CN102953695B - 一种高速液压钻机上的导向架随动机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种高速液压钻机上的导向架随动机构，导向架与钻臂之间设有导向架随动组件，左竖直板的左板面与导向架的右端固定，左竖直板的右板面与钻臂上的两条导轨滑动连接；右竖直板位于钻臂上的两条导轨之间，左、右竖直板通过连接螺钉固定，而链条的左半段穿过左、右竖直板之间的间隙；左竖直板与链条的左半段之间设有链条卡持板，摆动杆的下方设有一个挡块，摆动杆的前端可碰撞挡块的顶面。本导向架随动机构可使导向架跟随链条的左半段同步上下移动，这样就使得导向架与钻杆同步上下移动，从而就能通过导向架上的导向套对钻杆有进行较好的导向。

Description

一种高速液压钻机上的导向架随动机构

技术领域

本发明属于高速液压钻机领域，尤其涉及高速液压钻机上的导向架随动机构。

背景技术

高速液压钻机主要用于露天地质勘探钻孔及各种开山作业时需要埋填炸药的工程钻孔。液压钻机一般由主机、动臂油缸、动臂、斗杆油缸、钻臂、钻杆、链条、提升马达、旋转马达、动力箱和拖板等组成，其中主机又由液压系统、发动机系统、空压机、电器控制系统和空调系统等组成。钻臂与钻杆均呈竖向设置且两者相互平行，并在钻臂的左侧面沿长度方向开有两条导轨，这两条导轨呈前后并排设置。同时，所述钻杆的上端与动力箱的输出轴同轴固定连接，该动力箱的输入端与旋转马达相连，且动力箱固定在拖板上，而拖板既与钻臂上的两条导轨滑动连接，又同时与所述链条相连，且链条在提升马达的带动下转动。由上可知，拖板及钻杆在提升马达的带动下沿着钻臂上的两条导轨一起上行或下行，且钻杆同时在旋转马达的带动下转动，从而通过钻杆实现钻孔施工。

目前使用的液压钻机大多无钻杆导向机构，而钻杆的长度又比较大，这样就导致钻杆的摆动量大，易卡死。也有部分钻机设置有对钻杆进行导向的导向架，该导向架上的导向套活套在钻杆上，且导向架与所述导轨滑动连接。导向架由油泵驱动，通过动静滑轮组或排式链变速带动导向架上下移动，其结构非常复杂且不能保证导向架随钻杆同步上下移动，故障多。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种高速液压钻机上的导向架随动机构，以使导向架上的导向套较好地对钻杆导向。

本发明的技术方案如下：一种高速液压钻机上的导向架随动机构，包括钻臂(2)、链条(11)和导向架(13)，其中钻臂(2)呈竖向设置，在钻臂(2)的左侧面前后并排设有两条导轨(2a)，该导轨沿钻臂(2)的长度方向设置，且导轨(2a)的左侧平行设有一根钻杆(4)；所述导向架(13)左部固设有导向套(14)，该导向套同时活套在所述钻杆(4)上，其特征在于：所述导向架(13)与钻臂(2)之间设有导向架随动组件，该导向架随动组件包括左竖直板(15)和右竖直板(16)，其中左竖直板(15)与所述链条(11)平行，该左竖直板的左板面与所述导向架(13)的右端固定，且左竖直板(15)的右板面与所述钻臂(2)上的两条导轨(2a)滑动连接；所述右竖直板(16)位于钻臂(2)上的两条导轨(2a)之间，并与所述左竖直板(15)平行，且左、右竖直板通过连接螺钉(17)固定连接在一起，而所述链条(11)的左半段穿过该左、右竖直板(15、16)之间的间隙；

所述左竖直板(15)与链条(11)的左半段之间设有链条卡持板(18)，该链条卡持板由后部的卡持部(18a)、中部的铰接部(18b)和前部的配合部(18c)构成，其中卡持部(18a)的右下部开有半圆槽，该半圆槽可与所述链条(11)左半段上的连接销套(11a)卡接配合，且所述左竖直板(15)上对应卡持部(18a)处开有让位孔(15a)；所述铰接部(18b)外空套有铰接套(19)，该铰接套的外壁与所述左竖直板(15)的右板面固定；

所述配合部(18c)右下部开有弧形缺口，该弧形缺口位于所述卡持部(18a)半圆槽的上方，且弧形缺口下方的链条(11)左半段上有一根连接销(11b)向前延伸，并形成延长部，该延长部可与配合部(18c)上的弧形缺口卡接配合；所述链条卡持板(18)上方设有摆动杆(20)，该摆动杆后端可碰撞链条卡持板(18)的配合部(18c)顶面，摆动杆(20)的中部套装在固定销(21)左部，且摆动杆可绕该固定销(21)转动，而固定销的右部与所述右竖直板(16)的前表面固定；所述摆动杆(20)的下方设有一个挡块(22)，且摆动杆(20)的前端可碰撞该挡块的顶面，而挡块(22)的后端悬空，且挡块(22)的前端与所述钻臂(2)前部导轨的后表面固定。

高速液压钻机的钻杆(4)钻孔时的工作原理如下：

1、钻杆(4)在钻孔的过程中，该钻杆(4)会跟随链条(11)的左半段同步下移；与此同时，所述链条卡持板卡持部的半圆槽与链条(11)左半段上的一个连接销套(11a)卡接配合，从而使链条卡持板(18)跟随链条(11)的左半段同步下移，而链条卡持板(18)又与左竖直板(15)相连，这样就通过左竖直板(15)带动导向架(13)和导向套(14)跟随链条(11)的左半段同步下移，这样也就使得导向套(14)的下移与所述钻杆(4)的下移同步，从而能很好地对钻杆进行导向，进而有效减少钻杆在钻孔过程中的摆动量，并很好地克服传统结构的缺陷。

2、当导向架(13)移动到下行程位置时，所述摆动杆(20)的前端会碰到挡块(22)的顶面，这样就会使得摆动杆(20)绕所述固定销(21)转动，从而让摆动杆(20)的后端碰到所述链条卡持板(18)的配合部(18c)顶面，进而带动链条卡持板(18)转动；

所述链条卡持板(18)转动一定角度后，该链条卡持板配合部的弧形缺口就会与所述连接销(11b)的延长部卡接配合，并由连接销(11b)的延长部对链条卡持板(18)进行转动限位，且此时链条卡持板卡持部的半圆槽会与所述连接销套(11a)脱离接触，从而使导向架(13)停止下移。

3、所述钻杆(4)完成钻孔后需要上移复位，所述链条(11)的左半段上移复位，进而带动钻杆(4)上移复位；此时，摆动杆(20)的前端会与挡块(22)的顶面脱离接触，而所述链条卡持板(18)的卡持部(18a)在重力作用下转向所述链条(11)的左半段；当卡持部(18a)的半圆槽与链条(11)上的一个连接销套(11a)卡接配合后，就会使链条卡持板(18)跟随链条(11)的左半段同步上移，进而带动所述导向架(13)和导向套(14)跟随链条(11)的左半段同步上移，也就使得导向套(14)的上移与所述钻杆(4)的上移同步。

综上所述，本导向架随动机构可使导向架跟随链条的左半段同步上下移动，而钻杆也跟随链条的左半段同步移动，这样就使得导向架与钻杆同步上下移动，从而就能通过导向架上的导向套对钻杆有进行较好的导向，进而减少钻杆在钻孔过程中的摆动量，且本导向架随动机构的结构简单，可靠性好。

在本实施例中，所述左竖直板(15)的右侧设有两块连接板(23)，这两块连接板与左竖直板(15)平行，并分别通过对应的螺钉(44)与该左竖直板的右板面固定；两块所述连接板(23)的位置与钻臂(2)上的两条导轨(2a)一一对应，且这两条导轨(2a)分别卡在对应连接板(23)与左竖直板(15)的右板面之间，从而使左竖直板(15)的右板面与两条所述导轨(2a)滑动连接在一起。

采用以上结构，本发明可方便地将左竖直板(15)的右板面与所述两条导轨(2a)滑动连接起来，左竖直板(15)沿着两条导轨(2a)滑动顺畅，不易发生卡滞，且结构简单，实施容易。

作为优选，所述连接销(11b)延长部的长度为4至5mm。当然，连接销(11b)延长部的长度也可根据需要做相应调整，并不局限于本实施例中的具体数值。

有益效果：本导向架随动机构可使导向架跟随链条的左半段同步上下移动，而钻杆也跟随链条的左半段同步移动，这样就使得导向架与钻杆同步上下移动，从而就能通过导向架上的导向套对钻杆有进行较好的导向，进而减少钻杆在钻孔过程中的摆动量，且本导向架随动机构的结构简单，可靠性好。

附图说明

图1为含有本导向架随动机构的高速液压钻机示意图；

图2为图1中钻臂2的结构示意图；

图3为图2的后视图；

图4为图2中导向架13的A-A向剖视放大图；

图5为图4的B向视图；

图6为图4中C部分的局部放大图；

图7为图1中一级除尘器29与二级除尘器31的连接示意图；

图8为图7中D部分的局部放大图；

图9为图2中吸尘罩24的安装示意图；

图10为图2中箱体6的外形图；

图11为图10的剖视图。

在以上所述附图中，各标记的部件名称如下：

1-主机、2-钻臂、3-定位架、4-钻杆、5-定位套、

6-箱体、7-安装座、8-动力箱、9-旋转马达、10-拖板、

11-链条、12-提升马达、13-导向架、14-导向套、15-左竖直板、16-右竖直板、17-连接螺钉、18-链条卡持板、19-铰接套、20-摆动杆、21-固定销、22-挡块、23-连接板、24-吸尘罩、25-安装板、

26-连接件、27-油缸、28-第一气管、29-一级除尘器、30-第二气管、

31-二级除尘器、32-螺杆空压机、33-小齿轮、34-主动轴、35-大齿轮、36-主动链轮、37-动臂、38-动臂油缸、39-斗杆油缸、40-橡胶套、41-第二导向架、42-第二导向套、43-第二挡块、44-螺钉、45-从动轴、46-从动链轮

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至11所示，本高速液压钻机上的导向架随动机构主要由主机1、钻臂2、定位架3、钻杆4、定位套5、箱体6、安装座7、动力箱8、旋转马达9、拖板10、链条11、提升马达12、导向架13、导向套14、导向架随动组件、吸尘罩24、安装板25、连接件26、油缸27、第一气管28、一级除尘器29、第二气管30、二级除尘器31、螺杆空压机32、小齿轮33、主动轴34、大齿轮35、主动链轮36、动臂37、动臂油缸38、斗杆油缸39和橡胶套40构成。其中主机1基本采用现有结构，在该主机1的前部固设有所述螺杆空压机32。

如图1、2所示，所述钻臂2竖向设置在主机1的前方，该钻臂2通过所述动臂37、动臂油缸38和斗杆油缸39与主机1相连，且它们的连接结构为现有结构，在此不做赘述。并且，所述钻臂2的左侧面前后并排设有两条导轨2a，这两条导轨2a沿钻臂2的长度方向设置。

所述钻臂2左侧面的下端部固设有定位架3，在定位架3的前部固设有定位套5，该定位套5活套在所述钻杆4外，并对钻杆4进行定位。所述钻臂2的下端面从上往下依次固定连接有箱体6和安装座7。

如图1、2、3、10及11所示，在上述箱体6上安装有提升马达12，在提升马达12的输出轴上固套有小齿轮33，该小齿轮33与所述大齿轮35啮合，从而达到减速的目的。在上述箱体6上通过轴承支承有主动轴34，该主动轴34上固套有上述大齿轮35和主动链轮36，其中主动链轮36通过链条11与从动链轮46相连。作为优选，所述链条11为双排链条，主动链轮36和从动链轮46也为对应的双排链轮。上述从动链轮46固套在从动轴45上，该从动轴45通过轴承支承在所述钻臂2的顶部。并且，从图3可以明显地看出，所述主动链轮36和从动链轮46将链条11分隔成左半段和右半段。

所述钻杆4位于钻臂2的左侧，并与该钻臂2上的导轨2a平行，且钻杆4的上端与动力箱8的输出轴同轴固定连接，而需要时可将钻杆4从动力箱8上拆下来。上述动力箱8的输入端与旋转马达9相连，且旋转马达9通过动力箱8带动钻杆4转动。另外，所述动力箱8固定在拖板10的左板面上，该拖板10与钻臂2上的两条导轨2a滑动连接，且拖板10与同时链条11的左半段相连，而拖板10与链条11的连接结构为现有结构，在此不做赘述。由此可看出，所述拖板10在提升马达12和链条11的带动下沿着钻臂2上的两条导轨2a上下移动，从而带动钻杆4一起上下移动，且钻杆4在所述旋转马达9的驱动下转动。

从图1至5可看出，所述导向架13左部固设有导向套14，该导向套14同时活套在所述钻杆4上。作为本技术方案的主要发明点，所述导向架13与钻臂2之间设有导向架随动组件，该导向架随动组件由左竖直板15、右竖直板16、连接螺钉17、链条卡持板18、铰接套19、摆动杆20、固定销21、挡块22和螺钉23构成。

其中，上述左竖直板15与所述链条11平行，该左竖直板15的左板面与所述导向架13的右端垂直并固定连接，且左竖直板15的右板面与所述钻臂2上的两条导轨2a滑动连接。

在本发明中，所述左竖直板15的右侧设有两块连接板23，这两块连接板23与左竖直板15平行，且两块连接板23分别通过对应的螺钉44与该左竖直板23的右板面固定。两块所述连接板23的位置与钻臂2上的两条导轨2a一一对应，且这两条导轨2a分别卡在对应连接板23与左竖直板15的右板面之间，这样就使左竖直板15的右板面与所述两条导轨2a滑动连接在一起。

如图4及5所示，所述右竖直板16位于钻臂2上的两条导轨2a之间，且该右竖直板16与所述左竖直板15平行。并且，所述左竖直板15和右竖直板16通过连接螺钉17固定连接在一起，而所述链条11的左半段穿过该左竖直板15和右竖直板16之间的间隙。

从图1至5可看出，所述左竖直板15与链条11的左半段之间设有链条卡持板18，该链条卡持板18由后部的卡持部18a、中部的铰接部18b和前部的配合部18c构成。其中，所述卡持部18a的右下部开有半圆槽(图中未标记)，该半圆槽的大小及位置与所述链条11左半段上的连接销套11a相适应，且所述半圆槽可与该连接销套11a卡接配合。另外，所述左竖直板15上开有一个方形的让位孔15a，该让位孔15a的位置对应所述卡持部18a，且让位孔15a的作用是对卡持部18a进行让位，避免产生运动干涉。

所述铰接部18b外空套有铰接套19，该铰接套19的外壁与所述左竖直板15的右板面固定。所述配合部18c右下部开有弧形缺口(图中未标记)，该弧形缺口位于所述卡持部18a半圆槽的上方。上述弧形缺口下方的链条11左半段上有一根连接销11b向前延伸，并形成一个延长部，该延长部的长度为4至5mm，且该延长部可与配合部18c上的弧形缺口卡接配合，从而限制链条卡持板18的转动角度。

从图1至5可进一步看出，所述链条卡持板18上方设有摆动杆20，该摆动杆20的后端可碰撞上述链条卡持板18的配合部18c顶面，从而带动链条卡持板18转动。所述摆动杆20的中部套装在固定销21的左部，且摆动杆20可绕该固定销21转动。上述固定销21与左竖直板15垂直，且固定销21的右部与所述右竖直板16的前表面固定。所述摆动杆20的下方设有一个挡块22，且摆动杆20的前端可碰撞该挡块22的顶面。所述挡块22的后端悬空，且挡块22的前端与所述钻臂2前部导轨的后表面固定。

如图1、2所示，所述导向架13与定位架3之间设有第二导向架41，该第二导向架41的左部固设有第二导向套42，且第二导向套42同时活套在所述钻杆4上。另外，所述第二导向架41与钻臂2之间对应设有第二导向架随动组件，该第二导向架随动组件的结构与所述导向架随动组件的结构完全相同，且第二导向架随动组件与导向架随动组件分别设置在所述钻杆4的前后侧。另外，第二导向架随动组件中的第二挡块43设在所述挡块22的下方，并靠近所述定位架3的顶部。并且，所述第二挡块43的前端悬空，该第二挡块43的后端与所述钻臂2后部导轨的前表面固定。

从图1、2、7、8及9可看出，所述安装座7的左侧设有吸尘罩24，该吸尘罩24为圆筒体结构，其上端口封闭，且吸尘罩24活套在所述钻杆4的下端部。并且，吸尘罩24的下端口为吸尘进口，在吸尘进口处固套有一个橡胶套40，该橡胶套40的轴心线与吸尘罩24的轴心线重合。钻杆4在钻孔过程中，所述吸尘罩24和橡胶套40支撑在地面上，且橡胶套40的作用是将钻孔过程中产生的灰尘及渣滓密封起来，防止它们到处乱飞。

所述吸尘罩24的外壁通过连接板(图中未画出)与安装板25的左板面固定连接，该安装板25的右板面与所述安装座7左侧面上的两条竖直导轨滑动配合，且安装板25的右板面同时与连接件26的左端固定。所述连接件26的右端穿过安装座7左侧壁上的过孔后，与油缸27的活塞杆固定连接，该油缸27竖直安装在安装座7的内腔中，这样就能通过油缸27及连接件26带动吸尘罩24沿着安装座7上的竖直导轨上下移动。

从图1、2及7可看出，所述吸尘罩24侧壁上的吸尘出口通过第一气管28与一级除尘器29的吸尘进口相连，且一级除尘器29固设在所述钻臂2下部的后部面上，且一级除尘器29的下端口为排渣口。所述一级除尘器29的吸尘出口通过第二气管30与二级除尘器31的吸尘进口相连，该二级除尘器31的下端口为排渣口，且二级除尘器31固设在所述主机1的前部。

从图1、2及7可进一步看出，所述一级除尘器29由除尘器外壳29a和第一轮胎内胎29b构成，其中除尘器外壳29a由上部的圆筒部和下部的圆锥部构成，其中圆筒部的上端口闭合，在该闭合端设有所述吸尘出口。上述圆筒部的外壁设有所述吸尘进口，且吸尘进口和吸尘出口均与除尘器外壳29a的内腔相通。

所述圆锥部上大下小，其下端口为所述一级除尘器29的排渣口，在该排渣口处固设有所述第一轮胎内胎29b，该第一轮胎内胎为汽车轮胎的内胎，且第一轮胎内胎29b的轴心线与除尘器外壳29a的轴心线重合。

从图1、2、7及8可看出，所述二级除尘器31主要由外壳31a、顶板31b、第二轮胎内胎31c、隔离板31d、吸尘风扇31e、液压马达31f、滤芯31g、气门挡板31h、连杆31k、气缸31m和电磁阀组31x构成。其中，所述外壳31a顶部的开口由顶板31b封闭，且外壳的下端口为二级除尘器31的排渣口，在该排渣口处固设有第二轮胎内胎31c，该第二轮胎内胎31c为汽车轮胎的内胎，且第二轮胎内胎31c的轴心线与外壳31a的轴心线重合。

所述外壳31a的内腔中固设有一块隔离板31d，该隔离板31d将外壳31a的内腔分隔成相互独立的上腔体和下腔体，其中上腔体内装有吸尘风扇31e。所述吸尘风扇31e固套在液压马达31f的输出轴下端，而液压马达31f安装在所述顶板31b上，且吸尘风扇31e在液压马达31f的带动下转动，从而在二级除尘器31、一级除尘器29及吸尘罩24内产生负压，从而通过负压抽吸钻孔过程中产生的灰尘及渣滓，以便除尘。所述吸尘风扇31e旁边的外壳31a上开有干净空气出口(图中未标记)，该干净空气出口与外壳31a内腔的上腔体相通。

如图7及8所示，所述隔离板31d上密布有16个安装孔，每个安装中分别插装有一个所述滤芯31g，该滤芯31g为外购件，且滤芯31g上端部的外圆面设有限位台阶。并且，所述滤芯31g的滤网具有中心孔，且滤网上开有滤孔，而滤网的下部闭合。所述滤芯31g上端部的限位台阶与隔离板31d的上板面贴合，且滤芯31g的滤网部分位于外壳31a内腔的下腔体中。所述外壳31a内腔的下腔体通过滤芯31g滤网上的滤孔及中心孔与该外壳内腔的上腔体相通，且外壳31a外壁的下部设有所述吸尘进口，该吸尘进口与外壳31a内腔的下腔体相通。

从图7及8可进一步看出，所述外壳31a上的干净空气出口处设有气门挡板31h，该气门挡板31h可将干净空气出口封闭。上述气门挡板31h的连接杆穿过外壳31a上的过孔后，与连杆31k的一端固定连接。所述连杆31k的另一端与气缸31m的活塞杆铰接，而气缸31m的缸套与所述外壳31a的外壁铰接。

所述外壳31a内腔的上腔体内装有一个电磁阀组，该电磁阀组由四个电磁阀31x构成，这四个电磁阀31x的进气端通过进气管与所述主机1上的螺杆空压机32相连。并且，每一个所述电磁阀31x的出气端接有四根出气管，这四根出气管分别插入一个所述滤芯31g滤网的中心孔上部，从而通过螺杆空压机32和电磁阀往各个所述滤芯31g滤网的中心孔内打入高压气体，以便吹掉滤芯31g滤网外表面的灰尘。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不以本发明为限制，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种高速液压钻机上的导向架随动机构，包括钻臂(2)、链条(11)和导向架(13)，其中钻臂(2)呈竖向设置，在钻臂(2)的左侧面前后并排设有两条导轨(2a)，该导轨沿钻臂(2)的长度方向设置，且导轨(2a)的左侧平行设有一根钻杆(4)；所述导向架(13)左部固设有导向套(14)，该导向套同时活套在所述钻杆(4)上，其特征在于：所述导向架(13)与钻臂(2)之间设有导向架随动组件，该导向架随动组件包括左竖直板(15)和右竖直板(16)，其中左竖直板(15)与所述链条(11)平行，该左竖直板的左板面与所述导向架(13)的右端固定，且左竖直板(15)的右板面与所述钻臂(2)上的两条导轨(2a)滑动连接；所述右竖直板(16)位于钻臂(2)上的两条导轨(2a)之间，并与所述左竖直板(15)平行，且左、右竖直板通过连接螺钉(17)固定连接在一起，而所述链条(11)的左半段穿过该左、右竖直板(15、16)之间的间隙；

所述左竖直板(15)与链条(11)的左半段之间设有链条卡持板(18)，该链条卡持板由后部的卡持部(18a)、中部的铰接部(18b)和前部的配合部(18c)构成，其中卡持部(18a)的右下部开有半圆槽，该半圆槽可与所述链条(11)左半段上的连接销套(11a)卡接配合，且所述左竖直板(15)上对应卡持部(18a)处开有让位孔(15a)；所述铰接部(18b)外空套有铰接套(19)，该铰接套的外壁与所述左竖直板(15)的右板面固定；

所述配合部(18c)右下部开有弧形缺口，该弧形缺口位于所述卡持部(18a)半圆槽的上方，且弧形缺口下方的链条(11)左半段上有一根连接销(11b)向前延伸，并形成延长部，该延长部可与配合部(18c)上的弧形缺口卡接配合；所述链条卡持板(18)上方设有摆动杆(20)，该摆动杆后端可碰撞链条卡持板(18)的配合部(18c)顶面，摆动杆(20)的中部套装在固定销(21)左部，且摆动杆可绕该固定销(21)转动，而固定销的右部与所述右竖直板(16)的前表面固定；所述摆动杆(20)的下方设有一个挡块(22)，且摆动杆(20)的前端可碰撞该挡块的顶面，而挡块(22)的后端悬空，且挡块(22)的前端与所述钻臂(2)前部导轨的后表面固定。

2.根据权利要求1所述的高速液压钻机上的导向架随动机构，其特征在于：所述左竖直板(15)的右侧设有两块连接板(23)，这两块连接板与左竖直板(15)平行，并分别通过对应的螺钉(44)与该左竖直板的右板面固定；两块所述连接板(23)的位置与钻臂(2)上的两条导轨(2a)一一对应，且这两条导轨(2a)分别卡在对应连接板(23)与左竖直板(15)的右板面之间。

3.根据权利要求1或2所述的高速液压钻机上的导向架随动机构，其特征在于：所述连接销(11b)延长部的长度为4至5mm。