CN109826562B - 凿岩台车 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种凿岩台车，该凿岩台车包括：车架、定位机构和凿岩机推进机构，所述定位机构包括固定座、连接架、第一铰接轴和第一编码器，所述固定座固定安装在所述车架上，所述第一铰接轴与所述连接架固定连接，所述连接架通过所述第一铰接轴与固定座铰接，所述连接架和所述固定座间设有俯仰油缸，所述俯仰油缸的两端分别与所述连接架和所述固定座铰接，以带动所述连接架的上下转动，所述凿岩机推进机构安装在所述连接架上，所述第一编码器安装在所述第一铰接轴上，用于检测所述第一铰接轴的转动角度。本方案提供的凿岩台车自动化程度高，可提高设备的作业效率，进而加快工程进度。

Description

凿岩台车

技术领域

本发明涉及地下施工设备领域，更具体而言，涉及一种凿岩台车。

背景技术

凿岩台车是一种隧道及地下工程采用钻爆法施工的凿岩设备，它能移动并进行钻眼作业，但现有凿岩台车使用过程中不少工序需要人工完成，如：凿岩机推进机构的俯仰角度需要人工测量，导致设备钻眼作业效率较低，影响工程进度。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中存在的技术问题至少之一。

为此，本发明的目的在于，提供一种自动化程度高的凿岩台车。

为实现上述目的，本发明的实施例提供了一种凿岩台车，包括：车架、定位机构和凿岩机推进机构，所述定位机构包括固定座、连接架、第一铰接轴和第一编码器，所述固定座固定安装在所述车架上，所述第一铰接轴与所述连接架固定连接，所述连接架通过所述第一铰接轴与固定座铰接，所述连接架和所述固定座间设有俯仰油缸，所述俯仰油缸的两端分别与所述连接架和所述固定座铰接，以带动所述连接架的上下转动，所述凿岩机推进机构安装在所述连接架上，所述第一编码器安装在所述第一铰接轴上，用于检测所述第一铰接轴的转动角度。

本方案中，连接架上固定设有第一铰接轴，连接架与固定座通过第一铰接轴铰接，第一铰接轴上安装有第一编码器，第一编码器与凿岩台车的控制器相连接，在调整凿岩机推进机构俯仰角度时，俯仰油缸推动连接架转动，第一铰接轴随连接架转动，第一编码器检测第一铰接轴的转动角度，并将检测数据发送给控制器，从而实现自动测量凿岩机推进机构俯仰角度，进一步的，控制器可将俯仰角度值在设备的显示装置上显示出来，以告知作业人员。可见，本方案提供的凿岩台车自动化程度高，可实现自动测量凿岩机推进机构俯仰角度，从而可提高设备的作业效率，进而加快工程进度。

在上述技术方案中，优选地，所述定位机构还包括转盘组件，所述凿岩机推进机构通过所述转盘组件与所述连接架连接。

本方案中，凿岩机推进机构通过转盘组件与连接架连接，使得设备不但能过调整凿岩机推进机构的俯仰角度，还能够调整凿岩机推进机构的左右偏转角度。

在上述任一技术方案中，优选地，所述连接架上设有沿左右方向延伸的导轨，所述转盘组件包括滑台和转盘，所述滑台与所述导轨滑动配合，所述连接架上设有横移油缸，所述横移油缸的缸体和活塞杆分别与所述连接架和所述滑台连接，用于带动所述滑台滑动，所述转盘通过回转支承与所述滑台转动连接，凿岩机推进机构安装在所述转盘上。

当凿岩台车需要平行钻孔时，横移油缸推动滑台平移，当凿岩台车需要以一定偏转角度进行钻孔时，转盘相对滑台转动。

其中优选地，所述回转支承的内圈与所述滑台固定连接，所述回转支承的外圈与所述转盘固定连接，且所述回转支承的外圈上设有齿牙，所述滑台上安装有驱动马达，所述驱动马达连接有驱动齿轮，所述驱动齿轮与回转支承外圈上的齿牙啮合。

本方案通过驱动马达和齿轮结构驱动转盘转动，这样设计转盘驱动结构简单可靠。

其中优选地，所述滑台上安装有从动齿轮，所述从动齿轮与所述驱动齿轮或所述回转支承外圈上的齿牙啮合，所述从动齿轮上安装有第二编码器。

第二编码器与凿岩台车的控制器相连接，转盘转动时，从动齿轮会发生转动，第二编码器检测从动齿轮的转动角度，并将检测数据发送给控制器，控制器根据程序进行数据处理，以计算出转盘的转动角度，从而实现自动测量凿岩机推进机构左右偏转角度，进一步的，控制器可将偏转角度值在设备的显示装置上显示出来，以告知作业人员，本设计提供高了的凿岩台车自动化程度高，可实现自动测量凿岩机推进机构左右偏转角度，从而可提高设备的作业效率，进而加快工程进度。

在上述任一技术方案中，优选地，所述转盘上安装有摆臂和偏摆油缸，所述摆臂上固定设有第二铰接轴，所述摆臂通过所述第二铰接轴与所述转盘铰接，所述偏摆油缸的两端分别与所述转盘和所述摆臂铰接，所述凿岩机推进机构安装在所述摆臂上。

当转台可横移的范围不能满足平行钻孔作业的需求时，可转动转盘，使凿岩机推进机构发生偏转，再通过偏摆油缸带动摆臂运动，使凿岩机推进机构回正，这样可增大平行钻孔的范围。

其中优选地，所述第二铰接轴上安装有第三编码器。

第三编码器与凿岩台车的控制器相连接，摆臂摆动时，第二铰接轴会发生转动，第三编码器检测第二铰接轴的转动角度，并将检测数据发送给控制器，控制器根据程序对第二编码器及第三编码器的检测数据进行处理，可计算出转盘、摆臂运动使凿岩机推进机构偏转的角度以及横移的距离，不再需要作业人员手工测量，提升了设备的自动化程度。

在上述任一技术方案中，优选地，所述凿岩机推进机构包括：推进梁、凿岩机、凿岩机托盘和推进油缸，所述推进梁固定安装在所述摆臂上，所述推进梁上设有滑轨，所述凿岩机托盘与所述滑轨滑动配合，所述凿岩机安装在所述凿岩机托盘上，且所述凿岩机上安装有用于连接钻杆的钎尾，所述推进油缸安装在所述推进梁上并与所述凿岩机托盘配合，用于带动所述凿岩机托盘滑动。

其中优选地，所述推进油缸通过钢丝绳滑轮组件与所述凿岩机托盘连接。

其中优选地，所述推进梁上安装有上顶尖油缸和下顶尖油缸，所述上顶尖油缸和所述下顶尖油缸背向设置。

设备作业时，上顶尖油缸和下顶尖油缸向反方向伸出，抵住两侧岩壁，这样可防止推进梁晃动。

其中优选地，所述推进梁的顶部设有防护板，所述防护板上设有供钻杆穿过的钻杆孔和供上顶尖油缸穿过的顶尖油缸孔。

防护板可防止钻孔时水和渣直接冲落到凿岩机推进机构，以保护设备。

其中优选地，所述防护板上安装有缓冲座，所述缓冲座包括：导水槽、弹性顶块和弹性防水环，所述导水槽的纵截面呈U形，所述导水槽具有底壁和侧壁，且侧壁的一端敞开，所述导水槽的底壁固定安装在所述防护板上，所述弹性顶块设置在所述导水槽的侧壁顶部，所述弹性防水环安装在所述导水槽的底壁上，弹性防水环上形成用于与钻杆配合的通孔，所述防护板上和所述导水槽底壁上现有开设钻杆孔。

进行钻孔作业时，缓冲座抵住岩壁，在推进梁顶端与岩壁接触时，弹性顶块可起到缓冲作用，减小冲击，避免推进梁受损变形。钻杆由弹性防水环上的通孔穿过，钻杆外周面与通孔内壁抵接，使钻孔时流下的水和石渣会流入导水槽，通过导水槽将水和石渣排到设备垂直投影范围之外，以防止水和石渣直接流到凿岩机推进机构上，从而保护设备。

具体地，防护板和弹性垫块可选用橡胶材料制造。可选地，缓冲座还包括固定板和环形压板，环形压板压紧弹性防水环并通过螺栓固定在导水槽上，导水槽通过螺栓或焊接在固定板上，固定部通过螺栓或铆钉固定在防护板上。

在上述任一技术方案中，优选地，所述推进油缸连接有液压流量计。

本方案中，设备钻孔深度通过液压流量计测量流量得出。液压流量计与凿岩台车的控制器连接，液压流量计测量推进油缸液压流速，控制器根据程序对流速进行积分，从而计算出钻孔的深度。

需要说明是，钻孔深度也可以通过其他传感器形式对钻杆前进距离进行测量得出。

其中优选地，所述推进梁靠近顶端处安装有用于夹紧固定钻杆的夹钎器，且所述夹钎器的夹持力度可调。

本方案中，夹钎器选择用轻、重两种不同力度夹住钻杆。

在上述任一技术方案中，优选地，所述凿岩台车还包括：自动加杆机构，所述自动加杆机构安装在所述推进梁上，用于为所述凿岩机提供钻杆。

现有凿岩台车只能通过人工接杆，导致设备钻眼作业效率较低，影响工程进度，且人工接杆存在安全隐患。本方案提供的凿岩台车具有自动加杆机构，可实现自动接杆，设备的自动化程度高，不需作业人员人工接杆，消除了安全隐患，同时也提高了设备的作业效率。

具体地，所述自动加杆机构包括：安装支架，固定安装在所述推进梁或所述摆臂上；杆库，包括若干钻杆和相对设置的两个轮盘，每个所述钻杆的一端设有内螺纹、另一端设有外螺纹，以使各所述钻杆能够通过螺纹连接，所述两个轮盘上固定设有转轴，所述两个轮盘通过所述转轴可转动地安装在所述安装支架上，各所述轮盘沿周向等间隔设置多个卡槽，各所述钻杆的两端分别可拆卸地卡接在两个所述轮盘的卡槽内；转动控制组件，包括：离合器、制动器和分度油缸，所述分度油缸一端与所述安装支架铰接、另一端铰装有凸轮，所述分度油缸用于带动所述凸轮转动，所述离合器与所述凸轮以及所述转轴连接，用于选择性地将所述凸轮和所述转轴传动连接或断开，所述制动器安装在所述安装支架上并与所述杆库配合；钳爪组件，可活动地安装在所述安装支架上，用于夹持钻杆，并在所述杆库与所述凿岩机间运输钻杆，且所述钳爪组件的夹持力度可调。

其中，所述钳爪组件包括：能够开合的钳爪、安装杆、第一连接座、第二连接座、第一油缸和第二油缸，所述第一连接座的一端与所述安装支架铰接，所述第一油缸的两端分别与所述安装支架和所述第一连接座铰接，用于带动所述第一连接座转动，所述第二连接座的一端与所述第一连接座铰接，所述第二油缸的两端分别与所述第一连接座和所述第二连接座铰接，用于带动所述第二连接座转动，所述安装杆安装在所述第二连接座上，所述钳爪安装在所述安装杆上。

本方案中，钳爪选择用轻、重两种不同力度夹住钻杆。轮盘沿周向等间隔设置多个卡槽，使轮盘周向上形成若干固定钻杆的杆位。设备需要进行钻孔作业时，凿岩机位于推进梁后端，第一油缸和第二油缸工作，使钳爪运动到与杆库配合的位置，制动器将杆库轮盘固定，钳爪重夹对应杆位上的钻杆，第一油缸和第二油缸工作，使钳爪将钻杆运输到推进梁中部，凿岩机旋转并推进，使钎尾上的外螺纹与钻杆底端的内螺纹装配连接，钳爪变松，从而完成为凿岩机接连接第一根钻杆的工作。

随着钻孔工作进行，凿岩机到达推进梁顶端，一根钻杆不能满足钻孔深度要求时，则需要加杆。加杆时，需要转动杆库，此时分度油缸处于缩回状态，制动器解除制动，杆库离合器与轮盘转轴接合，分度油缸伸长，从而带动轮盘转过一个杆位，以使下一杆位上的钻杆到达可钳爪配合的位置，制动器对轮盘制动，夹钎器重夹固定推进梁上的钻杆，凿岩机反转并回退推进梁底端，使钎尾上的外螺纹与前一钻杆底端的内螺纹脱开，第一油缸和第二油缸工作，使钳爪到与杆库配合的位置，钳爪重夹固定对应杆位上的钻杆，第一油缸和第二油缸工作，使钳爪将钻杆运输到推进梁中部，凿岩机旋转并推进，使钎尾上的外螺纹与新加钻杆底端的内螺纹连接，钳爪变成轻夹，对新加钻杆构成一定径向限位，此时钻杆可相对钳爪绕自身轴线转动和进退，凿岩机旋转并推进，以在钎尾带动下使新加钻杆前端的外螺纹与前一钻杆的内螺纹配合连接，夹钎器便轻夹，从而完成加杆工作。如需继续加杆，杆库离合器与轮盘转轴分离，分度油缸回收，使分度油缸和凸轮回到初始位置，然后重复上述加杆过程，在此不再赘述。

卸杆时，凿岩机退回，使最后一根钻杆处于与钳爪配合位置，倒数第二根钻杆处于与夹钎器配合位置，液动夹钎器重夹倒数第二根钻杆，钳爪轻夹最后一根钻杆，凿岩机反转并回退，使最后一根钻杆与倒数第二根钻杆分开，钳爪变重夹，凿岩机反转并回退，使钎尾与最后一杆钻杆分开，第一油缸和第二油缸工作，使钳爪将钻杆放入杆库上的空杆位，钳爪松开，第一油缸和第二油缸工作将钳爪移走，从而完成一次卸杆工作。继续卸杆时，需要反转杆库，此时分度油缸处于伸长状态，制动器解除制动，离合器与轮盘转轴接合，分度油缸回收，以带动轮盘反转一个杆位，使空杆位到达可与钳爪配合的位置，制动器对轮盘制动，凿岩机推进并旋转，使钎尾与前方钻杆连接，夹钎器变松，然后重复上述卸杆过程，在此不再赘述，推进梁上只剩下一根钻杆时，省略将最后一根钻杆与倒数第二根钻杆分开的过程即可。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明的一个实施例提供的凿岩台车的结构示意图；

图2是图1中所示定位机构的结构示意图；

图3是图1中所示凿岩台车的作业范围示意图；

图4是图1中所示凿岩机推进机构的结构示意图；

图5是图1中所示缓冲座的结构示意图；

图6是图1中所示自动加杆机构的结构示意图。

其中，图1至图6中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1车架，101驾驶室，102行走机构，2定位机构，201固定座，202连接架，203俯仰油缸，204第一编码器，205导轨，206横移油缸，207滑台，208转盘，209驱动马达，210第二编码器，211摆臂，212偏摆油缸，213第三编码器，3凿岩机推进机构，301推进梁，302凿岩机，303凿岩机托盘，304钎尾，305推进油缸，306钢丝绳滑轮组件，307上顶尖油缸，308下顶尖油缸，309夹钎器，310防护板，311缓冲座，3111导水槽，3112弹性顶块，3113弹性防水环，3114固定板，3115环形压板，4自动加杆机构，401安装支架，402轮盘，403离合器，404制动器，405分度油缸，406钻杆，407第一连接座，408第二连接座，409第二油缸，410安装杆，411钳爪。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

本发明的实施例提供了一种凿岩台车，如图1至图6所示，凿岩台车包括：车架1、定位机构2和凿岩机推进机构3，车架1具有驾驶室101和行走机构102，行走机构102可以是轮胎式、履带式或轨轮式等，如图2所示，定位机构2包括固定座201、连接架202、第一铰接轴和第一编码器204，固定座201固定安装在车架1上，第一铰接轴与连接架202固定连接，连接架202通过第一铰接轴与固定座201铰接，连接架202和固定座201间设有俯仰油缸203，俯仰油缸203的两端分别与连接架202和固定座201铰接，以带动连接架202的上下转动，凿岩机推进机构3安装在连接架202上，第一编码器204安装在第一铰接轴上，用于检测第一铰接轴的转动角度。

本方案中，连接架202上固定设有第一铰接轴，连接架202与固定座201通过第一铰接轴铰接，第一铰接轴上安装有第一编码器204，第一编码器204与凿岩台车的控制器相连接，在调整凿岩机推进机构3俯仰角度时，俯仰油缸203推动连接架202转动，第一铰接轴随连接架202转动，第一编码器204检测第一铰接轴的转动角度，并将检测数据发送给控制器，从而实现自动测量凿岩机推进机构3俯仰角度，进一步的，控制器可将俯仰角度值在设备的显示装置上显示出来，以告知作业人员。可见，本方案提供的凿岩台车自动化程度高，可实现自动测量凿岩机推进机构3俯仰角度，从而可提高设备的作业效率，进而加快工程进度。

在上述技术方案中，优选地，定位机构2还包括转盘组件，凿岩机推进机构3通过转盘组件与连接架202连接。

本方案中，凿岩机推进机构3通过转盘组件与连接架202连接，使得设备不但能过调整凿岩机推进机构3的俯仰角度，还能够调整凿岩机推进机构3的左右偏转角度。

在上述任一技术方案中，优选地，连接架202上设有沿左右方向延伸的导轨205，转盘组件包括滑台207和转盘208，滑台207与导轨205滑动配合，连接架202上设有横移油缸206，横移油缸206的缸体和活塞杆分别与连接架202和滑台207连接，用于带动滑台207滑动，转盘208通过回转支承与滑台207转动连接，凿岩机推进机构3安装在转盘208上。

当凿岩台车需要平行钻孔时，横移油缸206推动滑台207平移，当凿岩台车需要以一定偏转角度进行钻孔时，转盘208相对滑台207转动。

其中优选地，回转支承的内圈与滑台207固定连接，回转支承的外圈与转盘208固定连接，且回转支承的外圈上设有齿牙，滑台207上安装有驱动马达209，驱动马达209连接有驱动齿轮，驱动齿轮与回转支承外圈上的齿牙啮合。

本方案通过驱动马达209和齿轮结构驱动转盘208转动，这样设计转盘208驱动结构简单可靠。

其中优选地，滑台207上安装有从动齿轮，从动齿轮与驱动齿轮或回转支承外圈上的齿牙啮合，从动齿轮上安装有第二编码器210。

第二编码器210与凿岩台车的控制器相连接，转盘208转动时，从动齿轮会发生转动，第二编码器210检测从动齿轮的转动角度，并将检测数据发送给控制器，控制器根据程序进行数据处理，以计算出转盘208的转动角度，从而实现自动测量凿岩机推进机构3左右偏转角度，进一步的，控制器可将偏转角度值在设备的显示装置上显示出来，以告知作业人员，本设计提供高了的凿岩台车自动化程度高，可实现自动测量凿岩机推进机构3左右偏转角度，从而可提高设备的作业效率，进而加快工程进度。

在上述任一技术方案中，优选地，转盘208上安装有摆臂211和偏摆油缸212，摆臂211上固定设有第二铰接轴，摆臂211通过第二铰接轴与转盘208铰接，偏摆油缸212的两端分别与转盘208和摆臂211铰接，凿岩机推进机构3安装在摆臂211上。

如图3所示，凿岩台车钻环形炮孔组的作业范围为RD，通过滑台207平移进行平行钻孔时，平行钻孔的作业范围为X2，当转台可横移的范围不能满足平行钻孔作业的需求时，可转动转盘208，使凿岩机推进机构3发生偏转，再通过偏摆油缸212带动摆臂211运动，使凿岩机推进机构3回正，这样在原平行钻孔的作业范围X2的左右两侧各增加X1的范围，将凿岩台车钻平行炮孔组的作业范围为增大至PH。

其中优选地，第二铰接轴上安装有第三编码器213。

第三编码器213与凿岩台车的控制器相连接，摆臂211摆动时，第二铰接轴会发生转动，第三编码器213检测第二铰接轴的转动角度，并将检测数据发送给控制器，控制器根据程序对第二编码器210及第三编码器213的检测数据进行处理，可计算出转盘208、摆臂211运动使凿岩机推进机构3偏转的角度以及横移的距离，不再需要作业人员手工测量，提升了设备的自动化程度。

在上述任一技术方案中，优选地，如图4所示，凿岩机推进机构3包括：推进梁301、凿岩机302、凿岩机托盘303和推进油缸305，推进梁301固定安装在摆臂211上，推进梁301上设有滑轨，凿岩机托盘303与滑轨滑动配合，凿岩机302安装在凿岩机托盘303上，且凿岩机302上安装有用于连接钻杆的钎尾304，推进油缸305安装在推进梁301上并与凿岩机托盘303配合，用于带动凿岩机托盘303滑动。

其中优选地，推进油缸305通过钢丝绳滑轮组件306与凿岩机托盘303连接。

其中优选地，推进梁301上安装有上顶尖油缸307和下顶尖油缸308，上顶尖油缸307和下顶尖油缸308背向设置。

设备作业时，上顶尖油缸307和下顶尖油缸308向反方向伸出，抵住两侧岩壁，这样可防止推进梁301晃动。

其中优选地，推进梁301的顶部设有防护板310，防护板310上设有供钻杆穿过的钻杆孔和供上顶尖油缸307穿过的顶尖油缸孔。

防护板310可防止钻孔时水和渣直接冲落到凿岩机推进机构3，以保护设备。

其中优选地，如图4和图5所示，防护板310上安装有缓冲座311，缓冲座311包括：导水槽3111、弹性顶块3112和弹性防水环3113，导水槽3111的纵截面呈U形，导水槽3111具有底壁和侧壁，且侧壁的一端敞开，导水槽3111的底壁固定安装在防护板310上，弹性顶块3112设置在导水槽3111的侧壁顶部，弹性防水环3113安装在导水槽3111的底壁上，弹性防水环3113上形成用于与钻杆配合的通孔，防护板310上和导水槽3111底壁上现有开设钻杆孔。

进行钻孔作业时，缓冲座311抵住岩壁，在推进梁301顶端与岩壁接触时，弹性顶块3112可起到缓冲作用，减小冲击，避免推进梁301受损变形。钻杆由弹性防水环3113上的通孔穿过，钻杆外周面与通孔内壁抵接，使钻孔时流下的水和石渣会流入导水槽3111，通过导水槽3111将水和石渣排到设备垂直投影范围之外，以防止水和石渣直接流到凿岩机推进机构3上，从而保护设备。

具体地，防护板310和弹性垫块可选用橡胶材料制造。可选地，缓冲座311还包括固定板3114和环形压板3115，环形压板3115压紧弹性防水环3113并通过螺栓固定在导水槽3111上，导水槽3111通过螺栓或焊接在固定板3114上，固定部通过螺栓或铆钉固定在防护板310上。

在上述任一技术方案中，优选地，推进油缸305连接有液压流量计。

本方案中，设备钻孔深度通过液压流量计测量流量得出。液压流量计与凿岩台车的控制器连接，液压流量计测量推进油缸305液压流速，控制器根据程序对流速进行积分，从而计算出钻孔的深度。

需要说明是，钻孔深度也可以通过其他传感器形式对钻杆前进距离进行测量得出。

其中优选地，推进梁301靠近顶端处安装有用于夹紧固定钻杆的夹钎器309，且夹钎器309的夹持力度可调。

本方案中，夹钎器309选择用轻、重两种不同力度夹住钻杆。

在上述任一技术方案中，优选地，凿岩台车还包括：自动加杆机构4，自动加杆机构4安装在推进梁301上，用于为凿岩机302提供钻杆。

现有凿岩台车只能通过人工接杆，导致设备钻眼作业效率较低，影响工程进度，且人工接杆存在安全隐患。本方案提供的凿岩台车具有自动加杆机构4，可实现自动接杆，设备的自动化程度高，不需作业人员人工接杆，消除了安全隐患，同时也提高了设备的作业效率。

具体地，如图6所示，自动加杆机构4包括：安装支架401，固定安装在推进梁301或摆臂211上；杆库，包括若干钻杆406和相对设置的两个轮盘402，每个钻杆406的一端设有内螺纹、另一端设有外螺纹，以使各钻杆406能够通过螺纹连接，两个轮盘402上固定设有转轴，两个轮盘402通过转轴可转动地安装在安装支架401上，各轮盘402沿周向等间隔设置多个卡槽，各钻杆406的两端分别可拆卸地卡接在两个轮盘402的卡槽内；转动控制组件，包括：离合器403、制动器404和分度油缸405，分度油缸405一端与安装支架401铰接、另一端铰装有凸轮，分度油缸405用于带动凸轮转动，离合器403与凸轮以及转轴连接，用于选择性地将凸轮和转轴传动连接或断开，制动器404安装在安装支架401上并与杆库配合；钳爪组件，可活动地安装在安装支架401上，用于夹持钻杆406，并在杆库与凿岩机302间运输钻杆406，且钳爪组件的夹持力度可调。

其中，钳爪组件包括：能够开合的钳爪411、安装杆410、第一连接座407、第二连接座408、第一油缸和第二油缸409，第一连接座407的一端与安装支架401铰接，第一油缸的两端分别与安装支架401和第一连接座407铰接，用于带动第一连接座407转动，第二连接座408的一端与第一连接座407铰接，第二油缸409的两端分别与第一连接座407和第二连接座408铰接，用于带动第二连接座408转动，安装杆410安装在第二连接座408上，钳爪411安装在安装杆410上。

本方案中，钳爪411选择用轻、重两种不同力度夹住钻杆406。轮盘402沿周向等间隔设置多个卡槽，使轮盘402周向上形成若干固定钻杆406的杆位。设备需要进行钻孔作业时，凿岩机302位于推进梁301后端，第一油缸和第二油缸409工作，使钳爪411运动到与杆库配合的位置，制动器404将杆库轮盘402固定，钳爪411重夹对应杆位上的钻杆406，第一油缸和第二油缸409工作，使钳爪411将钻杆406运输到推进梁301中部，凿岩机302旋转并推进，使钎尾304上的外螺纹与钻杆406底端的内螺纹装配连接，钳爪411变松，从而完成为凿岩机302接连接第一根钻杆406的工作。

随着钻孔工作进行，凿岩机302到达推进梁301顶端，一根钻杆406不能满足钻孔深度要求时，则需要加杆。加杆时，需要转动杆库，此时分度油缸405处于缩回状态，制动器404解除制动，杆库离合器403与轮盘402转轴接合，分度油缸405伸长，从而带动轮盘402转过一个杆位，以使下一杆位上的钻杆406到达可钳爪411配合的位置，制动器404对轮盘402制动，夹钎器309重夹固定推进梁301上的钻杆406，凿岩机302反转并回退推进梁301底端，使钎尾304上的外螺纹与前一钻杆406底端的内螺纹脱开，第一油缸和第二油缸409工作，使钳爪411到与杆库配合的位置，钳爪411重夹固定对应杆位上的钻杆406，第一油缸和第二油缸409工作，使钳爪411将钻杆406运输到推进梁301中部，凿岩机302旋转并推进，使钎尾304上的外螺纹与新加钻杆406底端的内螺纹连接，钳爪411变成轻夹，对新加钻杆406构成一定径向限位，此时钻杆406可相对钳爪411绕自身轴线转动和进退，凿岩机302旋转并推进，以在钎尾304带动下使新加钻杆406前端的外螺纹与前一钻杆406的内螺纹配合连接，夹钎器309便轻夹，从而完成加杆工作。如需继续加杆，杆库离合器403与轮盘402转轴分离，分度油缸405回收，使分度油缸405和凸轮回到初始位置，然后重复上述加杆过程，在此不再赘述。

卸杆时，凿岩机302退回，使最后一根钻杆406处于与钳爪411配合位置，倒数第二根钻杆406处于与夹钎器309配合位置，液动夹钎器309重夹倒数第二根钻杆406，钳爪411轻夹最后一根钻杆406，凿岩机302反转并回退，使最后一根钻杆406与倒数第二根钻杆406分开，钳爪411变重夹，凿岩机302反转并回退，使钎尾304与最后一杆钻杆406分开，第一油缸和第二油缸409工作，使钳爪411将钻杆406放入杆库上的空杆位，钳爪411松开，第一油缸和第二油缸409工作将钳爪411移走，从而完成一次卸杆工作。继续卸杆时，需要反转杆库，此时分度油缸405处于伸长状态，制动器404解除制动，离合器403与轮盘402转轴接合，分度油缸405回收，以带动轮盘402反转一个杆位，使空杆位到达可与钳爪411配合的位置，制动器404对轮盘402制动，凿岩机302推进并旋转，使钎尾304与前方钻杆406连接，夹钎器309变松，然后重复上述卸杆过程，在此不再赘述，推进梁301上只剩下一根钻杆406时，省略将最后一根钻杆406与倒数第二根钻杆406分开的过程即可。

在本说明书的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，除非另有明确的规定和限定；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种凿岩台车，包括：车架、定位机构和凿岩机推进机构，其特征在于，

所述定位机构包括固定座、连接架、第一铰接轴和第一编码器，所述固定座固定安装在所述车架上，所述第一铰接轴与所述连接架固定连接，所述连接架通过所述第一铰接轴与固定座铰接，所述连接架和所述固定座间设有俯仰油缸，所述俯仰油缸的两端分别与所述连接架和所述固定座铰接，以带动所述连接架的上下转动，所述凿岩机推进机构安装在所述连接架上，所述第一编码器安装在所述第一铰接轴上，用于检测所述第一铰接轴的转动角度；

所述定位机构还包括转盘组件，所述凿岩机推进机构通过所述转盘组件与所述连接架连接；

所述连接架上设有沿左右方向延伸的导轨，所述转盘组件包括滑台和转盘，所述滑台与所述导轨滑动配合，所述连接架上设有横移油缸，所述横移油缸的缸体和活塞杆分别与所述连接架和所述滑台连接，用于带动所述滑台滑动，所述转盘通过回转支承与所述滑台转动连接，凿岩机推进机构安装在所述转盘上；

所述转盘上安装有摆臂和偏摆油缸，所述摆臂上固定设有第二铰接轴，所述摆臂通过所述第二铰接轴与所述转盘铰接，所述偏摆油缸的两端分别与所述转盘和所述摆臂铰接，所述凿岩机推进机构安装在所述摆臂上。

2.根据权利要求1所述的凿岩台车，其特征在于，

所述回转支承的内圈与所述滑台固定连接，所述回转支承的外圈与所述转盘固定连接，且所述回转支承的外圈上设有齿牙，所述滑台上安装有驱动马达，所述驱动马达连接有驱动齿轮，所述驱动齿轮与回转支承外圈上的齿牙啮合。

3.根据权利要求2所述的凿岩台车，其特征在于，

所述滑台上安装有从动齿轮，所述从动齿轮与所述驱动齿轮或所述回转支承外圈上的齿牙啮合，所述从动齿轮上安装有第二编码器。

4.根据权利要求1所述的凿岩台车，其特征在于，

所述第二铰接轴上安装有第三编码器。

5.根据权利要求1所述的凿岩台车，其特征在于，

所述凿岩机推进机构包括：推进梁、凿岩机、凿岩机托盘和推进油缸，所述推进梁固定安装在所述摆臂上，所述推进梁上设有滑轨，所述凿岩机托盘与所述滑轨滑动配合，所述凿岩机安装在所述凿岩机托盘上，且所述凿岩机上安装有用于连接钻杆的钎尾，所述推进油缸安装在所述推进梁上并与所述凿岩机托盘配合，用于带动所述凿岩机托盘滑动。

6.根据权利要求5所述的凿岩台车，其特征在于，

所述推进油缸通过钢丝绳滑轮组件与所述凿岩机托盘连接。

7.根据权利要求5项所述的凿岩台车，其特征在于，

所述推进梁上安装有上顶尖油缸和下顶尖油缸，所述上顶尖油缸和所述下顶尖油缸背向设置。

8.根据权利要求7所述的凿岩台车，其特征在于，

所述推进梁的顶部设有防护板，所述防护板上设有供钻杆穿过的钻杆孔和供上顶尖油缸穿过的顶尖油缸孔。

9.根据权利要求8所述的凿岩台车，其特征在于，

所述防护板上安装有缓冲座，所述缓冲座包括：导水槽、弹性顶块和弹性防水环，所述导水槽的纵截面呈U形，所述导水槽具有底壁和侧壁，且侧壁的一端敞开，所述导水槽的底壁固定安装在所述防护板上，所述弹性顶块设置在所述导水槽的侧壁顶部，所述弹性防水环安装在所述导水槽的底壁上，弹性防水环上形成用于与钻杆配合的通孔，所述防护板上和所述导水槽底壁上现有开设钻杆孔。

10.根据权利要求5所述的凿岩台车，其特征在于，

所述推进油缸连接有液压流量计。

11.根据权利要求5所述的凿岩台车，其特征在于，

所述推进梁靠近顶端处安装有用于夹紧固定钻杆的夹钎器，且所述夹钎器的夹持力度可调。

12.根据权利要求11所述的凿岩台车，其特征在于，还包括：

自动加杆机构，所述自动加杆机构安装在所述推进梁或所述摆臂上，用于为所述凿岩机提供钻杆。

13.根据权利要求12所述的凿岩台车，其特征在于，所述自动加杆机构包括：

安装支架，固定安装在所述推进梁上；

杆库，包括若干钻杆和相对设置的两个轮盘，每个所述钻杆的一端设有内螺纹、另一端设有外螺纹，以使各所述钻杆能够通过螺纹连接，所述两个轮盘上固定设有转轴，所述两个轮盘通过所述转轴可转动地安装在所述安装支架上，各所述轮盘沿周向等间隔设置多个卡槽，各所述钻杆的两端分别可拆卸地卡接在两个所述轮盘的卡槽内；

转动控制组件，包括：离合器、制动器和分度油缸，所述分度油缸一端与所述安装支架铰接、另一端铰装有凸轮，所述分度油缸用于带动所述凸轮转动，所述离合器与所述凸轮以及所述转轴连接，用于选择性地将所述凸轮和所述转轴传动连接或断开，所述制动器安装在所述安装支架上并与所述杆库配合；

钳爪组件，可活动地安装在所述安装支架上，用于夹持钻杆，并在所述杆库与所述凿岩机间运输钻杆，且所述钳爪组件的夹持力度可调。

14.根据权利要求13所述的凿岩台车，其特征在于，

所述钳爪组件包括：能够开合的钳爪、安装杆、第一连接座、第二连接座、第一油缸和第二油缸，所述第一连接座的一端与所述安装支架铰接，所述第一油缸的两端分别与所述安装支架和所述第一连接座铰接，用于带动所述第一连接座转动，所述第二连接座的一端与所述第一连接座铰接，所述第二油缸的两端分别与所述第一连接座和所述第二连接座铰接，用于带动所述第二连接座转动，所述安装杆安装在所述第二连接座上，所述钳爪安装在所述安装杆上。

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