CN107060641A - 劈岩管可分离的钻机 - Google Patents

Abstract

劈岩管可分离的钻机，包括滑道、连接机构、钻机机体、劈岩管、排管架、收放管装置、机械手。滑道通过连接机构与挖掘机斗臂前端连接，可以转动。滑道上安装有钻机机体和排管架。排管架中放置有劈岩管。排管架侧边安装有机械手。收放管装置包括滑轮、轮架、护轮、导杆、电机、绞轮、拉绳。油管一端与排管架上的分油管连接，另一端向上绕过滑轮，拉下来与劈岩管上端连接。钻机钻一个孔后，钻杆提起，滑道转一个设定角度，劈岩管落下插进孔中。钻机间隔钻孔，把劈岩管逐一插入孔中排成一排。滑轮沿导杆上下，油管下方就收回和伸长。岩石劈裂开后收起劈岩管时，排管架逐一对正劈岩管。劈岩管在机械手夹持中被带有拉绳的油管拉进排管架中并被挂住。

Description

劈岩管可分离的钻机

技术领域

本发明属于工程机械领域，特别是劈岩管可分离的钻机。

背景技术

现在矿山、隧道挖掘中广泛使用液压爆破设备。先用钻机钻孔，再把劈岩管的劈块部分插入孔中，由专门的液压泵产生高压油，由专门的油管与各劈岩管连接。打开开关后，排成一排的几根劈岩管油缸中的活塞柱即推压下方的楔块，楔块推挤两边的劈块向两边张开，强行把岩石裂开。

现有一种岩山钻机，滑道下方安装了一根劈岩管。钻机钻完一个孔后提起钻杆绕一个特定的中心转一个角度，钻杆让开孔的位置，劈岩管中心线刚好对正孔中心线。劈岩管下方的劈块部分插入孔中。打开油管开关，劈岩管即把岩石裂开。这种钻机安装在挖掘机上，可以由驾驶员一人操作，又钻孔，又放下劈岩管，不用地面人员操作。优点是减少了地面一个操作人员。但这种钻孔劈岩机械所安装的劈岩管只能沿滑道的连接支架上升与下降。劈岩管上连接的油管很短。没有油管的收放装置。所以劈岩管不能独立放进远距离的孔中，更不可能把几根劈岩管排列成一排进行岩石的定向整体爆破裂开。而只能是局部的岩石裂开。其劈裂效果远远不及有地面人员手持劈岩管，把几根劈岩管插进排成一排的孔中，产生整体定向裂开岩石、产生大量土石方爆破的效果。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述又钻孔又带劈岩管的钻机的缺陷，提供一种新型既钻孔，又能多根配带劈岩管的钻机，劈岩管可以与钻机分离。多根劈岩管排成一排整体爆破裂开岩石。劈岩管的油管能自动伸长，当劈岩结束后劈岩管能自动收回到钻机滑道上各自的排管架中。同时，油管可以自动收回，不用地面人员操作。

本发明是这样实现的：劈岩管可分离的钻机，包括滑道、连接机构、钻机机体、劈岩管、排管架、收放管装置、机械手。收放管装置安装在滑道上固定的支架上。收放管装置包括滑轮、轮架、护轮、导杆、电机、绞轮、拉绳。排管架安装在滑道上。劈岩管放在排管架中。油管一端与排管架上的分油管接头连接，另一端绕过滑轮与劈岩管上端连接。机械手安装在排管架侧边。钻机机体安装在滑道中。滑道上安装有连接机构，连接机构与挖掘机的斗臂前端及斗臂前端的液压缸的活塞杆端头连接。钻杆和劈岩管的中心线都与连接机构中的转轴中心线距离相等，钻杆与劈岩管的位置在以转轴为中心的同一个圆上。劈岩管可以与钻机分离，按需要在岩石上排列。油管的伸出与收进是由滑轮上升与下降完成的。机械手的升降轴安装在排管架侧边连接的壳体内。劈岩结束后，劈岩管收回排管架中是由电机、绞轮和机械手自动完成的。排管架上方两边安装有挂卡和电磁铁。电机、绞轮安装在滑道上固定的支架上。轮架上安装有护轮，护轮上有与滑轮一样的槽子，可以防止油管从滑轮槽中脱出。劈岩管上开设有卡槽。

钻机安装在滑道中，滑道后面安装有一套连接机构与挖掘机斗臂前端及相应液压缸活塞杆端头连接。滑道下段安装有排管架。排管架上方两边相对安装有挂卡，挂卡下面成斜面，挂卡上面成直面。挂卡与电磁铁铁芯连成一体。电磁铁安装在排管架上方两边的外边框上。劈岩管上部有一个锥形头，锥形头顶上连接有油管。一根拉绳与二根油管包扎成一根整体，即整体管子也抗拉，可以吊起一根劈岩管。劈岩管上部的锥形头下方设置有一圈槽口即卡槽，可以被挂卡卡住与放开。

收放管装置由滑轮、轮架、护轮、导杆、电机、绞轮、拉绳组成。在滑道后面上方固定有支架。导杆上端固定在支架上，下端固定在排管架上方。电机、绞轮安装在支架上。一根拉绳一端固定在绞轮上，另一端与轮架上方连接。一个滑轮安装在轮架下面。滑轮外圆开设有与油管相适应的槽子。导杆为方形管。轮架上有方形滑套套在导杆上，可以上下滑动自如。劈岩管安装在排管架中。挂卡卡在劈岩管上部的卡槽中。油管一端与排管架上端安装的分油管接头连接，一端向上绕过滑轮再拉下来与劈岩管上端端头连接。机械手的轴杆安装在壳体内。壳体内有升降电机和旋转电机，使机械手的轴杆可以升降和旋转。机械手有二根机械臂。最后一级机械臂末端安装有夹爪。每两根机械臂之间和机械臂与夹爪之间的转轴处安装有小旋转油缸或转动电机。机械手的安装壳体固定在排管架侧边。排管架下边的开口有导向的斜面，以下称导向口。

工作工程是：钻机钻孔时钻机机体沿滑道下降，钻孔后钻机机体上行，提出钻杆。钻杆和每根劈岩管与连接机构中的转轴中心距离都相等，即都在以转轴为圆心的同一个圆上。当滑道转一个角度，即是钻杆和劈岩管都同时转动一个角度。这个角度使指定下降的劈岩管中心线刚好对正钻孔中心。于是该劈岩管所在排管架上的挂卡所连接的电磁铁通电。挂卡后退出劈岩管上的槽口。电机、绞轮使滑轮下降，油管向下伸长。该劈岩管下降插进孔中。钻机随后又反向转回刚才所转的角度，钻杆又在原来的位置。插入孔中那根劈岩管上端的油管在滑轮下降中已伸长到需要长度。于是钻机又在新的地点钻孔。重复上述动作，直到需要的劈岩管在地面上排成一排，并且每根劈岩管下边的两块劈块所对方向都一致，即与所需要把岩石裂开的方向相同。这时油路中的电磁阀开启，各劈岩管的劈块都向同一方向推压岩石。于是，整块岩石被强行裂开。

劈岩管的收起是按指定顺序逐渐收起重新安装在排管架中的。劈岩管收起时，先操作挖掘机斗臂、动臂及相关液压缸，把指定排管架指定位置下方对正或大致对正指定劈岩管上端。该劈岩管所对应的电机、绞轮转动，拉滑轮上升，于是油管上提，把劈岩管提出地面。机械手立刻夹住劈岩管下方，对正该排管架相应位置中心。劈岩管上方的锥形头经排管架下方的导向口，被拉入排管架。劈岩管上方的锥形头即顶碰挂卡下面的斜面，于是挂卡后退。当劈岩管上方的卡槽对正挂卡时，挂卡即卡住劈岩管。同样，提起所有在地面的劈岩管，装回到排管架各自的位置中。

本发明的优点在于：1、设置了油管的收放装置，使劈岩管可以与钻机分离，能够根据需要在地面排成一排整体劈开岩石，比单根劈岩管劈岩效果强得多。2、排管架下方设置了机械手。劈岩管收起时，机械手能夹住该劈岩管对正上方的排管架，减少了机械碰撞，使劈岩管提起安装在排管架中相应位置能顺利进行。3、不要地面操作人员，但能完成多根劈岩管同时排列劈开岩石的工作。工效大大提高。

附图说明

图1是劈岩管可分离的钻机的整体结构图。

图2是劈岩管外形图。

图3是排管架上挂卡、电磁铁安装位置和排管架下方导向斜口图。

图4是收放管装置结构图。

图5是钻杆、劈岩管都在以转轴为圆心的同一个圆上情况图。

图6是钻杆向右转动一个角度，一根劈岩管随着右转对正所在钻孔中心的情况图。

图7是钻机钻孔和逐根放下劈岩管插进孔中情况图。

图8是劈岩管收回排管架过程图。

附图中：滑道1、支架2、滑轮3、油管4、导杆5、转轴6、钻机机体7、钻杆8、锥形头9、电磁铁10、劈岩管11、电机12、绞轮13、拉绳14、斗臂连块15、液压缸16、挖掘机17、斗臂18、连接架19、排管架20、机械手安装壳21、机械手22、劈块23、卡槽24、挂卡25、导向口26、轮架27、护轮28、地面29、隔板30。

具体实施方式

图1中，是劈岩管可分离的钻机的整体结构图。滑道1右面即滑道背面中部位置安装了一个连接机构，连接机构由支架2、转轴6、连接架19组成。滑道1上固定有支架2。连接架19右方分别与斗臂连块15和斗臂18铰连。斗臂连块15一端与连接架19铰连，另一端与斗臂上的液压缸16的活塞杆端头铰连。斗臂连块15右边下方与斗臂18铰连。图1中竖直的那根斗臂连块15上端与液压缸16的活塞杆端头及上述的与连接架铰连的斗臂连块端头铰连在一起。滑道右边的支架2和连接架19都铰连在转轴6上。滑道可以绕转轴6左右转动一个角度。钻机机体7安装在滑道中，可以上下滑动自如。钻杆8安装在钻机机体7上。钻机机体在滑道中上下滑动，是常规技术。控制钻机机体上下滑动的传动装置图1中未画出。

排管架20左边固定在滑道上。排管架20中放置有二根劈岩管11。排管架20上方框架上对称安装有二组电磁铁10。排管架20右边固定有机械手安装壳21，机械手22的连接轴安装在机械手安装壳21中。

收放管装置包括滑轮3、轮架27、导杆5、电机12、绞轮13、护轮28、拉绳14，参见图4。油管4一端与排管架上固定的分油管接头连接，另一端向上绕过滑轮3，拉向下方与劈岩管11上端连接。图1中为了连接机构图面清晰，连接机构位置的油管4和导杆5未画出。图1中右边是挖掘机17。

滑道与连接架之间安装有滑道转动装置，滑道转动装置是现有技术，为图面清晰，图中未画出。

图2中，是劈岩管外形图。劈岩管11上部是锥形头9。锥形头9上端连接有油管4。锥形头下边开设有槽口即卡槽24。劈岩管下方是劈块23。劈岩管是现有技术，管内有油缸和活塞杆，活塞杆下方连接有一根下小上大的楔块。楔块两边即是一块下厚上薄的楔块即劈块。这里把三根斜面相配的楔块统称劈块23。

图3中，是排管架上挂卡、电磁铁安装位置和排管架下方导向斜口图。电磁铁10安装在排管架20两边框板上方。挂卡25后端与电磁铁10的芯块制成一体。挂卡25穿过排管架上方的框板。挂卡上面是平面，下面是斜面。当电磁铁通电时，挂卡25就退出排管架两边框板的内板面。排管架下方是光滑的斜口即导向口26，框板是向外斜向张开。当劈岩管11的锥形头从排管架下方斜口向上升，很容易进入排管架。当劈岩管上升中，锥形头斜面即碰撞作用于挂卡下面的斜面，挂卡即向后退。当劈岩管上的卡槽正对挂卡时，则挂卡在电磁铁内弹簧力作用下，很快卡进劈岩管上的卡槽内，把劈岩管挂在排管架上。

图4中，是收放管装置结构图。支架2固定在滑道上方。支架2上安装有电机12和所连接的绞轮13。以下简称绞轮13。拉绳14上端固定在绞轮13上，缠绕一定圈数后拉向下方，端头与轮架27连接。导杆5上端固定在支架2上，下端固定在排管架上，图4中排管架未画出，同时参见图1。导杆是方形管。轮架27后面安装有方形套，套在方形的导杆上，可以上下自如。轮架中安装有一个外圆带槽的滑轮3。轮架上方两边成圆弧形的架块下端各安装有一个护轮28，轮架正中位置即滑轮最高点上方也安装有一个护轮28。护轮28外圆也有少量圆槽。护轮28外圆与滑轮外圆之间有少量间隙，互不干涉。当油管从下方排管架上的分油管接头向上经图4中滑轮左边槽子经过三个护轮外圆槽子，从滑轮右边槽子中拉向下方与排管架中的劈岩管上端连接。无论轮架升高、降低，油管在滑轮上的滑动都很顺利、轻松，有护轮限位，所以油管不会从滑轮槽子中脱出。当劈岩管下降插进地下孔中，钻机远离劈岩管时，油管就要伸长。这时，绞轮就放下轮架，如图4中虚线位置，这时右下方的油管下边就伸长。当劈岩管收回到管架中时，如图4中上方滑轮实线位置，绞轮就拉轮架上升。于是滑轮右边下方的油管就收短。这就是收放管装置的工作原理。每根劈岩管连接有一根高压油管和一根回油管，为了使油管抗拉，把一根拉绳放在二根油管之间，包扎成一根整体油管。可以直接拉收包扎的油管，提起劈岩管。劈岩管也不很重，一般不超过二十公斤。

图5中，是钻杆、劈岩管都在以转轴为圆心的同一个圆上情况图，也是钻杆、各劈岩管安装位置图。劈岩管可安装在滑道的两边，一般每边二根劈岩管。每边设置一个排管架，一个排管架中安装二根劈岩管。钻杆8、各劈岩管11都在以转轴6为圆心的同一个圆上。钻杆8所在位置即钻孔位置，以下所指钻孔位置是按图5中钻杆在滑道上方正中间位置叙述。

图6中，是钻杆向右转动一个角度，一根劈岩管随着右转对正所在钻孔中心的情况图。当钻杆8在图5中位置已经钻完一个孔，并且钻杆已被提升到地面上后，滑道顺时针转动一个设定角度、停止。这时钻杆8已经从原钻孔位置偏移到右边，而图5中的钻杆左边的第一根劈岩管已经右移到对正所钻孔位置，于是电磁铁通电，挂卡退出劈岩管上的卡槽。绞轮放下拉绳，轮架下降。劈岩管下方的劈块就插入孔中。

图7中，是钻机钻孔和逐根放下劈岩管插进孔中情况图。根据以上叙述，钻杆在图5中钻完一个孔，提出地面29后，滑道顺时针转动一个设定角度，就使钻杆左边第一根劈岩管落下插入孔中。随后钻杆和滑道后退适当距离，然后滑道反时针转动到原正中位置，再向图6中右方随挖掘机移动需要距离，滑道再向正前方即图5中滑道正前方移动到需要距离即停止。钻杆落下到钻孔位置，重复上述操作过程。图7中是已经完成钻孔和放下二根劈岩管插入孔中。现在钻杆已经钻完第三个孔，随后就要放下图5中右边的第一根劈岩管时的情况。这时，钻杆提起后，滑道要反时针转动一个设定角度，第三根劈岩管落下插入孔中后，钻杆随滑道后退适当距离后，继续向图7中右方移动。重复前边过程，把图5中右边最后一根劈岩管插进孔中。几根劈岩管根据劈岩需要排成一排。

图7中，已插入地下孔中的劈岩管上端的油管都从各自的排管架上拉出。图7中一个排管架中安装有二个劈岩管，两根劈岩管之间设置有一块隔板30。每根劈岩管有一个独立的挂放装置。每根劈岩管都有各自的编号。在钻杆的左边、右边，每根劈岩管要放下插入设定孔中时，钻杆要转动及各自劈岩管的转动度数都是按程序设定输入自动控制系统的。

图8中，是劈岩管收回排管架过程图。图8中，机械手22的升降轴安装在机械手安装壳21中，该升降轴可以升降和旋转。机械手安装壳中安装有升降电机和旋转电机，机械手的二根机械臂之间转轴处安装有旋转油缸，夹爪与机械臂之间也有旋转油缸控制夹爪的张合。

劈岩管从地下孔中收回到所在排管架中，也是按各编号的顺序进行的。操作人员操作挖掘机及斗臂、转动滑道，按先后次序把排管架对正一个对应的劈岩管上端，绞轮慢慢拉动拉绳，上提轮架使对应的劈岩管被上端的油管提起，离开地面。这时机械臂立刻夹住该劈岩管下方，对正排管架下方入口。劈岩管上方的锥形头顺利通过排管架下方的导向口。劈岩管上的锥形头碰压挂卡斜面，挂卡后退，当卡槽对正挂卡时，劈岩管即被挂在排管架中。逐一收装全部劈岩管在排管架中。随后机械手收折到指定位置。

Claims (5)

1.劈岩管可分离的钻机，包括滑道、连接机构、钻机机体、劈岩管、排管架、收放管装置、机械手，其特征在于：

收放管装置安装在滑道上固定的支架上；

收放管装置包括滑轮、轮架、护轮、导杆、电机、绞轮、拉绳；

排管架安装在滑道上；

劈岩管放在排管架中；

油管一端与排管架上的分油管接头连接，另一端绕过滑轮与劈岩管上端连接；

机械手安装在排管架侧边；

钻机机体安装在滑道中；

滑道上安装有连接机构，连接机构与挖掘机的斗臂前端及斗臂前端的液压缸的活塞杆端头连接；

钻杆和劈岩管的中心线都与连接机构中的转轴中心线距离相等，钻杆与劈岩管的位置在以转轴为中心的同一个圆上；

劈岩管可以与钻机分离，按需要在岩石上排列；

油管的伸出与收进是由滑轮上升与下降完成的；

机械手的升降轴安装在排管架侧边连接的壳体内；

劈岩结束后，劈岩管收回排管架中是由电机、绞轮和机械手自动完成的。

2.根据权利要求1所述的劈岩管可分离的钻机，其特征在于：排管架上方两边安装有挂卡和电磁铁。

3.根据权利要求1所述的劈岩管可分离的钻机，其特征在于：电机、绞轮安装在滑道上固定的支架上。

4.根据权利要求1所述的劈岩管可分离的钻机，其特征在于：轮架上安装有护轮，护轮上有与滑轮一样的槽子，可以防止油管从滑轮槽中脱出。

5.根据权利要求1所述的劈岩管可分离的钻机，其特征在于：劈岩管上开设有卡槽。