。

本发明通过调节架调整电锤2的位置与角度，使电锤2能够在准确的位置打孔，自动钻杆1通过拨动操纵臂使弹簧1-3蓄力，弹簧1-3释放弹力使电锤2自动沿着自动钻杆1轴向移动，同时通过延伸开关1-10控制电锤2开启，完成自动打孔。本发明配合可移动的作业平台使用，将本发明放置在平台上，打孔时先调整好电锤2位置，使电锤2距隧道内壁很小的距离，然后人工使弹簧1-3蓄力推动电锤2所在的滑动主管1-4移动完成钻孔操作，钻孔完毕后退回电锤2，更换钻孔位置时，调整调节架，使电锤2对准下一个钻孔位置，并重复上述操作完成钻孔。

本发明还设置了灰尘收集系统，避免了施工现场扬尘的产生，减少环境的污染以及扬尘对工人健康的危害。本发明减轻了操作人员的劳动强度，提高了施工效率与准确性，同时不会受到施工环境的影响，调节方便，便于运输与组合，且对操作人员的要求较低，便于广泛推广。