CN101575943B - 一种液压高速钻机 - Google Patents

Abstract

一种液压高速钻机，挖掘机机体的前端通过动臂与钻架座的下端铰接，钻架座固定于钻架的中部，在钻架上通过滑板安装动力头，该动力头的输出轴通过联轴器与钻杆的上端连接，钻杆的下端依次从活动定位架和固定定位架中穿过，在钻架的上端设有第一定滑轮，钻架的下端设有第二定滑轮，钻架的下部安装牵引油缸，该牵引油缸的活塞杆上通过支架装有两个上下布置的动滑轮；所述定滑轮与动滑轮之间配备有两根链条和两根钢绳，通过链条与滑轮的配合可拉动动力头及钻杆上下运动，而通过钢绳与滑轮的配合，可拉动活动定位架上下运动。本发明结构简单紧凑，成本低，操作容易，维护方便，运动灵活可靠，工作人员的劳动强度小，工作效率高，并且适用范围广泛。

Description

一种液压高速钻机

技术领域

本发明涉属于工程机械技术领域，具体地说，特别涉及一种液压高速钻机。

背景技术

目前，在工地上钻炮眼以及地质勘探等作用中，均需要使用专门的钻孔设备，其中工地上钻炮眼一般通过风炮来完成，风炮由气动驱动，人工手动操作，存在效率低、钻孔深度浅、适用面窄等不足，并且操作人员的劳动强度非常大。而地质勘探作业通常采用专门的钻机，该钻机结构复杂、成本高，维护困难，并且钻探较深的孔时需要加接钻杆，不仅操作麻烦，而且会影响钻探的效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种易于操作、并能有效提高工作效率的液压高速钻机。

本发明的技术方案如下：

A、在挖掘机机体的下方设有行走装置，挖掘机机体的前端通过动臂座与动臂的一端铰接，动臂的另一端与钻架座的下端铰接，该钻架座的上端通过钻架液压缸与动臂上中部的支座连接，动臂下中部的支座通过动臂液压缸与动臂座连接；

B、所述钻架座固定于钻架的中部，在钻架上通过滑板安装动力头，该动力头的输出轴通过联轴器与钻杆的上端连接，钻杆与钻架同向布置，所述钻杆的下端依次从活动定位架和固定定位架中穿过，所述活动定位架与钻架活动连接，并能沿钻架上下移动，而固定定位架固定安装在钻架的下端；

C、在所述钻架的上端设有第一定滑轮，钻架的下端设有第二定滑轮，钻架的下部安装牵引油缸，该牵引油缸与钻杆相平行，牵引油缸的活塞杆朝向第一定滑轮，并且牵引油缸的活塞杆上通过支架装有两个上下布置的动滑轮；

D、所述定滑轮与动滑轮之间配备有两根链条和两根钢绳，其中第一链条的一端与钻架上部的第一支座连接，该第一链条的另一端依次绕过上动滑轮和第一定滑轮后，与滑板的上端连接，滑板的下端与第二链条的一端连接，该第二链条的另一端依次绕过第二定滑轮和下动滑轮后，与钻架上的第二支座连接；

E、第一钢绳的一端与动滑轮组支架连接，该第一钢绳的另一端绕过第一定滑轮后，与活动定位架的上端连接，活动定位架的下端与第二钢绳的一端连接，该第二钢绳的另一端依次绕过第二定滑轮后，与动滑轮组支架连接。

本发明是利用现有挖掘机结构所做的改进，将现有挖掘机的斗杆及铲斗拆除，换装上以上所述的钻具总成，即可利用挖掘机液压系统可靠、易于操控、动作灵活等特点来进行高速钻孔作业。动力头可选用液压马达，该液压马达可通过联轴器带动钻杆旋转。控制牵引油缸的活塞杆向上伸出，牵引油缸的活塞杆带动上动滑轮和下动滑轮一起向上移动，第一链条绕上动滑轮和第一定滑轮逆时针运动，而第二链条绕第二定滑轮和下动滑轮也逆时针运动，第二链条向下拉动滑板，使滑板、动力头及钻杆一起向下运动；与此同时，第一钢绳绕第一定滑轮逆时针运动，第二钢绳绕第二定滑轮也逆时针运动，第二钢绳向下拉动活动定位架，使活动定位架与钻杆同步向下运动，且活动定位架与滑板的行程刚好1∶2。钻杆的旋转运动与向下直线运动相结合，即可进行钻孔掘进作业。

液压马达和牵引油缸均由挖掘机机体自带的液压系统提供动力，操作方便、控制可靠，工作人员的劳动强度极小，并且工作效率较高。活动定位架与钻杆的同步性好，活动定位架始终对钻杆的中部定位，既保障了钻杆工作的可靠性，又能防止钻杆发生损坏。动臂液压缸可控制动臂连同钻架及钻杆上下摆动，而钻架液压缸可调整钻架及钻杆的倾角，这样能够满足不同场合、不同角度的钻孔需要，同时调节非常方便。

钻孔完成后，控制牵引油缸的活塞杆向下回缩，牵引油缸的活塞杆带动上动滑轮和下动滑轮一起向下移动，第二链条绕第二定滑轮和下动滑轮顺时针运动，而第一链条绕上动滑轮和第一定滑轮也顺时针运动，第一链条向上拉动滑板，使滑板、动力头及钻杆一起向上运动；与此同时，第二钢绳绕第二定滑轮顺时针运动，第一钢绳绕第一定滑轮也顺时针运动，第一钢绳向上拉动活动定位架，使活动定位架与钻杆同步向上运动归位。

上述第一定滑轮、第二定滑轮、牵引油缸、上动滑轮、下动滑轮、第一支座和第二支座均隐藏于钻架内。以上结构紧凑实用，能防止各运动部件不受尘土等杂物的影响，运动的灵活性及可靠性有保障。

在上述活动定位架的两侧对称安装有滚轮，各滚轮与钻架侧面的轨道滚动配合。活动定位架通过滚轮与钻架滚动配合，不仅摩擦小，而且沿钻架上下运动更顺畅。

上述钻杆为中空结构，沿其轴线开设有通气孔。在动力头上接气管与钻杆上的通气孔连通，在钻孔过程中，可通过气管及钻杆上的通气孔向待作业部位吹气，以便将钻杆头部附近的钻屑吹开，提高钻孔的工作效率。

在上述钻架的底端设置有定位柱，该定位柱与钻杆相平行，且定位柱的底端为上大下小的锥头。定位柱起辅助定位的作用，以帮助钻杆确定钻孔的位置，提高钻孔的精度。

本发明的有益效果是：

1、结构简单紧凑，成本低，操作容易，维护方便。

2、运动灵活可靠，工作人员的劳动强度小，工作效率高。

3、钻孔速度快，可用于深浅不同孔洞及角度不同孔洞的钻探工作，适用范围广泛。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中钻具总成的结构示意图。

图3为本发明中两条链条的连接示意图。

图4为本发明中两条钢绳的连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图1所示，带驾驶室、液压系统及动力系统的挖掘机机体21安装在行走装置22的上方，其中行走装置22可以是履带式行走结构，也可以是轮式行走结构。在挖掘机机体21的前端固定有动臂座23，该动臂座23的上部与动臂24的一端铰接，动臂24的另一端与钻架座25的下端铰接，钻架座25通过螺栓固定于钻架1的中部，该钻架座25的上端与钻架液压缸26的活塞杆铰接，钻架液压缸26缸体的端部与动臂24上中部支座铰接。动臂24下中部的支座与动臂液压缸27的活塞杆铰接，动臂液压缸27缸体的端部与动臂座23的下部铰接。

如图1、图2和图4所示，钻架1为细长的框架结构，在钻架1的上部设有动力头2，该动力头2为液压马达，动力头2通过滑板14与钻架1连接，滑板14和钻架1之间滑动配合，滑板14能沿钻架1上下移动。所述动力头2的输出轴通过联轴器4和变速箱等与钻杆3的上端连接，钻杆3为中空结构，沿其轴线开设有通气孔，并且钻杆3与钻架1同向布置，钻杆3的下端依次从活动定位架5和固定定位架6中穿过。其中活动定位架5位于钻杆3的中部，在活动定位架5的两侧对称安装有两组滚轮19，各滚轮19与钻架1侧面的轨道滚动配合，在滚轮19与滚道的配合下，活动定位架5能沿钻架1上下移动。所述固定定位架6固定在钻架1的下端，在钻架1的底端还固定设置有定位柱20，该定位柱20与钻杆3相平行，且定位柱20的底端为上大下小的锥头。

从图1、图2、图3、图4中可知，在钻架1内的上端安装有第一定滑轮7，钻架1内的上部焊接固定第一支座13，钻架1内的下部安装牵引油缸9，该牵引油缸9与钻杆3相平行，牵引油缸9的活塞杆朝向第一定滑轮7，并且牵引油缸9的活塞杆上通过支架装有两个动滑轮10、11，上动滑轮10位于下动滑轮11的正上方。在所述钻架1内的下部焊接第二支座16，所述钻架1内的下端安装第二定滑轮8。

从图1、图2、图3、图4中还可知，第一链条12的一端与第一支座13连接，该第一链条12的另一端依次绕过上动滑轮10和第一定滑轮7后，与滑板14的上端连接，滑板14的下端与第二链条15的一端连接，该第二链条15的另一端穿过活动定位架5，再依次绕过第二定滑轮8和下动滑轮11后，与第二支座16连接。第一钢绳17的一端与动滑轮组支架连接，该第一钢绳17的另一端绕过第一定滑轮7，再穿过滑板14后，与活动定位架5的上端连接，活动定位架5的下端与第二钢绳18的一端连接，该第二钢绳18的另一端绕过第二定滑轮8后，与动滑轮组支架连接。

本发明中，挖掘机机体21、行走装置22、动臂座23、动臂24、钻架液压缸26和动臂液压缸27均为现有挖掘机上的结构，只是挖掘机的斗杆及铲斗部分由钻具总成替代。动力头2、牵引油缸9、钻架液压缸26和动臂液压缸27均由挖掘机自带的液压系统提供动力。本发明的工作原理如下：

动力头2可通过联轴器4和变速箱等带动钻杆3旋转。在液压油的推动下，牵引油缸9的活塞杆向上伸出，牵引油缸9的活塞杆带动上动滑轮10和下动滑轮11一起向上移动，第一链条12绕上动滑轮10和第一定滑轮7逆时针运动，而第二链条15绕第二定滑轮8和下动滑轮11也逆时针运动，第二链条15向下拉动滑板14，使滑板14、动力头2及钻杆3一起向下运动；与此同时，第一钢绳17绕第一定滑轮7逆时针运动，第二钢绳18绕第二定滑轮8也逆时针运动，第二钢绳18向下拉动活动定位架5，使活动定位架5与钻杆3同步向下运动，二者行程比为1∶2。钻杆3的旋转运动与向下的直线运动相结合，即可进行钻孔掘进作业。

动臂液压缸27可控制动臂24连同钻架1及钻杆3上下摆动，而钻架液压缸26可调整钻架1及钻杆3的倾角，这样能够满足不同场合、不同角度的钻孔需要，同时调节非常方便。

钻孔完成后，控制牵引油缸9的活塞杆向下回缩，牵引油缸9的活塞杆带动上动滑轮10和下动滑轮11一起向下移动，第二链条15绕第二定滑轮8和下动滑轮11顺时针运动，而第一链条12绕上动滑轮10和第一定滑轮7也顺时针运动，第一链条12向上拉动滑板14，使滑板14、动力头2及钻杆3一起向上运动；与此同时，第二钢绳18绕第二定滑轮8顺时针运动，第一钢绳17绕第一定滑轮7也顺时针运动，第一钢绳17向上拉动活动定位架5，使活动定位架5与钻杆3同步向上运动归位。

Claims (5)

1.一种液压高速钻机，其特征在于：

A、在挖掘机机体(21)的下方设有行走装置(22)，挖掘机机体(21)的前端通过动臂座(23)与动臂(24)的一端铰接，动臂(24)的另一端与钻架座(25)的下端铰接，该钻架座(25)的上端通过钻架液压缸(26)与动臂(24)上中部的支座连接，动臂(24)下中部的支座通过动臂液压缸(27)与动臂座(23)连接；

B、所述钻架座(25)固定于钻架(1)的中部，在钻架(1)上通过滑板(14)安装动力头(2)，该动力头(2)的输出轴通过联轴器(4)与钻杆(3)的上端连接，钻杆(3)与钻架(1)同向布置，所述钻杆(3)的下端依次从活动定位架(5)和固定定位架(6)中穿过，所述活动定位架(5)与钻架(1)活动连接，并能沿钻架(1)上下移动，而固定定位架(6)固定安装在钻架(1)的下端；

C、在所述钻架(1)的上端设有第一定滑轮(7)，钻架(1)的下端设有第二定滑轮(8)，钻架(1)的下部安装牵引油缸(9)，该牵引油缸(9)与钻杆(3)相平行，牵引油缸(9)的活塞杆朝向第一定滑轮(7)，并且牵引油缸(9)的活塞杆上通过支架装有两个上下布置的上动滑轮(10)和下动滑轮(11)；

D、所述第一、第二定滑轮与上、下动滑轮之间配备有两根链条和两根钢绳，其中第一链条(12)的一端与钻架(1)上部的第一支座(13)连接，该第一链条(12)的另一端依次绕过上动滑轮(10)和第一定滑轮(7)后，与滑板(14)的上端连接，滑板(14)的下端与第二链条(15)的一端连接，该第二链条(15)的另一端依次绕过第二定滑轮(8)和下动滑轮(11)后，与钻架上的第二支座(16)连接；

E、第一钢绳(17)的一端与动滑轮支架连接，该第一钢绳(17)的另一端绕过第一定滑轮(7)后，与活动定位架(5)的上端连接，活动定位架(5)的下端与第二钢绳(18)的一端连接，该第二钢绳(18)的另一端绕过第二定滑轮(8)后，与动滑轮支架连接。

2.根据权利要求1所述的液压高速钻机，其特征在于：所述第一定滑轮(7)、第二定滑轮(8)、牵引油缸(9)、上动滑轮(10)、下动滑轮(11)、第一支座(13)和第二支座(16)均隐藏于钻架(1)内。

3.根据权利要求1所述的液压高速钻机，其特征在于：在所述活动定位架(5)的两侧对称安装有滚轮(19)，各滚轮(19)与钻架(1)侧面的轨道滚动配合。

4.根据权利要求1所述的液压高速钻机，其特征在于：所述钻杆(3)为中空结构，沿其轴线开设有通气孔。

5.根据权利要求1所述的液压高速钻机，其特征在于：在所述钻架(1)的底端设置有定位柱(20)，该定位柱(20)与钻杆(3)相平行，且定位柱(20)的底端为上大下小的锥头。

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