本申请公开了一种便于施工的凿岩钻孔设备及其施工工艺，涉及钻孔设备领域，其设备包括机架、钻机本体、钻架和钻具，所述机架上安装有行走履带、液压动力系统和钻臂，所述钻臂下端水平转动并铰接于机架上、上端铰接有用于供钻架和钻具安装的安装座，所述钻臂上、下两端的铰接轴线相互平行且上述铰接轴线均与钻臂相垂直；所述钻架绕安装轴远离钻臂的一侧表面的轴线转动安装于安装座上，所述安装座与钻架之间还设有用于驱使钻架转动并对钻架的转动进行锁止的转动锁止机构。本申请设备能够较为方便地在既定工位实现钻孔位置的微调，并在一个工位钻多个孔，减少一孔一移的钻孔间隙，提高施工效率。高施工效率。高施工效率。
【技术实现步骤摘要】
一种便于施工的凿岩钻孔设备及其施工工艺
[0001]本申请涉及钻孔设备领域，尤其是涉及一种便于施工的凿岩钻孔设备及其施工工艺。
技术介绍
[0002]目前，常见的凿岩钻孔设备主要为潜孔钻和凿岩机。其中，与凿岩机相比，潜孔钻因其具有钻孔深、钻孔直径大、钻孔效率高、适应范围广等特点，其通用性高于凿岩机，且是当前较为通用的大型凿岩钻孔设备。
[0003]现有的潜孔钻多为简易履带式结构，其一般包括机架、钻机本体、钻架和钻具，机架上安装有行走履带、液压系统、供气系统、油缸动力系统和钻臂（以下将“液压系统、供气系统、油缸动力系统”统称为液压动力系统），钻臂用于连接机架和钻架，液压系统、供气系统和钻臂相配合，用于调节钻架的前后方向；钻机本体包括驾驶室以及设于驾驶室内的潜孔钻中央集成控制系统，钻机本体控制液压动力系统驱使钻机本体以及钻臂带动钻架绕机架进行水平周向转动；钻具安装于钻架上，钻具包括主钻杆、钻头和冲击器，冲击器内设有冲击锤，钻机本体、机架通过行走履带移动至工作位置后，操作人员通过将钻架固定至地面上进行定位，再利用主钻杆带动钻头和冲击器对准待钻孔位置、进行冲击钻孔。
[0004]针对上述中的相关技术，为保持钻孔过程中钻头和冲击器等部件相对于待钻孔位置的相对稳定、防止钻头和冲击器在钻孔过程中发生位置的大幅偏移，相关技术中的潜孔钻的钻架与钻臂之间一般通过铰接的方式进行连接，且钻架与钻臂之间采用液压缸/气缸等直线驱动件进行固定，在钻机移动至工作位置且钻机本体、机架以及行走履带的位置保持不变时，钻臂大多仅能进行前后、上下摆动，相应地，钻架也仅能沿钻臂的前后摆动相对于钻机本体以及机架进行前后、上下摆动；当操作人员需要对钻头以及冲击器的钻孔位置进行角度调整时，操作人员需要控制机架、钻机本体以及钻臂进行转动，操作较为不易，且控制难度较大，易影响施工效率。
技术实现思路
[0005]为了改善相关技术中的潜孔钻的钻头以及冲击器在钻机移动至工作位置后，潜孔钻的钻孔位置角度调整较为不易且控制难度较大的问题，本申请提供一种便于施工的凿岩钻孔设备及其施工工艺。
[0006]本申请提供的一种便于施工的凿岩钻孔设备，采用如下的技术方案：一种便于施工的凿岩钻孔设备，包括机架、钻机本体、钻架和钻具，所述机架上安装有行走履带、液压动力系统和钻臂，所述机架上方水平转动安装有用于供钻机本体和钻臂安装的基座；所述钻臂下端铰接于基座上、上端铰接有用于供钻架和钻具安装的安装座，所述钻臂上、下两端的铰接轴线相互平行且上述铰接轴线均与钻臂相垂直，所述液压动力系统控制钻臂相对于基座、安装座相对于钻臂绕对应铰接轴进行转动；所述安装座远离钻臂的一侧呈圆盘状，所述钻架转动安装于安装座远离钻臂的一侧且其转动轴线与安装座圆
盘共轴线，所述安装座与钻架之间还设有用于驱动钻架相对于安装座进行转动并对钻架的转动进行锁止的转动锁止机构。
[0007]通过采用上述技术方案，本申请中的凿岩钻孔设备能够通过行走履带和液压动力系统首先初步移动至邻近钻孔的工作位置，使机架和钻机本体与待钻孔位置之间的距离适配钻臂的实际长度以及摆动范围；而后操作人员能够在钻机本体的驾驶室内采用潜孔钻中央集成控制系统控制钻臂进行前后摆动，带动钻架和钻具移动至待钻孔位置上方，并相应地利用转动锁止机构驱使钻架相对于安装座（即钻臂）进行转动，对凿岩钻孔设备的预钻孔位置进行角度调整，使预钻孔位置对准待钻孔位置，操作人员对钻架和钻具的位置调整以及角度调整较为方便；且本申请中的凿岩钻孔设备相比于传统的潜孔钻，具有更大的旋转半径，钻架与钻臂之间的角度调整幅度也相对于钻臂更小，控制起来更为方便；在存在多个相邻的待钻孔位置时，操作人员无需移动钻机本体和机架所在工位、也无需调整摆臂的转动幅度，在一处工位即可钻多个孔，不需要一孔一移，从而有效地减少了钻孔间隙，有利于降低控制难度、提高施工效率。
[0008]可选的，所述钻具包括主钻杆、钻头和冲击器，所述主钻杆与钻架相平行并安装于钻架上侧，所述钻架下侧中部凸出固定连接有万向节；所述安装座远离钻臂的一侧中部一体凸出设有安装轴，所述转动锁止机构包括相啮合的主动蜗轮和蜗杆以及用于驱使蜗杆转动的驱动部件，所述主动蜗轮不滑脱式地同轴套设并转动连接于安装轴上，所述蜗杆转动安装于固定座上，所述万向节同轴套设并固定安装于主动蜗轮上。
[0009]通过采用上述技术方案，钻架和钻具通过万向节固定于主动蜗轮上，并通过主动蜗轮不滑脱式地转动安装于钻臂端部安装座的安装轴上；采用驱动部件驱使蜗杆转动，能够驱使主动蜗轮绕安装轴进行稳定传动，从而驱使钻架和钻具相对于钻臂进行转动，较为平稳且方便地实现钻架和钻具在钻臂上的角度调整；且由于蜗轮蜗杆传动具有自锁性、蜗杆轴向力也较大，在钻架和钻具转动至预钻孔位置与待钻孔位置相重合时，停止转动蜗杆，主动蜗轮即不再转动，钻架和钻具也相应地停止转动，从而有利于钻架和钻具进行稳定钻孔、减小钻孔过程中钻架和钻具实际钻孔位置和待钻孔位置的偏移，并在钻孔工作过程中起到有效安全保护。
[0010]可选的，所述主动蜗轮内侧还同轴滑动连接有从动蜗轮，所述安装座上固定安装有用于驱使从动蜗轮沿平行于其轴线的方向在主动蜗轮上往复滑动的直线驱动件，所述从动蜗轮与蜗杆活动啮合。
[0011]通过采用上述技术方案，主动蜗轮和蜗杆对钻架在钻臂上的转动控制起到主要驱动作用；在操作人员利用蜗杆和主动蜗轮驱使钻架在钻臂上进行转动的过程中，利用直线驱动件驱使从动蜗轮直线靠近蜗杆并使从动蜗轮与蜗杆相啮合，能够使从动蜗轮与主动蜗轮相配合，起到与蜗杆的双重多齿啮合传动，使得蜗杆与蜗轮之间的传动更为平稳，并有效增强主动蜗轮的承载能力，从而增强钻架在钻臂上转动时以及钻架相对于钻臂锁止时二者之间的稳定性，实现钻架在钻臂上的稳定、便捷角度调整以及稳定钻孔。
[0012]可选的，所述主动蜗轮和从动蜗轮均包括环体和沿环体周向方向绕设于环体一侧的多根柱体，所述主动蜗轮和从动蜗轮上的相邻两根柱体与主动蜗轮和从动蜗轮轴线构成的夹角均一致，且所述柱体活动插接并啮合于蜗杆的螺纹槽上。
[0013]通过采用上述技术方案，多根柱体和环体之间使主动蜗轮为与传统的蜗轮所不同
的异形蜗轮，操作人员能够根据实际施工规范/施工经验时相邻两孔之间的最小间距对主动蜗轮进行定制，使主动蜗轮/从动蜗轮上相邻两根柱体与主动蜗轮/从动蜗轮轴线构成的夹角在蜗杆转动一定圈数或一定角度时更为精准、有效地适应相邻两孔之间的最小间距，从而便于操作人员更为方便地通过对蜗杆的转动圈数/转动角度的控制来控制钻架的转动，使钻具的预钻孔位置更为准确、方便地与实际待钻孔位置进行重合。
[0014]可选的，所述从动蜗轮内侧不滑脱式地同轴转动连接有转动环，所述直线驱动件两端分别垂直并固定连接于安装座和转动环上，所述转动环沿安装轴轴向滑动连接于安装轴上。
[0015]通过采用上述技术方案，转动环的存在使得从动蜗轮能够始终绕安装轴轴线进行周向转动，利用直线驱动件拉动转动环朝向安装座靠近，能够较为方便且稳定地拉动从动蜗轮本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种便于施工的凿岩钻孔设备，包括机架（1）、钻机本体（2）、钻架（3）和钻具（4），所述机架（1）上安装有行走履带（11）、液压动力系统和钻臂（13），其特征在于：所述机架（1）上方水平转动安装有用于供钻机本体（2）和钻臂（13）安装的基座（12）；所述钻臂（13）下端铰接于基座（12）上、上端铰接有用于供钻架（3）和钻具（4）安装的安装座（14），所述钻臂（13）上、下两端的铰接轴线相互平行且上述铰接轴线均与钻臂（13）相垂直，所述液压动力系统控制钻臂（13）相对于基座（12）、安装座（14）相对于钻臂（13）绕对应铰接轴进行转动；所述安装座（14）远离钻臂（13）的一侧呈圆盘状，所述钻架（3）转动安装于安装座（14）远离钻臂（13）的一侧且其转动轴线与安装座（14）圆盘共轴线，所述安装座（14）与钻架（3）之间还设有用于驱动钻架（3）相对于安装座（14）进行转动并对钻架（3）的转动进行锁止的转动锁止机构（5）。2.根据权利要求1所述的一种便于施工的凿岩钻孔设备，其特征在于：所述钻具（4）包括主钻杆（41）、钻头和冲击器，所述主钻杆（41）与钻架（3）相平行并安装于钻架（3）上侧，所述钻架（3）下侧中部凸出固定连接有万向节（31）；所述安装座（14）远离钻臂（13）的一侧中部一体凸出设有安装轴（15），所述转动锁止机构（5）包括相啮合的主动蜗轮（51）和蜗杆（52）以及用于驱使蜗杆（52）转动的驱动部件（53），所述主动蜗轮（51）不滑脱式地同轴套设并转动连接于安装轴（15）上，所述蜗杆（52）转动安装于安装座（14）上，所述万向节（31）同轴套设并固定安装于主动蜗轮（51）上。3.根据权利要求2所述的一种便于施工的凿岩钻孔设备，其特征在于：所述主动蜗轮（51）内侧还同轴滑动连接有从动蜗轮（54），所述安装座（14）上固定安装有用于驱使从动蜗轮（54）沿平行于其轴线的方向在主动蜗轮（51）上往复滑动的直线驱动件（144），所述从动蜗轮（54）与蜗杆（52）活动啮合。4.根据权利要求3所述的一种便于施工的凿岩钻孔设备，其特征在于：所述主动蜗轮（51）和从动蜗轮（54）均包括环体（511）和沿环体（511）周向方向绕设于环体（511）一侧的多根柱体（512），所述主动蜗轮（51）和从动蜗轮（54）上的相邻两根柱体（512）与主动蜗轮（51）和从动蜗轮（54）轴线构成的夹角均一致，且所述柱体（512）活动插接并啮合于蜗杆（52）的螺纹槽上。5.根据权利要求3所述的一种便于施工的凿岩钻孔设备，其特征在于：所述从动蜗轮（54）内侧不滑脱式地同轴转动连接有转动环（55），所述直线驱动件（144）两端分别垂...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡庆虎，刘华，刘江华，
申请(专利权)人：湖北锦天禹建设工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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