多自由度浮动铰接机构的制作方法

本实用新型涉及一种铰接机构，尤其涉及一种多自由度浮动铰接机构。

背景技术：

目前国内传统天井钻机多采用分体式结构(即将天井钻机分为工作主机和动力系统两部分)，钻机无独立行走能力，在地面多通过灌笼或地下装载机将工作主机和动力系统分别运输到井下施工中段，然后通过预先铺设好的轨道，借助外力牵引才能将其运输到指定施工工位。传统天井钻机的这种结构特点，使其需要投入大量的人力和时间在设备的转场运输过程中，为现场施工带来诸多不便。为解决天井钻机行走问题，目前国内已有的方法是将天井钻机的工作主机和动力单元集成安装在移动底盘上，该技术虽然有效解决了天井钻机的行走问题，但这种结构形式的天井钻机整机尺寸相对较大，转弯半径大，对井下巷道要求较高，难以适应国内中、小型矿山巷道的行走要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种能够减小铰接自行式天井钻机转弯半径、提高地面通过性的多自由度浮动铰接机构。

本实用新型提供的这种多自由度浮动铰接机构，它包括铰接轴，铰接轴外设有呈上下布置的第一连接件和第二连接件，两连接件之间设有隔板，第一连接件的底部连接有浮动铰接套，铰接轴的一端穿过浮动铰接套伸至第一连接件内，另一端穿过隔板伸至第二连接件内，隔板与第二连接件之间设有弹性构件。

作为优选，在所述铰接轴包括大径段和小径段，大径段的外端设有限位轴肩，小径段的外端设有螺纹头，螺纹头外设有限位板和锁紧螺母。

为了提高连接的可靠性，在所述螺纹头的外端设有止退销。

作为实现上下摆动的优选方案，使所述第一连接件为圆柱套，其套壁的底端水平内收，内收段上设有螺纹孔。

作为配套方案，使所述浮动铰接套为圆柱型套，其底端为球型浮动头，浮动头的根部外延，外延段上设有沉头孔；浮动铰接套和第一连接件通过穿过沉头孔和螺纹孔的螺栓紧固。

作为优选，使所述弹性构件为碟簧。

本实用新型在使用时，将第一连接件和第二连接件分别与铰接件相连，连接完成后，两铰接件能够在水平方向绕铰接轴旋转，在竖直方向由于浮动铰接套和弹性构件的设置能够上下偏摆，从而使各铰接件之间具有多自由度，能够适用于各种不同的工况。

将本机构用作天井钻机前车架与后车架的连接件后，使前车架与后车架既能绕中心轴水平转动又能绕中心轴上下偏摆，既减小了钻机行走时的转弯半径，又提高了钻机的地面通过性，使其更好地适应井下巷道狭窄、路面不平的恶劣环境。

附图说明

图1为本实用新型一个优选实施例的剖视示意图。

图2为本优选实施例用于天井钻机时的使用状态示意图。

图示序号：

01—前车架；02—后车架；

1—铰接轴，11—大径段，12—小径段；

2—第一连接件；

3—浮动铰接套，31—球形浮动头，32—外延段；

4—隔板；5—第二连接件；

6—碟簧；7—限位板；

8—锁紧螺母；9—止退销。

具体实施方式

如图1所示，本实施例提供的这种多自由度浮动铰接机构包括铰接轴1、第一连接件2、浮动铰接套3、隔板4、第二连接件4、碟簧4、和隔板6。

其中铰接轴1包括大径段11和小径段12，大径段的外端设有限位轴肩，小径段的外端设有螺纹头，螺纹头外设有限位板7、锁紧螺母8和止退销9；铰接轴1的小径段伸至第一连接件2内。

第一连接件2为圆柱套，其套壁的底端水平内收，内收段上设有用于连接浮动铰接套3的螺纹孔。

浮动铰接套3为圆柱型套，其底端为球型浮动头31，浮动头的根部外延，外延段32上设有沉头孔，浮动铰接套和第一架连接件通过穿过沉头孔和螺纹孔的螺栓紧固，浮动铰接套的球型浮动头与套于铰接轴外的隔板4接触；铰接轴1的大径段穿过隔板4伸至第二连接件5内。

第二连接件5上设有装配孔，装配孔的孔径匹配于铰接轴1外端限位轴肩的外径，在第二连接件与隔板之间设有碟簧6作为弹性构件。

本实施例用于天井钻机中时，将第一连接件用作后车架连接件、与后车架相连，将第二连接件用作前车架连接件、与前车架相连。装配时将铰接轴以其大径段装配于前车架连接件内，小径段从前车架连接件中伸出穿过碟簧、隔板、浮动铰接套，伸至后车架连接件内，再装配好限位板、锁紧螺母和止退销，实现前车架与后车架的铰接。由于碟簧和浮动铰接套的设置使前车架与后车架能够在水平方向相对转动的同时，还能在竖直方向上有一定的相对摆动，既减小了钻机行走时的转弯半径，又提高钻机的地面通过性，使其更好地适应井下巷道狭窄、路面不平的恶劣环境。