CN113236120A - 一种车载钻机移动平台及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车载钻机移动平台，包括水平滑动部件、竖直支撑部件、可移动部件；所述水平滑动部件的前端连接所述竖直支撑部件的底端；所述竖直支撑部件的顶端设置有钻机支撑台；所述可移动部件滑动连接于所述水平滑动部件上，所述水平滑动部件设置于车辆的车厢内，并可沿所述车厢的前后方向延伸。本发明提供的车载钻机移动平台通过水平滑动部件与可移动部件的配合使得钻机的运输和装卸灵活、便捷，能够省时省力地应用于各种不同地形、不同工程的钻孔作业，大大降低了钻机工作前的运输装卸工作量，同时提供角度输出及数据实时传输功能，提升钻进精度。

Description

一种车载钻机移动平台及系统

技术领域

本发明涉及地质探查钻孔机械领域，特别是涉及一种车载钻机移动平台及系统。

背景技术

目前随着地下空间的大规模开发与利用，地质条件、岩土体不良病害等信息的探查愈发重要。在地质探查中，地质钻孔机械设备使用频繁，其通常通过车辆运输，钻探时从运输车辆上卸下进行操作，作业完毕后再重新装载到运输车辆上。其移动与在运输车辆上的装卸过程费时费力，增大了施工人员的工作量，长期影响着探查工作的效率。频繁的装卸还会影响钻孔机械设备的灵敏度和耐久性，运输过程中设备位置的不固定可能引发传动部件磕碰等事故，对设备造成损伤。同时，钻孔机械设备与运输设施的分离不利于设备的统一管理，在进行作业时需要进行额外的位置固定及记录工作。在钻进过程中，钻机的实际下钻角度往往难以确定和固定，钻机和固定设备的抖动会在一定范围内引起角度误差。

发明内容

本发明旨在提供一种车载钻机移动平台和系统，方便车载钻机的移动与装卸，辅助车载钻机角度的确定及固定。

本发明的上述技术目的将通过以下所述的技术方案予以实现。

一种车载钻机移动平台，所述移动平台包括水平滑动部件、竖直支撑部件和可移动部件；

所述水平滑动部件的前端连接所述竖直支撑部件的底端；

所述竖直支撑部件的顶端设置有钻机支撑台；

所述可移动部件滑动连接于所述水平滑动部件上，所述水平滑动部件设置于车辆的车厢内，并可沿所述车厢的前后方向延伸。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述水平滑动部件为水平滑轨，所述水平滑轨包括底部、沿所述水平滑轨长度方向延伸的两个侧壁和从所述两个侧壁的顶部相对延伸的两个顶壁；所述两个顶壁之间留有间距；所述底部的上表面对称开设有沿所述水平滑轨长度方向延伸的两个底部滑槽；所述两个顶壁的下表面分别开设有沿所述水平滑轨长度方向延伸的两个顶部滑槽，所述顶部滑槽与所述底部滑槽上下一一正对。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述水平滑轨的后端设置有连接所述底部和所述两个顶壁的两个挡板，所述两个挡板之间的间距等于或大于所述两个顶壁之间的间距，且小于所述两个底部滑槽之间的间距。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述可移动部件为可移动支撑臂，其包括上臂和下臂，且所述上臂的固定端与下臂的上端相连且相互垂直。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述可移动支撑臂还包括旋转移动台，所述下臂的下端固定于所述旋转移动台上，所述上臂的自由端设置有双向三轴防抖固定夹。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述可移动支撑臂还包括旋转移动台，所述旋转移动台包括圆柱筒体、圆柱台、支撑柱、轮轴和滚轮；所述圆柱筒体上端开口，下端封闭，所述圆柱台从所述圆柱筒体上端开口处装入所述圆柱筒体内；所述支撑柱的上端固定于所述圆柱筒体的底部，所述支撑柱的下端连接所述轮轴。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述双向三轴防抖固定夹包括角度感知陀螺仪。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述可移动平台还包括磁吸固定部件，所述磁吸固定部件的一端连接所述下臂，另一端连接所述车辆的车厢。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述磁吸固定部件包括夹持环、调节臂和磁吸底座；所述夹持环用于夹持所述下臂；所述调节臂用于连接所述夹持环和所述磁吸底座；所述磁吸底座用于磁吸固定在所述车厢上。

本发明还提供一种车载钻机移动系统，其包括车载钻机移动平台、钻机和5G数据实时传输装置。

本发明的有益技术效果

本发明提供的实施例，所述移动平台包括水平滑动部件、竖直支撑部件和可移动部件；所述水平滑动部件的前端连接所述竖直支撑部件的底端；所述竖直支撑部件的顶端设置有钻机支撑台；所述可移动部件滑动连接于所述水平滑动部件上，所述水平滑动部件设置于车辆的车厢内，并可沿所述车厢的前后方向延伸。本发明提供的车载钻机移动平台通过水平滑动部件与可移动部件的配合使得钻机的运输和装卸灵活、便捷，能够省时省力地应用于各种不同地形、不同工程的钻孔作业，大大降低了钻机工作前的运输装卸工作量，同时提供角度输出及数据实时传输功能，辅助确定钻进角度，提升钻进精度。

附图说明

以下，结合附图来详细说明本发明的实施例，其中：

图1为本发明实施例中的车载钻机移动平台的结构示意图；

图2为本发明实施例中的水平滑轨的局部结构示意图；

图3为本发明实施例中的水平滑轨后端部的结构示意图；

图4为本发明实施例中的旋转移动台的结构示意图；

图5为本发明实施例中的磁吸固定部件的结构示意图；

图6为本发明实施例中的钻机在运输时的状态示意图；

图7为本发明实施例中的钻机在钻孔作业时的状态示意图。

其中，附图标记说明如下：1水平滑轨；2竖直支撑杆；3移动支撑臂；4钻机；5磁吸固定部件；11底部；111底部滑槽；12侧壁；13顶壁；131顶部滑槽；14挡板；21钻机支撑台；31下臂；32上臂；33旋转移动台；321双向三轴防抖固定夹；331圆柱筒体；332圆柱台；333支撑柱；334轮轴；335滚轮；3311内周向凹槽；3321外周向凹槽；336第一滚珠；第二滚珠337；夹持环51；夹持螺栓511；高度调节螺栓521；角度调节螺栓522；调节臂上段523；调节臂下段524；磁吸底座53；磁吸转换开关531。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述，但本发明的实施方式不限于此。

本实施例的车载钻机移动平台包括水平滑动部件、竖直支撑部件和可移动部件；所述水平滑动部件的前端连接所述竖直支撑部件的底端；所述竖直支撑部件的顶端设置有钻机支撑台；所述可移动部件滑动连接于所述水平滑动部件上，所述水平滑动部件设置于车辆的车厢内，并可沿所述车厢的前后方向延伸。本发明中水平滑动部件以水平滑轨、竖直支撑部件以竖直支撑杆及可移动部件以移动支撑臂为例来进行说明，本发明的上述部分不限于此。

具体地，如图1所示，车载钻机移动平台包括水平滑轨1、竖直支撑杆2和移动支撑臂3。水平滑轨1在车厢内沿车厢的前后方向延伸。竖直支撑杆2位于水平滑轨1的前端侧。移动支撑臂3为倒置的L型，其下端可滑动地安装在水平滑轨1上，以同时实现移动支撑臂3对钻机4的稳定接触支撑和独立灵活移动。

竖直支撑杆2的顶端设置有钻机支撑台21，用于对钻机4上部进行支撑。钻机支撑台21优选如图1所示包括朝向水平滑轨1向下倾斜的上表面，以形成对斜置的钻机4更有利的支撑。该上表面可以是平面，也可以是更适于支撑钻机4的凹面。为进一步保持钻机4在运输过程中的稳定，还可以通过现有的适宜方式在钻机支撑台21上对钻机上部进行固定，例如捆扎。

移动支撑臂3包括下臂31、上臂32和旋转移动台33，所述上臂32的固定端与下臂31的上端相连且相互垂直，以满足钻机4的运输角度和作业角度要求。上臂32的自由端设置有双向三轴防抖固定夹321，用于对钻机中部或下部进行固定，钻机4在双向三轴防抖固定夹321上的具体固定方式不限。双向三轴防抖固定夹321可实现轴向抖动消除的功能，且能够转换防抖方向，在进行钻进角度确认时防止车体扰动对钻机4的角度的影响，在钻进过程中防止钻机抖动对于车载移动平台的机械损伤。双向三轴防抖固定夹321内置角度感知陀螺仪，其能够感知钻机4与铅锤方向的水平夹角和竖向夹角，且可进一步输出显示或导出。下臂31的下端固定在旋转移动台33的顶部。

水平滑轨1为槽型滑轨，包括底部11、沿水平滑轨1长度方向延伸的两个侧壁12和从两个侧壁12的顶部相对延伸出的两个顶壁13；两个顶壁13之间留有间距。如图2所示，底部11的上表面对称开设有沿水平滑轨11长度方向延伸的两个底部滑槽111；两个顶壁13的下表面分别开设有沿水平滑轨11长度方向延伸的顶部滑槽131，且两个顶部滑槽131对称设置。所述顶部滑槽131与所述底部滑槽111上下一一正对，使旋转移动台33在槽型滑轨内沿轴向滑动，且滑动轨迹固定。

如图3所示，水平滑轨11的后端设置有两个挡板14，分别连接在底部11和两个顶壁13之间，两个挡板14之间的间距等于或大于两个顶壁13之间的间距，且小于两个滑槽111或两个滑槽131之间的间距，以满足挡板14既不阻碍移动支撑臂3翻转到水平状态，又能防止旋转移动台33从水平滑轨1中脱出的要求。

如图4所示，旋转移动台33包括圆柱筒体331、圆柱台332、支撑柱333、轮轴334和滚轮335。圆柱筒体331上端开口，下端封闭，圆柱台332从上端开口装入圆柱筒体331内，支撑柱333的上端与圆柱筒体331的底部固定，下端连接轮轴334，滚轮335包括两个，分别连接在轮轴334的两端，使旋转移动台33的各个部件对接准确，位置相对固定。轮轴334可以是可转动地支撑在支撑柱333的下端，而滚轮335与轮轴334固定连接，或者也可以是轮轴334与支撑柱333固定连接，而滚轮335与轮轴334可转动地连接。圆柱筒体331的内圆周壁上设置有内周向凹槽3311，相应地，圆柱台332的外圆周壁上设置有相对的外周向凹槽3321，圆柱筒体331与圆柱台332通过嵌在内周向凹槽3311和外周向凹槽3321之间的若干第一滚珠336连接，使得圆柱台332可相对于圆柱筒体331绕轴心转动。进一步，为方便圆柱台332的转动，圆柱台332与圆柱筒体331底部之间也可设置若干第二滚珠337，圆柱台332与圆柱筒体331均通过第二滚珠337接触，实现圆柱台332即上部结构周向的自由旋转，满足钻机设备倾斜一定角度作业的要求。滚轮335分别嵌在水平滑轨1上的上下相对的滑槽111和131之间。支撑柱333位于水平滑轨1的两顶壁13之间，且与两顶壁13之间均留有间距，圆柱筒体331的底部高出水平滑轨1的两顶壁13一定距离，使得圆柱筒体331在滚轮335移动至水平滑轨1的后端时能够不受顶壁13阻挡地从竖直方向转至水平方向。圆柱筒体331的底部设置为圆台倒脚，使其滑动过程中在竖直方向上进行一定角度的转动时，不受两顶壁13的阻碍。

如图7所示，车载钻机移动平台还包括磁吸固定部件5，所述磁吸固定部件5的结构如图5所示，其包括夹持环51、调节臂52和磁吸底座53。其中夹持环51沿移动支撑臂3的下臂31的周向对称布置，并通过对称的两个夹持螺栓511连接紧固。调节臂52设置为两段，即调节臂上段523和调节臂下段524，调节臂上段523的下端和调节臂下段524的上端由高度调节螺栓521连接，通过不同角度的紧固实现夹持高度调节，以满足移动支撑臂3与车厢表面的距离要求。调节臂上段523的上端与夹持环51固定连接，调节臂下段524的下端通过角度调节螺栓522与磁吸底座53连接，磁吸转换开关531设置于磁吸底座53上，用于控制磁吸底座53内部磁铁旋转，实现与车厢表面的磁吸紧固与松开。当钻机4的角度确定后，通过夹持环51夹住支撑臂3的下臂31，调整调节臂52使磁吸底座53和车厢表面贴合，旋转吸转换开关531使底座53和车厢表面磁吸紧固，同时紧固夹持螺栓511、高度调节螺栓521和角度调节螺栓522，实现钻机4角度的固定。当钻机4处于运输状态时则无需进行磁吸固定，可将磁吸固定部件5取下或吸附在车厢表面，其所处位置不会对移动支撑臂3的滑动造成阻碍。

本发明的实施例还提供了一种车载钻机支承移动系统，包括本发明的车载钻机移动平台、钻机4和5G数据实时传输装置，其中钻机4在车厢内运输过程中以倾斜角度固定于车载钻机移动平台上。如图6所示，钻机4在运输时，将钻机4的上部通过钻机支撑台21支撑，中部或下部通过双向三轴防抖固定夹321固定，保证运输过程中钻机4的稳定。图7为钻机4在钻孔作业时的状态，钻机从图6所示状态到图7所示状态的操作如下：将钻机4的上部从钻机支撑台21上抬升，然后通过旋转移动台33沿水平滑轨1的移动，实现钻机4向车厢尾部的移动，同时可通过圆柱台332在圆柱筒体331内的旋转调整钻机4的方向。当旋转移动台33移动至水平滑轨1的后端时，可将下臂31旋转至水平状态，钻机4竖直向下或者通过圆柱台332的旋转调整钻机4倾斜一定角度。当钻机角度确定后，通过调节磁吸固定部件5的角度和开关状态，将下臂31磁吸至车厢体上，实现钻机4的角度的固定，并为双向三轴防抖固定夹321提供抖动消除参照物，进行钻进作业。

本发明的车载钻机移动平台使钻机在运输过程中有稳定的支承，所设置的固定滑动轨迹使钻机4在到达指定位置准备作业时能够快速滑动至工作状态，无须进行二次拌匀和挪动，避免敏感部件的磕碰；在钻进作业过程中通过角度感知陀螺仪和磁吸固定部件5实现钻机角度的确定和固定，并防止钻机抖动对于钻进方向的干扰和系统的机械损伤。车体位置和钻机位置的双重确认工作，能够提升钻进点位确认的精确度，系统的整体性和协同性有利于设备的统一管理。系统中的5G数据实时传输装置可设置在钻机4与车载钻机移动平台的连接部件处，即挂载在双向三轴防抖固定夹321上；也可以设置在钻机4的内部。5G数据实时传输装置内部设置有数据获取元件，其与钻机4内置的传感元件、双向三轴防抖固定夹321的角度感知陀螺仪等部件进行数据对接，实现将钻进的角度、速率、扭矩等数据实时发送至云处理平台，生成钻进轨迹与数据曲线，实时对钻进的方向进行指导和调整，并间接计算岩土体各项性质参数的效果。

本发明提供的车载钻机移动平台通过水平滑轨与移动支撑臂的配合使得钻机的运输和装卸灵活、便捷，能够省时省力地应用于各种不同地形、不同工程的钻孔作业，大大降低了钻机工作前的运输装卸工作量，提升钻孔作业效果。上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求书的保护范围内。

Claims (10)

1.一种车载钻机移动平台，其特征在于，所述移动平台包括水平滑动部件、竖直支撑部件和可移动部件；

所述水平滑动部件的前端连接所述竖直支撑部件的底端；

所述竖直支撑部件的顶端设置有钻机支撑台；

所述可移动部件滑动连接于所述水平滑动部件上，所述水平滑动部件设置于车辆的车厢内，并可沿所述车厢的前后方向延伸。

2.根据权利要求1所述的车载钻机移动平台，其特征在于，所述水平滑动部件为水平滑轨，所述水平滑轨包括底部、沿所述水平滑轨长度方向延伸的两个侧壁和从所述两个侧壁的顶部相对延伸的两个顶壁；所述两个顶壁之间留有间距；所述底部的上表面对称开设有沿所述水平滑轨长度方向延伸的两个底部滑槽；所述两个顶壁的下表面分别开设有沿所述水平滑轨长度方向延伸的两个顶部滑槽，所述顶部滑槽与所述底部滑槽上下一一正对。

3.根据权利要求2所述的车载钻机移动平台，其特征在于，

所述水平滑轨的后端设置有连接所述底部和所述两个顶壁的两个挡板，所述两个挡板之间的间距等于或大于所述两个顶壁之间的间距，且小于所述两个底部滑槽之间的间距。

4.根据权利要求2所述的车载钻机移动平台，其特征在于，所述可移动部件为可移动支撑臂，其包括上臂和下臂，且所述上臂的固定端与下臂的上端相连且相互垂直。

5.根据权利要求4所述的车载钻机移动平台，其特征在于，所述可移动支撑臂还包括旋转移动台，所述下臂的下端固定于所述旋转移动台上，所述上臂的自由端设置有双向三轴防抖固定夹。

6.根据权利要求4所述的车载钻机移动平台，其特征在于，所述可移动支撑臂还包括旋转移动台，所述旋转移动台包括圆柱筒体、圆柱台、支撑柱、轮轴和滚轮；所述圆柱筒体上端开口，下端封闭，所述圆柱台从所述圆柱筒体上端开口处装入所述圆柱筒体内；所述支撑柱的上端固定于所述圆柱筒体的底部，所述支撑柱的下端连接所述轮轴。

7.根据权利要求5所述的车载钻机移动平台，其特征在于，所述双向三轴防抖固定夹包括角度感知陀螺仪。

8.根据权利要求4所述的车载钻机移动平台，其特征在于，所述可移动平台还包括磁吸固定部件，所述磁吸固定部件的一端连接所述下臂，另一端连接所述车辆的车厢。

9.根据权利要求8所述的车载钻机移动平台，其特征在于，所述磁吸固定部件包括夹持环、调节臂和磁吸底座；所述夹持环用于夹持所述下臂；所述调节臂用于连接所述夹持环和所述磁吸底座；所述磁吸底座用于磁吸固定在所述车厢上。

10.一种车载钻机移动系统，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的车载钻机移动平台、钻机和5G数据实时传输装置。

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