CN115306335A - 一种自动处理残留岩屑的旋转冲击锚孔钻进设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种自动处理残留岩屑的旋转冲击锚孔钻进设备，涉及岩土施工领域，包括固定装置，固定装置固定在车架上，固定装置上装有升降装置、运土装置和升土装置，运土装置下装有掘进装置，升降装置驱动运土装置和掘进装置下降钻进，掘进装置内装有破碎装置进行破碎，升土装置将岩屑运到运土装置中，运土装置中设置摊开装置进一步破碎和摊平，最终运土装置将岩屑运出，本发明可以在掘进的过程中将岩屑运送出来，同时不用设置过长的螺旋上升装置，节约了成本也提高了掘进效率。

Description

一种自动处理残留岩屑的旋转冲击锚孔钻进设备
技术领域
本发明涉及岩土施工领域，尤其涉及一种自动处理残留岩屑的旋转冲击锚孔钻进设备。
背景技术
锚孔钻进设备主要用于铁路、公路、水利、水电设施的滑坡治理工程及危岩体锚固工程，控制建筑物位移等高边坡岩体锚固工程，还用于施工城市深基坑支护及地基加固工程孔、爆破工程的爆破孔和隧道管棚支护孔等。锚孔钻进设备的主要结构是一个旋转的钻杆，钻杆安装在滑轨上并且可沿平移。现有锚孔钻进设备在使用时，破碎下来的岩土在钻头上面堆积，容易掩埋钻头导致无法取出。
公开号为CN211038497U的中国专利中公开了一种旋转冲击式锚杆钻机，其包括导轨以及可沿导轨左右滑动的安装座，所述安装座上设有钻杆，所述安装座上转动安装有花键套，花键套内安装有与其相配合的花键轴，钻杆的尾部伸入花键套并与花键轴固定连接，安装座上转动安装有相互啮合的主动齿轮和从动齿轮，从动齿轮上侧设有与其固定连接的主动锥齿轮，花键套上安装有与主动锥齿轮相啮合的从动锥齿轮，主动齿轮上偏离圆心的部位铰装有偏心杆，偏心杆的另一端铰装往复撞击花键轴的冲击锤，安装座上安装有用于驱动主动齿轮转动的电机，该现有技术无法钻孔产生的岩屑进行清理，容易堆积导致钻头无法取出。
发明内容
针对上述技术问题本发明公开一种自动处理残留岩屑的旋转冲击锚孔钻进设备，包括固定装置，所述固定装置上装有升降装置、运土装置和升土装置，所述运土装置下装有掘进装置，所述升降装置驱动运土装置、和升土装置升降，所述运土装置包括运土壳，运土壳上设置开口，升土装置中的岩屑从开口处落入运土壳中，运土壳下端固定装有壳底，壳底下端固定装有锁定板，锁定板下端设置凹槽，凹槽处配合有锁定销，锁定销通过摩擦副安装在掘进装置上，掘进装置旋转掘进时带动锁定销卡住锁定板的凹槽，凹槽一端堵死，当锁定销无法继续移动时，锁定销在掘进装置上转动。
进一步地，所述升土装置包括中间壳，中间壳上固定装有电机三，电机三的转轴上固定装有螺旋推升轴。
进一步地，所述掘进装置包括固定板，固定板与所述中间壳的底端固定连接，所述锁定板穿过固定板，所述中间壳底端旋转装有大齿轮，所述大齿轮上滑动装有竖杆，竖杆上端固定装有环板，环板上设置有凸块二，所述固定板上设置有凸块一，凸块二的最高处高于凸块一的最低处，所述竖杆的下端固定装有掘进头，所述升降装置驱动大齿轮旋转，所述大齿轮与环板之间固定装有弹簧。
进一步地，所述大齿轮下端固定装有下板，下板下端固定装有多个破碎装置。
进一步地，所述运土装置内装有摊开装置，摊开装置将从运土壳的开口处落下的岩屑平摊。
进一步地，所述摊开装置包括多个长杆二，长杆二旋转安装在运土壳内，所述长杆二上设置多个搅轮，搅轮对落下的岩屑进行粉碎和平摊。
进一步地，所述中间壳上端旋转装有齿轮一和长杆一，所述电机三的转轴上固定装有齿轮六，齿轮一与齿轮六啮合，长杆一与齿轮一通过皮带三传动，长杆一下端固定装有齿轮二，齿轮二与大齿轮啮合。
进一步地，所述运土壳的开口处滑动装有挡土板，挡土板上固定装有限位块，当运土壳下降到与中间壳高度一致后，限位块与中间壳接触，挡土板离开开口，运土壳单独上升时挡土板在重力作用下挡住开口。
本发明与现有技术相比的有益效果是：(1)本发明可以在掘进的过程中将岩屑运送出来，同时不用设置过长的螺旋上升装置，节约了成本也提高了掘进效率；(2)本发明的运土壳一侧设置挡土板，挡土板上设置了限位块，在掘进过程中开口保持打开，在运出岩屑时保持关闭；(3)本发明设置了摊开装置，摊开装置可以将运土壳开口处堆积的岩屑摊平，并且进一步破碎，保证运土壳的承载能力。
附图说明
图1为本发明的整体示意图。
图2为本发明的固定装置、运土装置和掘进装置示意图。
图3为图2中A处放大图。
图4为本发明的整体内部结构示意图。
图5为图4中B处放大图。
图6为图4中C处放大图。
图7为本发明的掘金装置示意图。
图8为图7中D处放大图。
图9为图7中E处放大图。
附图标号：1-升降装置；2-运土装置；3-掘进装置；4-摊开装置；5-升土装置；6-破碎装置；7-固定装置；101-丝杠一；102-丝杠二；103-滑杆；104-电机一；105-带轮一；106-皮带一；107-带轮二；108-电机二；109-皮带二；110-带轮三；111-带轮四；201-运土壳；202-壳底；203-锁定板；204-锁定销；205-挡土板；206-限位块；301-凸块一；302-环板；303-弹簧；304-竖杆；305-凸块二；306-掘进头；307-齿轮一；308-皮带三；309-长杆一；310-轴壳；311-齿轮二；312-大齿轮；313-下板；314-固定板；401-齿轮三；402-短轴；403-短皮带；404-键轴；405-齿轮四；406-长杆二；407-搅轮；408-齿环；409-齿轮五；410-轴杆；501-电机三；502-齿轮六；503-螺旋推升轴；504-中间壳；505-钻头；506-护壳；701-侧板；702-安装板。
具体实施方式
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。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
实施例：一种自动处理残留岩屑的旋转冲击锚孔钻进设备，包括固定装置7，固定装置7固定在车架上，固定装置7上装有升降装置1、运土装置2和升土装置5，运土装置2下装有掘进装置3，升降装置1驱动运土装置2和掘进装置3下降钻进，掘进装置3内装有破碎装置6进行破碎，升土装置5将岩屑运到运土装置2中，运土装置2中设置摊开装置4进一步破碎和摊平，最终运土装置2将岩屑运出。
其中固定装置7包括侧板701，侧板701固定安装在专用的架车上并可以调整钻进方向，侧板701上固定装有安装板702，升降装置1包括滑杆103，滑杆103滑动安装在安装板702上，安装板702上固定装有电机一104和电机二108，安装板702上旋转装有带轮一105、带轮二107、带轮三110和带轮四111，电机一104的转轴和带轮一105固定连接，带轮二107和带轮一105之间通过皮带一106传动，带轮四111和电机二108的转轴固定连接，带轮四111和带轮三110通过皮带二109传动，带轮三110内设置螺纹并配合有丝杠一101，带轮二107内设置螺纹并配合有丝杠二102，丝杠二102驱动升土装置5升降，丝杠一101驱动运土装置2升降。
运土装置2包括运土壳201，运土壳201与滑杆103固定连接，运土壳201与丝杠一101旋转连接，运土壳201的下端固定装有壳底202，壳底202的下端固定装有锁定板203，锁定板203下端设置有凹槽，凹槽的一端堵死，凹槽内配合有锁定销204，锁定销204通过摩擦副安装在掘进装置3上，当掘进装置3带动锁定销204转动时，锁定销204进入凹槽，锁定锁定板203上下方向的移动，由于锁定板203一端堵死，所以锁定销204不能一直移动，最终掘进装置3与锁定销204产生相对转动。
升土装置5包括电机三501，电机三501固定安装在护壳506上，护壳506与丝杠二102的下端旋转连接，护壳506下端固定装有中间壳504，中间壳504上旋转装有螺旋推升轴503，螺旋推升轴503与电机三501转轴固定连接，螺旋推升轴503下端固定装有钻头505用于辅助螺旋推升轴503向上运输岩屑，中间壳504的一侧设置有轴壳310。
掘进装置3包括齿轮一307和长杆一309，齿轮一307旋转安装在中间壳504上，长杆一309旋转安装在轴壳310上，电机三501的转轴上固定装有齿轮六502，齿轮六502与齿轮一307啮合，长杆一309与齿轮一307之间通过皮带三308进行传动，长杆一309的下端固定装有齿轮二311，齿轮二311的一侧啮合有大齿轮312，大齿轮312旋转安装在中间壳504的下端，大齿轮312下端固定装有下板313，下板313上固定装有多个破碎装置6，中间壳504的下端固定装有固定板314，锁定板203穿过固定板314，锁定销204与大齿轮312通过摩擦副连接，固定板314下端固定装有凸块一301，大齿轮312上竖直滑动装有竖杆304，竖杆304上端固定装有环板302，环板302上设置有凸块二305，凸块二305的最高端高于凸块一301的最低端，竖杆304的下端固定装有掘进头306，大齿轮312与环板302之间固定装有弹簧303，当掘进头306掘进时，破碎装置6进行破碎，同时在大齿轮312旋转时带动凸块二305触碰凸块一301，产生振动，辅助碎岩。
摊开装置4包括短轴402和键轴404，短轴402和键轴404旋转安装在固定板314上，并通过短皮带403传动，短轴402的下端固定装有齿轮三401，齿轮三401与大齿轮312啮合，键轴404上配合有轴杆410，轴杆410上固定装有齿轮四405，运土壳201上旋转装有齿环408，齿环408与齿轮四405啮合，运土壳201内旋转装有多个长杆二406，长杆二406上端固定装有齿轮五409，齿轮五409与齿环408啮合，长杆二406上固定设置有多个搅轮407，运土壳201上设置开口，所述运土壳201的开口处滑动装有挡土板205，挡土板205上固定装有限位块206，当运土壳201下降到与中间壳504高度一致后，限位块206与中间壳504接触，挡土板205离开开口，运土壳201单独上升时挡土板205在重力作用下挡住开口，落入运土壳201的岩屑会堆积在开口处，此时搅轮407旋转将其摊平并进一步破碎。
工作原理：架车开到施工地点并调节好掘进角度，此时同时启动电机一104和电机二108，电机一104带动带轮一105，带轮一105通过皮带一106带动带轮二107旋转，带轮二107带动丝杠二102旋转使得运土装置2下降，同时电机二108带动带轮四111，带轮四111通过皮带二109带动带轮三110旋转，带轮三110通过丝杠一101带动运土装置2下降，开始掘进时，启动电机三501，电机三501带动齿轮六502旋转，齿轮六502带动齿轮一307旋转，齿轮一307通过皮带三308带动长杆一309旋转，长杆一309通过齿轮二311带动大齿轮312旋转，大齿轮312带动掘进头306旋转，在掘进头306旋转时凸块二305会碰到凸块一301，所以掘进头306在掘进的同时产生振动，辅助掘进，掘进的同时带动破碎装置6旋转，破碎装置6对岩屑进行破碎，同时电机三501带动中间壳504旋转将岩屑向上运送，运送到运土壳201的开口处会掉在运土壳201，此时，大齿轮312的旋转会带动齿轮三401，齿轮三401通过短轴402和短皮带403带动键轴404旋转，键轴404带动轴杆410旋转，轴杆410通过齿轮四405带动齿环408旋转，齿环408带动齿轮五409，齿轮五409带动长杆二406，长杆二406带动搅轮407旋转，将堆积在开口处的岩屑摊平并进一步粉碎，当运土壳201内装满时，电机二108驱动运土壳201上升，上升时轴杆410脱离键轴404，同时挡土板205堵住运土壳201的开口，运土壳201继续上升运送到架车的位置，卸掉岩屑，之后回到工作位置继续工作。

Claims (8)

1.一种自动处理残留岩屑的旋转冲击锚孔钻进设备，其特征在于：包括固定装置(7)，所述固定装置(7)上装有升降装置(1)、运土装置(2)和升土装置(5)，所述运土装置(2)下装有掘进装置(3)，所述升降装置(1)驱动运土装置(2)、和升土装置(5)升降，所述运土装置(2)包括运土壳(201)，运土壳(201)上设置开口，升土装置(5)中的岩屑从开口处落入运土壳(201)中，运土壳(201)下端固定装有壳底(202)，壳底(202)下端固定装有锁定板(203)，锁定板(203)下端设置凹槽，凹槽处配合有锁定销(204)，锁定销(204)通过摩擦副安装在掘进装置(3)上，掘进装置(3)旋转掘进时带动锁定销(204)卡住锁定板(203)的凹槽，凹槽一端堵死，当锁定销(204)无法继续移动时，锁定销(204)在掘进装置(3)上转动。
2.如权利要求1所述的一种自动处理残留岩屑的旋转冲击锚孔钻进设备，其特征在于：所述升土装置(5)包括中间壳(504)，中间壳(504)上固定装有电机三(501)，电机三(501)的转轴上固定装有螺旋推升轴(503)。
3.如权利要求2所述的一种自动处理残留岩屑的旋转冲击锚孔钻进设备，其特征在于：所述掘进装置(3)包括固定板(314)，固定板(314)与所述中间壳(504)的底端固定连接，所述锁定板(203)穿过固定板(314)，所述中间壳(504)底端旋转装有大齿轮(312)，所述大齿轮(312)上滑动装有竖杆(304)，竖杆(304)上端固定装有环板(302)，环板(302)上设置有凸块二(305)，所述固定板(314)上设置有凸块一(301)，凸块二(305)的最高处高于凸块一(301)的最低处，所述竖杆(304)的下端固定装有掘进头(306)，所述升降装置(1)驱动大齿轮(312)旋转，所述大齿轮(312)与环板(302)之间固定装有弹簧(303)。
4.如权利要求3所述的一种自动处理残留岩屑的旋转冲击锚孔钻进设备，其特征在于：所述大齿轮(312)下端固定装有下板(313)，下板(313)下端固定装有多个破碎装置(6)。
5.如权利要求4所述的一种自动处理残留岩屑的旋转冲击锚孔钻进设备，其特征在于：所述运土装置(2)内装有摊开装置(4)，摊开装置(4)将从运土壳(201)的开口处落下的岩屑平摊。
6.如权利要求5所述的一种自动处理残留岩屑的旋转冲击锚孔钻进设备，其特征在于：所述摊开装置(4)包括多个长杆二(406)，长杆二(406)旋转安装在运土壳(201)内，所述长杆二(406)上设置多个搅轮(407)，搅轮(407)对落下的岩屑进行粉碎和平摊。
7.如权利要求6所述的一种自动处理残留岩屑的旋转冲击锚孔钻进设备，其特征在于：所述中间壳(504)上端旋转装有齿轮一(307)和长杆一(309)，所述电机三(501)的转轴上固定装有齿轮六(502)，齿轮一(307)与齿轮六(502)啮合，长杆一(309)与齿轮一(307)通过皮带三(308)传动，长杆一(309)下端固定装有齿轮二(311)，齿轮二(311)与大齿轮(312)啮合。
8.如权利要求7所述的一种自动处理残留岩屑的旋转冲击锚孔钻进设备，其特征在于：所述运土壳(201)的开口处滑动装有挡土板(205)，挡土板(205)上固定装有限位块(206)，当运土壳(201)下降到与中间壳(504)高度一致后，限位块(206)与中间壳(504)接触，挡土板(205)离开开口，运土壳(201)单独上升时挡土板(205)在重力作用下挡住开口。
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