CN107061397A - 一种自动调平潜孔钻机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种自动调平潜孔钻机及其控制方法，其中，自动调平潜孔钻机包括车架体、行走架和至少两个调平油缸，其中，所述车架体与行走架之间设有连接主轴，所述调平油缸设置在车架体两侧，上端铰接于车架体前端，下端铰接于行走架上，调平油缸之间油路相通，且可自由有进回油。当在钻机行走时，由于调平油缸之间油路相通，且可自由进回油，因此，可以根据钻机的重力分布，自行进回油，自行伸缩，从而带动车架体绕连接主轴摆动，自行调平，实现钻机在崎岖不平的场地行走时车架体也能够保持平稳的效果。

Description

一种自动调平潜孔钻机及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种潜孔钻机，具体涉及一种自动调平潜孔钻机及其控制方法，属于钻机结构技术领域。

背景技术

潜孔钻机是一种应用于矿山市政等工程的成孔设备，潜孔钻机可以在中硬或中硬以上的岩石中钻孔，由冲击、回转、推进、排渣等几部分来实现凿岩成孔，其中，冲击器装在钻杆的前段，潜入孔底，随钻孔延伸不断深入。现有钻机中，其车架体与行走架一般焊接成一体，在实际应用中，由于钻机需要经常行走在崎岖不平的路面上，在行走过程中车架体不平，会有一面的行走架承受更多的重量，不仅影响行走架的使用寿命，严重时，还有可能发生事故。

因此，现有技术有待改进。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种自动调平潜孔钻机及其控制方法，旨在克服现有钻机行走在崎岖不平的路面上，行走架受力不均的问题。

本发明的技术方案如下：一种自动调平潜孔钻机，包括车架体、行走架和至少两个调平油缸，其中，所述车架体与行走架之间设有连接主轴，所述调平油缸设置在车架体两侧，上端铰接于车架体前端，下端铰接于行走架上，调平油缸之间油路相通，且可自由有进回油。

所述自动调平潜孔钻机，其中，所述调平油缸的油路系统具体包括：至少两个调平油缸，所述调平油缸的有杆腔并联接入有杆腔油路中，调平油缸的无杆腔并联接入无杆腔油路中，所述有杆腔油路与无杆腔油路连通。

所述自动调平潜孔钻机，其中，所述调平油缸的油路系统还包括调平开关阀,各调平油缸的有杆腔或无杆腔均通过与其对应连接、相互并联的调平开关阀接入有杆腔或无杆腔油路中。

所述自动调平潜孔钻机，其中，调平油缸的油路系统还包括连接有进油管和回油管的手动换向阀，所述手动换向阀连接于有杆腔油路与无杆腔油路之间、通过手动换向控制调平油缸的伸缩。

所述自动调平潜孔钻机，所述手动换向阀为中位为Y型的三位四通换向阀，包括A、B、P、T四个接口，其中，A接口连接无杆腔油路，B接口连接有杆腔油路，P接口连接进油管，T接口连接回油管。

本发明还提供一种上述自动调平潜孔钻机的控制方法，具体包括：

车架体自由调平模式：将手动换向阀滑动至中位，P接口断开，A、B、T接口相通，打开各调平开关阀，使各调平油缸的有杆腔油路和无杆腔油路连通，调平油缸自由进回油，自由伸缩，从而带动车架体在重力的作用下自动调平；

车架体锁定模式：关闭各调平开关阀，调平油缸的有杆腔和无杆腔中的油液被隔离锁定，使得车架体两侧相对于行走架的高度固定。

上述自动调平潜孔钻机的控制方法还包括：

车架体重心前移模式：打开各调平开关阀，滑动手动换向阀换向，使接口P与接口B连通，接口A与接口T连通，进油管油液经P-B接口进入各调平油缸的有杆腔中，通过活塞挤压各调平油缸无杆腔中的油液经A-T接口流至回油管，此时各调平油缸同时回缩，带动车架体绕连接主轴向前转动使其后部升高，重心前移。

上述自动调平潜孔钻机的控制方法还包括：

车架体重心后移模式：打开各调平开关阀，滑动手动换向阀换向，使接口P与接口A连通，接口B与接口T连通，进油管油液经P-A接口进入各调平油缸的无杆腔中，通过活塞挤压各调平油缸有杆腔内的油液经B-T接口流出至回油管，此时各调平油缸同时伸长，带动车架体绕连接主轴向后转动，重心后移。

上述自动调平潜孔钻机的控制方法还包括：

车架体单边调节模式：打开其中一个调平开关阀，关闭其它调平开关阀，滑动手动换向阀换向，使接口P与接口A连通，接口B与接口T连通，进油管油液经P-A接口进入其中一个调平油缸的无杆腔中，挤压其对应有杆腔内的油液经B-T接口流出至回油管，此时该调平油缸伸长，其它平油缸不变，车架体前端单边升高；打开其中一个调平开关阀，关闭其它调平开关阀，滑动手动换向阀换向，使接口P与接口B连通，接口A与接口T连通，进油管油液经P-B接口进入其中一个调平油缸的有杆腔中，挤压其对应无杆腔内的油液经A-T接口流出至回油管，此时该调平油缸回缩，其它调平油缸不变，车架体前端单边下降。

本发明的有益效果为：本发明通过车架体和行走架之间设置连接主轴和调平油缸，当在钻机行走时，由于调平油缸之间油路相通，且可自由进回油，因此，可以根据钻机的重力分布，自行进回油，自行伸缩，从而带动车架体绕连接主轴摆动，自行调平，实现钻机在崎岖不平的场地行走时车架体也能够保持平稳的效果。克服了现有潜孔钻机行走在崎岖不平的路面上时，由于车架体左右高度不同而导致行走架受力不均的缺陷。

附图说明

图1为本发明实施例中自动调平潜孔钻机的立体示意图。

图2为本发明实施例中车架体自由调平模式时调平油缸的油路示意图。

图3为本发明实施例中车架体重心前移模式时调平油缸的油路示意图。

图4为本发明实施例中车架体重心后移模式时调平油缸的油路示意图。

其中，1-车架体，2-行走架，3-调平油缸，31-有杆腔，32-无杆腔，4-连接主轴，5-有杆腔油路，6-无杆腔油路，7-调平开关阀，8-进油管，9-回油管，10-手动换向阀。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下举实例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本实施例涉及一种自动调平的潜孔钻机，包括车架体1、行走架2和至少两个调平油缸3，其中，所属车架体1与行走架2之间设有连接主轴4，所述调平油缸3设置在车架体1两侧，上端铰接于车架体前端，下端铰接于行走架上，调平油缸3之间油路相通，且可自由有进回油。当在钻机行走时，由于调平油缸3之间油路相通，且可自由进回油，因此，可以根据钻机的重力分布，自行进回油，自行伸缩，从而带动车架体1绕连接主轴4摆动，自行调平，实现钻机在崎岖不平的场地行走时车架体1也能够保持平稳的效果。克服了现有潜孔钻机行走在崎岖不平的路面上时，由于车架体1左右高度不同而导致行走架2受力不均而影响其使用寿命的缺陷。

如图2所示，本实施例中，所述调平油缸3的油路系统具体包括：两个调平油缸3，两个调平油缸3的有杆腔31并联接入有杆腔油路5中，两个调平油缸3的无杆腔32并联接入无杆腔油路6中，所述有杆腔油路5与无杆腔油路6连通。即两个调平油缸3之间的油路相通，且其有杆腔5和无杆腔6之间可自由进回油。

当钻机在进行钻孔工作过程中，为了防止调平油缸3带动车架体1摆动而影响其钻孔作业，本实施例所述调平油缸3的油路系统还包括调平开关阀7,各调平油缸3的无杆腔32（实际应用中，也可选择有杆腔31，本实施例以无杆腔32为例）均通过与其对应连接、相互并联的调平开关阀7接入无杆腔油路6中。当钻机行走时，打开两个调平开关阀7，使两个调平油缸3的有杆腔31和无杆腔32之间连通，即两个调平油缸3均处于自由进回油状态，此时可实现车架体自行调平；当钻机到达需要作业的位置，即将开始钻孔作业时，关闭两个调平开关阀7，使两个调平油缸3内的油液无法流动，即两个调平油缸3的伸缩长度被锁定，从而确保车架体1在钻机工作的过程中不会发生摇摆或晃动而影响其作业。

参考图2-4，作为优选的实施例方式，所述调平油缸3的油路系统还包括连接有进油管8和回油管9的手动换向阀10，所述手动换向阀10连接于有杆腔油路5与无杆腔油路6之间、通过手动换向控制调平油缸3的伸缩。由于设置了手动换向阀10，使得调平油缸3除了自动调平和锁定状态之外，还可以根据需要通过调整手动换向阀控制各个调平油缸3的进回油方向，从而控制各个调平油缸3的伸缩长度，以便随时调整车架体1的重心。

进一步优选的，所述手动换向阀10为中位为Y型的三位四通换向阀，包括A、B、P、T四个接口，其中，A接口连接无杆腔油路6，B接口连接有杆腔油路5，P接口连接进油管8（本实施例中，进油管8通过液压泵与油箱连通，回油管9直接与油箱连通），T接口连接回油管9。采用这种油路连接方式，通过滑动手动换向阀10，并结合各调平开关阀7，可以非常方便地控制各个油缸的伸缩，具体操作如下：

如图2所示，将手动换向阀10滑至中位位置，P接口断开，A、B、T接口相通，打开两个调平开关阀7，使两个调平油缸3的有杆腔油路5和无杆腔油路6连通，调平油缸3自由进回油，使车架体在重力的作用下自动调平，用于钻机在高低不平的路面上行驶过程中；关闭两个调平开关阀7，调平油缸3的有杆腔31和无杆腔32中的油液被隔离锁定，使得车架体1处于稳定状态，用于钻机在进行钻孔作业过程中。

如图3所示，打开两个调平开关阀7，滑动手动换向阀10换向，使接口P与接口B连通，接口A与接口T连通，启动液压泵，油液从进油管8经P-B接口进入两个调平油缸的有杆腔31中，通过活塞挤压其无杆腔32中的油液经A-T接口流至回油管9，此时两个调平油缸3同时回缩，带动车架体1绕连接主轴4向前转动使其后部升高。由于车架体1的后部升高使得其重心前移，因此，该状态可以用于钻机上坡行驶过程中，有利于钻机的爬坡。

如图4所示，打开两个调平开关阀7，滑动手动换向阀10换向，使接口P与接口A连通，接口B与接口T连通，启动液压泵，油液从进油管8经P-A接口进入两个调平油缸的无杆腔32中，通过活塞挤压其无杆腔31内的油液经B-T接口流出至回油管9，此时两个调平油缸3同时伸长，带动车架体1绕连接主轴4向后转动，可使其复位。

实际应用中，还可以根据需要对单个调平油缸3进行调节，具体操作为：打开其中一个调平开关阀，关闭另一调平开关阀，滑动手动换向阀10换向，使接口P与接口A连通，接口B与接口T连通，油液从进油管8经P-A接口进入其中一个调平油缸的无杆腔中，挤压其有杆腔内的油液经B-T接口流出至回油管9，此时该调平油缸伸长，而另一调平油缸不变，可使车架体前端单边升高；同理，打开其中一个调平开关阀，关闭另一调平开关阀，滑动手动换向阀10换向，使接口P与接口B连通，接口A与接口T连通，油液从进油管8经P-B接口进入其中一个调平油缸的有杆腔31中，挤压其无杆腔32内的油液经A-T接口流出至回油管，此时该调平油缸回缩，另一调平油缸不变，可使车架体前端单边下降。

本实施例还提供一种上述自动调平潜孔钻机的控制方法，具体包括：

车架体自由调平模式（如图2所示）：将手动换向阀10滑动至中位，P接口断开，A、B、T接口相通，打开两个调平开关阀7，使两个调平油缸3的有杆腔油路5和无杆腔油路6连通，调平油缸自由进回油，自由伸缩，从而带动车架体1在重力的作用下自动调平；

车架体锁定模式：关闭两个调平开关阀7，调平油缸3的有杆腔31和无杆腔32中的油液被隔离锁定，使得车架体1处于稳定状态。

优选的，所述自动调平潜孔钻机的控制方法还包括：

车架体重心前移模式（如图3所示）：打开两个调平开关阀7，滑动手动换向阀10换向，使接口P与接口B连通，接口A与接口T连通，油液从进油管8经P-B接口进入两个调平油缸的有杆腔31中，通过活塞挤压其无杆腔32中的油液经A-T接口流至回油管9，此时两个调平油缸3同时回缩，带动车架体1绕连接主轴向前转动使其后部升高，重心前移。

进一步优选的，所述自动调平潜孔钻机的控制方法还包括：

车架体重心后移模式（如图4所示）：打开两个调平开关阀7，滑动手动换向阀10换向，使接口P与接口A连通，接口B与接口T连通，油液从进油管8经P-A接口进入两个调平油缸的无杆腔32中，通过活塞挤压其有杆腔31内的油液经B-T接口流出至回油管9，此时两个调平油缸3同时伸长，带动车架体1绕连接主轴向后转动，重心后移。

更进一步的，上述自动调平潜孔钻机的控制方法还包括：

车架体单边调节模式：打开其中一个调平开关阀，关闭另一调平开关阀，滑动手动换向阀10换向，使接口P与接口A连通，接口B与接口T连通，油液从进油管8经P-A接口进入其中一个调平油缸的无杆腔32中，挤压其有杆腔31内的油液经B-T接口流出至回油管9，此时该调平油缸伸长，另一调平油缸不变，车架体1前端单边升高；同理，打开其中一个调平开关阀，关闭另一调平开关阀，滑动手动换向阀10换向，使接口P与接口B连通，接口A与接口T连通，油液从进油管8经P-B接口进入其中一个调平油缸的有杆腔31中，挤压其无杆腔32内的油液经A-T接口流出至回油管9，此时该调平油缸回缩，另一调平油缸不变，车架体1前端单边下降。

以上对本发明进行了详细的介绍，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种自动调平潜孔钻机，其特征在于，包括车架体、行走架和至少两个调平油缸，其中，所述车架体与行走架之间设有连接主轴，所述调平油缸设置在车架体两侧，上端铰接于车架体前端，下端铰接于行走架上，调平油缸之间油路相通，且可自由有进回油。

2.根据权利要求1所述的自动调平潜孔钻机，其特征在于，所述调平油缸的油路系统具体包括：至少两个调平油缸，所述调平油缸的有杆腔并联接入有杆腔油路中，调平油缸的无杆腔并联接入无杆腔油路中，所述有杆腔油路与无杆腔油路连通。

3.根据权利要求2所述的自动调平潜孔钻机，其特征在于，所述调平油缸的油路系统还包括调平开关阀,各调平油缸的有杆腔或无杆腔均通过与其对应连接、相互并联的调平开关阀接入有杆腔或无杆腔油路中。

4.根据权利要求3所述的自动调平潜孔钻机，其特征在于，所述调平油缸的油路系统还包括连接有进油管和回油管的手动换向阀，所述手动换向阀连接于有杆腔油路与无杆腔油路之间、通过手动换向控制调平油缸的伸缩。

5.根据权利要求4所述的自动调平潜孔钻机，其特征在于，所述手动换向阀为中位为Y型的三位四通换向阀，包括A、B、P、T四个接口，其中，A接口连接无杆腔油路，B接口连接有杆腔油路，P接口连接进油管，T接口连接回油管。

6.一种如权利要求5所述的自动调平潜孔钻机的控制方法，其特征在于，具体包括：

车架体自由调平模式：将手动换向阀滑动至中位，P接口断开，A、B、T接口相通，打开各调平开关阀，使各调平油缸的有杆腔油路和无杆腔油路连通，调平油缸自由进回油，自由伸缩，从而带动车架体在重力的作用下自动调平；

车架体锁定模式：关闭各调平开关阀，调平油缸的有杆腔和无杆腔中的油液被隔离锁定，使得车架体两侧相对于行走架的高度固定。

7.根据权利要求6所述的自动调平潜孔钻机的控制方法，其特征在于，还包括：

车架体重心前移模式：打开各调平开关阀，滑动手动换向阀换向，使接口P与接口B连通，接口A与接口T连通，进油管油液经P-B接口进入各调平油缸的有杆腔中，通过活塞挤压各调平油缸无杆腔中的油液经A-T接口流至回油管，此时各调平油缸同时回缩，带动车架体绕连接主轴向前转动使其后部升高，重心前移。

8.根据权利要求6所述的自动调平潜孔钻机的控制方法，其特征在于，还包括：

车架体重心后移模式：打开各调平开关阀，滑动手动换向阀换向，使接口P与接口A连通，接口B与接口T连通，进油管油液经P-A接口进入各调平油缸的无杆腔中，通过活塞挤压各调平油缸有杆腔内的油液经B-T接口流出至回油管，此时各调平油缸同时伸长，带动车架体绕连接主轴向后转动，重心后移。

9.根据权利要求6所述的自动调平潜孔钻机的控制方法，其特征在于，还包括：

车架体单边调节模式：打开其中一个调平开关阀，关闭其它调平开关阀，滑动手动换向阀换向，使接口P与接口A连通，接口B与接口T连通，进油管油液经P-A接口进入其中一个调平油缸的无杆腔中，挤压其对应有杆腔内的油液经B-T接口流出至回油管，此时该调平油缸伸长，其它平油缸不变，车架体前端单边升高；打开其中一个调平开关阀，关闭其它调平开关阀，滑动手动换向阀换向，使接口P与接口B连通，接口A与接口T连通，进油管油液经P-B接口进入其中一个调平油缸的有杆腔中，挤压其对应无杆腔内的油液经A-T接口流出至回油管，此时该调平油缸回缩，其它调平油缸不变，车架体前端单边下降。