一种可旋转钻臂举升机构制造技术

本申请公开了一种可旋转钻臂举升机构，包括钻臂和举升臂，所述钻臂转动安装在所述举升臂的一端，举升臂的另一端铰接在工程机械底盘上，所述举升臂包括设置在举升臂两端分别用于连接所述钻臂和工程机械底盘的第一臂座和第二臂座，分别与所述第一臂座和第二臂座铰接的第一举升臂和第二举升臂，所述第一举升臂与第二举升臂滑动连接，以及驱动所述第一举升臂与第二举升臂相互滑动伸缩和/或升降的液压举升单元，本申请通过采用由冲击液压泵、臂本体和底座滑动连接组成的三段式结构，相较于现有不变结构而言，具有更大的作业范围；在相同作业范围前提下，具有更加紧凑的结构尺寸，更能适应小尺寸的廊道施工。应小尺寸的廊道施工。应小尺寸的廊道施工。

【技术实现步骤摘要】
一种可旋转钻臂举升机构


[0001]本技术涉及工程机械
，尤其涉及用于矿山廊道，隧道强化钻孔的器械，具体涉及一种可旋转钻臂举升机构。

技术介绍

[0002]在对矿山廊道、隧道等加强作业时必不可少的会在廊道、隧道内向外钻若干放射性的深孔，用于后续灌浆用，使得水泥浆液通过预先钻好的孔浸入矿山岩石缝隙、土壤、空穴中，使得位于廊道、隧道的周围几十米范围内都布满凝固的混凝土，从而起到廊道、隧道强化作用，避免发生坍塌等。
[0003]现有的廊道、隧道的规格因用途不同而具有各种不同的孔径，或大或小，针对孔径较大的隧道而言，一般现有的钻机均可进行施工，由于隧道孔径大，开敞性好，现有的大型钻机能够在隧道内自由的旋转以调整方向。但针对小尺寸，小孔径的廊道而言，尤其是诸如水坝内设置的廊道，宽度通常只有3米左右，且内部安装有线束等，而廊道的高度可能明显高于3米，这使得现有的钻机就无法进入施工，即使选取最小尺寸的钻机能够进入到廊道中，但对于顶部的举升钻孔施工则难以实现，无法将钻臂紧贴廊道顶部进行施工，只能将钻杆伸出进行钻孔，而这种施工方式会明显破坏廊道顶部结构，甚至进钻困难。
[0004]具体地，公开号为CN110905407A的中国专利技术专利申请提供了一种廊道施工钻机，与本申请属同一
，类似装置，其支撑钻桅组件的起升臂为固定结构，采用常规的上下两个油缸进行控制，以达到举升臂的灵活升降作用，但其起升臂的空间占用是不可更改的，这种结构在狭窄空间中钻孔作业最大的弊端就是难以转动，极易与廊道内壁或者安装在廊道内的管线设备发生碰撞，难以达到理想的目标钻位和钻点，同时钻桅组件的主体结构不能进行有效收缩，在进行竖直底部、竖直顶部、水平左右进行钻孔时，基于廊道空间和开敞性的限制，其钻桅组件难以满足施工需求。
[0005]为此，申请人总结现有钻机的不足，并结合实际项目应用的实际进行了针对性的研发，使得钻臂、举升机构都能够达到收缩的作用，同时满足全方位的转动，并保持结构在工作时保证稳定性，从而获得本申请所述的一种可旋转钻臂举升机构。

技术实现思路

[0006]为了解决
技术介绍
中提及的现有钻机针对小尺寸廊道钻孔施工时难以满足各个角度的钻孔问题，本申请提供一种可旋转钻臂举升机构，本申请采用全新的结构设计，将钻臂、举升臂的结构进行了改进，摒弃了传统的单一结构设计，而采用全新的多段式自助设计，这使得钻臂、举升臂在满行程状态下，能够达到现有技术中体积约为本申请体积两倍的有效作业范围，而当本申请处于极限收缩状态时，能够大幅缩小自身的空间占用，这使得在进行小孔径廊道钻孔作业时，能够通过改变自身状态而实现不同角度的钻孔作业，克服现有钻机在狭小空间内无法自由转臂导致钻孔存在盲区的问题。
[0007]为了达到上述目的，本申请所采用的技术方案为：
[0008]一种可旋转钻臂举升机构，包括用于安装钻杆的钻臂和用于支撑所述钻臂的举升臂，所述钻臂转动安装在所述举升臂的一端，举升臂的另一端铰接在工程机械底盘上，所述举升臂包括设置在举升臂两端分别用于连接所述钻臂和工程机械底盘的第一臂座和第二臂座，分别与所述第一臂座和第二臂座铰接的第一举升臂和第二举升臂，所述第一举升臂与第二举升臂滑动连接，以及驱动所述第一举升臂与第二举升臂相互滑动伸缩和/或升降的液压举升单元，以及对称设置在第二臂座两侧与所述工程机械底盘铰接用于驱动所述举升臂摆动的第六油缸。
[0009]优选地，所述液压举升单元包括两端分别铰接于所述第一臂座和第一举升臂的第三油缸，两端分别铰接于第一举升臂和第二举升臂并与所述第二举升臂平行安装的第四油缸，以及两端分别铰接于第二举升臂和第二臂座的第五油缸。
[0010]为了更好的实现对钻臂的控制，以调整钻臂的姿态，优选地，所述第一臂座与第三油缸之间还设置有弯臂，所述弯臂包括相互铰接的第一弧形臂和第二弧形臂，所述第一弧形臂的两端分别与第一臂座和第三油缸一端铰接，所述第二弧形臂的两端分别与所述第三油缸和第一举升臂铰接使第三油缸通过伸缩驱动所述第一臂座以第一臂座与第一举升臂的铰接轴为轴心进行俯仰偏转。
[0011]为了实现大角转动，以尽可能的缩小，甚至消除钻孔盲区，优选地，所述钻臂与所述第一臂座之间通过转盘连接，所述转盘与所述第一驱动机构驱动连接。通过第一驱动机构驱动转盘转动，从而带动整个钻臂旋转，从而使得将钻杆能够按照预设的角度和位置进行钻孔。第一驱动机构可以采用液压油缸配合齿条与齿盘配合实现，也可以采用常规的涡轮蜗杆结构实现。
[0012]为了进一步的提升钻臂转动角度的精准可控，优选地，所述转盘圆周侧壁具有轮齿，所述第一驱动机构具有与所述轮齿匹配的蜗杆或者丝杆。或者第一驱动机构采用液压油缸组件与齿条连接配合，通过液压油缸的往复直线运动推动齿条与转盘啮合，从而驱动转盘转动。采用本方案时，所述第一驱动机构的安装方向应当与钻臂保持一致，以避免产生不必要的空间占用，尽可能的缩小整个举升机构的体积，提升结构件之间的紧凑性。
[0013]为了保证钻杆在钻孔过程中，始终按照预设的角度进行进钻，避免钻杆摆动、晃动导致打孔，破坏廊道内壁等问题，优选地，所述钻臂包括与所述举升臂连接的底座，滑动设置在底座上的臂本体，所述底座与臂本体之间通过第二油缸驱动连接，滑动设置在臂本体上用于驱动钻杆转动和进钻的钻孔机构，以及用于稳定钻杆的夹持机构。
[0014]为了能够实现便捷钻孔，优选地，所述钻孔机构包括滑动设置在臂本体上的滑座，所述滑座上固定安装有用于驱动钻杆转动的冲击液压泵，所述臂本体内还安装有用于驱动所述冲击液压泵进钻/退钻的第二驱动机构。第二驱动机构是用于驱动所述冲击液压泵沿臂本体的方向往复移动，实现进钻/退钻动作；由于钻杆安装在冲击液压泵上，因此，冲击液压泵的移动速度将与钻杆进钻/退钻的速度一致。所述第二驱动机构同样可以采用液压油缸的方式实现，但该方式并非最优方式，因此冲击液压泵的形成在实际使用时应当足够大，那么如果采用液压油缸方式推进或者回退，则液压油缸的自身长度将会较大，加上臂本体的自身长度，使得整个钻臂外尺寸就明显增大，这一设置将与本申请可收缩，能够同时满足较大和较小的廊道施工的设计初衷。为了更好的进行优化，具体地，所述第二驱动机构包括安装在靠近钻杆一端的导轮，安装在臂本体上位于导轮相对端的链轮驱动器，以及驱动连
接所述链轮驱动器和导轮并固定连接所述滑座的链条。采用链轮链条的驱动方式的优点在于可以根据臂本体的实际尺寸进行安装，从而冲击液压泵能够将整个臂本体作为往复移动的轨道，形成足够大；且链轮驱动器、链条和导轮能够安装在臂本体内部，无需占用更多的外部空间，从而进一步提高了本申请结构的紧凑性。另一方面，链条传动不会出现诸如皮带传动产生的韧性延展，使得驱动控制更加刚性。
[0015]为了在满足钻杆稳定进钻，避免钻杆晃动的前提下，进一步的提升钻杆拆装的便捷性，优选地，所述夹持机构安装在所述臂本体靠近钻杆一端，包括支撑骨架，沿钻杆的方向并列安装在所述支撑骨架上的第一夹持单元和第二夹持单元，所述第一夹持单元通过转盘结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可旋转钻臂举升机构，包括用于安装钻杆（3）的钻臂（100）和用于支撑所述钻臂（100）的举升臂（200），其特征在于：所述钻臂（100）转动安装在所述举升臂（200）的一端，举升臂（200）的另一端铰接在工程机械底盘（300）上，所述举升臂（200）包括设置在举升臂（200）两端分别用于连接所述钻臂（100）和工程机械底盘（300）的第一臂座（11）和第二臂座（18），分别与所述第一臂座（11）和第二臂座（18）铰接的第一举升臂（13）和第二举升臂（15），所述第一举升臂（13）与第二举升臂（15）滑动连接，以及驱动所述第一举升臂（13）与第二举升臂（15）相互滑动伸缩和/或升降的液压举升单元，以及对称设置在第二臂座（18）两侧与所述工程机械底盘（300）铰接用于驱动所述举升臂（200）摆动的第六油缸（19）。2.根据权利要求1所述的一种可旋转钻臂举升机构，其特征在于：所述液压举升单元包括两端分别铰接于所述第一臂座（11）和第一举升臂（13）的第三油缸（14），两端分别铰接于第一举升臂（13）和第二举升臂（15）并与所述第二举升臂（15）平行安装的第四油缸（16），以及两端分别铰接于第二举升臂（15）和第二臂座（18）的第五油缸（17）。3.根据权利要求2所述的一种可旋转钻臂举升机构，其特征在于：所述第一臂座（11）与第三油缸（14）之间还设置有弯臂（12），所述弯臂（12）包括相互铰接的第一弧形臂和第二弧形臂，所述第一弧形臂的两端分别与第一臂座（11）和第三油缸（14）一端铰接，所述第二弧形臂的两端分别与所述第三油缸（14）和第一举升臂（13）铰接使第三油缸（14）通过伸缩驱动所述第一臂座（11）以第一臂座（11）与第一举升臂（13）的铰接轴为轴心进行俯仰偏转。4.根据权利要求3所述的一种可旋转钻臂举升机构，其特征在于：所述钻臂（100）与所述第一臂座（11）之间通过转盘（10）连接，所述转盘（10）与第一驱动机构（9）驱动连接。5.根据权利要求4所述的一种可旋转钻臂举升机构，其特征在于：所述转盘（10）圆周侧壁具有轮齿，所述第一驱动机构（9）具有与所述轮齿匹配的蜗杆或者丝杆。6.根据权利要求1

【专利技术属性】
技术研发人员：孙仲彬，张裕文，孙继尧，杨振中，杜晓麟，杨雨，翟鹏，胡敏，刘半柱，朱林，刘佳钰，杨建平，
申请(专利权)人：中国水电基础局有限公司，
类型：新型
国别省市：