CN110159195B - 一种安全可靠的防抖动的凿岩机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种安全可靠的防抖动的凿岩机，包括顶板、控制器、凿岩机构和若干固定机构，固定机构包括支柱、底板、伸缩组件、伸缩盘和固定组件，固定组件包括第一电机、第一齿轮和若干固定单元，固定单元包括第二齿轮、钻杆、支撑单元、套环和钻孔，凿岩机构包括固定管、凿岩组件、升降板、升降组件和防护网，升降组件包括若干升降单元，该安全可靠的防抖动的凿岩机通过固定机构将设备固定在地面上，避免凿岩时位置发生偏移造成工作效率降低，不仅如此，凿岩机构运行时，通过升降组件带动升降板向下移动，利用防护网避免碎石飞溅到外部和粉尘飞扬，保护操作工人的安全健康，从而提高了设备的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及矿产开采设备领域，特别涉及一种安全可靠的防抖动的凿岩机。
背景技术
凿岩机是用来直接开采石料的工具，它在岩层上钻凿出炮眼，以便放入炸药去炸开岩石，从而完成开采石料或其他石方工程。此外，凿岩机也可改作破坏器，用来破碎混凝土之类的坚硬层。
现有的凿岩机在运行时，需要钻头以高频率不断地接触岩层表面并通过强大的冲击力装夹岩层表面，岩层对钻头产生反作用力，使得钻头的凿岩位置容易发生偏移，凿岩机容易产生抖动，难以集中扩大加深凿痕，影响凿岩效率，不仅如此，随着钻头冲击岩层表面，岩层上的碎石块容易脱落，在凿岩现场容易产生飞溅的碎石和漂浮的粉尘，碎石飞溅对周围工作人员的身上，容易引发安全事故，而漂浮的粉尘也会影响周围工作人员的呼吸健康，使得现有的凿岩机安全可靠性降低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种安全可靠的防抖动的凿岩机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种安全可靠的防抖动的凿岩机，包括顶板、控制器、凿岩机构和若干固定机构，所述控制器固定在顶板的上方，所述控制器内设有PLC，所述凿岩机构位于顶板的下方，所述固定机构周向均匀分布在顶板的下方的外周；
所述固定机构包括支柱、底板、伸缩组件、伸缩盘和固定组件，所述伸缩组件位于底板的上方，所述伸缩组件与伸缩盘传动连接，所述固定组件包括第一电机、第一齿轮和若干固定单元，所述第一电机固定在伸缩盘的上方，所述第一电机与PLC电连接，所述第一电机与第一齿轮传动连接，所述固定单元周向均匀分布在第一齿轮的外周，所述固定单元包括第二齿轮、钻杆、支撑单元、套环和钻孔，所述第二齿轮与第一齿轮啮合，所述套环固定在伸缩盘上，所述套环套设在钻杆上，所述钻杆同轴固定在第二齿轮的下方，所述钻孔设置在底板上，所述钻杆的底端穿过钻孔，所述支柱的底端和顶端分别与底板和顶板固定连接；
所述凿岩机构包括固定管、凿岩组件、升降板、升降组件和防护网，所述固定管固定在顶板的下方，所述凿岩组件设置在固定管内，所述升降组件位于顶板的下方，所述升降组件与升降板传动连接，所述升降板的中心处设有开孔，所述固定管的外周与开孔的内壁密封连接，所述防护网的形状为管状，所述防护网固定在升降板的下方，所述升降组件包括若干升降单元，所述升降单元周向均匀分布在固定管的外周，所述升降单元的数量与固定机构的数量相同，所述升降单元与固定机构一一对应。
作为优选，为了支撑钻杆稳定旋转，所述支撑单元包括支撑块和凸盘，所述凸盘固定在钻探上，所述支撑块固定在伸缩盘下方，所述支撑块的形状为U形，所述凸盘的外周设置支撑块的U形开口内。
作为优选，为了减小钻杆旋转所受的阻力，所述支撑块的两侧的内壁上均设有凹口，所述凹口内设有滚珠，所述滚珠与凹口相匹配，所述滚珠的球心位于凹口内，所述滚珠抵靠在凸盘上。
作为优选，为了控制伸缩盘升降移动，所述伸缩组件包括第二电机、丝杆、套管和两个限位单元，所述第二电机固定在底板的上方，所述第二电机与PLC 电连接，所述第二电机与丝杆的底端传动连接，所述丝杆的顶端设置在套管内，所述套管的与丝杆的连接处设有与丝杆匹配的螺纹，所述套管固定在伸缩盘的下方，两个限位单元分别位于套管的两侧，所述限位单元包括限位环、限位板和限位杆，所述限位板通过限位杆固定在底板的上方，所述限位环套设在限位杆上，所述限位环与套管固定连接。
作为优选，为了便于设备的移动，所述底板的下方设有滚轮。
作为优选，为了在岩层上刻出凿痕，所述凿岩组件包括气缸、第三电机、半齿轮、往复框、钻头和两个齿条，所述气缸的缸体固定在固定管内的底部，所述气缸的气杆的底端与第三电机固定连接，所述第三电机与半齿轮传动连接，所述半齿轮位于两个齿条之间，所述半齿轮与齿条啮合，两个齿条分别固定在往复框的两侧的内壁上，所述钻头固定在往复框的下方，所述气缸和第三电机均与PLC电连接。
作为优选，为了固定往复框的移动方向，所述气缸的两侧设有固定环和滑杆，所述滑杆固定在往复框的上方，所述固定环套设在滑杆上，所述固定环固定在气缸的缸体上。
作为优选，为了控制升降板升降移动，所述升降单元包括第四电机、轴承、转轴、线盘和吊线，所述第四电机和轴承均固定在顶板的下方，所述第四电机与PLC电连接，所述第四电机与转轴的一端传动连接，所述转轴的另一端设置在轴承内，所述线盘套设在转轴上，所述线盘通过吊线与升降板连接。
作为优选，为了固定升降板的移动方向，所述升降单元还包括滑轨，所述滑轨的形状为L形，所述滑轨的两端分别与支柱和顶板固定连接，所述升降板套设在滑轨的竖直部位。
作为优选，为了便于升降板的下降，所述升降单元还包括增重块，所述增重块固定在升降板的上方。
本发明的有益效果是，该安全可靠的防抖动的凿岩机通过固定机构将设备固定在地面上，避免凿岩时位置发生偏移造成工作效率降低，不仅如此，凿岩机构运行时，通过升降组件带动升降板向下移动，利用防护网避免碎石飞溅到外部和粉尘飞扬，保护操作工人的安全健康，从而提高了设备的实用性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的安全可靠的防抖动的凿岩机的结构示意图；
图2是本发明的安全可靠的防抖动的凿岩机的固定机构的结构示意图；
图3是本发明的安全可靠的防抖动的凿岩机的凿岩机构的结构示意图；
图4是本发明的安全可靠的防抖动的凿岩机的凿岩组件的结构示意图；
图中：1.顶板，2.控制器，3.支柱，4.底板，5.伸缩盘，6.第一电机，7. 第一齿轮，8.第二齿轮，9.钻杆，10.套环，11.固定管，12.升降板，13.防护网，14.支撑块，15.凸盘，16.滚珠，17.第二电机，18.丝杆，19.套管，20.限位环，21.限位板，22.限位杆，23.滚轮，24.气缸，25.第三电机，26.半齿轮， 27.往复框，28.钻头，29.齿条，30.固定环，31.滑杆，32.第四电机，33.轴承， 34.转轴，35.线盘，36.吊线，37.增重块。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种安全可靠的防抖动的凿岩机，包括顶板1、控制器2、凿岩机构和若干固定机构，所述控制器2固定在顶板1的上方，所述控制器2内设有PLC，所述凿岩机构位于顶板1的下方，所述固定机构周向均匀分布在顶板 1的下方的外周；
PLC，即可编程逻辑控制器2，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程，其实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，一般用于数据的处理以及指令的接收和输出，用于实现中央控制。
该凿岩机中，利用固定机构将设备固定在地面上，用户通过控制器2操作设备运行，由顶板1下方的凿岩机构启动，在岩层表面刻出凿痕，便于放入炸药后开采矿产。
如图2所示，所述固定机构包括支柱3、底板4、伸缩组件、伸缩盘5和固定组件，所述伸缩组件位于底板4的上方，所述伸缩组件与伸缩盘5传动连接，所述固定组件包括第一电机6、第一齿轮7和若干固定单元，所述第一电机6固定在伸缩盘5的上方，所述第一电机6与PLC电连接，所述第一电机6与第一齿轮7传动连接，所述固定单元周向均匀分布在第一齿轮7的外周，所述固定单元包括第二齿轮8、钻杆9、支撑单元、套环10和钻孔，所述第二齿轮8与第一齿轮7啮合，所述套环10固定在伸缩盘5上，所述套环10套设在钻杆9 上，所述钻杆9同轴固定在第二齿轮8的下方，所述钻孔设置在底板4上，所述钻杆9的底端穿过钻孔，所述支柱3的底端和顶端分别与底板4和顶板1固定连接；
固定机构中，底板4位于地面的上方，通过支柱3对顶板1进行固定支撑，在对设备进行固定时，PLC控制固定组件中的第一电机6启动，带动伸缩盘5上方的第一齿轮7旋转，第一齿轮7作用在外周的各个固定单元中的从动齿轮上，使得从动齿轮发生旋转，进而带动钻杆9在套环10的限位作用下进行旋转，同时PLC控制伸缩组件启动，带动伸缩盘5向下移动，使得钻杆9在旋转的过程中，向下钻入地面下方，从而将底板4固定在地面上，由于顶板1通过支柱3 与底板4固定连接，进而固定了顶板1的位置，而后可通过控制器2操作凿岩机构启动，向岩层进行凿岩工作，防止凿岩时设备发生抖动，引起凿痕位置的偏移而降低工作效率。
如图3所示，所述凿岩机构包括固定管11、凿岩组件、升降板12、升降组件和防护网13，所述固定管11固定在顶板1的下方，所述凿岩组件设置在固定管11内，所述升降组件位于顶板1的下方，所述升降组件与升降板12传动连接，所述升降板12的中心处设有开孔，所述固定管11的外周与开孔的内壁密封连接，所述防护网13的形状为管状，所述防护网13固定在升降板12的下方，所述升降组件包括若干升降单元，所述升降单元周向均匀分布在固定管11的外周，所述升降单元的数量与固定机构的数量相同，所述升降单元与固定机构一一对应。
凿岩机构中，固定管11内的凿岩组件负责在岩层表面进行凿岩工作，通过升降组件中的各个升降单元同时运行，带动升降板12向下移动，使得升降板12 下方的防护网13向下移动，利用防护网13和升降板12对凿岩位置进行包围隔离，避免凿岩组件运行时，产生的石块碎屑飞溅到周围工作人员身上，同时避免粉尘飞扬，影响周围工作人员的呼吸健康，从而提高了该凿岩机的安全可靠性。
作为优选，为了支撑钻杆9稳定旋转，所述支撑单元包括支撑块14和凸盘 15，所述凸盘15固定在钻探上，所述支撑块14固定在伸缩盘5下方，所述支撑块14的形状为U形，所述凸盘15的外周设置支撑块14的U形开口内。利用支撑块14限定了凸盘15与支撑块14的相对位置，使得凸盘15随着钻杆9 在支撑块14的U形开口内转动，避免凸盘15和钻杆9上下滑动，保证了钻杆9 的稳定旋转。
作为优选，为了减小钻杆9旋转所受的阻力，所述支撑块14的两侧的内壁上均设有凹口，所述凹口内设有滚珠16，所述滚珠16与凹口相匹配，所述滚珠 16的球心位于凹口内，所述滚珠16抵靠在凸盘15上。利用支撑块14内壁凹口内的滚珠16在凸盘15的表面滚动，减小了与凸盘15的接触面积，从而减小了钻杆9旋转时所受的阻力。
如图2所示，所述伸缩组件包括第二电机17、丝杆18、套管19和两个限位单元，所述第二电机17固定在底板4的上方，所述第二电机17与PLC电连接，所述第二电机17与丝杆18的底端传动连接，所述丝杆18的顶端设置在套管19内，所述套管19的与丝杆18的连接处设有与丝杆18匹配的螺纹，所述套管19固定在伸缩盘5的下方，两个限位单元分别位于套管19的两侧，所述限位单元包括限位环20、限位板21和限位杆22，所述限位板21通过限位杆22固定在底板4的上方，所述限位环20套设在限位杆22上，所述限位环20与套管19固定连接。
PLC控制第二电机17启动，带动丝杆18旋转，丝杆18通过螺纹作用在套管19上，套管19随着丝杆18运动，由于固定在套管19上的限位环20套设在限位杆22上，而限位杆22固定在底板4上，从而固定了限位环20的移动方向，使得套管19带动伸缩盘5进行竖直方向的升降移动，而限位杆22上的限位板 21可防止限位环20脱离限位杆22，进而限定了套管19和伸缩盘5的移动方向，防止套管19脱离丝杆18。
作为优选，为了便于设备的移动，所述底板4的下方设有滚轮23。利用滚轮23方便底板4进行移动，从而方便了设备的移动。
如图4所示，所述凿岩组件包括气缸24、第三电机25、半齿轮26、往复框27、钻头28和两个齿条29，所述气缸24的缸体固定在固定管11内的底部，所述气缸24的气杆的底端与第三电机25固定连接，所述第三电机25与半齿轮26 传动连接，所述半齿轮26位于两个齿条29之间，所述半齿轮26与齿条29啮合，两个齿条29分别固定在往复框27的两侧的内壁上，所述钻头28固定在往复框27的下方，所述气缸24和第三电机25均与PLC电连接。
在进行凿岩工作时，PLC控制气缸24启动，增加气缸24的缸体内的空气量，使得气缸24的气杆发生移动，带动第三电机25向下移动，进而带动往复框27 和钻杆9靠近岩层，而后PLC控制第三电机25启动，带动半齿轮26旋转，半齿轮26依次作用在两侧的两个齿条29上，使得两个齿条29依次做方向相反的运动，进而带动往复框27上下往复移动，通过往复框27带动钻杆9来回移动，在岩层上刻出凿痕。
作为优选，为了固定往复框27的移动方向，所述气缸24的两侧设有固定环30和滑杆31，所述滑杆31固定在往复框27的上方，所述固定环30套设在滑杆31上，所述固定环30固定在气缸24的缸体上。利用固定环30固定了滑杆31的移动方向，由于固定环30固定在气缸24的缸体上，使得滑杆31和往复框27的往复移动方向得到了固定。
如图3所示，所述升降单元包括第四电机32、轴承33、转轴34、线盘35 和吊线36，所述第四电机32和轴承33均固定在顶板1的下方，所述第四电机 32与PLC电连接，所述第四电机32与转轴34的一端传动连接，所述转轴34的另一端设置在轴承33内，所述线盘35套设在转轴34上，所述线盘35通过吊线36与升降板12连接。
PLC控制第四电机32启动，带动转轴34在轴承33的支撑作用下旋转，使得线盘35发生转动，进而使得吊线36收紧或者放松，通过吊线36的收紧或放松实现升降板12的升降移动。
作为优选，为了固定升降板12的移动方向，所述升降单元还包括滑轨，所述滑轨的形状为L形，所述滑轨的两端分别与支柱3和顶板1固定连接，所述升降板12套设在滑轨的竖直部位。利用固定在顶板1和支柱3之间的滑轨，固定了升降板12的移动方向，使得升降板12保持稳定的升降移动。
作为优选，为了便于升降板12的下降，所述升降单元还包括增重块37，所述增重块37固定在升降板12的上方。利用增重块37增加了吊线36对升降板 12的拉力，防止升降板12卡在固定管11上，便于升降板12的下降。
该凿岩机运行时，通过第一电机6带动第一齿轮7旋转，作用在各个固定单元上，使得钻杆9旋转，同时伸缩组件带动伸缩盘5向下移动，将钻杆9插入地下，便于固定设备，防止设备凿岩过程中发生位置偏移，不仅如此，利用升降组件带动升降板12向下移动，使得升降板12和防护网13对凿岩位置进行隔离，避免凿岩产生的碎石飞溅到外部，以及粉尘飞扬，保护操作工人的安全健康，从而提高了设备的实用性。
与现有技术相比，该安全可靠的防抖动的凿岩机通过固定机构将设备固定在地面上，避免凿岩时位置发生偏移造成工作效率降低，不仅如此，凿岩机构运行时，通过升降组件带动升降板12向下移动，利用防护网13避免碎石飞溅到外部和粉尘飞扬，保护操作工人的安全健康，从而提高了设备的实用性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种安全可靠的防抖动的凿岩机，其特征在于，包括顶板(1)、控制器(2)、凿岩机构和若干固定机构，所述控制器(2)固定在顶板(1)的上方，所述控制器(2)内设有PLC，所述凿岩机构位于顶板(1)的下方，所述固定机构周向均匀分布在顶板(1)的下方的外周；
所述固定机构包括支柱(3)、底板(4)、伸缩组件、伸缩盘(5)和固定组件，所述伸缩组件位于底板(4)的上方，所述伸缩组件与伸缩盘(5)传动连接，所述固定组件包括第一电机(6)、第一齿轮(7)和若干固定单元，所述第一电机(6)固定在伸缩盘(5)的上方，所述第一电机(6)与PLC电连接，所述第一电机(6)与第一齿轮(7)传动连接，所述固定单元周向均匀分布在第一齿轮(7)的外周，所述固定单元包括第二齿轮(8)、钻杆(9)、支撑单元、套环(10)和钻孔，所述第二齿轮(8)与第一齿轮(7)啮合，所述套环(10)固定在伸缩盘(5)上，所述套环(10)套设在钻杆(9)上，所述钻杆(9)同轴固定在第二齿轮(8)的下方，所述钻孔设置在底板(4)上，所述钻杆(9)的底端穿过钻孔，所述支柱(3)的底端和顶端分别与底板(4)和顶板(1)固定连接；
所述凿岩机构包括固定管(11)、凿岩组件、升降板(12)、升降组件和防护网(13)，所述固定管(11)固定在顶板(1)的下方，所述凿岩组件设置在固定管(11)内，所述升降组件位于顶板(1)的下方，所述升降组件与升降板(12)传动连接，所述升降板(12)的中心处设有开孔，所述固定管(11)的外周与开孔的内壁密封连接，所述防护网(13)的形状为管状，所述防护网(13)固定在升降板(12)的下方，所述升降组件包括若干升降单元，所述升降单元周向均匀分布在固定管(11)的外周，所述升降单元的数量与固定机构的数量相同，所述升降单元与固定机构一一对应。
2.如权利要求1所述的安全可靠的防抖动的凿岩机，其特征在于，所述支撑单元包括支撑块(14)和凸盘(15)，所述凸盘(15)固定在钻探上，所述支撑块(14)固定在伸缩盘(5)下方，所述支撑块(14)的形状为U形，所述凸盘(15)的外周设置支撑块(14)的U形开口内。
3.如权利要求2所述的安全可靠的防抖动的凿岩机，其特征在于，所述支撑块(14)的两侧的内壁上均设有凹口，所述凹口内设有滚珠(16)，所述滚珠(16)与凹口相匹配，所述滚珠(16)的球心位于凹口内，所述滚珠(16)抵靠在凸盘(15)上。
4.如权利要求1所述的安全可靠的防抖动的凿岩机，其特征在于，所述伸缩组件包括第二电机(17)、丝杆(18)、套管(19)和两个限位单元，所述第二电机(17)固定在底板(4)的上方，所述第二电机(17)与PLC电连接，所述第二电机(17)与丝杆(18)的底端传动连接，所述丝杆(18)的顶端设置在套管(19)内，所述套管(19)的与丝杆(18)的连接处设有与丝杆(18)匹配的螺纹，所述套管(19)固定在伸缩盘(5)的下方，两个限位单元分别位于套管(19)的两侧，所述限位单元包括限位环(20)、限位板(21)和限位杆(22)，所述限位板(21)通过限位杆(22)固定在底板(4)的上方，所述限位环(20)套设在限位杆(22)上，所述限位环(20)与套管(19)固定连接。
5.如权利要求1所述的安全可靠的防抖动的凿岩机，其特征在于，所述底板(4)的下方设有滚轮(23)。
6.如权利要求1所述的安全可靠的防抖动的凿岩机，其特征在于，所述凿岩组件包括气缸(24)、第三电机(25)、半齿轮(26)、往复框(27)、钻头(28)和两个齿条(29)，所述气缸(24)的缸体固定在固定管(11)内的底部，所述气缸(24)的气杆的底端与第三电机(25)固定连接，所述第三电机(25)与半齿轮(26)传动连接，所述半齿轮(26)位于两个齿条(29)之间，所述半齿轮(26)与齿条(29)啮合，两个齿条(29)分别固定在往复框(27)的两侧的内壁上，所述钻头(28)固定在往复框(27)的下方，所述气缸(24)和第三电机(25)均与PLC电连接。
7.如权利要求6所述的安全可靠的防抖动的凿岩机，其特征在于，所述气缸(24)的两侧设有固定环(30)和滑杆(31)，所述滑杆(31)固定在往复框(27)的上方，所述固定环(30)套设在滑杆(31)上，所述固定环(30)固定在气缸(24)的缸体上。
8.如权利要求1所述的安全可靠的防抖动的凿岩机，其特征在于，所述升降单元包括第四电机(32)、轴承(33)、转轴(34)、线盘(35)和吊线(36)，所述第四电机(32)和轴承(33)均固定在顶板(1)的下方，所述第四电机(32)与PLC电连接，所述第四电机(32)与转轴(34)的一端传动连接，所述转轴(34)的另一端设置在轴承(33)内，所述线盘(35)套设在转轴(34)上，所述线盘(35)通过吊线(36)与升降板(12)连接。
9.如权利要求1所述的安全可靠的防抖动的凿岩机，其特征在于，所述升降单元还包括滑轨，所述滑轨的形状为L形，所述滑轨的两端分别与支柱(3)和顶板(1)固定连接，所述升降板(12)套设在滑轨的竖直部位。
10.如权利要求1所述的安全可靠的防抖动的凿岩机，其特征在于，所述升降单元还包括增重块(37)，所述增重块(37)固定在升降板(12)的上方。
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