CN102493764B - 可在挖掘机工作臂上快速拆挂的集成钻机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可在挖掘机工作臂上快速拆挂的集成钻机，属于工程机械领域，包括钻进装置和快速拆挂装置，钻进装置通过快速拆挂装置以可拆卸方式挂载于挖掘机工作臂前端，本发明直接利用技术成熟的挖掘机为载体，通过将挖斗快速更换成钻机即可实现挖掘机与钻机之间的快速转换，打破了钻机必须是整套专用设备的常规技术，使钻机设备的制造成本降低，且制造周期缩短，同时，也克服了专用钻机能耗高、不便维护以及设备使用率低等不足，另外，本发明高度集成的钻机，只需利用挖掘机的液压系统即可实现钻机的全部功能，与工程机械中最常见的挖掘机通过简单配合即可使用，通用性强，适合大规模推广应用。

Description

可在挖掘机工作臂上快速拆挂的集成钻机

技术领域

本发明涉及一种工程机械，特别涉及一种可与现有挖掘机快速配合使用的钻机。

背景技术

潜孔钻机是用于岩石爆破打孔作业及地质钻探作业的一种工程机械，它能在工程施工中提高作业效率。

现有潜孔钻机主要分为以下几种：液压潜孔钻机、气动潜孔钻机和挖掘机改造型液压潜孔钻机。上述几种钻机均存在不足，其中，液压潜孔钻机和气动潜孔钻机的制造成本高、制造周期长、设备能耗高，设备单价通常达到几百万，单台设备每个班的燃料费用一般在3000元左右，相当于挖掘机的三倍以上，造成设备采购成本及施工成本居高不下；挖掘机改造型液压潜孔钻机能克服前述两种钻机的不足，但也存在必须将挖掘机运送至工厂改造导致成本升高的问题。

另外，上述三种钻机还存在以下几个共同缺点：1）由于土石方施工施工的流程是“钻孔-爆破-挖运”，这就决定了钻机与挖掘机必须轮换作业，造成设备使用率较低及设备操作人员闲置，变相增加了施工成本；2）在许多条件比较恶劣的施工环境下不能单独作业，需在作业前由挖掘机修路及平整场地；3）操作过于专业化，对操作人员要求高，且培训时间长；4）由于设备专用性较强，导致维护维修技术性强，不利于快速排除故障。

针对上述不足，需探索一种通用性强、易于制造、能耗低、且便于维护的钻机，以克服现有专用钻机制造、使用成本高、设备利用率低等不足。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种可在挖掘机工作臂上快速拆挂的集成钻机，以解决现有钻机制造、使用成本高、设备利用率低、对操作人员要求高及设备维护性较差的技术问题。

本发明的可在挖掘机工作臂上快速拆挂的集成钻机，包括钻进装置和快速拆挂装置，所述快速拆挂装置包括卡爪机构和卡座，所述卡爪机构连接于挖掘机工作臂的前端，所述卡座固定设置于钻进装置上，卡座挂接于卡爪机构时通过卡爪机构加载固定。

进一步，所述卡爪机构包括连接板和两个相对设置于连接板上且距离可调的挂钩，所述连接板上设置两个连接孔，两个连接孔分别通过销轴与挖掘机工作臂前端的两个挖斗铰接孔铰接，所述卡座上设置两根挂载轴，两个挂钩分别挂于两根挂载轴上并通过调节挂钩之间的距离进行加载；

进一步，所述两个挂钩中，一个固定设置于连接板上，另一个与连接板通过螺栓连接；

进一步，所述两个挂钩之间的距离通过液压控制自动调节；

进一步，所述钻进装置包括与卡座固定连接的架体、可沿架体纵向往复移动的拖板、用于驱动拖板移动的拖板液压驱动装置、设置于拖板上的钻杆液压驱动装置、与钻杆液压驱动装置的旋转输出端连接的钻杆和用于对拖板液压驱动装置及钻杆液压驱动装置供入液压油的液压控制系统，所述液压控制系统设置于架体上，所述液压控制系统的液压油入口通过管路以可拆卸的方式与挖掘机液压站的液压油出口连通；

进一步，所述钻进装置还包括设置于架体上的空气压缩机，所述钻杆为中部设置轴向通孔的空心钻杆，所述钻杆的内腔与空气压缩机的压缩空气出口连通；

进一步，所述钻杆液压驱动装置与钻杆之间通过万向连接头连接；

进一步，所述万向连接头与钻杆之间设置有钻杆快装接头；

进一步，所述架体中部和下端分别设置钻杆中支撑座和钻杆下支撑座。

本发明的有益效果：本发明的可在挖掘机工作臂上快速拆挂的集成钻机，属于工程机械领域，包括钻进装置和快速拆挂装置，所述快速拆挂装置包括卡爪机构和卡座，所述卡爪机构连接于挖掘机工作臂的前端，所述卡座固定设置于钻进装置上，卡座挂接于卡爪机构时通过卡爪机构加载固定，本发明直接利用技术成熟的挖掘机为载体，通过将挖斗快速更换成钻机即可实现挖掘机与钻机之间的快速转换，打破了钻机必须是整套专用设备的常规技术，使钻机设备的制造成本降低，且制造周期缩短，同时，也克服了专用钻机能耗高、不便维护以及设备使用率低等不足，另外，本发明高度集成的钻机，只需利用挖掘机的液压系统即可实现钻机的全部功能，与工程机械中最常见的挖掘机通过简单配合即可使用，通用性强，适合大规模推广应用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为本发明的结构示意图；

图2为快速拆挂装置的结构示意图；

图3为钻进装置的结构示意图；

图4为图3的左视图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明进行详细说明，如图所示：本实施例的可在挖掘机工作臂上快速拆挂的集成钻机，包括钻进装置和快速拆挂装置，所述快速拆挂装置包括卡爪机构和卡座1，所述卡爪机构连接于挖掘机工作臂2的前端，所述卡座1通过焊接或螺栓连接方式固定设置于钻进装置上，卡座1挂接于卡爪机构时通过卡爪机构加载固定，通过卡爪机构施加载荷，使卡爪机构与卡座之间由松弛的挂接变成更紧密、牢固的固定连接，以便于钻进装置正常工作，当然，将卡座设置于挖掘机工作臂前端，卡爪机构设置于钻进装置上，同样可以实现两者的快速连接，属于本技术方案的等同替换，通过上述结构可使钻机实现与挖斗甚至其他工作部件（如破碎锤锤头）的互换，使挖掘机一机多用，用于取代现有技术中的专用钻机，可产生有效降低设备的制造成本、缩短其制造周期、降低能耗等一系列有益效果。

作为上述技术方案的进一步改进，所述卡爪机构包括连接板3和两个相对设置于连接板3上且距离可调的挂钩4a、4b，所述连接板3上设置两个连接孔，两个连接孔分别通过销轴5与挖掘机工作臂2前端的两个挖斗铰接孔铰接，所述卡座1上设置两根挂载轴1a，两个挂钩4a、4b分别挂于两根挂载轴1a上并通过调节挂钩4a、4b之间的距离进行加载，在本实施例中，挂钩以钩背向内相对的方式设置，当挂钩之间的距离增大时，张紧力使挂钩与挂载轴之间连接更加紧密牢固，实现可靠的固定连接，当然，挂钩以钩背向外的方式设置同样可以实现本发明的目的，即挂钩之间的距离减小时，通过夹紧力使挂钩与挂载轴之间连接更加紧密牢固，实现可靠的固定连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述两个挂钩4a、4b中，一个固定设置于连接板3上，另一个与连接板3通过螺栓6连接，挂接时，可先将固定设置的挂钩4a挂于对应挂载轴上，再将另一个挂钩挂于对应的另一根挂载轴上，通过螺栓拉紧实现加载，结构简单合理，挂接方便，有利于缩短挂接时间。

当然，上述螺栓拉紧的方式需人工操作，也可采用下述技术方案实现两个挂钩之间距离的调节，所述两个挂钩4a、4b之间的距离通过液压控制自动调节，该方式自动化程度高，可直接利用挖掘机自带的液压系统提供动力，但结构较复杂，制造成本较高，可根据实际需要或客户需求来选择。

作为上述技术方案的进一步改进，所述钻进装置包括与卡座2固定连接的架体7、可沿架体7纵向往复移动的拖板8、用于驱动拖板8移动的拖板液压驱动装置9、设置于拖板8上的钻杆液压驱动装置10、与钻杆液压驱动装置10的旋转输出端连接的钻杆11和用于对拖板液压驱动装置9及钻杆液压驱动装置10供入液压油的液压控制系统12，架体上设置导轨，托板沿导轨往复移动，托板向下移动时提供钻进动力，所述液压控制系统12设置于架体7上，所述液压控制系统12的液压油入口通过管路以可拆卸的方式与挖掘机液压站的液压油出口连通，将液压控制系统集成到钻进装置上使钻进装置成为功能完善的钻机，与挖掘机配合使用时，只需接入液压油即可正常工作，通用性强。

作为上述技术方案的进一步改进，所述钻进装置还包括设置于架体7上的空气压缩机13，所述钻杆11为中部设置轴向通孔的空心钻杆，所述钻杆11的内腔与空气压缩机13的压缩空气出口连通，钻孔作业时，压缩空气从钻杆上端进入，下端排出，实现有效排屑，保障钻孔作业的顺利进行，提高作业效率，空气压缩机也集成到钻进装置上，完善其功能，有效增强其通用性。

作为上述技术方案的进一步改进，所述钻杆液压驱动装置10与钻杆11之间通过万向连接头14连接，由于钻杆工作时钻头部分受力不均且变化无常，因此，钻杆的运动是多自由度的挠动，但钻杆液压驱动装置的旋转输出端却是比较稳定的运动，如进行硬连接，钻杆磨损严重，使用寿命短，通过万向接头进行软连接，可有效适应钻杆的扰动，减小磨损，大幅延长钻杆的使用寿命。

作为上述技术方案的进一步改进，所述万向连接头14与钻杆11之间设置有钻杆快装接头15，以便于快速拆装钻杆，使用方便。

作为上述技术方案的进一步改进，所述架体7中部和下端分别设置钻杆中支撑座16和钻杆下支撑座17，起到保护和稳定钻杆的作用。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种可在挖掘机工作臂上快速拆挂的集成钻机，其特征在于：包括钻进装置和快速拆挂装置，所述快速拆挂装置包括卡爪机构和卡座（1），所述卡爪机构连接于挖掘机工作臂（2）的前端，所述卡座（1）固定设置于钻进装置上，卡座（1）挂接于卡爪机构时通过卡爪机构加载固定；所述钻进装置包括与卡座（2）固定连接的架体（7）、可沿架体（7）纵向往复移动的拖板（8）、用于驱动拖板（8）移动的拖板液压驱动装置（9）、设置于拖板（8）上的钻杆液压驱动装置（10）、与钻杆液压驱动装置（10）的旋转输出端连接的钻杆（11）和用于对拖板液压驱动装置（9）及钻杆液压驱动装置（10）供入液压油的液压控制系统（12），所述液压控制系统（12）设置于架体（7）上，所述液压控制系统（12）的液压油入口通过管路以可拆卸的方式与挖掘机液压站的液压油出口连通；所述钻进装置还包括设置于架体（7）上的空气压缩机（13），所述钻杆（11）为中部设置轴向通孔的空心钻杆，所述钻杆（11）的内腔与空气压缩机（13）的压缩空气出口连通。

2.根据权利要求1所述的可在挖掘机工作臂上快速拆挂的集成钻机，其特征在于：所述卡爪机构包括连接板（3）和两个相对设置于连接板（3）上且距离可调的挂钩（4a、4b），所述连接板（3）上设置两个连接孔，两个连接孔分别通过销轴（5）与挖掘机工作臂（2）前端的两个挖斗铰接孔铰接，所述卡座（1）上设置两根挂载轴（1a），两个挂钩（4a、4b）分别挂于两根挂载轴（1a）上并通过调节挂钩（4a、4b）之间的距离进行加载。

3.根据权利要求2所述的可在挖掘机工作臂上快速拆挂的集成钻机，其特征在于：所述两个挂钩（4a、4b）中，一个固定设置于连接板（3）上，另一个与连接板（3）通过螺栓（6）连接。

4.根据权利要求2所述的可在挖掘机工作臂上快速拆挂的集成钻机，其特征在于：所述两个挂钩（4a、4b）之间的距离通过液压控制自动调节。

5.根据权利要求1所述的可在挖掘机工作臂上快速拆挂的集成钻机，其特征在于：所述钻杆液压驱动装置（10）与钻杆（11）之间通过万向连接头（14）连接。

6.根据权利要求5所述的可在挖掘机工作臂上快速拆挂的集成钻机，其特征在于：所述万向连接头（14）与钻杆（11）之间设置有钻杆快装接头（15）。

7.根据权利要求1所述的可在挖掘机工作臂上快速拆挂的集成钻机，其特征在于：所述架体（7）中部和下端分别设置钻杆中支撑座（16）和钻杆下支撑座（17）。

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