工作面钻机中的钻头更换制造技术

本文中公开的是一种位于构造成用于岩石钻进的钻机的一部分的进给梁上的自动钻头更换器，其中，钻头更换器是长形的并且沿着进给梁的相对的第一侧和第二侧安装。钻头更换器具有以可移动的方式位于第一侧上并通过进给梁下方的定位器臂到达第二侧的钻头更换定位器以及安装在进给梁的第二侧的钻头进给器和钻头库的组合。钻头更换定位器能够利用单个纵向运动轴线和旋转运动轴线从第二侧上的钻头进给器位置摆动至突出位置，在该突出位置处，钻头更换定位器与钻杆相互作用以更换钻头。公开了一种如此配备的钻机和相关的方法方面。了一种如此配备的钻机和相关的方法方面。了一种如此配备的钻机和相关的方法方面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】工作面钻机中的钻头更换


[0001]本专利技术涉及通常在工作面钻机中的自动钻头更换，并且特别地，涉及钻头更换定位器、钻头进给器、钻头库、钻机中的实现方式、钻头更换器以及用于钻头更换的方法。

技术介绍

[0002]为了保持钻头在岩石中钻进时的功能、即不失去钻头的锋利度，应当在钻头磨损之前替换钻头。
[0003]如今，当要替换钻头时，操作者可以离开钻机以手动更换钻头。然后停止钻进，并且操作者将处于暴露于机器和环境危险、比如落石和湿滑表面的位置。已经提出了自动或半自动的钻头更换器，但是迄今为止所见的钻头更换器解决方案似乎在技术上过于复杂、暴露于与机器或岩石环境碰撞的风险、缺乏耐用性、如上面所指示的需要人类操作者的大量交互、或者在钻头更换操作中在成本和运行时间损失方面效率低下。
[0004]钻头的磨损特性根据待钻进的岩石的类型和钻进机器的类型而变化。当为隧道的建设而钻进时，需要执行大量的钻头更换。因此，在其中可以获得显著的时间节省以及与上面提及的问题相关的其他优点。
[0005]在文献GB 1 357 715、SE 378 877B、WO 2009/156574 A1、WO 2009/156575A1和EP 3 415 709A1中已经提出了在岩石钻进的一般领域中的钻头更换部件或解决方案。这些似乎都没有为上面提及的问题提供解决方案或完全令人满意的解决方案。

技术实现思路

[0006]通常，本专利技术解决或减轻了上面所指示的问题。这是通过提供钻头更换来实现的，在钻头更换中，操作者不必离开钻机来更换钻头。因此，操作者可以在进行更换钻头的同时使用钻机的其他钻梁继续钻进。避免了在更换钻头时操作者处于钻机车辆前方的危险工作环境。本专利技术的钻头更换器可以设计成装载有用于完成在隧道建设——从钻机接近工作面到从钻机工作面撤出(例如在钻进和爆破隧道建设中)——中整个工作面所需的所有钻进所需的许多钻头。人类操作者将不需要离开钻机的保护性操作者舱。
[0007]部件的非常细长的设计以及部件与进给梁并排且平行的安装是本专利技术的重要方面，并且通过防止部件物理暴露于周围环境和钻机本身的其他部分而提供了优点。部件都位于进给梁的前端部的后方或优选地远位于进给梁的前端部的后方(除了位于用于与钻杆相互作用的纵向突出位置)也有利地保持部件进一步远离物理暴露。
[0008]尽管本专利技术主要涉及用于在工作面钻机中进行钻头更换的完整解决方案，但是解决方案中所包括的部件和子方法经由不同的接合部相互作用，这也促使本专利技术通过其部件和子方法或者部件和子方法的组合来限定。具体地，本专利技术涉及以下内容。
[0009]本专利技术涉及一种以可移动的方式安装在构造成用于岩石钻进的钻机的一部分的进给梁上的钻头更换定位器，以可移动的方式安装在进给梁上的所述钻头更换定位器包括：进给梁，进给梁具有在前端部处构造成朝向待钻进的岩石转动的钻杆支承轴承、在与前
端部相反的后端部处的钻进机器、以及在前端部与后端部之间延伸的纵向轴线；钻杆支承轴承，钻杆支承轴承具有钻进机器侧和与钻进机器侧相反的钻头侧；钻头保持器，该钻头保持器具有钻头保持器轴线并且构造成保持钻头与钻头保持器轴线对准；定位器臂，该定位器臂在其第一端部处联接至钻头保持器；纵向运动机构，该纵向运动机构具有平行于纵向轴线的与进给梁并排定向的纵向运动轴线；纵向运动机构在定位器臂的第一端部的远端联接至定位器臂的第二端部；纵向运动机构构造成通过定位器臂使钻头保持器在缩回的纵向位置与突出的纵向位置之间移动，在缩回的纵向位置中，钻头保持器沿从前端部朝向后端部的方向至少部分地纵向缩回到钻头侧的后方，在突出的纵向位置中，钻头保持器沿从后端部朝向前端部的方向整体地纵向突出到钻头侧的前方；横向运动机构，该横向运动机构联接至定位器臂并且构造成使钻头保持器在钻头进给器位置与钻杆位置之间横向于纵向轴线移动，在钻头进给器位置中，钻头保持器构造成与钻头进给器相互作用，在钻杆位置中，钻头保持器构造成与钻杆支承轴承纵向对准。
[0010]本专利技术的钻头更换器的紧凑性以及保持待使用的新钻头的高容量(根据数目要求，可以沿着进给梁的侧部的大部分的长度)是优点。这导致了本专利技术的最显著的益处，即通过消除在钻头更换过程中同时在待钻进的工作面处对进给梁处的手动参与的需要而保护了人类操作者。就实现本专利技术的优点而言，还参考了具有钻头进给器和钻头库的组合。
[0011]可选地，钻头更换定位器包括集成在单个钻头保持器运动机构中的纵向运动机构和横向运动机构。
[0012]可选地，钻头更换定位器包括横向运动机构，该横向运动机构构造成提供钻头保持器围绕与纵向运动轴线对准的旋转运动轴线的横向运动。
[0013]可选地，钻头更换定位器包括纵向运动轴线并且钻头进给器位置位于进给梁的相对侧处。
[0014]钻头更换定位器有效地利用了进给梁侧面和下方的可用空间，其中，仅扁平金属结构件在缩回时与进给梁的底部非常紧密地配合。该结构件通过其钻头保持器到达进给梁的相对侧，在相对侧处，将使用过的钻头更换成新钻头。钻头更换定位器在进给梁处和进给梁周围具有小的“占用空间”并且钻头更换定位器仅占据小体积。
[0015]本专利技术还涉及一种安装在构造成用于岩石钻进的钻机的一部分的进给梁上的钻头进给器，安装在进给梁上的所述钻头进给器包括：进给梁，进给梁具有在前端部处构造成朝向待钻进的岩石转动的钻杆支承轴承、在与前端部相反的后端部处的钻进机器、以及在前端部与后端部之间延伸的纵向轴线；钻杆支承轴承，钻杆支承轴承具有钻进机器侧和与钻进机器侧相反的钻头侧；钻头夹持器，该钻头夹持器构造成在进给梁的一侧在钻头侧的纵向后方的位置沿从前端部朝向后端部的方向夹持和释放钻头更换定位器的钻头保持器中的钻头。
[0016]可选地，钻头进给器包括根据上述的钻头更换定位器，其中，钻头进给器位置位于进给梁的所述一侧。
[0017]本专利技术还涉及一种安装在构造成用于岩石钻进的钻机的一部分的进给梁上的钻头库，安装在进给梁上的所述钻头库包括：进给梁，进给梁具有在前端部处构造成朝向待钻进的岩石转动的钻杆支承轴承、在与前端部相反的后端部处的钻进机器、以及在前端部与后端部之间延伸的纵向轴线；钻杆支承轴承，钻杆支承轴承具有钻进机器侧和与钻进机器
侧相反的钻头侧；钻头库构造成将多个钻头保持在钻头库内侧并且在进给梁的一侧将钻头沿从前端部朝向后端部的方向经由钻头侧的纵向后方的位置进给至钻头更换定位器的钻头保持器；钻头库构造成保持多个钻头与纵向轴线平行；钻头库构造成将多个钻头朝向钻头进给器位置输送。
[0018]可选地，钻头库包括承载机构，该承载机构构造成使多个钻头平行于纵向轴线移动。
[0019]可选地，钻头库包括根据上述的钻头更换定位器和钻头保持器。
[0020]本专利技术还涉及一种钻岩钻机，该钻岩钻机在其至少一个钻臂上承载进给梁和以下各者中的至少一者：根据上述的钻头更换定位器；根据上述的钻头进给器；根据上述的钻头库。
[0021]此外，本专利技术是一种安装在构造成用于岩石钻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种被配置成更换钻头的系统，其中，所述系统能够连接至钻机(1)的进给梁(4)，所述进给梁(4)具有纵向轴线(16)；其中，所述系统包括：钻头更换器单元(6)，所述钻头更换器单元(6)构造成使所述钻头移动，以及钻头库(9)，所述钻头库(9)构造成存储多个钻头，使得所述多个钻头在所述钻头库(9)内对准成至少一排；并且其中，所述钻头库(9)在所述系统连接至所述进给梁(4)时沿着所述进给梁(4)的所述纵向轴线(16)与所述进给梁(4)在纵向上并排布置。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述钻头库(9)包括承载机构(48)，所述承载机构(48)构造成使所述多个钻头在所述钻头库(9)内沿着所述钻头库(9)的纵向轴线移动。3.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述钻头更换器单元(6)包括：钻头更换定位器(7)，以及钻头进给器(8)，所述钻头进给器(8)构造成在所述钻头库(9)与所述钻头更换定位器(7)之间转移所述钻头，和/或从所述钻头更换定位器(7)移除所述钻头。4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述钻头更换定位器(7)包括：钻头保持器(12)，以及运动机构(28)，所述运动机构(28)构造成使所述钻头保持器(12)在下述位置之间移动：第一位置(25)，在所述第一位置(25)处，所述钻头将在所述钻头更换定位器(7)的所述钻头保持器(12)与所述钻头进给器(8)之间被转移，与第二位置(26)，在所述第二位置(26)处，所述钻头将在所述钻头更换定位器(7)的所述钻头保持器(12)与钻杆之间被转移。5.根据权利要求4所述的系统，其中，当所述钻头保持器(12)处于所述第一位置(5)时，所述钻头保持器(12)和所述运动机构(28)沿着所述进给梁(4)的所述纵向轴线(16)布置在所述进给梁(4)的相对侧处。6.根据权利要求4或5所述的系统，其中，所述运动机构(28)包括具有与所述进给梁(4)的所述纵向轴线(16)并排的纵向运动轴线(23)的纵向运动机构(22)、横向运动机构(27)以及构造成将所述纵向运动机构(22)与所述横向运动机构(27)集成在一起的导引机构。7.根据权利要求6所述的系统，其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：贡纳尔，
申请(专利权)人：安百拓凿岩有限公司，
类型：发明
国别省市：