CN101806219B - 一种分体式全液压坑道钻机 - Google Patents

Abstract

本发明公布公开了分体式全液压坑道钻机，其包括动力旋进装置、液压泵站和操纵台三部分，动力旋进装置和液压泵站是分体式单独设置，操纵台是单独设置，或设置在动力旋进装置或液压泵站上；三部分之间通过管路连接，在操纵台的控制阀门控制下，使液压泵站的液压油通过管路作用在动力旋进装置的液压马达上，使动力旋进装置的动力头既能旋转，又能前后给进移动。本发明的钻机，其三大组成部分独立设置、分别安装，在坑道内施工时只将动力旋进装置安装在操作架上，而将液压泵站和操纵台等安装在坑道的地面，在使用时非常方便；钻机工作时占用坑道内的空间较小，能保障施工的正常进行；显著降低钻机的制造成本、使用成本、维修费用，具有较高的经济性。

Description

一种分体式全液压坑道钻机

技术领域

本发明涉及一种在坑道(隧道)内进行孔类钻掘施工的钻机，尤其是一种搬运、移动、安装、使用方便，适合坑道内进行孔类钻掘需要的分体式全液压坑道钻机。

背景技术

在水电站施工廊道内进行固结灌浆、围幕灌浆的施工中，需要在廊道的多个横截面内、0°-360°的圆周上钻进若干个一定直径及深度的孔；在公路、铁路隧道施工中，在煤矿坑道施工以及地质灾害治理等多个领域，都需要在坑道内多个方向、方位钻孔。现有的国产、进口液压式或机械式坑道钻机，普遍存在体积大、价格高、运行成本高、使用不方便的缺点；如现在使用的国外某公司生产的车载式(或履带式)自行走钻机，自身体积大，虽然功能多，但其价格较高，用户较难承受；更麻烦的是其在工作时，占用了坑道内较多的过道空间，常常使其他的稍大一点的工程机械无法通行，影响其它施工的正常进行，不太适合空间相对狭小的坑道内钻孔施工的需要；另外，该类进口钻机后期使用成本同样较高，对保养、使用、维修的技术要求高等，也增大了其使用和运行成本，经济性较差；而且，其使用时的控制和操作都比较繁琐，转动和角度的定位需要的时间也较长，导致其工作效率较低，大幅度低于设计工效。

发明内容

本发明针对现有技术的坑道钻机普遍存在体积大、价格高、运行成本高、使用不方便、不太适合空间相对狭小的坑道内钻孔施工的需要等缺点，提供一种分体式设计的全液压坑道钻机，其自身搬迁、移动、安装、使用都比较方便，而且价格较低、使用成本低。

本发明的技术方案：一种分体式全液压坑道钻机，其特征在于：包括动力头及桅杆、液压泵站和操纵台三部分，动力头及桅杆和液压泵站是分体式单独设置，操纵台可以是单独设置，也可以设置在动力头及桅杆或液压泵站上；动力头及桅杆、液压泵站和操纵台之间用高压油管形成的管路连接，操纵操纵台上的控制阀门，使液压泵站的高压油液通过管路分别传递到动力头及桅杆上的液压马达上，实现钻机的动力头回转及动力头给进、起拔功能，达到钻孔要求。

进一步的特征是：所述的动力头包括外壳和主轴，相互之间密封、可转动连接，回转液压马达与主轴连接并带动其旋转，在动力头上设置介质孔。在外壳和主轴之间设置密封环和密封圈。在主轴的前端设置动力输出轴，与钻杆相连，带动钻头转动。动力头安装在桅杆上。

所述的桅杆，上设置有给进液压马达、提升链轮、传动链轮、传动链条，传动链条设置在提升链轮、传动链轮、动力头之间，给进液压马达与提升链轮连接，液压马达回转，带动提升链轮转动，实现动力头的给进及提升。

在所述液压泵站的底座下面，设置有前转向轮和两个后轮。

本发明的分体式全液压坑道钻机，相对于现有技术，具有如下特点：

1、本发明的动力头及桅杆、液压泵站和操纵台分别独立设置、运输和安装，在坑道内的工作场地，可以只将动力头及桅杆安装在排架上，而将液压泵站和操纵台等安装在坑道的地面，在使用时非常方便；在坑道内施工时只需将重量较轻的动力头及桅杆部分装置安装在施工作业面(高排架)上，由于该部分尺寸较小(本公司的某种型号其长2.1米宽0.6米)且重量轻(仅103公斤)搬迁、上架特别方便，仅需要两人在较短时间就可以完成所有搬迁工作。而其它同类设备完成搬迁至少需要4人以及更多时间甚至专业吊装设备才能完成，在进行多孔施工时，可灵活方便地调整钻孔角度及方位，而液压泵站部分和操纵台可放置在坑道的地面上，既方便操作又不占用较多空间；

2、既降低了钻机工作时需要的排架的性能要求，能快速搭建排架(脚手架)，又能在排架上快速调整钻进工作角度，更能快速移动、运输，大幅度提高了工作效率；

3、钻机工作时占用坑道内的空间较小，基本上不会妨碍其他工程机械的通行，能保障施工的正常进行；该特点在空间相对狭小的坑道内作业具有特别重要的作用；

4、钻机设计时充分考虑了工艺适应性，该钻机适用于金刚石钻头钻进、复合片钻头钻进、空气潜孔锤钻进等施工工艺；液压系统稳定可靠；钻机给进力、提升力足够；动力头转速、扭矩可通过更换不同排量的回转马达，得到三档适应不同钻进工艺要求的转速系列，油马达更换方便，钻机充分考虑了各种施工工艺和施工条件，大大减少了人工成本。

5、钻机的制造成本、使用成本较低，其保养、使用、维修方便，具有较高的经济性、实用性，满足市场的需要。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的描述：

图1是本发明钻机三大部件结构示意图；

图2是本发明动力头及桅杆装置结构主视图；

图3是图2的俯视图；

图4是动力头结构剖视图；

图5是本发明液压泵站结构侧视图；

图6是本发明液压系统的一种具体连接线路示意图。

具体实施方式

如图1中，本发明的分体式全液压坑道钻机，包括动力头及桅杆1、液压泵站2和操纵台3三部分，其中的动力头及桅杆1和液压泵站2是分体式设置，操纵台3可以是分体式单独设置的，成为一个独立的部件，也可以设置在动力头及桅杆装置1或液压泵站2上；如果操纵台3是单独设置的部件，本发明的钻机就由独立设置的动力头及桅杆装置1、液压泵站2和操纵台3三部分构成，每部分之间按照钻机的工作要求，每两部分之间采用液压油管(包括必要的控制阀、控制导线、信号反馈线等)形成的管路连接；在操纵台3的控制阀门(主要是液压换向阀、相关按钮))操作、控制下，液压泵站2产生的高压液压油，通过管道(管路)分别输入动力头液压马达及桅杆的给进液压马达内，实现钻孔要求的动力头回转及动力头给进、起拔功能。操纵台3通过液压阀门控制动力头及桅杆1和液压泵站2的动作，在钻机工作时产生准确的液压控制动作，使本发明的钻机实现钻孔功能。图1所示的动力头及桅杆1、液压泵站2和操纵台3三部分是分体式，相互之间的连接管路没有示出，本领域的技术人员通过本文提示，能够将三部分连接起来，达到钻孔要求。本发明的液压泵站2和操纵台3可以选用现有技术，将现有技术的相关部件独立设置，形成分体式结构，在此不作进一步的描述。

如图2、3中，本发明的动力头及桅杆1，包括桅杆4，在桅杆4内设置有给进液压马达5、动力头液压马达6、提升链轮7、传动链轮8、传动链条9、动力头10；液压泵站2的高压液压油通过管路与给进液压马达5和动力头液压马达6连接，在其作用下产生动作。给进液压马达5与提升链轮7连接，带动提升链轮7转动，在提升链轮7与传动链轮8之间，设置传动链条9，提升链轮7转动时带动传动链条9转动。动力头10与传动链条9连接，传动链条9正转或反转时，带动动力头10前进或后退，实现给进、起拔功能。本发明的钻机工作时，只需将重量轻、体积小的动力头及桅杆1安装在排架上，搬迁、上架特别方便，仅需要两人在较短时间就可以完成所有搬迁工作；而且在圆周方向调整其工作角度也非常方便。

如图4中，动力头液压马达6设置在动力头10上，图中所示设置在动力头10的后端，动力头液压马达6带动动力头10的主轴11旋转，主轴11带动与之连接的钻杆及钻头旋转，产生钻孔动力。动力头10包括外壳12和主轴11，相互之间密封、可转动连接，图中是在外壳12和主轴11之间设置密封环13和密封圈，在动力头液压马达6带动主轴11转动时，保证主轴11和外壳12之间的动密封符合要求。为了方便连接，在主轴11的前端设置动力输出轴14，使用时带有螺纹的动力输出轴14与钻杆及钻头连接。在动力头10上设置介质孔15，在主轴11、外壳12、密封环13和输出轴14上的孔相互连通，形成介质孔15，将钻孔操作时需要的气体、液体等介质通入钻头部位；在外壳12的介质孔15上设置连接头16，方便与外部的介质管道连接。

如图1、5所示，本发明的液压泵站2，除了采用现有技术的结构外，本发明提供一种自行走结构的液压泵站2，在液压泵站2的底座20上，设置有三联齿轮泵(动力装置)、电磁启动器、冷却装置、空气过滤器、回油过滤器、油箱、联轴器、各种液压油管等部件，在底座20下面，设置有两个前转向轮21和两个后轮22，两个前转向轮21采用万向轮，方便调节位置和移动。本发明液压泵站2的上述部件之间的位置和连接关系，以及液压泵站2的液压油输出和回流管道与动力头及桅杆装置1的液压马达的连接关系，以及液压泵站2与操纵台3的电路、控制线路、信号反馈线路等连接关系，都采用现有技术，在此不作进一步的描述。

如图6中，本发明液压系统的一种具体连接线路图，液压泵站2的油箱内的液压油通过管道(管路)、油泵和操纵控制阀等，分别输入给进液压马达5和动力头液压马达6内，在操纵台3的控制下，产生回转动作，使动力头10既能旋转，又能前后给进移动(给进、起拔)，实现钻孔的功能。给进液压马达5和动力头液压马达6的油液通过回油管路流回油箱内。

Claims (4)

1.一种分体式全液压坑道钻机，其特征在于：包括动力头及桅杆装置（1）、液压泵站（2）和操纵台（3）三部分，动力头及桅杆装置（1）和液压泵站（2）是分体式单独设置，操纵台（3）是单独设置，或者设置在动力头及桅杆装置（1）或液压泵站（2）上；动力头及桅杆装置（1）、液压泵站（2）和操纵台（3）之间用高压油管形成的管路连接，通过操控操纵台（3）上的控制阀门，使液压泵站（2）的高压油液通过管路分别传递到动力头及桅杆装置（1）上的液压马达上，实现钻孔要求的动力头及桅杆装置（1）上的动力头回转及动力头给进、起拔功能；

所述的动力头及桅杆装置（1），包括桅杆（4），在桅杆（4）内设置有给进液压马达（5）、动力头液压马达（6）、提升链轮（7）、传动链轮（8）、传动链条（9）、动力头（10），液压泵站（2）的高压油液通过管路与给进液压马达（5）和动力头液压马达（6）连接；给进液压马达（5）与提升链轮（7）连接，带动提升链轮（7）转动，传动链条（9）设置在提升链轮（7）与传动链轮（8）之间，动力头（10）与传动链条（9）连接；

所述的动力头（10）包括外壳（12）和主轴（11），相互之间密封、可转动连接，动力头液压马达（6）与主轴（11）连接并带动其旋转，在动力头（10）上设置介质孔（15）。

2.根据权利要求1所述的分体式全液压坑道钻机，其特征在于：在外壳（12）和主轴（11）之间设置密封环（13）和密封圈。

3.根据权利要求1或2所述的分体式全液压坑道钻机，其特征在于：在主轴（11）的前端设置动力输出轴（14）。

4.根据权利要求3所述的分体式全液压坑道钻机，其特征在于：在所述液压泵站（2）的底座（20）下面，设置有两个前转向轮（21）和两个后轮（22）。

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