CN102226395A - 掘钻一体机 - Google Patents

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刘锋
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本发明公开了一种掘钻一体机,包括掘进机(1)和钻探机(2),所述钻探机(2)包括钻机部(22)和安装架(21),所述钻探机(2)通过所述安装架(21)连接于所述掘进机(1)的截割臂(11)上;还包括液压驱动的回转机构(23),所述钻机部(22)与所述安装架(21)通过所述回转机构(23)在水平面内可转动连接。钻孔作业时,钻机部可以相对于安装架左右转动,以调整钻孔的角度和高度,达到较好的钻孔效果;掘进作业时,钻机部向后旋转收回,节省掘进机的截割臂上方的空间。由此可见,上述掘钻一体机的钻探机的钻机部能灵活方便地运动,其结构布局合理、占用的空间较小,使得钻探机的安装和拆卸过程方便。

Description

掘钻一体机
技术领域
本发明涉及矿山机械技术领域,尤其涉及一种掘钻一体机。
背景技术
高瓦斯巷道掘进前通常需要在前断面钻出大约15个直径100毫米,深度达20多米的瓦斯抽(排)放孔,最初这项工作完全由单体液压钻机来完成,在工作过程中,单体液压钻机必须与掘进机交替使用,造成巷道掘进的工作效率很低,劳动强度大,操作也很危险。
随着矿山机械技术的发展,巷道掘进开采与瓦斯钻探进行结合,逐渐产生了掘进机和钻探机结合的掘钻一体机。请参考图1,图1为现有技术中掘钻一体机的结构示意图,下面简要介绍这种掘钻一体机的工作过程及其存在的缺陷。
如图1所示,该掘钻一体机包括掘进机和钻探机,钻探机包括安装架2′和钻机部3′,安装架2′设于掘进机的截割臂1′上。工作时,掘进机的截割臂1′在掘进机泵站液压力的作用下上下、左右摆动,钻探机随之上下、左右摆动,从而调整该钻探机的打孔高度和打孔角度,以便找到合适的打孔位置。该掘钻一体机具有安装、操作、维修方便等优点,而且减轻了劳动强度,提高了工作效率。
然而,由于钻探机的钻机部3′始终设于掘进机的截割部上方,使钻机部3′相对于掘进机的截割臂1′的运动不灵活,钻探机占用空间较大,导致截割臂1′的运动范围受限,并且在掘进机和钻探机的安装和拆卸过程不够方便,适用范围也受到限制。
因此,如何在现有技术的基础上,改进现有掘钻一体机的具体结构,使钻探机相对于掘进机的运动灵活,结构布局合理、占用空间较小,安装和拆卸方便,是本领域技术人员目前急需解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题为提供一种掘钻一体机,其钻探机相对于掘进机的运动灵活,结构布局合理、占用空间小,安装和拆卸方便。
为解决上述技术问题,本发明提供一种掘钻一体机,包括掘进机和钻探机,所述钻探机包括钻机部和安装架,所述钻探机通过所述安装架连接于所述掘进机的截割臂上;还包括液压驱动的回转机构,所述钻机部与所述安装架通过所述回转机构在水平面内可转动连接。
优选地,所述回转机构包括转动连接的蜗轮和壳体,所述蜗轮连接所述钻机部,所述壳体连接所述安装架;所述蜗轮外侧还设有与其啮合的蜗杆,所述蜗杆的端部连接有液压马达。
优选地,所述蜗轮和所述壳体通过回转支承转动连接,所述回转支承的内圈、外圈分别连接所述蜗轮、所述壳体。
优选地,所述回转机构包括转动连接的第一齿轮和壳体,所述第一齿轮连接所述钻机部,所述壳体连接所述安装架;所述第一齿轮外侧还设有与其啮合的第二齿轮,所述第二齿轮的传动轴连接有液压马达。
优选地,还包括在所述竖直面内伸缩的俯仰油缸,所述俯仰油缸两端分别连接于所述安装架的前端部、所述回转机构的底部。
优选地,还包括使所述钻探机、所述掘进机二者之一接通所述掘钻一体机的动力源的切换阀。
优选地,还包括补偿油缸;所述补偿油缸的后端连接所述安装架,其前端连接有相对于所述安装架前后滑动的滑座,所述壳体通过所述滑座与所述安装架连接。
优选地,所述安装架的顶部设有前后导向的导向轴,所述滑座为套装于所述导向轴外的直线轴承。
本发明所提供的掘钻一体机,其包括液压驱动的回转机构,钻机部与安装架通过回转机构在水平面内可转动连接。
采用这种结构的掘钻一体机,当掘钻一体机进行钻孔作业时,钻机部可以随掘进机的截割臂上下转动、左右摆动,还可以相对于安装架在水平面内转动,以调整钻孔的角度和高度,达到较好的钻孔效果;当掘钻一体机进行掘进作业时,可以操作钻机部,使其向后旋转收回,节省了掘进机的截割臂上方的空间,使掘进机能够更加自由的进行巷道掘进。
由此可见,上述掘钻一体机的钻探机的钻机部能够更加灵活方便地运动,其结构布局合理、占用的空间较小,使得钻探机的安装和拆卸过程方便,并且增大了掘进机的截割臂的运动灵活性。
附图说明
图1为现有技术中掘钻一体机的结构示意图;
图2为本发明所提供掘钻一体机的一种具体实施方式的结构示意图;
图3为图2中钻探机处于收回状态时的结构示意图;
图4为图2中的钻探机的结构示意图;
图5为图2中的回转机构的结构示意图。
其中,图1中的附图标记与部件名称之间的对应关系为:1′截割臂;2′安装架;3′钻机部;
图2至图5中的附图标记与部件名称之间的对应关系为:1掘进机;2钻探机;21安装架;22钻机部;23回转机构;24补偿油缸;25滑座;231蜗轮;232蜗杆;233壳体;234液压马达。
具体实施方式
本发明的核心为提供一种掘钻一体机,其钻探机2相对于掘进机1的运动灵活,并且钻探机2的结构简单、布局合理,占用掘进机1截割臂上方的空间较小,安装和拆卸过程简单方便。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
请参考图2和图3,图2为本发明所提供掘钻一体机的一种具体实施方式的结构示意图;图3为图2中钻探机2处于收回状态时的结构示意图。
在一种具体的实施方式中,如图2和图3所示,本发明所提供的掘钻一体机包括掘进机1和钻探机2,掘进机1是掘钻一体机中负责巷道掘进的设备,钻探机2是掘钻一体机中负责钻孔的设备;钻探机2包括钻机部22、安装架21和回转机构23,安装架21设于钻探机2的底部,是钻探机2的固定部件,其通过螺栓固定于掘进机1的截割臂11上,钻机部22是钻探机2负责钻孔的部件,钻机部22与安装架21通过回转机构23在水平面内可转动连接。
采用这种结构的掘钻一体机,当掘钻一体机进行钻孔作业时,钻机部22可以随掘进机1的截割臂11上下转动、左右摆动,还可以相对于安装架21在水平面内转动,以调整钻孔的角度和高度,达到较好的钻孔效果;当掘钻一体机进行掘进作业时,可以操作钻机部22,使其向后旋转收回,节省了掘进机1的截割臂11上方的空间,使掘进机1能够更加自由的进行巷道掘进。
由此可见,上述掘钻一体机的钻探机2的钻机部22能够更加灵活方便地运动,其结构布局合理、占用的空间较小,使得钻探机2的安装和拆卸过程方便,并且增大了掘进机1的截割臂11的运动灵活性。
需要说明的是,上述具体实施方式中并未限定回转机构23的具体结构形式,也并未限定钻机部22与安装架21是否在竖直平面内可转动连接,事实上,凡是钻机部22与安装架21通过液压驱动的回转机构23在水平面内可转动连接的掘钻一体机均在本发明的保护范围内。
特别说明的是,本文中出现的方位词“前”指的是掘钻一体机掘进和钻探的方向,即图2中从右至左的方向,“后”则相反,即图2中从左至右的方向,它们的设立是以本文中的附图为基准设立的,应当理解,它们的出现不应当影响本发明的保护范围。
还可以进一步设置上述回转机构23的具体结构形式。
请参考图4和图5,图4为图2中的钻探机2的结构示意图;图5为图2中的钻机部与安装架连接处的结构示意图。
在另一种具体实施方式中,上述回转机构23可以包括蜗轮231和壳体233,蜗轮231连接钻机部22,壳体233连接安装架21,蜗轮231和壳体233转动连接;蜗轮231外侧还设有与其啮合的蜗杆232,蜗杆232的端部连接有液压马达234。
采用这种结构形式,开启液压马达234,使其驱动蜗杆232转动,蜗杆232带动与其啮合的蜗轮231转动,从而带动与蜗轮231连接的钻机部22相对于壳体233转动,由于壳体233与钻探机2的安装架21连接,从而实现了钻机部22相对于安装架21在水平面内的回转连接;当掘钻一体机的钻探机2结束钻探工作后,此时可以将钻机部22旋转收回,使钻机部22与安装架21折叠放置。
通过这种连接方式,能够实现钻机部22与安装架21在水平面内的回转连接,并且具有结构简单、加工制造方便等特点。具体的方案中,上述蜗轮231与壳体233可以通过滚动支承可转动连接,使滚动支承的内圈、外圈分别连接上述蜗轮231和壳体233。采用滚动支承可实现二者转动连接,当然,上述蜗轮231与壳体233并不限采用滚动支承连接,还可以采用滚动轴承等其他的转动方式。
当然,上述回转机构23并不限于这种方式,还可以为其他方式。例如回转机构23包括转动连接的第一齿轮和壳体233,第一齿轮连接钻机部22,壳体233连接安装架21;第一齿轮外侧还设有与其啮合的第二齿轮,第二齿轮的传动轴连接有液压马达234。
采用这种结构形式,开启液压马达234,使其驱动第二齿轮转动,第二齿轮带动与其啮合的第一齿轮转动,从而带动钻机部22相对于壳体233转动,由于壳体233与钻探机2的安装架21连接,从而实现了钻机部22相对于安装架21在水平面内的回转连接;当掘钻一体机的钻探机2结束钻探工作后,此时可以将钻机部22旋转收回,同样可实现钻机部22与安装架21折叠放置。
还可以进一步设置上述掘钻一体机的具体结构形式。
在另一种具体实施方式中,还包括在竖直面内伸缩的俯仰油缸,俯仰油缸两端分别连接于安装架21的前端部、回转机构23的底部。
采用这种结构的掘钻一体机,俯仰油缸向前伸出时,能带动钻机部22向上旋转,俯仰油缸向后收缩时,能带动钻机部22向下旋转,从而实现了钻机部22在其长度方向所在的竖直面内可绕所述安装架21前端转动。结合上述回转机构23,钻机部22相对于安装架21不仅可以左右摆动,还可以上下转动,从而更准确地调整钻孔的角度和高度,进一步增强了钻机部22的运动灵活性和钻探机2钻探的范围。
上述掘钻一体机还包括切换阀,该切换阀能使钻探机2、掘进机1二者之一接通掘钻一体机的动力源。采用这种结构,当掘钻一体机进行钻探作业时,上述切换阀接通钻探机2与动力源,使掘进机1处于锁定状态;当掘钻一体机进行掘进作业时,上述切换阀接通掘进机1与动力源,使钻探机2的钻机部22旋转收回,使掘进机1的截割臂11不受约束的进行掘进作业。由此可见,采用切换阀的掘钻一体机,能够增强钻探机2和掘进机1的工作独立性,具有节约能源的特点。
当然,上述具体实施方式并未限定切换阀的具体结构形式,其可以为简单的两位两通换向阀,当然,还可以为其他结构的切换阀,凡是能够使钻探机2、掘进机1二者之一接通动力源的切换阀均应当属于本发明的保护范围内。
还可以进一步设置上述钻机部22与安装架21滑动连接的具体结构形式。
在另一种具体实施方式中,上述钻探机2还可以包括补偿油缸24、滑座25和连接座23;补偿油缸24的后端连接安装架21,补偿油缸24的前端连接滑座25,滑座25可沿安装架21前后滑动,滑座25的前端连接钻机部22。
采用这种结构,当钻机部22在煤壁中进行钻探作业时,驱动补偿油缸24使其向前伸出或向后缩回,可以向前推动或向后拉回滑座25,从而实现钻机部22的前进或后退,从而更精确地调整钻孔位置。
更具体的方案中,上述滑座25可以具体为滑块,上述安装架21的顶部可以设有凹槽,上述滑块安装于凹槽中,二者构成滑动连接。当然,除此之外,滑座25与安装架21还可以采用其他滑动连接。例如上述安装架21的顶部可以设有前后导向的导向轴,滑座25可以为套装于导向轴外的直线轴承,采用直线轴承后,安装架21和滑座25之间的摩擦阻力小,使得补偿油缸24采用较小的驱动力即可实现滑座25的前后滑动,并且还具有滑动距离精度高,还具有运动快捷、运动平稳的特点。
以上对本发明所提供的一种掘钻一体机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种掘钻一体机,包括掘进机(1)和钻探机(2),所述钻探机(2)包括钻机部(22)和安装架(21),所述钻探机(2)通过所述安装架(21)连接于所述掘进机(1)的截割臂(11)上;其特征在于,还包括液压驱动的回转机构(23),所述钻机部(22)与所述安装架(21)通过所述回转机构(23)在水平面内可转动连接。
2.根据权利要求1所述的掘钻一体机,其特征在于,所述回转机构(23)包括转动连接的蜗轮(231)和壳体(233),所述蜗轮(231)连接所述钻机部(22),所述壳体(233)连接所述安装架(21);所述蜗轮(231)外侧还设有与其啮合的蜗杆(232),所述蜗杆(232)的端部连接有液压马达(234)。
3.根据权利要求2所述的掘钻一体机,其特征在于,所述蜗轮(231)和所述壳体(233)通过回转支承转动连接,所述回转支承的内圈、外圈分别连接所述蜗轮(231)、所述壳体(233)。
4.根据权利要求1所述的掘钻一体机,其特征在于,所述回转机构(23)包括转动连接的第一齿轮和壳体(233),所述第一齿轮连接所述钻机部(22),所述壳体(233)连接所述安装架(21);所述第一齿轮外侧还设有与其啮合的第二齿轮,所述第二齿轮的传动轴连接有液压马达(234)。
5.根据权利要求1-4任一项所述的掘钻一体机,其特征在于,还包括在所述竖直面内伸缩的俯仰油缸,所述俯仰油缸两端分别连接于所述安装架(21)的前端部、所述回转机构(23)的底部。
6.根据权利要求1-4任一项所述的掘钻一体机,其特征在于,还包括使所述钻探机(2)、所述掘进机(1)二者之一接通所述掘钻一体机的动力源的切换阀。
7.根据权利要求1-4任一项所述的掘钻一体机,其特征在于,还包括补偿油缸(24);所述补偿油缸(24)的后端连接所述安装架(21),其前端连接有相对于所述安装架(21)前后滑动的滑座(25),所述壳体(233)通过所述滑座(25)与所述安装架(21)连接。
8.根据权利要求7所述的掘钻一体机,其特征在于,所述安装架(21)的顶部设有前后导向的导向轴,所述滑座(25)为套装于所述导向轴外的直线轴承。
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