CN103967409B - 一种矿山用履带多头凿岩钻机 - Google Patents

Abstract

本发明为一种矿山用履带多头凿岩钻机。由凿岩装置、横移装置和钻孔进给装置三个部件装配起来通过立柱调整装置与车架&钻孔微调装置连接起来，再通过车架&钻孔微调装置放置在履带行走装置上构成。其主要特征是采用履带行走可轻松实现所需要的前进、后退、转弯等功能；远程电控操控装置可实现对钻机的远距离控制，操作时可以远离设备、避开粉尘等危害，同时又可兼顾钻孔时各部件全方位的运行情况；压缩空气作为动力系统，通过本系统，实现气液转换、气电转换的功能，通过电控操作台进行集中控制分析。

Description

一种矿山用履带多头凿岩钻机

技术领域

本发明涉及一种矿山用多头凿岩钻机，尤其是通过履带底盘来实现凿岩钻机的整体移动，并提供其相应的功能来实现不同需要的凿岩钻孔。

背景技术

目前，国内外的凿岩钻机大多数采用台架固定式方法来实现钻孔，所以必须通过用吊装设备来移动或采用人工撬动方式来实现设备的整体移动，在这个过程中，操作者劳动强度大、危险系数大；且控制方式比较原始，需要靠近设备才有办法操作，粉尘等对操作者的影响比较大；同时这些元器件在矿山环境工作不久后，会出现老化、氧化、接插件安装不便等情况，带来各种故障问题，甚至导致停产、耽误工作进度等。

凿岩钻机在进行钻削时，钻削的直线度对石材荒料的成材率起决定性的作用。目前台架式凿岩钻机在钻削一个行程后，由于移动需要靠外力来实现，故会产生歪斜的现象；由于台架式钻机本身不具有调节功能，故在移动后无法很容易的调整到所需要的位置，调节时既费时又费力，且容易造成钻孔的不平整。

针对不同斜度孔的钻削，需要调整整个立柱的斜度方可实现。在目前的台架式钻机中，立柱斜度的调整都是靠人工在钻削前手动调整立柱的整体斜度，费时费力。

现有的凿岩钻机的操作架一般都是放置于机架上，在钻削时，无法观察到实际钻削的情况，当发生设备过载，超过行程、钻头脱落等故障时，无法第一时间观察到，容易造成设备的损伤，非常不方便；且操作时人必须在钻机旁边，由于工作时噪音和灰尘等都非常大，势必会对操作工人的身体健康带来一定的影响。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而提出的，本发明的目的在于提供一种在石材矿山上能快速、方便的移动凿岩钻机，同时此钻机又兼顾着解决上述问题所需要的各种功能。

为了实现上述目的，根据本发明的履带多头凿岩钻机，包括：

1、液压履带行走装置，使得整个钻机机架很方便的放置于履带上，依靠履带实现自行走无需靠吊装设备或人工来搬运，确保钻机能在工作采面上根据需要任意行走，从而大大减轻了劳动强度，提供了工作效率。

2、钻孔微调装置，采用4+2组合式油缸来微调钻机在移动后所需要钻孔的方向，确保在所需要的钻孔线上进行钻孔，避免了因移动后无法调整而造成材料的不合格所造成的损失，同时避免了用人工去抬，减轻了劳动强度。

3、凿岩系统装置，在凿岩钻机工作中起主要作用。根据工作时的情况，本系统中加装了凿岩导向及吸收振动的弹簧，确保凿岩机工作时能提供一个最佳的工作条件，确保凿岩速度。

4、立柱调节装置，用于在所述钻机工作中，根据不同钻孔角度的需要采用液压缸来进行调整，可实现远程控制。

5、远程操控装置，采用电气控制系统实现对钻机的远距离控制，操作时可以远离设备、避开粉尘等危害，同时又可兼顾钻孔时各部件全方位的运行情况，避免出现过载、超行程等现象的发生。

6、横向移动与钻孔进给装置，提供钻孔所需的横向与垂直两项辅助装置，实现了排孔的钻削。

7、本着矿山以压缩空气作为动力较为简便，且较为安全，故本履带钻机不采用380V动力电来提供动力，而发明了一套只采用压缩空气作为动力的系统，通过本系统，实现了气液转换、气电转换的功能，进而只需通过操作台即可实现上述的所有动作，操作简单，安全可靠。

附图说明

图1为本发明矿用履带多头钻机的正面图。

图2为图1所示的钻机侧面图。

图3为一边微调支腿的剖面图。

图4为气液、气电转换的系统原理图。

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详述。

具体实施方式

以下结合附图1至图4对本发明进行详细的说明，本实施例可以让本领域的专业人员更容易理解本发明，但不以此实施例限制本发明。

图1示出了本发明钻机的正面放置图，包括履带行走装置1、车架&钻孔微调装置2、凿岩装置3、横移装置5、钻孔进给装置6。

其中，凿岩装置3、横移装置5和钻孔进给装置6三个部件装配起来通过立柱调整装置4(图2所示)与车架&钻孔微调装置2连接起来，再通过车架&钻孔微调装置2放置在履带行走装置1上，即构成了本履带多头凿岩钻机。

如图1所示，所述的履带行走装置1，由控制台给定的电信号，通过电气液转换中心对履带行走装置1提供了行走所必须的液压动力，进而驱动行走马达11，通过行走马达11驱动行走减速机12、行走驱动轮13，再配合从动轮14、支重轮15、托链轮16来带动履带17以实现行走功能。考虑到工作场所的特殊性，履带17采用了橡胶履带。依靠行走履带本身的特性，进而实现了所需要的前进、后退、转弯等功能。

所述的车架&钻孔微调装置2，主要起中间连接与微调钻机在移动后钻孔的方向的功能。其主要靠左微调支腿2L和右微调支腿2R的相互配合来实现钻孔方向的微调。

下面以其中一边的支腿工作原理来分析整个动作，如图3所示，为微调支腿的剖面图。当需要微调钻孔方向时，由操作台给定电信号，通过电气液转换中心来启动液压系统，由液压系统来驱动左油缸21、右油缸22使得两油缸的活塞杆推出，通过与两个油缸连接的两连接销271、272来带动支腿外管23升起来，最终项起整个机架，使得行走履带与地面脱离。这时整个机架全部靠支撑垫块29与地面接触；之后由伸缩油缸25工作，通过升缩油缸连接销281、升缩活塞杆连接销282来驱动，使得水平伸缩套管24在固定方管26上左右移动。这样就实现了支架等在固定方管上的左右移动。

根据上述一边支腿的工作原理分析来看，再配合上另一边支腿的工作，即可很方便的实现机架的左右整体移动和左右整体摆动，进而实现了钻孔方向的微调工作。

所述的凿岩系统装置3由凿岩机31、凿岩钎杆32、凿岩钎头33，、凿岩导向杆34、吸振弹簧35、钎杆定位装置36、钎杆辅助装置37构成，当凿岩机工作时，由于高频率的冲击势必会造成凿岩机31的振动，这时通过增加两凿岩导向杆34来保证凿岩机在垂直方向上移动的直线度，再在上方增加两吸振弹簧使得凿岩机工作时更平稳，更可靠。考虑到刚开始凿岩时，钎杆的长度太长容易造成弯曲，于是设计了钎杆辅助装置，当凿岩系统上升到一定高度时，钎杆辅助装置会自行上升，这时就会对钎杆起一定的辅助支撑作用。

如图2所示，立柱调整装置4主要由倾斜油缸41、油缸定位销42、活塞杆定位销43、导轨支撑轴44组成，工作时通过控制台给定的电信号，经过电气液转换中心来启动液压系统，再由液压系统来驱动倾斜油缸41，通过油缸的伸缩配合上导轨支撑轴44来实现整体立柱的倾斜。

所述的横向移动装置5，主要包括横移气动马达51、横移减速机52、横移导向轮53、横移导轨54、横移行走齿轮55、横移齿排56等组成。工作时通过控制台给定的电信号，经过电气液转换中心启动气动控制系统，来驱动气动马达51通过横移减速机52来带动横移行走齿轮55旋转，通过齿轮与横移齿排56的啮合，使得横移装置依靠4个横移导向轮能在横移导轨54上来回移动。为了确保横向移动时不脱离导轨，于是在两边增加了两限位装置57。

所述的钻孔进给装置6主要包括进给气动马达61、进给减速机62、进给链轮63、链条64、支撑立柱65、进给滑块66等组成，工作时通过控制台给定的电信号，经过电气液转换中心启动气动控制系统，来驱动气动马达61通过进给减速机62来带动链轮63旋转，通过链轮来驱动链条64进而带动进给滑块66在支撑立柱65上上下滑动，这样来实现钻孔进给动作。

如图4所示，为气液、气电转换的系统原理图，通过电控操作台1来实现全部功能的集中控制，主要通过电气液转换中心来对电信号进行分析，需要气动控制的则启动气动控制系统3，需要液压控制的则启动液压控制系统4。如上述所述，横向移动系统32、垂直进给系统33、凿岩钻孔系统34均由气动控制系统3来转换；履带行走系统41、钻孔微调系统42、立柱倾斜系统43均由液压控制系统来转换。考虑到操作台由电信号来控制，本气动控制系统中增加了电池充电系统31，主要利用气动马达的高速转动带动小型充电器进行充电，并配备相应的电池对电量进行存储，给气电液转换中心提供所需的电量。

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保护范围当中。

Claims (3)

1.一种矿山用履带多头凿岩钻机，包括：液压履带行走装置(1)，钻孔微调装置(2)，凿岩装置(3)，立柱调整装置(4)，横移装置(5)，钻孔进给装置(6)，凿岩装置(3)、横移装置(5)和钻孔进给装置(6)三个部件装配起来通过立柱调整装置(4)与车架和钻孔微调装置(2)连接起来，车架和钻孔微调装置(2)放置在液压履带行走装置(1)上；采用压缩空气作为动力系统，通过动力系统，实现气液转换、气电转换的功能，只需通过电控操作台即可实现所述液压履带行走装置(1)、钻孔微调装置(2)、凿岩装置(3)、立柱调整装置(4)、横移装置(5)和钻孔进给装置(6)的动作；

液压履带行走装置(1)：依靠履带实现自行走无需靠吊装设备或人工来搬运，确保钻机能在工作采面上根据需要任意行走，履带采用橡胶履带；

钻孔微调装置(2)：采用4+2组合式油缸来微调钻机在移动后所需要钻孔的方向，确保在所需要的钻孔线上进行钻孔；

凿岩装置(3)：加装凿岩导向及吸收振动的弹簧，确保凿岩机工作时能提供一个最佳的工作条件，确保凿岩速度；还包括钎杆辅助装置，当凿岩系统上升到一定高度时，钎杆辅助装置会自行上升，辅助支撑凿岩装置的凿岩钎杆；

立柱调节装置(4)：在所述钻机工作中，根据不同钻孔角度的需要采用液压缸来进行调整，可实现远程控制；

横移装置(5)与钻孔进给装置(6)：提供钻孔所需的横向与垂直两项辅助装置，实现了排孔的钻削；

电控操作台的输出端连接有电气液转换中心，电气液转换中心的输出端分别对应接有气动控制系统和液压控制系统；气动控制系统的输出端分别对应连接有横向移动系统、垂直进给系统和凿岩钻孔系统；液压控制系统的输出端分别对应连接有液压履带行走装置、钻孔微调装置和立柱调整装置；

通过电控操作台对应控制液压履带行走装置(1)、钻孔微调装置(2)、凿岩装置(3)、立柱调整装置(4)、横移装置(5)以及钻孔进给装置(6)，从而实现远程控制。

2.根据权利要求1所述的一种矿山用履带多头凿岩钻机，其特征在于：电控操作台采用电气控制系统实现对钻机的远距离控制，操作时可以远离设备、避开粉尘危害，同时又可兼顾钻孔时各部件全方位的运行情况，避免出现过载、超行程现象的发生。

3.根据权利要求2所述的一种矿山用履带多头凿岩钻机，其特征在于：操作台由电信号来控制，本气动控制系统中增加电池充电系统，主要利用气动马达的高速转动带动小型充电器进行充电，并配备相应的电池对电量进行存储，给气电液转换中心提供所需的电量。