一种防尘钻臂的制作方法

本技术涉及工程机械，尤其涉及用于矿山隧道/廊道作业的钻机，具体而言是一种防尘钻臂，用于安装在钻机上对隧道/廊道进行钻孔。

背景技术：

1、在矿山作业中，时常会需要在廊道或者隧道中进行钻孔施工，主要是对廊道或者隧道内壁沿径向钻大量向外的放射性孔，以便于对孔内进行灌浆操作，使得对山体进行固化，加强山体的结构强度，避免发生廊道或者隧道坍塌的事故。

2、钻机属于现有技术，市面上存在各种各样的廊道钻机，但由于廊道的孔径大小，以及廊道的弯曲程度是根据实际项目和地形决定的，而钻机是不可更改的工程机械，因此在现实中钻机在实际应用时面临的主要问题是钻臂存在应用局限，主要包括以下几个方面：第一种是钻臂扬尘大，短时间施工后将导致视线完全遮挡，无法继续施工；第二种是钻臂因为尺寸过大对于小直径廊道而言，无法实现360°无死角开钻；第三种是小尺寸钻臂灵活度高，解决了钻孔死角的问题，但由于举升范围有限，在进行顶部开孔时会导致钻杆伸出量过长，从而产生明显振动而导致开孔歪斜，孔径偏大，甚至廊道顶部垮塌等问题。

3、然而，主要承担钻孔任务的是安装在工程机械上的钻臂，为了进一步的解决上述问题，需要一种在满足全方位钻孔的前提下，还能够更好的满足不同孔径廊道的钻孔应用需求的钻臂。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中基于廊道孔径限制以及钻孔扬尘导致钻机钻孔受限的问题，本技术提供一种防尘钻臂，通过实时收集钻孔扬尘和泥浆进行及时导流，使得无论进行干钻还是水钻都能够进行有效收集，避免扬尘或者溢浆影响后续继续进钻的问题。

2、为了达到上述目的，本技术采用的技术方案具体为：

3、一种防尘钻臂，包括作为钻臂主体的臂本体，所述臂本体上滑动设置有用于驱动钻杆冲击旋转的液压冲击泵，所述臂本体靠近钻杆一端固定安装有用于夹持钻套的夹持机构，所述钻套与钻杆同轴安装且套设在钻杆外圆周上，所述臂本体底部还滑动连接有用于支撑所述臂本体的臂座；所述臂本体靠近夹持机构一端还安装有至少一根用于连接防尘罩的伸缩支撑杆。

4、工作及结构原理：

5、在进行钻孔时，首先，将液压冲击泵调整到远离防尘罩的一端，同时将臂本体的中部与臂座的中部对准，使得当前整个防尘钻臂的长度是最小长度。其次，通过安装防尘钻臂的工程机械将防尘钻臂摆放至指定位置，然后将伸缩支撑杆拉出，使防尘罩紧密贴合到目标钻孔位置并将伸缩支撑杆固定，从而始终保持防尘罩的紧贴状态，避免扬程或者溢浆。

6、最后，将钻套进行位置调整，使得钻套的端头刚好进入防尘罩为宜，使得钻套与廊道/隧道内壁之间存在间隙，以便于排渣或者溢浆排除。调整好钻套的位置以后，通过夹持机构将钻套加紧，使得钻杆始终只能在钻套中转动。接下来开启液压冲击泵驱动钻杆转动开始进钻，钻孔过程中的更换钻杆、取出钻杆的操作与现有技术相同，在此不做赘述。由于本技术方案中所述防尘钻臂采用三段滑动结构，使得整个长度将以自身长度最长的臂本体为限，使得在满足钻臂应用范围广的前提下又能尽可能的缩短钻臂的实际长度，减小钻臂不必要的空间占用，从而使得克服现有钻臂尺寸较大不能进行小孔径廊道的钻孔问题。

7、为了方便液压冲击泵能够在臂本体上全行程往复滑动，优选地，所述液压冲击泵底部安装有滑座，所述滑座与臂本体滑动连接，将所述臂本体上还安装有用于驱动连接所述滑座以驱动滑座带动液压冲击泵沿臂本体往复直线滑动的第一驱动机构。

8、进一步优选地，所述第一驱动机构包括固定安装在臂本体上的驱动源，以及用于驱动连接所述驱动源和驱动滑座的链轮链条机构或者丝杆套管机构。值得说明的是，理论上满足本案第一驱动机构的结构在现有技术中并不局限于上述方案，但是经过本技术人在试验机实验过程中发现，采用皮带和皮带轮组合容易出现打滑，皮带随着使用时间的持续导致皮带变长而钻孔不稳定的问题；故而，在实际应用中，所述第一驱动机构应当以刚性驱动连接为宜。

9、为了避免在频繁换孔过程中因防尘罩的位置调整导致准备/调整时间过长的问题，优选地，所述臂本体上还安装有第二驱动机构，所述第二驱动机构驱动连接有所述伸缩支撑杆以驱动所述防尘罩沿钻杆轴向往复运动。当完成一个钻孔工作进行退钻后，可以通过第二驱动机构调整防尘罩的位置进行下一个孔的进钻工作。

10、为了便于钻孔过程中产生的固体和液体废弃物的收集，进行统一归置，优选地，所述防尘罩由软质材料制成的一体结构，防尘罩中部设置有用于容纳所述钻套的套管，所述防尘罩的侧壁还设置有用于连回收管路的排渣口。

11、为了提高整个钻臂在进行钻孔过程中的稳定性，优选地，所述臂本体靠近夹持机构的一端端头上固定安装有支撑锥杆。钻臂是安装在工程机械上，一般通过多个液压油缸控制的举升臂进行支撑，当钻臂需要钻孔操作时，其靠近钻杆一端是完全悬空的，这一结构在进行钻孔时，尤其是进行大应力进钻时，钻臂会承受较大的反向应力，从而使得钻臂的稳定性不够高，会发生晃动。在钻臂端头加装支撑锥杆的作用是能够将钻臂紧紧的抵靠在被钻的廊道或者隧道壁上，消除钻臂悬空导致的晃动，从而提高钻臂的稳定性。

12、为了兼顾钻杆在安装、拆卸时的便捷性，同时又能够提升钻杆钻孔时的稳定性，优选地，所述夹持机构包括至少两个相对安装且同步相向运动的用于加紧/松开所述套管的液压单元。

13、为了进一步提升安装和拆卸钻杆的便捷性，优先地，所述夹持机构包括两对所述液压单元，第一对所述液压单元与所述臂本体固定连接，第二对液压单元与所述臂本体转动连接且还铰接有安装在臂本体上用于驱动所述第二对液压单元偏转的第二油缸。钻杆在进行安装和拆卸时，需要对相邻两根钻杆进行顺时针或者逆时针的旋拧，以达到紧固或者松脱的目的，第二油缸与第二对液压单元铰接使得当控制第二油缸伸缩时能够使得第二对液压单元发生偏转，而第一对液压单元不能发生偏转，紧紧夹住另一根钻杆，这使得能够对相邻两根螺纹连接的钻杆进行拆装，相比现有采用人工进行拆装而言，更加省时省力。

14、为了保证臂本体和臂座之间伸缩的顺畅性和静止的稳定性，优选地，所述臂本体和臂座之间还设置有用于驱动臂本体往复移动的第一油缸。

15、为了便于钻臂能够与不同型号的工程机械进行连接安装，优选地，所述臂座底部通过转盘连接有用于连接工程机械的铰接座。

16、有益效果：

17、1.本实用新型在钻臂靠近钻杆一端安装有可进行伸缩的防尘罩能够有效的将钻孔过程中产生的固体或者液体杂物进行收集，避免扬尘、溢浆等影响后续钻孔的问题发生。

18、2.本实用新型通过采用三段滑动连接组成钻臂能够实现钻臂有效长度的伸缩，满足不同孔径的廊道/隧道的钻孔需求，受廊道空间限制更小。

19、3.本实用新型通过采用两个液压单元组成的夹持机构不仅能够实现常规的钻套、钻杆的稳固工作，还能够实现钻杆的安装和拆卸，免除了人工手持工具进行拆装的繁琐流程。

20、4.本实用新型在臂本体上设置用于抵靠廊道/隧道本体的支撑锥杆，使得钻臂的自由端能够与廊道/隧道壁之间形成有效的抵靠，避免钻臂悬空导致的钻臂晃动影响钻孔质量的问题发生。