CN115749584B - 一种用于矿产开采岩石钻进装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于矿产开采岩石钻进装置，涉及矿产开采技术领域，包括连接臂，所述连接臂上通过连接座转动连接有驱动机构，所述驱动机构远离连接臂的一端设置有三个呈圆周排布的钻进机构，所述钻进机构和驱动机构外部设置有旋转机构，所述驱动机构上端设置有切断机构，通过设置三个破碎轴同时转动，相较于单一的破碎轴而言，能够提高工作效率，通过设置旋转机构带动驱动机构和钻进机构转动，使三个破碎轴转动120度，从而使钻孔呈环形，通过设置切断机构对环形槽中部的岩石柱进行切断，随后取出，从而能够增大钻孔的直径，并且减少设备数量，降低设备运行成本。

Description

一种用于矿产开采岩石钻进装置

技术领域

本发明涉及矿产开采技术领域，具体而言，涉及一种用于矿产开采岩石钻进装置。

背景技术

矿产资源开采是指固体金属与非金属矿床的开采，包括地表矿体露头及浅部矿体的露天开采和盲矿、深部矿体的地下开采，矿产开采所用到的机械主要分为破碎设备、采矿机械、采掘机械、钻孔机械、掘进机械等，其中，钻孔机械又分为凿岩机和钻机两种，分别用于对岩石进行破碎和钻孔。

但是现有的岩石开采用钻进装置通常只设置一个钻进轴，且钻进轴上的破碎齿不可调节，导致钻出的孔槽直径相对较小，想要增大孔槽，则需要钻出多个孔槽，再通过破碎机对孔槽中部残留的岩石进行破碎处理，导致工作效率低下，且操作设备较多，成本较高，因此我们对此做出改进，提出一种用于矿产开采岩石钻进装置。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于矿产开采岩石钻进装置，能够有效解决背景技术中提到的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种用于矿产开采岩石钻进装置，包括连接臂，所述连接臂上通过连接座转动连接有驱动机构，所述驱动机构远离连接臂的一端设置有三个呈圆周排布的钻进机构，所述钻进机构和驱动机构外部设置有旋转机构，所述驱动机构上端设置有切断机构；

所述驱动机构包括有第一电机，所述第一电机的输出端固定连接有第一驱动齿轮，所述第一驱动齿轮外侧啮合有三个第一从动齿环；

每个所述钻进机构均包括有钻进轴，所述钻进轴内部通过若干弹簧活动连接有第二破碎齿，所述钻进轴内部通过电动推杆活动连接有推块；

所述切断机构包括有第二电机和旋转气缸，所述第二电机用于驱动旋转气缸移动，所述旋转气缸的输出端通过限位座固定连接有第三电机，所述第三电机上固定连接有用于对岩石柱进行切断的锯刀。

作为优选，所述旋转机构包括有固定安装在连接臂一端的第四电机，所述第四电机的输出端通过第二连接轴固定连接有两个第二驱动齿轮，所述第二驱动齿轮上啮合有第二从动齿环，所述第二从动齿环两端内部分别固定连接有第一固定块和第二固定块。

作为优选，所述连接座转动连接在连接臂上，所述连接座远离连接臂的一端固定连接有第一安装箱，所述第一电机固定安装在第一安装箱内部，所述第一电机的输出端延伸出第一安装箱且固定连接有第一连接轴，所述第一驱动齿轮固定套设在第一连接轴远离第一电机的一端轴身上，所述第一驱动齿轮转动连接在第一固定块中部。

作为优选，所述钻进轴转动套设在第一固定块内部，所述钻进轴靠近第一电机的一端轴身外固定套设有第一从动齿环，所述钻进轴远离第一电机的一端一体化设置有若干第一破碎齿，所述钻进轴内部且位于第二破碎齿两侧分别开设有安装槽。

作为优选，所述安装槽内部固定连接有限位杆，所述第二破碎齿两侧分别固定连接有限位块，所述限位块滑动套设在限位杆杆身上，所述限位块一侧与安装槽内壁之间固定连接有弹簧，所述弹簧套设在限位杆杆身外，所述第二破碎齿位于钻进轴内部的一端转动连接有滚轮。

作为优选，所述电动推杆固定安装在第二固定块一侧，所述电动推杆的输出端转动连接有第一活动块，所述第一活动块四个侧面上均开设有条形槽，所述条形槽内部均固定连接有推块，所述滚轮与推块斜面滚动连接。

作为优选，所述第一固定块外周面的其中一个凹陷处且位于第二从动齿环内部固定连接有固定箱，所述固定箱上端两侧分别开设有导向槽，所述固定箱内部固定连接有两个导向杆，所述导向杆杆身上滑动连接有第二活动块，所述齿条固定连接在第二活动块一侧。

作为优选，所述第二电机固定安装在固定箱一端，所述第二电机的输出端固定连接有第三驱动齿轮，所述第三驱动齿轮与齿条下端啮合，所述第二活动块上表面固定连接有安装板。

作为优选，所述安装板一端固定连接有两个与导向槽相对应的导向板，所述导向板与导向槽内壁滑动连接，所述安装板远离导向板的一端固定连接有第二安装箱，所述第二安装箱一侧开设有环形限位槽。

作为优选，所述旋转气缸固定安装在第二安装箱内部，所述旋转气缸的输出端与限位座固定连接，所述限位座转动连接在环形限位槽内部，所述第三电机固定安装在限位座上。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、在钻进轴内部活动设置若干第二破碎齿，通过启动电动推杆带动第一活动块移动，从而带动若干推块同时朝着靠近滚轮的方向移动，随后滚轮在推块斜面上发生滚动并且向外侧推动第二破碎齿移动，使得限位块跟随第二破碎齿同步移动，限位块在限位杆上滑动，弹簧收缩，其中，相邻两列第二破碎齿和推块分别为交错排布，能够提高孔槽内壁的光滑度，通过启动第四电机带动第二连接轴和两个第二驱动齿轮转动，使得第二从动齿环带动第一固定块和第二固定块转动，将第一固定块和第二固定块设置转动120度，从而能够使钻出的三个岩石孔连通并且呈现环形槽，通过设置三个破碎轴同时转动，相较于单一的破碎轴而言，能够提高工作效率，并且通过设置可调节的第二破碎齿，能够改变钻孔的孔径，便于在实际工作过程中进行调节。

2、通过启动第二电机带动第三驱动齿轮转动，通过第三驱动齿轮与齿条之间的配合，从而使得齿条带动第二活动块以及安装板朝着环形槽内部移动，此时锯刀保持一定的倾斜角度，避免与环形槽内壁接触，当锯刀移动至岩石柱与岩石本体连接处时，启动第三电机带动锯刀转动，使得锯刀上的锯条对岩石柱根部进行切割，在切割过程中启动旋转气缸带动限位座、第三电机以及锯刀逐渐转动，随后启动第四电机带动第二从动齿环转动，直至将岩石柱根部切断，最后将岩石柱取出，通过上述技术方案，能够增大钻孔的直径，并且减少设备数量，降低设备运行成本。

附图说明

图1为本发明的整体结构立体图；

图2为旋转机构的结构立体图；

图3为驱动机构和钻进机构的结构立体图；

图4为钻进机构的第一局部结构立体图；

图5为钻进机构的第二局部结构立体图；

图6为本发明的俯视图；

图7为本发明图6中A-A剖面局部结构立体示意图;

图8为本发明图7中B处结构放大图;

图9为切断机构的立体结构爆炸图。

图中：1、连接臂；2、驱动机构；201、第一安装箱；202、第一电机；203、第一连接轴；204、第一驱动齿轮；205、第一固定块；206、第二固定块；207、第一从动齿环；3、钻进机构；301、钻进轴；302、第一破碎齿；303、第二破碎齿；304、电动推杆；305、第一活动块；306、条形槽；307、推块；308、安装槽；309、限位杆；310、弹簧；311、限位块；312、滚轮；4、切断机构；401、固定箱；402、导向槽；403、第二电机；404、第三驱动齿轮；405、导向杆；406、第二活动块；407、齿条；408、安装板；409、导向板；410、第二安装箱；411、旋转气缸；412、环形限位槽；413、限位座；414、第三电机；415、锯刀；5、旋转机构；501、第四电机；502、第二驱动齿轮；503、第二连接轴；504、第二从动齿环；6、连接座。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

具体参照图1，一种用于矿产开采岩石钻进装置，包括连接臂1，连接臂1上通过连接座6转动连接有驱动机构2，驱动机构2远离连接臂1的一端设置有三个呈圆周排布的钻进机构3，钻进机构3和驱动机构2外部设置有旋转机构5，驱动机构2上端设置有切断机构4。

具体参照图1-图3，旋转机构5包括有固定安装在连接臂1一端的第四电机501，第四电机501的输出端通过第二连接轴503固定连接有两个第二驱动齿轮502，第二驱动齿轮502上啮合有第二从动齿环504，第二从动齿环504两端内部分别固定连接有第一固定块205和第二固定块206。

在本实施例中，连接臂1与车体的支撑臂固定连接，驱动机构2、钻进机构3、切断机构4、旋转机构5均与车体内部控制中心电性连接，通过控制面板对各机构进行操控，第一固定块205和第二固定块206外周面与第二从动齿环504内壁固定连接，启动第四电机501时，其输出端带动第二连接轴503和两个第二驱动齿轮502转动，通过第二驱动齿轮502与第二从动齿环504的啮合，使得第二从动齿环504带动第一固定块205和第二固定块206转动，将第一固定块205和第二固定块206设置转动120度，从而能够使钻出的三个岩石孔连通并且呈现环形槽，便于后续对中部的岩石柱进行切断。

具体参照图1、图3、图6、图7，驱动机构2包括有第一电机202，第一电机202的输出端固定连接有第一驱动齿轮204，第一驱动齿轮204外侧啮合有三个第一从动齿环207，连接座6转动连接在连接臂1上，连接座6远离连接臂1的一端固定连接有第一安装箱201，第一电机202固定安装在第一安装箱201内部，第一电机202的输出端延伸出第一安装箱201且固定连接有第一连接轴203，第一驱动齿轮204固定套设在第一连接轴203远离第一电机202的一端轴身上，第一驱动齿轮204转动连接在第一固定块205中部。

在具体设置时，第一电机202的输出端贯穿且转动设置在第二固定块206内部，通过启动第一电机202带动第一连接轴203和第一驱动齿轮204转动，通过第一驱动齿轮204与三个第一从动齿环207齿槽配合，从而同时带动三个第一从动齿环207和钻进轴301转动，相较于传统的单个钻进轴301进行钻孔来说，该设置能够大大提高工作效率。

具体参照图1、图3-图5，每个钻进机构3均包括有钻进轴301，钻进轴301内部通过若干弹簧310活动连接有第二破碎齿303，钻进轴301内部通过电动推杆304活动连接有推块307，钻进轴301转动套设在第一固定块205内部，钻进轴301靠近第一电机202的一端轴身外固定套设有第一从动齿环207，钻进轴301远离第一电机202的一端一体化设置有若干第一破碎齿302，钻进轴301内部且位于第二破碎齿303两侧分别开设有安装槽308，安装槽308内部固定连接有限位杆309，第二破碎齿303两侧分别固定连接有限位块311，限位块311滑动套设在限位杆309杆身上，限位块311一侧与安装槽308内壁之间固定连接有弹簧310，弹簧310套设在限位杆309杆身外，第二破碎齿303位于钻进轴301内部的一端转动连接有滚轮312，电动推杆304固定安装在第二固定块206一侧，电动推杆304的输出端转动连接有第一活动块305，第一活动块305四个侧面上均开设有条形槽306，条形槽306内部均固定连接有推块307，滚轮312与推块307斜面滚动连接。

可以理解，在本申请中，通过在钻进轴301一端设置第一破碎齿302能够增大与岩石的接触，从而快速对开采点的岩石进行破碎，操作时，通过启动电动推杆304带动第一活动块305移动，从而带动若干推块307同时朝着靠近滚轮312的方向移动，随后滚轮312在推块307斜面上发生滚动并且向外侧推动第二破碎齿303移动，使得限位块311跟随第二破碎齿303同步移动，限位块311在限位杆309上滑动，弹簧310收缩，通过该技术方案，能够进一步增大钻孔的直径，方便后续机器进入，钻孔完毕后关闭电动推杆304使第一活动块305反向移动，第二破碎齿303在弹簧310弹力作用下逐渐朝着钻进轴301内部移动，使得第二破碎齿303不再与孔槽内壁接触，为后续切断机构4的进场预留一定的空间。

需要说明的是，相邻两列第二破碎齿303和推块307分别为交错排布，能够提高孔槽内壁的光滑度，限位杆309在限位块311和第二破碎齿303移动的过程中起到导向和限位的作用，提高了第二破碎齿303移动过程中的稳定性，滚轮312的设置能够使得第二破碎齿303移动更加流畅，弹簧310的设置能够使得第二破碎齿303在脱离推块307的推动作用力后，能够快速复位。

具体参照图1、图6-图9，切断机构4包括有第二电机403和旋转气缸411，第二电机403用于驱动旋转气缸411移动，旋转气缸411的输出端通过限位座413固定连接有第三电机414，第三电机414上固定连接有用于对岩石柱进行切断的锯刀415，第一固定块205外周面的其中一个凹陷处且位于第二从动齿环504内部固定连接有固定箱401，固定箱401上端两侧分别开设有导向槽402，固定箱401内部固定连接有两个导向杆405，导向杆405杆身上滑动连接有第二活动块406，齿条407固定连接在第二活动块406一侧，第二电机403固定安装在固定箱401一端，第二电机403的输出端固定连接有第三驱动齿轮404，第三驱动齿轮404与齿条407下端啮合，第二活动块406上表面固定连接有安装板408，安装板408一端固定连接有两个与导向槽402相对应的导向板409，导向板409与导向槽402内壁滑动连接，安装板408远离导向板409的一端固定连接有第二安装箱410，第二安装箱410一侧开设有环形限位槽412，旋转气缸411固定安装在第二安装箱410内部，旋转气缸411的输出端与限位座413固定连接，限位座413转动连接在环形限位槽412内部，第三电机414固定安装在限位座413上。

可以理解，在本申请中，通过第四电机501带动驱动机构2和钻进机构3转动后，开采处呈现环形槽，环形槽中部是与岩石本体保持连接的岩石柱，此时，通过启动第二电机403带动第三驱动齿轮404转动，通过第三驱动齿轮404与齿条407之间的配合，从而使得齿条407带动第二活动块406以及安装板408朝着环形槽内部移动，此时锯刀415保持一定的倾斜角度，避免与环形槽内壁接触，当锯刀415移动至岩石柱与岩石本体连接处时，启动第三电机414带动锯刀415转动，使得锯刀415上的锯条对岩石柱根部进行切割，在切割过程中启动旋转气缸411带动限位座413、第三电机414以及锯刀415逐渐转动，随后启动第四电机501带动第二从动齿环504转动，直至将岩石柱根部切断，最后将岩石柱取出。

在本实施例中，通过在固定箱401内部设置两个导向杆405，能够在第二活动块406移动过程中对其起到导向和限位的作用，通过设置导向板409与导向槽402滑动连接，能够在安装板408逐渐远离固定箱401时，通过导向板409对安装板408一端起到支撑和导向的作用，提高安装板408以及第三电机414、锯刀415的平稳性，通过设置限位座413与环形限位槽412滑动连接，能够提高第三电机414转动过程中的稳定性，确保设备工作顺利进行。

该一种用于矿产开采岩石钻进装置的工作原理：

使用时，首先将开采车开至指定位置，将三个钻进轴301对准开采点，通过开采车内的控制面板控制第一电机202启动，通过第一电机202带动第一连接轴203和第一驱动齿轮204转动，通过第一驱动齿轮204与三个第一从动齿环207齿槽配合，从而同时带动三个第一从动齿环207和钻进轴301转动，相较于传统的单个钻进轴301进行钻孔来说，能够大大提高工作效率，在钻进轴301钻孔过程中逐渐将开采车向前移动，加深开采深度，当开采至一定深度时，启动电动推杆304，通过电动推杆304带动第一活动块305移动，从而带动若干推块307同时朝着靠近滚轮312的方向移动，随后滚轮312在推块307斜面上发生滚动并且向外侧推动第二破碎齿303移动，使得限位块311跟随第二破碎齿303同步移动，限位块311在限位杆309上滑动，弹簧310收缩，进一步增大钻孔的直径，随后启动第四电机501，其输出端带动第二连接轴503和两个第二驱动齿轮502转动，通过第二驱动齿轮502与第二从动齿环504的啮合，使得第二从动齿环504带动第一固定块205和第二固定块206转动，将第一固定块205和第二固定块206设置转动120度，从而能够使钻出的三个岩石孔连通并且呈现环形槽，随后关闭电动推杆304使第一活动块305反向移动，第二破碎齿303在弹簧310弹力作用下逐渐朝着钻进轴301内部移动，使得第二破碎齿303不再与孔槽内壁接触，随后启动第二电机403带动第三驱动齿轮404转动，通过第三驱动齿轮404与齿条407之间的配合，从而使得齿条407带动第二活动块406以及安装板408朝着环形槽内部移动，此时锯刀415保持一定的倾斜角度，避免与环形槽内壁接触，当锯刀415移动至岩石柱与岩石本体连接处时，启动第三电机414带动锯刀415转动，使得锯刀415上的锯条对岩石柱根部进行切割，在切割过程中启动旋转气缸411带动限位座413、第三电机414以及锯刀415逐渐转动，随后启动第四电机501带动第二从动齿环504转动，直至将岩石柱根部切断，最后将岩石柱取出。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所做的举例，而并非是对本发明实施方式的限定，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，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (6)

1.一种用于矿产开采岩石钻进装置，包括连接臂(1)，其特征在于：所述连接臂(1)上通过连接座(6)转动连接有驱动机构(2)，所述驱动机构(2)远离连接臂(1)的一端设置有三个呈圆周排布的钻进机构(3)，所述钻进机构(3)和驱动机构(2)外部设置有旋转机构(5)，所述驱动机构(2)上端设置有切断机构(4)；

所述驱动机构(2)包括有第一电机(202)，所述第一电机(202)的输出端固定连接有第一驱动齿轮(204)，所述第一驱动齿轮(204)外侧啮合有三个第一从动齿环(207)；

每个所述钻进机构(3)均包括有钻进轴(301)，所述钻进轴(301)内部通过若干弹簧(310)活动连接有第二破碎齿(303)，所述钻进轴(301)内部通过电动推杆(304)活动连接有推块(307)；

所述切断机构(4)包括有第二电机(403)和旋转气缸(411)，所述第二电机(403)用于驱动旋转气缸(411)移动，所述旋转气缸(411)的输出端通过限位座(413)固定连接有第三电机(414)，所述第三电机(414)上固定连接有用于对岩石柱进行切断的锯刀(415)；

所述旋转机构(5)包括有固定安装在连接臂(1)一端的第四电机(501)，所述第四电机(501)的输出端通过第二连接轴(503)固定连接有两个第二驱动齿轮(502)，所述第二驱动齿轮(502)上啮合有第二从动齿环(504)，所述第二从动齿环(504)两端内部分别固定连接有第一固定块(205)和第二固定块(206)；

所述钻进轴(301)转动套设在第一固定块(205)内部，所述钻进轴(301)靠近第一电机(202)的一端轴身外固定套设有第一从动齿环(207)，所述钻进轴(301)远离第一电机(202)的一端一体化设置有若干第一破碎齿(302)，所述钻进轴(301)内部且位于第二破碎齿(303)两侧分别开设有安装槽(308)，所述安装槽(308)内部固定连接有限位杆(309)，所述第二破碎齿(303)两侧分别固定连接有限位块(311)，所述限位块(311)滑动套设在限位杆(309)杆身上，所述限位块(311)一侧与安装槽(308)内壁之间固定连接有弹簧(310)，所述弹簧(310)套设在限位杆(309)杆身外，所述第二破碎齿(303)位于钻进轴(301)内部的一端转动连接有滚轮(312)，所述电动推杆(304)固定安装在第二固定块(206)一侧，所述电动推杆(304)的输出端转动连接有第一活动块(305)，所述第一活动块(305)四个侧面上均开设有条形槽(306)，所述条形槽(306)内部均固定连接有推块(307)，所述滚轮(312)与推块(307)斜面滚动连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于矿产开采岩石钻进装置，其特征在于：所述连接座(6)转动连接在连接臂(1)上，所述连接座(6)远离连接臂(1)的一端固定连接有第一安装箱(201)，所述第一电机(202)固定安装在第一安装箱(201)内部，所述第一电机(202)的输出端延伸出第一安装箱(201)且固定连接有第一连接轴(203)，所述第一驱动齿轮(204)固定套设在第一连接轴(203)远离第一电机(202)的一端轴身上，所述第一驱动齿轮(204)转动连接在第一固定块(205)中部。

3.根据权利要求2所述的一种用于矿产开采岩石钻进装置，其特征在于：所述第一固定块(205)外周面的其中一个凹陷处且位于第二从动齿环(504)内部固定连接有固定箱(401)，所述固定箱(401)上端两侧分别开设有导向槽(402)，所述固定箱(401)内部固定连接有两个导向杆(405)，所述导向杆(405)杆身上滑动连接有第二活动块(406)，齿条(407)固定连接在第二活动块(406)一侧。

4.根据权利要求3所述的一种用于矿产开采岩石钻进装置，其特征在于：所述第二电机(403)固定安装在固定箱(401)一端，所述第二电机(403)的输出端固定连接有第三驱动齿轮(404)，所述第三驱动齿轮(404)与齿条(407)下端啮合，所述第二活动块(406)上表面固定连接有安装板(408)。

5.根据权利要求4所述的一种用于矿产开采岩石钻进装置，其特征在于：所述安装板(408)一端固定连接有两个与导向槽(402)相对应的导向板(409)，所述导向板(409)与导向槽(402)内壁滑动连接，所述安装板(408)远离导向板(409)的一端固定连接有第二安装箱(410)，所述第二安装箱(410)一侧开设有环形限位槽(412)。

6.根据权利要求5所述的一种用于矿产开采岩石钻进装置，其特征在于：所述旋转气缸(411)固定安装在第二安装箱(410)内部，所述旋转气缸(411)的输出端与限位座(413)固定连接，所述限位座(413)转动连接在环形限位槽(412)内部，所述第三电机(414)固定安装在限位座(413)上。

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