CN113107379A - 一种钻臂调节系统及钻机 - Google Patents

Abstract

本发明属于钻臂调节技术领域，公开了一种钻臂调节系统及钻机，钻臂调节系统包括钻臂总成、调节机构和液压动力机构，钻臂总成包括钻臂，调节机构包括滑轨、调节杆和伸缩杆，钻臂的一端为固撑端与钻机底盘转动连接，另一端为调节端；调节杆的一端为第一转接端与调节端转动连接，另一端为第一支撑端与滑轨滑动连接；伸缩杆的一端为第二转接端与调节端转动连接，另一端为第二支撑端与钻机底盘转动连接；液压动力机构驱动伸缩杆伸缩。钻机包括钻机底盘和上述的钻臂调节系统。该钻臂调节系统采用复合调整的方式实现钻臂角度的调节，使得钻臂角度调节更加的稳定可靠，钻机整体采用简单的结构即可实现钻臂角度的灵活调节，减少了生产制造成本。

Description

一种钻臂调节系统及钻机

技术领域

本发明涉及钻臂调节技术领域，尤其涉及一种钻臂调节系统及钻机。

背景技术

钻机是一口径深孔钻孔设备，现有钻孔设备不具备钻臂灵活偏转的机构，一些钻臂机构在实现动作上受到限制，钻臂调节机构整体结构庞大复杂，稳定性差，角度调节范围小，调节不精确，对地形依赖性较大，操作不方便，施工作业不灵活顺畅，使施工作业受到了限制，检修困难，在一定程度上影响了施工的进度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钻臂调节系统及钻机，采用复合调整的方式实现钻臂角度的调节，使得钻臂角度调节更加的稳定可靠。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供了一种钻臂调节系统，包括：

钻臂总成，所述钻臂总成包括钻臂，所述钻臂的一端为固撑端，另一端为调节端，所述固撑端与钻机底盘转动连接；

调节机构，所述调节机构包括：

滑轨，所述滑轨固定安装于所述钻机底盘上；

调节杆，所述调节杆的一端为第一转接端，另一端为第一支撑端，所述第一转接端与所述调节端转动连接，所述第一支撑端与所述滑轨滑动连接；以及

伸缩杆，所述伸缩杆的一端为第二转接端，另一端为第二支撑端，所述第二转接端与所述调节端转动连接，所述第二支撑端与所述钻机底盘转动连接；以及

液压动力机构，固定安装于所述钻机底盘上，所述液压动力机构能够驱动所述伸缩杆伸缩。

作为本发明的一种优选结构，所述第一支撑端转动连接有滑块，所述滑块滑动安装于所述滑轨内。

作为本发明的一种优选结构，所述固撑端转动连接于所述钻机底盘长度方向的一端，所述第二支撑端转动连接于所述钻机底盘长度方向的另一端。

作为本发明的一种优选结构，所述滑轨沿所述钻机底盘的长度方向延伸或沿所述钻机底盘的宽度方向延伸。

作为本发明的一种优选结构，所述液压动力机构包括：

液压系统模块，所述液压系统模块设置有至少三个液压输出接口，一个所述液压输出接口与所述伸缩杆连接；

动力系统模块，所述动力系统模块与所述液压系统模块传动连接，所述动力系统模块被配置为为所述液压系统模块提供动力；以及

除尘模块，所述除尘模块与所述液压系统模块的另一个所述液压输出接口连接。

作为本发明的一种优选结构，所述除尘模块包括有除尘器、集尘罩和风管，所述除尘器与所述液压输出接口连接；所述集尘罩上开设有通孔，所述除尘器通过所述风管连通于所述通孔。

另一方面，提供了一种钻机，包括钻机底盘和上述的钻臂调节系统，所述液压系统模块和所述动力系统模块间隔安装于所述钻机底盘上。

作为本发明的一种优选结构，所述钻机底盘包括：

桥架，所述液压系统模块和所述动力系统模块间隔安装于所述桥架上，所述桥架的两端分别设置有一个第一安装部；

履带机构，所述履带机构设置有两个，两个所述履带机构对称设置于所述桥架的两侧，与两个所述第一安装部一一对应，所述履带机构包括履带和履带架，所述履带安装于所述履带架上，且能绕所述履带架的外周转动，所述履带架上设置有第二安装部，所述第一安装部与所述第二安装部可拆卸连接。

作为本发明的一种优选结构，所述第一安装部包括第一固定件和连接于所述桥架的第一支脚锥销，所述第二安装部包括连接于所述履带架的第一撑靴，所述第一撑靴的顶面开设有锥销槽，所述第一支脚锥销插装于所述锥销槽内；所述第一支脚锥销和所述第一撑靴上分别设置有螺纹孔，所述第一固定件螺接于两个所述螺纹孔内，固连所述第一支脚锥销和所述第一撑靴。

作为本发明的一种优选结构，所述第一安装部包括第二固定件和连接于所述桥架的第二撑靴，所述第二安装部包括连接于所述履带架的第二支脚锥销，所述第二撑靴的底面开设有锥销槽，所述第二支脚锥销插装于所述锥销槽内；所述第二撑靴和所述第二支脚锥销上分别设置有螺纹孔，所述第二固定件螺接于两个所述螺纹孔内，固连所述第二撑靴和所述第二支脚锥销。

本发明的有益效果：本实施例的钻臂调节系统包括钻臂总成、调节机构和液压动力机构，调节机构包括滑轨、调节杆和伸缩杆，液压动力机构驱动伸缩杆伸缩，调节杆与伸缩杆相互配合，对钻臂的调节端进行支撑，钻臂角度调节采用上下两个铰接点互为偏转中心，复合调整的方式实现，使得钻臂角度调节更加的稳定可靠，液压动力机构驱动伸缩杆使得钻臂角度连续调节，调节杆即时支撑钻臂。本发明的钻机包括钻机底盘和上述钻臂调节系统，采用简单的结构实现钻臂角度的调节，使得钻臂调节更灵活，减少了生产制造成本。

附图说明

图1是本发明实施例一所述的钻臂调节系统的结构示意图；

图2是本发明实施例一所述的钻臂调节系统的原理示意图；

图3是本发明实施例一所述的钻机底盘的主视图；

图4是图3中A处的局部放大示意图；

图5是本发明实施例一所述的钻机底盘的俯视图；

图6是本发明实施例二所述的钻机底盘的主视图；

图7是图6中B处的局部放大示意图。

图中：

1、钻臂总成；11、钻臂；

2、调节机构；21、调节杆；22、伸缩杆；

3、液压动力机构；31、液压系统模块；32、动力系统模块；33、除尘模块；331、除尘器；332、集尘罩；333、风管；

100、钻机底盘；101、桥架；102、第一安装部；103、履带机构；104、履带；105、履带架；106、第二安装部；107、第一支脚锥销；108、第一撑靴；109、第二撑靴；110、第二支脚锥销；111、第一固定件；112、第二固定件。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的零部件或具有相同或类似功能的零部件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例一

如图1-图2所示，本发明提供了一种钻臂调节系统，包括钻臂总成1、调节机构2和液压动力机构3，钻臂总成1包括钻臂11，钻臂11的一端为固撑端，另一端为调节端，固撑端与钻机底盘100转动连接；调节机构2包括滑轨、调节杆21和伸缩杆22，滑轨固定安装于钻机底盘100上；调节杆21的一端为第一转接端，另一端为第一支撑端，第一转接端与调节端转动连接，第一支撑端与滑轨滑动连接；伸缩杆22的一端为第二转接端，另一端为第二支撑端，第二转接端与调节端转动连接，第二支撑端与钻机底盘100转动连接；液压动力机构3固定安装于钻机底盘100上，液压动力机构3能够驱动伸缩杆22伸缩。

本实施例中，伸缩杆22为液压杆，液压动力机构3驱动伸缩杆22伸缩，使得钻臂11的调节端移动，进而调节钻臂11与钻机底盘100间的角度。优选地，固撑端转动连接于钻机底盘100长度方向的一端，第二支撑端转动连接于钻机底盘100长度方向的另一端。调节杆21起辅助支撑作用，调节杆21的第一支撑端转动连接有滑块，滑块滑动安装于滑轨内，当钻臂11的调节端移动，调节端带动调节杆21的第一转接端移动，调节杆21的第一支撑端沿滑轨方向直线移动，辅助支撑钻臂11的调节端。

本实施例中，滑轨沿钻机底盘100的长度方向延伸或沿钻机底盘100的宽度方向延伸。

此外，除上述驱动伸缩杆22伸缩调节钻臂11角度外，液压动力机构3还可驱动滑块移动，调控钻臂11的调节端，伸缩杆22作为辅助支撑件，起辅助支撑作用，或液压动力机构3同时调节滑块移动和伸缩杆22伸缩，协同调节钻臂11与钻机底盘100间的角度。

优选地，滑块上设置有锁定机构，当滑块移至合适位置时，锁定机构锁定滑块，使得调节杆21的支撑更加可靠。上述锁定机构的具体结构参考现有技术，本实施例中在此不再赘述。

优选地，液压动力机构3包括液压系统模块31、动力系统模块32和除尘模块33，液压系统模块31设置有至少三个液压输出接口，一个液压输出接口与伸缩杆22连接；动力系统模块32与液压系统模块31传动连接，动力系统模块32被配置为为液压系统模块31提供动力；除尘模块33与液压系统模块31的另一个液压输出接口连接。本实施例中，动力系统模块32总重量小于200kg，采用V型双缸柴油发动机作为原动机，配套电启动器、发动机冷却系统、发动机启动、调速和自检自控系统，通过外接蓄电池和柴油箱(桶)即可启动运行，为液压系统模块31提供动力。液压系统模块31由液压油泵及其驱动带轮、液压油箱、风冷温控油冷却器、控制阀组组成，为钻机提供液压驱动动力，总重量也小于200kg，动力系统模块32与液压系统模块31为本领域内的常用模块。本实施例中的液压系统模块31上设置有至少三个液压输出接口，一个液压输出接口与伸缩杆22连接，用于驱动伸缩杆22伸缩；另一个液压输出接口与除尘模块33连接，用于除尘，其余液压输出接口可根据现场情况选择与其它设备连通，用于驱动其它液压设备，使得一个钻机液压动力系统可供多个液压设备同时使用，增强了液压系统模块拓展功能的同时，也减少了施工现场的粉尘污染，改善工作人员的工作环境。

优选地，除尘模块33包括有除尘器331、集尘罩332和风管333，除尘器331与液压输出接口连接；集尘罩332上开设有通孔，除尘器331通过风管333连通于通孔。本实施例中，除尘器331为旋流式除尘器，包括安装于除尘支架的旋流桶、过滤滤芯、风机以及液压马达等，其具体结构及其原理可以参考现有技术。集尘罩332放置在地面孔口处，钻头前端气孔排出的空气，将钻孔产生的岩石碎屑吹出孔外，集尘罩332及与其连通的除尘器331将渣土、岩石碎屑吸入除尘器331，使大块颗粒分离坠落，过滤收集飘散粉尘。

实施例二

本实施例提供了一种钻机，包括钻机底盘100和实施例一中的钻臂调节系统，液压系统模块31和动力系统模块32间隔安装于钻机底盘100上。优选地，钻机底盘100包括桥架101和履带机构103；液压系统模块31和动力系统模块32间隔安装于桥架101上，桥架101的两端分别设置有一个第一安装部102；履带机构103设置有两个，两个履带机构103对称设置于桥架101的两侧，与两个第一安装部102一一对应，履带机构103包括履带104和履带架105，履带104安装于履带架105上，且能绕履带架105的外周转动，履带架105上设置有第二安装部106，第一安装部102与第二安装部106可拆卸连接。

在本实施例中，第一安装部102和第二安装部106的结构刚度满足承受支撑的要求，即能够承受两侧履带104行走不同步时(特别是左右转弯时)产生的扭力。桥架101与和履带架105通过第一安装部102和第二安装部106实现可拆卸连接，实现钻机底盘100的快速拆装。

优选地，第一安装部102包括第一固定件111和连接于桥架101的第一支脚锥销107，第二安装部106包括连接于履带架105的第一撑靴108，第一撑靴108的顶面开设有锥销槽，第一支脚锥销107插装于锥销槽内；第一支脚锥销107和第一撑靴108上分别设置有螺纹孔，第一固定件111螺接于两个螺纹孔内，固连第一支脚锥销107和第一撑靴108。如图3-图5所示，本实施例中，桥架101上设置有四个第一支脚锥销107，履带架105上设置有四个第一撑靴108，位于四角呈矩形布置，四个第一支脚锥销107与四个第一撑靴108一一对应，对孔安装，安装到位即可对中。

本实施例中，第一支脚锥销107的锥凸为圆锥凸，第一撑靴108上的锥销槽为圆锥槽，圆锥凸插装于圆锥槽内，圆锥凸外壁抵靠于圆锥槽内壁，圆锥凸和圆锥槽安装到位时，圆锥凸的锥头端与圆锥槽的槽底间隔设置，部分圆锥凸的外露于圆锥槽外，便于拆卸，第一支脚锥销107和第一撑靴108相互配合，对桥架101和履带机构103的装配起到对正的作用。

优选地，第一固定件111为螺钉，将第一支脚锥销107与第一撑靴108的轴向连接固定，防止钻机底盘100整体吊运时散架，第一固定件111优选为自上而下安装(图4所示)，自下而上安装也可同样满足功能要求，但因空间限制，不够方便，可根据实际工况进行选取，本实施例中不再赘述。

优选地，第一安装部102和第二安装部106有另一种结构形式，如图6-7所示，即将第一安装部102上的锥销和第二安装部106上的锥销槽位置互换。第一安装部102包括第二固定件112和连接于桥架101的第二撑靴109，第二安装部106包括连接于履带架105的第二支脚锥销110，第二撑靴109的底面开设有锥销槽，第二支脚锥销110插装于锥销槽内；第二撑靴109和第二支脚锥销110上分别设置有螺纹孔，第二固定件112螺接于两个螺纹孔内，固连第二撑靴109和第二支脚锥销110。

优选地，第一安装部102和第二安装部106包括两种结构形式，即桥架101一侧的第一安装部102和第二安装部106采用第一支脚锥销107、第一撑靴108和第一固定件111的配合安装方式；桥架101另一侧的第一安装部102和第二安装部106采用第二支脚锥销110、第二撑靴109和第二固定件112的配合安装方式，使得桥架101与履带机构103间的安装稳定可靠。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钻臂调节系统，其特征在于，包括：

钻臂总成(1)，所述钻臂总成(1)包括钻臂(11)，所述钻臂(11)的一端为固撑端，另一端为调节端，所述固撑端与钻机底盘(100)转动连接；

调节机构(2)，所述调节机构(2)包括：

滑轨，所述滑轨固定安装于所述钻机底盘(100)上；

调节杆(21)，所述调节杆(21)的一端为第一转接端，另一端为第一支撑端，所述第一转接端与所述调节端转动连接，所述第一支撑端与所述滑轨滑动连接；以及

伸缩杆(22)，所述伸缩杆(22)的一端为第二转接端，另一端为第二支撑端，所述第二转接端与所述调节端转动连接，所述第二支撑端与所述钻机底盘(100)转动连接；以及

液压动力机构(3)，固定安装于所述钻机底盘(100)上，所述液压动力机构(3)能够驱动所述伸缩杆(22)伸缩。

2.根据权利要求1所述的钻臂调节系统，其特征在于，所述第一支撑端转动连接有滑块，所述滑块滑动安装于所述滑轨内。

3.根据权利要求1所述的钻臂调节系统，其特征在于，所述固撑端转动连接于所述钻机底盘(100)长度方向的一端，所述第二支撑端转动连接于所述钻机底盘(100)长度方向的另一端。

4.根据权利要求1所述的钻臂调节系统，其特征在于，所述滑轨沿所述钻机底盘(100)的长度方向延伸或沿所述钻机底盘(100)的宽度方向延伸。

5.根据权利要求1所述的钻臂调节系统，其特征在于，所述液压动力机构(3)包括：

液压系统模块(31)，所述液压系统模块(31)设置有至少三个液压输出接口，一个所述液压输出接口与所述伸缩杆(22)连接；

动力系统模块(32)，所述动力系统模块(32)与所述液压系统模块(31)传动连接，所述动力系统模块(32)被配置为为所述液压系统模块(31)提供动力；以及

除尘模块(33)，所述除尘模块(33)与所述液压系统模块(31)的另一个所述液压输出接口连接。

6.根据权利要求5所述的钻臂调节系统，其特征在于，所述除尘模块(33)包括有除尘器(331)、集尘罩(332)和风管(333)，所述除尘器(331)与所述液压输出接口连接；所述集尘罩(332)上开设有通孔，所述除尘器(331)通过所述风管(333)连通于所述通孔。

7.一种钻机，其特征在于，包括钻机底盘(100)和权利要求6所述的钻臂调节系统，所述液压系统模块(31)和所述动力系统模块(32)间隔安装于所述钻机底盘(100)上。

8.根据权利要求7所述的钻机，其特征在于，所述钻机底盘(100)包括：

桥架(101)，所述液压系统模块(31)和所述动力系统模块(32)间隔安装于所述桥架(101)上，所述桥架(101)的两端分别设置有一个第一安装部(102)；

履带机构(103)，所述履带机构(103)设置有两个，两个所述履带机构(103)对称设置于所述桥架(101)的两侧，与两个所述第一安装部(102)一一对应，所述履带机构(103)包括履带(104)和履带架(105)，所述履带(104)安装于所述履带架(105)上，且能绕所述履带架(105)的外周转动，所述履带架(105)上设置有第二安装部(106)，所述第一安装部(102)与所述第二安装部(106)可拆卸连接。

9.根据权利要求8所述的钻机，其特征在于，所述第一安装部(102)包括第一固定件(111)和连接于所述桥架(101)的第一支脚锥销(107)，所述第二安装部(106)包括连接于所述履带架(105)的第一撑靴(108)，所述第一撑靴(108)的顶面开设有锥销槽，所述第一支脚锥销(107)插装于所述锥销槽内；所述第一支脚锥销(107)和所述第一撑靴(108)上分别设置有螺纹孔，所述第一固定件(111)螺接于两个所述螺纹孔内，固连所述第一支脚锥销(107)和所述第一撑靴(108)。

10.根据权利要求8所述的钻机，其特征在于，所述第一安装部(102)包括第二固定件(112)和连接于所述桥架(101)的第二撑靴(109)，所述第二安装部(106)包括连接于所述履带架(105)的第二支脚锥销(110)，所述第二撑靴(109)的底面开设有锥销槽，所述第二支脚锥销(110)插装于所述锥销槽内；所述第二撑靴(109)和所述第二支脚锥销(110)上分别设置有螺纹孔，所述第二固定件(112)螺接于两个所述螺纹孔内，固连所述第二撑靴(109)和所述第二支脚锥销(110)。

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