CN1016205B - 钻机 - Google Patents

Abstract

钻机，特别是打炮眼用钻机，包括一推进拉拔单根钻棒构成的钻杆之钻架、一推进系统，一钻杆液压驱动装置、一设于钻架上并可与钻杆相连或分离的扫气头以及一设于钻杆前端的液动打孔锤，其中钻杆液压驱动装置传递给钻杆一往复回转运动，回转角约为180°-360°。从驱动装置到钻杆的转矩传递是通过合模(如钻杆之成型件)或动力啮合(如采用一夹紧装置)实现的。钻杆还设有纵向槽以安置打孔锤所用压力油之输送管。

Description

本发明涉及一种钻机，特别涉及一种打炮眼用钻机，其具有一钻架以推进、拉拔由单根钻棒构成的钻杆、一推进系统、一给钻杆供压的驱动装置、一设于钻架上并与钻杆分离的扫气头、以及一设在钻杆前端的液动打孔锤（Im-Loch-Hammer）。

很久以来，上述这种类型的钻机就已为人们所知，并在矿山、隧道工程以及采石挖掘业方面获得广泛的运用。打孔锤的优点在于，其敲击力直接旋加在钻（凿）头上，相对于锤头设于钻杆后方的结构而言，钻杆上的能量损失由此而得以避免。对于借助压缩空气驱动的锤头，则工作气体可用于排除钻屑。这对于液压驱动的锤头是不可能的，因此这种钻机在钻杆中必须设置三根管路，即一根给锤头输入液压，一根回送液流、另一根用于压缩空气吹除钻屑。这种结构本身也带来一定缺点，就是在更换钻杆时，液动设备必须关闭，从而不可避免地造成钻杆分离和（重新）连接时的液油损失和污染。

从这一技术状况出发，本发明的任务是提供一种本文开头所述的钻机，其克服上述的缺点，在钻杆前端设置一液压驱动打孔锤，实现简便快速的钻杆调换。

本发明的构思是通过以下方式实现的：

钻杆的液压驱动装置给钻杆传递一往复回转运动，与至今通常的旋转驱动装置有所不同，现在所采用的是这样一种往复回转驱动装置，借此可将所需的软管安放在钻杆和钻孔壁之间的环形空隙中，从而不必在调换钻杆时将软管弄断。

为达到最佳的钻孔效率、保护所用的软管，钻杆的转动范围最好限制在180°-360°的回转角之间。

采用带变速箱的可逆式电动机作为驱动装置较有利。

从驱动装置至钻杆的扭矩传递是通过合模来实现的，最好是通过钻杆的一成型件，或者通过动力啮合来实现，最好是通过一夹紧装置来实现。

根据本发明的又一特征，钻杆的液压驱动装置设在一滑座一侧，该滑座可在钻机的钻架上滑动。带有驱动装置的滑座可借助进给链条经由扫气头、和/或经由分离的驱动装置进行动作。

为避免实际工作过程中所用软管的磨损，本发明的又一特征是建议钻杆具有两条朝外开口的纵向槽，用以安置打孔锤所用输入和输出压力油之软管。因此液压软管为钻杆所包围，并不凸出其外，从而进一步保证软管不受磨损。吹洗用空气直接通过空心钻杆输送。

钻杆纵向槽外缘区的宽度比内区小，因此软管通过狭窄区域压入纵向槽后，利用它本身的弹性又在槽中膨胀，故能安全地卡夹于槽中。

根据本发明的又一建议，钻杆还具有一开口向外的管道以安置用于吹洗空气的空气软管。

扫气头，至少在其下方，同样配备有纵向槽用以安放输液管和/或输气管。

钻杆在其端部设有相互匹配的模制件，用以与别的钻杆抗扭连接以及与钻杆纵向槽同心连接，从而不仅保证往复回转运动时转矩转动惯量）稳定地传递，而且各个钻杆逐一连接时与其纵向槽始终相互同心，否则的话就不能装配了。

模制件由设在钻杆一端的、凸出的螺栓以及钻杆另一端所存的空隙组成，此空隙与其模型是相互配合的。

端头相连的钻杆借助弹簧加载的夹紧销相互连接，因此可方便迅速地相互拆解或连接。

钻杆可配备吹气管，其一端位于钻杆中，另一端自由伸出钻杆 外，同时钻杆中安置弹簧加载的夹紧销，该销过过吹气管横置在纵轴线上且嵌入相邻钻杆的壁孔中的定位处。

钻架上于两根待接连的钻杆连接区前设有一软管进线出线装置，借助该装置可在换杆时将新装的钻杆压入纵向槽中，或者在拉拔钻杆时从纵向槽中压出。钻杆推进时软管则相应推进而将突出的钻杆送入纵向槽中，或在拉拔钻杆时软管则被牵出纵向槽。

软管进出线装置设在钻杆驱动装置的滑座一侧，且同其驱动机构间接或直接连接，以使此装置随同传递至钻杆的回转运动一起动作，软管进出绕线装置对每根软管各具有一进线机构和出线机构，进出线机构由导轮和/或滑动导轨组成。每根软管的进出线机构是如此间隔布置的，以使从属的液压软管避开钻杆而围绕出线机构，且可在出线机构和配有钻杆的进线机构之间通过。

进出线机构可从钻杆区域拆除铰接。

钻机本身配备有用于输液管和必要时所用的输气管的圆筒，以使软管可始终自动保持所需的长度。软管长度无论如何必须完全满足待钻钻孔深度之要求。

为了更清楚地叙述本发明，以下结合附图对实施例进行说明，其中：

图1是钻杆第一结构的剖面图;

图2是钻杆第二结构的剖面图;

图3是根据图2钻杆结构的两钻杆转换过渡范围的侧剖图;

图4是钻杆驱动装置设于上方的钻杆正视图;

图5是钻杆驱动装置设于下方的钻杆正视图。

因这种钻机本身结构已为人们熟知，故在此不作图示或进一步说明。

如图1所示，钻杆1具有两条朝外敞开的纵向槽2，纵向槽2的外缘区3其宽度比其内区宽度小。

液压软管4、5是嵌在纵向槽2中，其中一根软管是用来输入打孔锤钻杆前端的压力油，另一根软管是用作压力油的返回。

钻杆1本身是空心的，从而清除钻屑所需的吹洗空气可从其中通过。

由于纵向槽2外缘区宽度减小，软管4、5可牢夹于其中，因为软管是通过外力一并拼压入纵向槽2中的。

如此安置的软管使钻杆的往复转动，例如在回转角180°-360°之间转动能顺利进行，且软管自身不会受到磨损。

根据图2、3的结构，钻杆1是由整体材料制成的，因为就此结构本身，打孔锤所用之吹洗空气不能经过钻杆1的内部，钻杆1装备有一吹气管6。吹气管6的一端7位于钻杆2内、另一端8则自由伸出钻杆外，在此自由伸出端8设有弹簧加载的夹紧销9，它通过吹气管6横在纵轴上并嵌入相邻钻杆1的壁孔10中定位（见图3）。通过弹簧加载的夹紧销9，在钻杆推进或拉出时可对钻杆1进行更快更简便的替换。

如图3所示，钻杆1在其端部具有相互匹配的模制件以与钻杆相互螺旋紧固连接以及与纵向槽2同心连接，模制件由设于钻杆一端的凸出之螺栓11和钻杆另一端留存的空隙12组成。凸出的螺栓11和为之配置的空隙12其形状相互匹配，从而两者以合理的形状可相互接合。

如图2所示，钻杆1外缘设有纵向移动的成型件13（Profilierungen），以将转动惯量传递给钻杆。

图4、5中钻机的钻架14是用一般普通的方法构成的。

由单根钻棒1构成之钻杆往复摆动的液压驱动装置以标号15表示，当驱动装置15用作诸如可逆式电机时，须配备变速箱16，其驱动轴17将往复转动运动传递给始终突出的钻杆1。带变速箱16的钻杆驱动装置15位于滑座18边，滑座可在钻架14上滑动。钻架 14上的滑座18以及扫气头19或是通过前推扫气头19进行工作或通过分离的驱动装置进行工作。

滑座18一侧设有软管进出绕线装置20，该装置与钻杆驱动装置15的变速箱16之驱动轴17相连，从而它可随同钻杆的往复转动而动作。

软管进出绕线装置20对每根液压软管4、5各有一进线机构21和一出线机构22。

在滑座8上方部位如图4所示，进线机构和出线机构21、22绘作滑动导轨，而在滑座18下方如图5所示，两者绘作导轮。

进线机构21和出线机构22相互间有一距离，这是使从属的液压软管4、5避开钻杆而围绕出线机构22并可在出线机构22和进线机构器21之间通过。此外软管进出线装置20应与扫气头范围中的驱动装置15一起位于滑座18上面的静止位置，其中出线机构22还超出驱动装置15。

液压软管4、5经过导向轮23通向预设的圆筒24。

软管进出绕线装置20的工作方式兹根据图4、5说明如下：

在图4所示的带有驱动装置15、扫气头19的滑座18位置上，从一未绘出的钻杆箱中用通常的方法新装入钻杆1来进行钻孔，例如经过扫气头19的链式推进进行进给。一旦滑座18到达图5所示的下方位置且扫气头19回归其上方的起始位置，则由一钻杆箱中取一新的钻杆装入。位于钻孔中的钻杆通过夹头25以通常的方式夹持，从而滑座18连同驱动装置15退回其图4所示的上方位置。在此过程中，经过进线器21，液压软管4、5被压入新装的钻杆之纵向槽2中。

此时新装的钻杆如图4所示又可进行钻孔。

对拉拔钻杆而言则是以相反方式进行，软管在滑座18动作时借助出线机构22而由待取出的钻杆中挤压出。

Claims (19)

1、一种钻机，特别是打炮眼用钻机，包括一推进、拉拔单根钻棒构成的钻杆之钻架、一推进系统、一钻杆液压驱动装置、一设于钻架上并可与钻杆相连或分离的扫气头以及一设于钻杆前端的液动打孔锤，其特征在于：钻杆液压驱动装置15为带有变速箱16的可逆式电机15，变速箱的输出部件17交替以顺时针、逆时针方向旋转，且变速箱16的输出部件17通过形状连接方式、最好借助输出部件17和钻杆1的相互嵌合的成型件13而与钻杆1相连，或通过动力连接方式、最好借助夹紧装置而与钻杆1相连。

2、如权利要求1所述的钻机，其特征是输出部件17在变换到另一回转方向前在一个方向的回转角度计为180-360°。

3、如权利要求1所述的钻机，其特征是钻杆液压驱动装置15位于一滑座18侧方，该滑座可在钻架14上滑动。

4、如权利要求3所述的钻机，其特征是滑座18的动作由驱动装置15带动，扫气头19的动作是通过分离的驱动装置进行。

5、如权利要求1所述的钻机，其特征是钻杆1具有二条向外敞开的纵向槽2，该槽用以放置打孔锤所用压力油的进出输送软管。

6、如权利要求5所述的钻机，其特征是钻杆1的纵向槽2的外缘区宽度比内区宽度小。

7、如权利要求1所述的钻机，其特征是钻杆1设有一向外开口的槽以安置输气软管。

8、如权利要求5-7所述的钻机，其特征是扫气头19至少在其下部同样配备有纵向槽2以安放输液管4、5和/或输气管。

9、如权利要求5-7所述的钻机，其特征是钻杆1端部设有相互匹配的模制件以与其它钻杆相互间抗扭连接，并与钻杆的纵向槽2同心联接。

10、如权利要求9所述的钻机，其特征是所述模制件由设于钻杆1一端、凸出的螺栓11和钻杆另一端留存的空隙12组成，二者形状相互配合。

11、如权利要求10所述的钻机，其特征是钻杆1的端部相互间用弹簧加载的夹紧销加以联接。

12、如权利要求1所述的钻机，其特征是钻杆1设置有吹气管6，其一端7位于钻杆1中，另一端8从钻杆1向外自由伸出并延伸入相邻钻杆的自由端，同时将所述弹簧加载的夹紧销9设置其中，该销穿过吹气管6横置于纵轴线上并插入钻杆1壁孔10的定位处。

13、如权利要求5所述的钻机，其特征是钻架上两根待连接的钻杆的1接合区前设有一软管进出绕线装置20。

14、如权利要求13所述的钻机，其特征是软管进出绕线装置20设置在钻杆驱动装置15的滑座18侧方并与其驱动件直接或间接17相联接。

15、如权利要求13所述的钻机，其特征是每一软管4、5的进出绕线装置20各有一进线机构21和一出线机构22。

16、如权利要求13所述的钻机，其特征是进出线机构21、22由导向轮和/或滑动导轮组成。

17、如权利要求15所述的钻机，其特征是每根软管4、5的进线机构21、出线机构22之间有一距离，从而使软管4、5可避开钻杆而围绕出线机构并可在出线机构22和靠近钻杆的进线机构之间通过。

18、如权利要求13所述的钻机，其特征是所述进线机构21、出线机构22可从钻杆区域拆除铰接。

19、如权利要求5或7所述的钻机，其特征是配备有一用于输液管4、5且必要时用于输气管的圆筒24。

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