CN106437510A - 一种挖掘机改造的钻机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种挖掘机改造的钻机，包括挖掘机本体、挖掘机小臂和钻机工作部，所述的钻机工作部代替铲斗，通过转轴安装于挖掘机小臂的下端，能够以转轴的轴向为圆心转动；所述的钻机工作部包括长形的维修工作装置和钻杆立柱总成，所述的维修工作装置的上端通过转轴安装于挖掘机小臂的下端，挖掘机小臂上安装有液压缸，液压缸的缸体固定在挖掘机小臂上，液压缸的活塞杆与维修工作装置的上部连接；钻杆立柱总成通过安装轴安装于维修工作装置上，钻杆立柱总成与维修工作装置之间连接摆动油缸，通过摆动油缸的伸缩使得钻杆立柱总成以安装轴的轴向为圆心转动。

Description

一种挖掘机改造的钻机

技术领域

本发明涉及机械工程技术领域，具体涉及一种挖掘机改造的钻机。

背景技术

钻机主要作用是带动钻具破碎孔底岩石，下入或提出在孔内的钻具。可用于钻取岩心 、矿心、岩屑、气态样、液态样等，以探明地下地质和矿产资源等情况。目前在矿山、煤炭、建材、水电施工、公路、铁路工程等土石方工程爆破孔钻凿作业中广泛使用到钻机。现有的钻孔设备，在设计上存在一些缺陷，主要表现在：（1）当需要对推挤梁上的零部件进行维修保养时，将推进梁旋转至水平位置后无支撑物，这不利于维修人员的安全；（2）现有的钻机推进梁采用槽钢结构，因推进梁上承载较多的零部件，承重大，易于变形；（3）捕尘器固定在推进梁下端，无法灵活调整位置，钻孔作业过程中在冲击力的作用下会与钻孔口平面产生较大间隙，灰尘泄漏量大，不利于环保；（4）现有钻机钻杆的更换采用人工手动更换的方式，不仅影响钻孔作业的效率，而且增加操作人员的劳动强度；（5）现有的凿岩机推挤小车与推进梁的连接普遍采用滑动连接的方式，滑动连接的接触面较大，凿岩机在运行过程中推进小车收到的阻力较大，增加了动力源的能耗。

发明内容

本发明旨在提供一种高效、节能、维修方便的由挖掘机改造而成的钻机。

本发明的技术方案如下：

一种挖掘机改造的钻机，包括挖掘机本体、挖掘机小臂和钻机工作部，所述的钻机工作部代替铲斗，通过转轴安装于挖掘机小臂的下端，能够以转轴的轴向为圆心转动。

所述的钻机工作部包括长形的维修工作装置和钻杆立柱总成，所述的维修工作装置的上端通过转轴安装于挖掘机小臂的下端，所述的挖掘机小臂上安装有液压缸，所述的液压缸的缸体固定在挖掘机小臂上，液压缸的活塞杆与维修工作装置的上部连接；

所述的钻杆立柱总成通过安装轴安装于维修工作装置上，钻杆立柱总成与维修工作装置之间连接摆动油缸，通过摆动油缸的伸缩使得钻杆立柱总成以安装轴的轴向为圆心转动。

所述的钻杆立柱总成包括推进梁、凿岩机、捕尘装置，所述的推进梁为一体成型的方管钢结构，推进梁的下部后侧壁通过转轴安装于维修工作装置上部的前壁上，推进梁前面的侧壁沿竖直方向设有导轨，导轨上安装推进小车，所述的凿岩机安装于推进小车上，所述的捕尘装置通过驱动机构安装于推进梁的下端，捕尘装置可在驱动机构的驱动下上下移动。

还包括换钎装置，所述的换钎装置设于推进梁的一侧，所述的换钎装置包括转动杆、机械手、转钎盘、转动装置、载钎仓、卡钎器，所述的载钎仓通过固定支架安装于推进梁下部的侧面，载钎仓上设有钻杆出口；所述的转动装置安装于推进梁上部；所述的转动装置上安装转动杆，所述的转动杆的下端穿入载钎仓中，转动杆能够在转动装置驱动下绕轴心转动；所述的转动杆上间隔设置一个以上的转钎盘，所述的转钎盘跟随转动杆转动；所述的推进梁上与载钎仓同一侧面设置有夹钎机械手，所述的夹钎机械手位于载钎仓和转动装置之间；

所述的转动装置包括马达I，传动齿轮组、传动轴；所述的马达I通过传动齿轮组与传动轴连接，驱动传动轴转动，所述的传动轴与转动杆连接，带动转动杆转动。

所述的卡钎器包括前轴、夹钎部、摆臂、油缸、前凸耳、安装凸耳，所述的摆臂设有两根，两根摆臂的一端分别安装于前轴上，能够以前轴的轴向为圆心转动，两根摆臂的另一端上分别安装一个夹钎部，两个夹钎部为相对设置的两个半圆柱体，两个半圆柱体的圆心位置分别设有半圆柱口，所述的半圆柱口的内径略大于钎杆的外径；所述的夹钎部的外侧设有前凸耳，前凸耳的外端设有转动副I；所述的安装凸耳设有两个，其外端均设有转动副II；所述的油缸的缸体通过转动副I与前凸耳连接，油缸的活塞杆通过转动副II与安装凸耳连接；所述的前轴设置于推进梁下端的前部， 两个安装凸耳分别安装于推进梁下端的两侧。

所述的捕尘装置，包括主梁、驱动机构、捕尘器，所述的主梁的上端与推进梁的下端衔接，主梁上沿竖直方向设置有引导槽，所述的捕尘器穿过引导槽，与驱动机构相连接，能够在驱动机构的驱动下沿引导槽做进给运动；所述的捕尘器为下端开口的喇叭体，上端设有钻杆孔，捕尘器的侧壁设有排尘管与真空装置相连通。

所述的推进小车包括滚轮支架、托板、凿岩机安装座，所述的滚轮支架左右对称设置于托板的下方，通过螺钉与托板进行连接；所述的滚轮支架沿竖直方向上设置两个滚轮，两个滚轮之间具有一定的距离，通过滚轮与推进梁进行装配；所述的凿岩机安装座设于托板的上表面，通过螺钉与托板连接。

所述的推进梁的两端设置链条转轴，链条转轴上安装链轮，推进梁的顶部安装马达II，马达II的转轴与推进梁顶端的链条转轴联动；所述的链轮与链条装配，链条的两端与推进小车连接，使推进小车通过链条传动实现运动。

所述的维修工作装置包括支撑腿、摆动油缸、安装轴、延伸梁，所述的安装轴垂直设于支撑腿正面的上部，位于连接部之下；所述的延伸梁设于支撑腿侧面的上部；所述的安装轴用于安装钻杆立柱总成，所述的摆动油缸的缸体安装于钻杆立柱总成上，活塞杆与延伸梁连接，通过活塞杆的伸缩，使得钻杆立柱总成绕安装轴转动。

所述的支撑腿为中空的长方体或圆柱体，支撑腿的外壁上设置加强板。

本发明的有益效果在于：

1.在钻机工作部上设置维修工作装置，当钻机需要维修时，通过摆动油缸旋转钻机，使钻机水平放置，再通过降下挖掘机本体的摆臂使得支撑腿接地，形成稳固支撑，便于维修，同时有利于保证维修人员的安全；支撑腿设置成中空结构，有利于减轻重量，同时支撑腿的外部设置加强板，保证支撑腿有足够的强度。

2.本发明设置自动换钎装置，使钎杆的更换实现机械自动代替人工手动的方式，钻孔作业更安全和高效；自动换钎装置配以卡钎器，卡钎器采用左右对称的油缸来控制夹紧部的夹紧或松开，结构简单，夹持可靠，在钎杆的自动更换过程中准确定位钎杆的位置，保证钎杆的垂直度，使换钎过程更高效和可靠。

4.本发明的捕尘装置上设置驱动机构，可在驱动机构的驱动下沿竖直方向运动，使得在钻孔作业过程中，捕尘器在钻杆的冲击作用下能实时调整位置，更好地贴紧钻口平面，避免灰尘外扬，同时捕尘器的侧壁设有与真空管相连的排尘管，使钻孔过程产生的灰尘在真空装置的作用下通过排尘管进行过滤除尘，有利于环保和钻孔设备的保养。

5.本发明的凿岩机推进小车通过滚轮与推进梁实现滚动连接，有效减小凿岩机作业过程中受到的阻力，减小功耗。

附图说明

图1为挖掘机改造的钻机的整体装配图

图2 为维修工作装置与推进梁连接的侧视图

图3为维修工作装置的后视图

图4为本发明自动换钎装置示意图

图5为自动换钎装置上的转动装置示意图

图6为卡钎器结构示意图

图7为捕尘装置局部剖视图

图8为凿岩机与推进小车装配图

图9为推进梁正视图

图中各序号标示及其结构名称如下：1-挖掘机本体，2-挖掘机上的小臂，21-液压缸，3-维修工作装置，31-支撑腿，32-摆动油缸，33-安装轴，34-延伸梁，4-推进梁，41-马达II，42-链轮，43-链条，5-凿岩机，6-换钎装置，61-转动杆，62-转钎盘，63-机械手，64-载钎仓，65-钻杆出口，66-卡钎器，661-前轴，662-摆臂，663-夹钎部，664-前凸耳，665-转动副I，666-油缸，667-转动副II，668-安装凸耳，67-马达I，68-传动齿轮组，69-传动轴，7-推进小车，71-滚轮支架，72-托板，73-凿岩机安装座，74-滚轮，8-捕尘装置，81-主梁，82-驱动机构，83-捕尘器，84-排尘管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1-9所示，一种挖掘机改造的钻机，包括挖掘机本体1、挖掘机小臂2和钻机工作部，所述的钻机工作部代替铲斗，通过转轴安装于挖掘机小臂2的下端，能够以转轴的轴向为圆心转动。

所述的钻机工作部包括长形的维修工作装置3和钻杆立柱总成，所述的维修工作装置3的上端通过转轴安装于挖掘机小臂2的下端，所述的挖掘机小臂2上安装有液压缸21，所述的液压缸21的缸体固定在挖掘机小臂2上，液压缸21的活塞杆与维修工作装置3的上部连接；

所述的钻杆立柱总成通过安装轴33安装于维修工作装置3上，钻杆立柱总成与维修工作装置3之间连接摆动油缸32，通过摆动油缸32的伸缩使得钻杆立柱总成以安装轴33的轴向为圆心转动。

所述的钻杆立柱总成包括推进梁4、凿岩机5、捕尘装置8，所述的推进梁4为一体成型的方管钢结构，推进梁4的下部后侧壁通过转轴安装于维修工作装置3上部的前壁上，推进梁4前面的侧壁沿竖直方向设有导轨，导轨上安装推进小车7，所述的凿岩机5安装于推进小车7上，所述的捕尘装置8通过驱动机构82安装于推进梁4的下端，捕尘装置8可在驱动机构82的驱动下上下移动。

还包括换钎装置6，所述的换钎装置6设于推进梁4的一侧，所述的换钎装置6包括转动杆61、机械手63、转钎盘62、转动装置、载钎仓64、卡钎器66，所述的载钎仓64通过固定支架安装于推进梁4下部的侧面，载钎仓64上设有钻杆出口65；所述的转动装置安装于推进梁4上部；所述的转动装置上安装转动杆61，所述的转动杆61的下端穿入载钎仓64中，转动杆61能够在转动装置驱动下绕轴心转动；所述的转动杆61上间隔设置一个以上的转钎盘62，所述的转钎盘62跟随转动杆61转动；所述的推进梁4上与载钎仓64同一侧面设置有夹钎机械手63，所述的夹钎机械手63位于载钎仓64和转动装置之间；

所述的转动装置包括马达I67，传动齿轮组68、传动轴69；所述的马达I67通过传动齿轮组68与传动轴69连接，驱动传动轴69转动，所述的传动轴69与转动杆61连接，带动转动杆61转动。

所述的卡钎器66包括前轴661、夹钎部663、摆臂662、油缸666、前凸耳664、安装凸耳668，所述的摆臂662设有两根，两根摆臂662的一端分别安装于前轴661上，能够以前轴661的轴向为圆心转动，两根摆臂662的另一端上分别安装一个夹钎部663，两个夹钎部663为相对设置的两个半圆柱体，两个半圆柱体的圆心位置分别设有半圆柱口，所述的半圆柱口的内径略大于钎杆的外径；所述的夹钎部663的外侧设有前凸耳664，前凸耳664的外端设有转动副I665；所述的安装凸耳668设有两个，其外端均设有转动副II667；所述的油缸666的缸体通过转动副I665与前凸耳664连接，油缸666的活塞杆通过转动副II665与安装凸耳668连接；所述的前轴661设置于推进梁4下端的前部， 两个安装凸耳668分别安装于推进梁4下端的两侧。

所述的捕尘装置8，包括主梁81、驱动机构82、捕尘器83，所述的主梁81的上端与推进梁4的下端衔接，主梁81上沿竖直方向设置有引导槽，所述的捕尘器83穿过引导槽，与驱动机构82相连接，能够在驱动机构82的驱动下沿引导槽做进给运动；所述的捕尘器83为下端开口的喇叭体，上端设有钻杆孔，捕尘器83的侧壁设有排尘管84与真空装置相连通。

所述的推进小车7包括滚轮支架71、托板72、凿岩机安装座73，所述的滚轮支架71左右对称设置于托板72的下方，通过螺钉与托板72进行连接；所述的滚轮支架71沿竖直方向上设置两个滚轮74，两个滚轮74之间具有一定的距离，通过滚轮74与推进梁4进行装配；所述的凿岩机安装座73设于托板72的上表面，通过螺钉与托板72连接。

所述的推进梁4的两端设置链条转轴，链条转轴上安装链轮42，推进梁4的顶部安装马达II41，马达II41的转轴与推进梁4顶端的链条转轴联动；所述的链轮42与链条43装配，链条43的两端与推进小车7连接，使推进小车7通过链条传动实现运动。

所述的维修工作装置3包括支撑腿31、摆动油缸32、安装轴33、延伸梁34，所述的安装轴33垂直设于支撑腿31正面的上部，位于连接部35之下；所述的延伸梁34设于支撑腿31侧面的上部；所述的安装轴33用于安装钻杆立柱总成，所述的摆动油缸32的缸体安装于钻杆立柱总成上，活塞杆与延伸梁34连接，通过活塞杆的伸缩，使得钻杆立柱总成绕安装轴33转动。

所述的支撑腿31为中空的长方体或圆柱体，支撑腿31的外壁上设置加强板。

Claims (10)

1.一种挖掘机改造的钻机，包括挖掘机本体（1）、挖掘机小臂（2）和钻机工作部，其特征在于：所述的钻机工作部代替铲斗，通过转轴安装于挖掘机小臂（2）的下端，能够以转轴的轴向为圆心转动。

2.如权利要求1所述的挖掘机改造的钻机，其特征在于：所述的钻机工作部包括长形的维修工作装置（3）和钻杆立柱总成，所述的维修工作装置（3）的上端通过转轴安装于挖掘机小臂（2）的下端，所述的挖掘机小臂（2）上安装有液压缸（21），所述的液压缸（21）的缸体固定在挖掘机小臂（2）上，液压缸（21）的活塞杆与维修工作装置（3）的上部连接；

所述的钻杆立柱总成通过安装轴（33）安装于维修工作装置（3）上，钻杆立柱总成与维修工作装置（3）之间连接摆动油缸（32），通过摆动油缸（32）的伸缩使得钻杆立柱总成以安装轴（33）的轴向为圆心转动。

3.如权利要求2所述的挖掘机改造的钻机，其特征在于：所述的钻杆立柱总成包括推进梁（4）、凿岩机（5）、捕尘装置（8），所述的推进梁（4）为一体成型的方管钢结构，推进梁（4）的下部后侧壁通过转轴安装于维修工作装置（3）上部的前壁上，推进梁（4）前面的侧壁沿竖直方向设有导轨，在导轨上安装推进小车（7），所述的凿岩机（5）安装于推进小车（7）上，所述的捕尘装置（8）通过驱动机构（82）安装于推进梁（4）的下端，捕尘装置（8）可在驱动机构（82）的驱动下上下移动。

4.如权利要求3所述的挖掘机改造的钻机，其特征在于：还包括换钎装置（6），所述的换钎装置（6）设于推进梁（4）的一侧，所述的换钎装置（6）包括转动杆（61）、机械手（63）、转钎盘（62）、转动装置、载钎仓（64）、卡钎器（66），所述的载钎仓（64）通过固定支架安装于推进梁（4）下部的侧面，载钎仓（64）上设有钻杆出口（65）；所述的转动装置安装于推进梁（4）上部；所述的转动装置上安装转动杆（61），所述的转动杆（61）的下端穿入载钎仓（64）中，转动杆（61）能够在转动装置驱动下绕轴心转动；所述的转动杆（61）上间隔设置一个以上的转钎盘（62），所述的转钎盘（62）跟随转动杆（61）转动；所述的推进梁（4）上与载钎仓（64）同一侧面设置有夹钎机械手（63），所述的夹钎机械手（63）位于载钎仓（64）和转动装置之间；

所述的转动装置包括马达I（67），传动齿轮组（68）、传动轴（69）；所述的马达I（67）通过传动齿轮组（68）与传动轴（69）连接，驱动传动轴（69）转动，所述的传动轴（69）与转动杆（61）连接，带动转动杆（61）转动。

5.如权利要求4所述的挖掘机改造的钻机，其特征在于：所述的卡钎器（66）包括前轴（661）、夹钎部（663）、摆臂（662）、油缸（666）、前凸耳（664）、安装凸耳（668），所述的摆臂（662）设有两根，两根摆臂（662）的一端分别安装于前轴（661）上，能够以前轴（661）的轴向为圆心转动，两根摆臂（662）的另一端上分别安装一个夹钎部（663），两个夹钎部（663）为相对设置的两个半圆柱体，两个半圆柱体的圆心位置分别设有半圆柱口，所述的半圆柱口的内径略大于钎杆的外径；所述的夹钎部（663）的外侧设有前凸耳（664），前凸耳（664）的外端设有转动副I（665）；所述的安装凸耳（668）设有两个，其外端均设有转动副II（667）；所述的油缸（666）的缸体通过转动副I（665）与前凸耳（664）连接，油缸（666）的活塞杆通过转动副II（665）与安装凸耳（668）连接；所述的前轴（661）设置于推进梁（4）下端的前部， 两个安装凸耳（668）分别安装于推进梁（4）下端的两侧。

6.如权利要求3所述的挖掘机改造的钻机，其特征在于：所述的捕尘装置（8），包括主梁（81）、驱动机构（82）、捕尘器（83），所述的主梁（81）的上端与推进梁（4）的下端衔接，主梁（81）上沿竖直方向设置有引导槽，所述的捕尘器（83）穿过引导槽，与驱动机构（82）相连接，能够在驱动机构（82）的驱动下沿引导槽做进给运动；所述的捕尘器（83）为下端开口的喇叭体，上端设有钻杆孔，捕尘器（83）的侧壁设有排尘管（84）与真空装置相连通。

7.如权利要求3所述的挖掘机改造的钻机，其特征在于：所述的推进小车（7）包括滚轮支架（71）、托板（72）、凿岩机安装座（73），所述的滚轮支架（71）左右对称设置于托板（72）的下方，通过螺钉与托板（72）进行连接；所述的滚轮支架（71）沿竖直方向上设置两个滚轮（74），两个滚轮（74）之间具有一定的距离，通过滚轮（74）与推进梁（4）进行装配；所述的凿岩机安装座（73）设于托板（72）的上表面，通过螺钉与托板（72）连接。

8.如权利要求7所述的挖掘机改造的钻机，其特征在于：所述的推进梁（4）的两端设置链条转轴，链条转轴上安装链轮（42），推进梁（4）的顶部安装马达II（41），马达II（41）的转轴与推进梁（4）顶端的链条转轴联动；所述的链轮（42）与链条（43）装配，链条（43）的两端与推进小车（7）连接，使推进小车（7）通过链条传动实现运动。

9.如权利要求2所述的挖掘机改造的钻机，其特征在于：所述的维修工作装置（3）包括支撑腿（31）、摆动油缸（32）、安装轴（33）、延伸梁（34），所述的安装轴（33）垂直设于支撑腿（31）正面的上部，位于连接部（35）之下；所述的延伸梁（34）设于支撑腿（31）侧面的上部；所述的安装轴（33）用于安装钻杆立柱总成，所述的摆动油缸（32）的缸体安装于钻杆立柱总成上，活塞杆与延伸梁（34）连接，通过活塞杆的伸缩，使得钻杆立柱总成绕安装轴（33）转动。

10.如权利要求8所述的挖掘机改造的钻机，其特征在于：所述的支撑腿（31）为中空的长方体或圆柱体，支撑腿（31）的外壁上设置加强板。