CN109611023A - 用于高空作业的安全立式钻具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种立式钻具，包括：钻进器，所述钻进器包括朝向上方延伸的钻头；以及支撑架，所述支撑架设置在所述钻进器下方以支撑所述钻进器并允许所述钻进器靠近天花板。通过上述立式钻具能在对天花板进行钻孔时避免作业人员从高处坠下的危险。

Description

用于高空作业的安全立式钻具

技术领域

本发明涉及施工技术领域，特别是涉及一种用于高空作业的安全立式钻具。

背景技术

在现有技术中，如果想要在天花板上进行钻孔，则需要受过专业训练的作业人员手持电钻、登上工作梯或临时搭建的脚手架等大型台架等来进行钻孔作业。

这种作业过程非常繁琐。其中非常重要的一点是，为了确保作业人员的安全，需确保工作梯或台架是否足够稳定。这需要具有专业资格的人员来进行检查，并办理繁琐的安全证明手续。在此过程中，若发现工作梯或台架的稳定性不足，则不能开始进行钻孔作业，直到对工作梯或台架进行改进以至其符合标准为止。尽管如此，却仍不能完全避免作业人员从工作梯或台架等高处坠下。这也是近年来，钻孔作业的主要人身安全隐患之一。

因此，需要一种能够避免作业人员在作业过程中从高处坠下的钻具。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种立式钻具，通过这种立式钻具能够允许作业人员站在地面上对天花板进行钻孔，避免了作业人员从高处坠下的隐患。

根据本发明，提出了一种立式钻具，其包括：钻进器，所述钻进器包括朝向上方延伸的钻头；以及支撑架，所述支撑架设置在所述钻进器下方以支撑所述钻进器并允许所述钻进器靠近天花板。

通过上述立式钻具，允许作业人员在地面上操控支撑架，以使钻进器靠近天花板。此时，钻进器上的朝向上方延伸的钻头可对天花板进行钻进活动。

在一个实施例中，支撑架包括沿纵向方向延伸的至少一个纵向杆，在设置有多个纵向杆的情况下，所述多个纵向杆沿纵向方向依次伸缩式连接。

在一个实施例中，相邻的所述纵向杆套设在一起，位于上方的纵向杆的下端套设在位于下方的纵向杆的上端内，所述纵向杆构造为允许相互套设在一起的纵向杆沿纵向方向相对移动。

在一个实施例中，所述支撑架还包括锁定件，所述锁定件沿径向方向插入到其中一个纵向杆的侧壁内，并能选择性地沿径向方向插入到与所述其中一个纵向杆套设的另一纵向杆的侧壁内。

在一个实施例中，所述立式钻具还包括控制机构，所述控制机构包括固定设置在其中一个纵向杆上的卷轴，以及一端缠绕在所述卷轴上、另一端与其他纵向杆相配合的控制线，所述控制机构构造为通过转动所述卷轴来缠绕或释放所述控制线，在缠绕所述控制线时，所述纵向杆相对于彼此伸出，在释放所述控制线时，所述纵向杆相对于彼此收缩。

在一个实施例中，所述控制线的一端缠绕在固定于最下方的纵向杆的侧壁上的卷轴上，所述控制线的另一端通过设置于上方的纵向杆处的滑轮连接锁紧最上方的纵向杆内近顶端的位置处，以实现在缠绕所述控制线时，所述纵向杆相对于彼此伸出，在释放所述控制线时，所述纵向杆相对于彼此收缩。

在一个实施例中，所述支撑架还包括横向梁，至少一个钻进器相对于横向梁滑动式设置，以允许所述至少一个钻进器沿所述横向梁滑动。

在一个实施例中，所述立式钻具还包括设置在所述支撑架下方的底座，所述底座包括设置在所述支撑架下方的多个轮，以及连接在各个轮与所述支撑架之间的支架。

在一个实施例中，所述支架包括分别连接在各个轮与支撑架之间的支架单元，各个支架单元相对于彼此独立设置。

在一个实施例中，单个支架单元包括垂直于沿纵向方向延伸的纵向杆的一个侧面部分向外延伸的第一支撑件，垂直于所述纵向杆的另一侧面部分向外延伸的第二支撑件，平行于所述第一支撑件延伸并与所述第二支撑件的延伸端相连的第三支撑件，以及平行于所述第二支撑件延伸并与所述第一支撑件的延伸端和第三支撑件相连的第四支撑件，其中，所述第三支撑件和所述第四支撑件的截面比所述第一支撑件和所述第二支撑件的截面更大。

与现有技术相比，本发明的优点在于：可在无需使用工作梯或临时搭设台架的情况下供作业人员操作，来进行钻孔作业。通过这种设置，能够免除搭设、拆除工作梯和台架的作业步骤，减少作业所需耗费的时间，同时大幅降低了作业人员的工作强度，非常有利于提高钻孔作业的工作效率并降低工作成本。

附图说明

在下文中参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1显示了根据本发明的一个实施方案的钻具。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

图1示意性地显示了根据本发明的一个实施方案的立式钻具100。该钻具100包括大体上沿纵向方向延伸的支撑架110，以及设置在支撑架110的顶部的钻进器140。钻进器140包括沿纵向方向向上延伸的钻头142。由此，作业人员可通过操控支撑架110而使钻进器140接触到天花板，并由此在天花板上进行钻孔。

在一个实施例中，支撑架110包括沿纵向方向延伸的至少一个纵向杆。例如，在如图1所示的实施例中，支撑架110包括多个(4个)纵向杆111、112、113、114，这些纵向杆111、112、113、114依次伸缩式连接，从而通过调节纵向杆111、112、113、114之间的伸缩关系来调节钻进器140的高度，即钻进器140与天花板之间的距离。

具体地，纵向杆之间可彼此套设。纵向杆114的下端套设在纵向杆113的上端内。纵向杆113的下端套设在纵向杆112的上端内。纵向杆112的下端套设在纵向杆111的上端内。优选地，相互套设的纵向杆之间可沿径向具有一定的间隙(例如，1毫米左右)，以允许纵向杆之间能顺利而平滑地相对滑动。由此来实现纵向杆之间的伸缩关系。另外，在纵向杆114的内部可设置有沿径向向内延伸的凸起，该凸起可位于纵向杆113的下端的下方，以抵挡纵向杆113。由此，可限制纵向杆114与纵向杆113之间的相对移动范围，以避免纵向杆113过多地伸入到纵向杆114内。

此外，还可在纵向杆上设置锁定件。例如，可在纵向杆112上设置锁定件115，该锁定件115大体上为柱状的，并且穿过纵向杆112的侧壁且选择性地穿过纵向杆113的侧壁。当锁定件115穿过纵向杆113的侧壁时，可限制纵向杆112和纵向杆113之间的相对移动，固定纵向杆112和纵向杆113之间的相对位置。当锁定件115未穿过纵向杆113的侧壁时，纵向杆112和纵向杆113之间可相对移动。为此，可在纵向杆113的侧壁上设置相应的孔，以用来容纳锁定件115，允许锁定件115穿过纵向杆113的侧壁。优选地，可在纵向杆113上设置沿纵向方向彼此间隔开排列的多个孔，以用于容纳锁定件115。由此，使用者可根据实际情况而选择纵向杆112和纵向杆113之间的相对位置关系，并将它们彼此固定。

在另一个实施例中，也可不在纵向杆113的侧壁上设置孔。通过锁定件115紧紧地抵在纵向杆113的侧壁上来防止纵向杆112和纵向杆113之间发生相对移动。

通过上述设置，能够选择性地固定其中几个纵向杆之间的相对位置，或固定所有的纵向杆之间的相对位置，以限制整个支撑架的纵向长度的可调节范围。应当理解的是，在任意两个纵向杆之间的相对位置都不固定的情况下，支撑架的纵向长度的可调节范围最大。

在相互套设配合的两个纵向杆之间均可进行上述设置。优选地，设置在纵向杆111上的锁定件与设置在纵向杆112上的锁定件115在周向上间隔开。

另外，支撑架110还可包括设置在纵向杆顶端处并与纵向杆相固定的横向梁116。在如图1所示的实施例中，该横向梁116设置在位于最上方的纵向杆114的顶部，并与该纵向杆114固定相连。至少一个钻进器140可设置在该横向梁116上。在图1所示的实施例中，设置有两个钻进器140，它们分别设置在横向梁116上。具体地，钻进器140包括用于与横向梁116相连的连接部144，该连接部144至少部分地套设在横向梁116上。连接部144与横向梁116之间可通过适当的紧固件来选择性地固定在一起。例如，可设置有螺钉(未显示)，该螺钉在拧动时可穿过连接部144并抵在横向梁116的表面上，直到它们之间的摩擦力大到足以使连接部144与横向梁116固定在一起为止。另外，反向地旋转螺钉可使其与横向梁116的表面分离开，由此允许连接部144沿着横向梁116移动，并由此允许调节钻进器140及其钻头142的横向位置。

应当理解的是，在如图1所示地那样设置有两个钻进器140时，可同时钻两个孔。然而，在仅需要钻一个孔时，也可将其中一个钻进器140拆卸下来。

优选地，钻具100还可包括控制机构130。控制机构130包括固定设置在其中一个纵向杆(例如，纵向杆111)上的卷轴131。该卷轴131可根据作业人员的操作而进行转动。在卷轴131上缠绕有控制线132，该控制线132与纵向杆相配合。随着卷轴131的旋转，可调节控制线132未缠绕在卷轴上的长度，由此来调节纵向杆之间的伸缩关系，并由此来调节钻进器140的高度。

例如，控制线132的一端缠绕在卷轴131上，另一端通过设置于纵向杆112、113、114处的滑轮连接锁紧纵向杆114内近顶端的位置处。该控制机构130构造为，当收紧控制线132(即，将控制线132缠绕在卷轴131上)时，纵向杆之间相对于彼此伸出，纵向杆112、113、114升高，以实现位于纵向杆顶端的钻进器140升高的效果。当放松控制线132(即，将控制线132从卷轴131上释放)时，纵向杆112、113、114在自身重力的作用下下降，以实现钻进器140下降的效果。

优选地，卷轴131可设置在离地约1330mm的高度处。

另外，控制机构130还包括设置在纵向杆(例如，纵向杆111)上的操作柄133。操作柄133可供作业人员扶握，以控制立式钻具100整体的横向移动。

优选地，操作柄133可设置在离地约1570mm的高度处。

在如图1所示的实施例中，钻进器140还包括促动件143，该促动件143沿纵向方向延伸。该促动件143构造为能沿纵向方向移动或伸缩，且其上端能向下回缩至低于钻头142的上端。钻进器140构造为响应于促动件143的回缩而驱动钻头142开始钻进活动。在自然情况下，如图1所示，该促动件143的上端向上延伸超过钻头142的上端。在钻进器140上升并接近天花板时，促动件143先于钻头142接触到天花板。钻进器140进一步上升，促动件143受到天花板的压力，抵着天花板而相对于钻进器140整体回缩，从而使得钻头142开始旋转钻进活动。钻进器140继续上升，钻头142与天花板接触并在天花板上钻孔。此时，促动件143始终保持抵在天花板上。另外，促动件143还构造为可回弹的，从而在钻进结束后，钻进器140整体下降，在促动器143随着钻进器140的下降而相对伸出。在促动器143与天花板分离后，钻头142停止钻进活动。

在一个优选的实施例中，钻进器140还可包括集尘器件，其可用于将钻头142钻进时产生的尘埃和碎屑清除掉，以避免这些尘埃和碎屑进入作业人员的口鼻或眼睛中。通过这种设置可以使得施工环境更加清洁，无污染。例如，集尘器件可无需额外的驱动器，而是与钻头142共用相同的驱动器。在驱动器转动时所产生的冷却马达气流使钻孔时产生的微尘经钻头伸缩管收集到相应的集尘器件内，从而达到钻孔无尘的效果。

优选地，钻进器140为充电式电钻。由此，在钻进作业过程中，钻进器140不需通过电缆与供电器相连。这有利于灵活地操控钻进器140。另外，这还能简化施工现场的环境，避免作业人员被电缆绊到，也避免了作业人员触电的可能性。

在一个实施例中，纵向杆111(支撑架110)可直接支撑在地面上。由此无需操作人员手持钻具100。这种设置较为稳定，并且能够有效节省作业人员的体力和精力，对于长时间的施工作业来说是非常有利的。

在一个优选的实施例中，钻具100还可包括底座120。底座120包括横截面比纵向杆的横截面更大的支架，该支架与纵向杆固定相连。由此，允许钻具100更稳定地立于地面上。更优选地，底座120还包括设置在支架下方的轮123，从而允许钻具100在地面上方便地移动。

在如图1所示的实施例中，底座120的支架包括多个(例如，四个)支架单元121，这些支架单元彼此之间不连接，并优选地间隔开。单个支架单元可大体上成矩形的，并包含垂直于纵向杆的一个侧表面向外延伸的第一支撑件121A，垂直于纵向杆的另一个侧表面(与前一侧表面垂直)向外延伸的第二支撑件121B，平行于第一支撑件延伸且与第二支撑件的延伸端相连的第三支撑件121C，以及平行于第二支撑件延伸且与第一支撑件的延伸端和第三支撑件相连的第四支撑件121B。在第三支撑件与第四支撑件相连的区域的下方处设置有轮(例如为万向轮)123。

应当理解的是，上述这种针对各个轮而设置有独立的支架单元121的设置允许在需要的时候针对每个支架单元加装外展撑架，以适应于使用较大钻头的情况，并在这种情况下能提高立式钻具100的稳定性。

优选地，如图1所示，第三支撑件121C和第四支撑件121D的截面比第一支撑件121A和第二支撑件121B的截面更大。这种设置是为了充分利用支撑件在力学上的有效深度，意欲使用最少的材料来达到最大的强度。同时，这还有利于降低立式钻具100的整体重量，以便于运输、搬运钻具100。

应当理解的是，这里所说的“截面”为垂直于相应的支撑件的延伸方向的截面。

另外，支架还包括设置在支架单元上方，并且包围纵向杆111且与其固定的固定环124。在固定环124与支架单元121之间延伸设置有侧向支撑件122。优选地，侧向支撑件122的一端固定在固定环124上，另一端固定在第三支撑件121C与第四支撑件121D之间的连接区域处。通过这种设置有利于使得纵向杆的定向更加稳定。

上述钻具100可在无需使用工作梯或临时搭设台架的情况下供作业人员操作，来进行钻孔作业。通过这种设置，能够免除搭设、拆除工作梯和台架的作业步骤，减少作业所需耗费的时间，同时大幅降低了作业人员的工作强度，非常有利于提高钻孔作业的工作效率并降低工作成本。即便在楼梯处或倾斜路面处进行作业时，也只需铺设小型平台(与目前必须搭设的脚手架等大型台架本质上不同)即可。另外，这还有利于避免作业人员从台架、工作梯上坠下的危险。同时，也免除了需专业资格人员对台架和工作梯以及相关环境的检查程序，并能有效避免工作过程中被投诉、警告的风险。

另外，由于不需作业人员手持钻具来对天花板进行操作，因此钻具100还非常适用于较为狭窄、不允许作业人员容身的天花板空间等。

应当理解的是，除非另有限定或存在矛盾，否则本文中的纵向、周向、径向等方向用语均是相对于纵向杆而言的。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种立式钻具，包括：

钻进器，所述钻进器包括朝向上方延伸的钻头；以及

支撑架，所述支撑架设置在所述钻进器下方以支撑所述钻进器并允许所述钻进器靠近天花板。

2.根据权利要求1所述的立式钻具，其特征在于，所述支撑架包括沿纵向方向延伸的至少一个纵向杆，

在设置有多个纵向杆的情况下，所述多个纵向杆沿纵向方向依次伸缩式连接。

3.根据权利要求2所述的立式钻具，其特征在于，相邻的所述纵向杆套设在一起，位于上方的纵向杆的下端套设在位于下方的纵向杆的上端内，所述纵向杆构造为允许相互套设在一起的纵向杆沿纵向方向相对移动。

4.根据权利要求3所述的立式钻具，其特征在于，所述支撑架还包括锁定件，所述锁定件沿径向方向插入到其中一个纵向杆的侧壁内，并能选择性地沿径向方向插入到与所述其中一个纵向杆套设的另一纵向杆的侧壁内。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的立式钻具，其特征在于，所述立式钻具还包括控制机构，所述控制机构包括固定设置在其中一个纵向杆上的卷轴，以及一端缠绕在所述卷轴上、另一端与其他纵向杆相配合的控制线，所述控制机构构造为通过转动所述卷轴来缠绕或释放所述控制线，在缠绕所述控制线时，所述纵向杆相对于彼此伸出，在释放所述控制线时，所述纵向杆相对于彼此收缩。

6.根据权利要求5中任一项所述的立式钻具，其特征在于，所述控制线的一端缠绕在固定于最下方的纵向杆的侧壁上的卷轴上，所述控制线的另一端通过设置于上方的纵向杆处的滑轮连接锁紧最上方的纵向杆内近顶端的位置处，以实现在缠绕所述控制线时，所述纵向杆相对于彼此伸出，在释放所述控制线时，所述纵向杆相对于彼此收缩。

7.根据权利要求1到6中任一项所述的立式钻具，其特征在于，所述支撑架还包括横向梁，至少一个钻进器相对于横向梁滑动式设置，以允许所述至少一个钻进器沿所述横向梁滑动。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的立式钻具，其特征在于，所述立式钻具还包括设置在所述支撑架下方的底座，所述底座包括设置在所述支撑架下方的多个轮，以及连接在各个轮与所述支撑架之间的支架。

9.根据权利要求8所述的立式钻具，其特征在于，所述支架包括分别连接在各个轮与支撑架之间的支架单元，各个支架单元相对于彼此独立设置。

10.根据权利要求9所述的立式钻具，其特征在于，单个支架单元包括垂直于沿纵向方向延伸的纵向杆的一个侧面部分向外延伸的第一支撑件，垂直于所述纵向杆的另一侧面部分向外延伸的第二支撑件，平行于所述第一支撑件延伸并与所述第二支撑件的延伸端相连的第三支撑件，以及平行于所述第二支撑件延伸并与所述第一支撑件的延伸端和第三支撑件相连的第四支撑件，

其中，所述第三支撑件和所述第四支撑件的截面比所述第一支撑件和所述第二支撑件的截面更大。