CN117211691B - 一种凿岩台车钻臂凿岩机顶紧机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及凿岩台车技术领域，且公开了一种凿岩台车钻臂凿岩机顶紧机构，包括推进梁，推进梁的顶部连接有钻杆，所述推进梁的一端连接有保护套筒，所述保护套筒的内部开设有收纳槽，所述收纳槽的内部设有与推进梁相连接的气缸，所述气缸的输出端连接有电机。该种凿岩台车钻臂凿岩机顶紧机构，在使用时，先将钻头靠近工作面，随后启动电机，通过电机控制钻头转动，同时凿岩台车控制推进梁向工作面移动，通过钻头在工作面上打出一个浅槽，然后通过气缸将电机以及钻头向推进梁的方向收回，使防护套滞留在浅槽中，通过防护套对推进梁进行限制，以此保证位于推进梁上端的凿岩机在工作时不易发生位移，该顶紧机构适用范围更广。

Description

一种凿岩台车钻臂凿岩机顶紧机构

技术领域

本发明涉及凿岩台车技术领域，具体为一种凿岩台车钻臂凿岩机顶紧机构。

背景技术

在隧道施工过程中，若施工区域的质地较软，则大多会用盾构机进行施工，而当施工区域岩层的质地较硬时，一般会使用凿岩台车进行施工。凿岩台车（也称钻孔台车）是一种隧道及地下工程采用钻爆法施工的凿岩设备。它能移动并支持多台凿岩机同时进行钻眼作业。在凿岩台车使用凿岩机进行钻孔前，为了防止凿岩机在打孔过程中发生晃动，导致打出倾斜的孔洞或凿岩机钻杆被折断的情况发生，会先使用顶紧机构使凿岩机与工作面顶紧，使凿岩机不易发生晃动，随后才会使用凿岩机进行钻孔。目前凿岩台车上的顶紧机构大多为定位爪或橡胶块，橡胶块适合在较平的工作面上进行顶紧工作，一旦工作面凹凸不平，则橡胶块在顶紧时，橡胶块会受力不均匀，致使橡胶块很容易就会沿着倾斜的工作面发生滑动，而定位爪虽然能够在凹凸不平的工作面上进行顶紧工作，但是定位爪与工作面的接触面积较小，故在顶紧时难以提供充足的摩擦力，导致凿岩机很容易在工作时发生移动，因此现有的顶紧机构大多具有一定的局限性，使用范围较小，存在一定的缺陷。

在现有技术中，专利授权公告号为CN111852347B的专利，公开了一种凿岩台车钻臂凿岩机顶紧机构，包括基座、第二固定球、定位球、定位爪、转杆、管；所述基座固定于凿岩台车钻臂上，并且所述基座开设一个贯通的容钻孔,所述两个第二固定球相对地固定于基座的两侧，并且所述两个第二固定球球心的连线与容钻孔轴线在空间上垂直；所述定位球为具有一个切口的空心球，所述定位球球面大于1/2完整球；所述定位球套在第二固定球外侧，即定位球可绕第二固定球球心转动；两个所述定位爪一端固定于所述定位球球面上，所述定位爪用于支撑于待钻岩壁；所述转杆一端固定于所述第二固定球球面；所述管一端固定于定位球表面，所述管穿套于所述转杆外侧。

虽然上述专利中的顶紧机构不会与基座或者钻头干涉，但是由于其使用时是用定位爪进行顶紧工作的，故其与工作面的接触面积较小，在顶紧时该顶紧机构难以提供充足的摩擦力，在凿岩机工作时，顶紧机构很容易因设备的震动而发生晃动，进而导致凿岩机发生位移，影响打孔的精度和钻杆的使用寿命，因此现有的顶紧机构具有一定的局限性，对工作面的适用范围较小，存在一定的缺陷。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种凿岩台车钻臂凿岩机顶紧机构，以解决背景技术提出的问题，使该顶紧机构能够在不同的工作面上对凿岩机进行顶紧，提高顶紧机构的适用范围。

为实现上述的目的，本发明提供如下技术方案：一种凿岩台车钻臂凿岩机顶紧机构，包括推进梁，推进梁的顶部连接有钻杆，所述推进梁的一端连接有保护套筒，所述保护套筒的内部开设有收纳槽，所述收纳槽的内部设有与推进梁相连接的气缸，所述气缸的输出端连接有电机，所述电机的输出端连接有钻头，所述保护套筒靠近钻头的一端连接有防护套，所述防护套与钻头相匹配。

进一步地，所述收纳槽远离推进梁一端的内侧连接有限位环，所述防护套靠近保护套筒一端的外壁开设有限位槽，所述限位槽与限位环相匹配。

进一步地，所述钻头的外壁开设有等距设置的缺口，所述防护套靠近钻头的一端连接有凸起块，所述凸起块与缺口相匹配。

进一步地，所述防护套靠近钻头一端的周侧开设有等距分布的放置槽，所述放置槽内滑动连接有顶出块，所述钻头的外壁连接有若干等距分布的挤压块，所述挤压块远离钻头的一端倾斜设置，所述顶出块的内侧开设有与挤压块相匹配的挤压槽。

进一步地，所述顶出块的两侧均连接有定位滑块，所述放置槽的内侧开设有与定位滑块相匹配的定位滑槽。

进一步地，所述顶出块远离保护套筒的一端开设有杂质排出槽，所述杂质排出槽与挤压槽相连通。

进一步地，所述钻头靠近保护套筒一面的周侧均连接有插板，所述防护套靠近钻头的一端开设有与插板相匹配的插槽。

与现有技术对比，本发明具备以下有益效果：

该种凿岩台车钻臂凿岩机顶紧机构，在使用时，先将钻头靠近工作面，随后启动电机，通过电机控制钻头转动，同时凿岩台车控制推进梁向工作面移动，通过钻头在工作面上打出一个浅槽，然后通过气缸将电机以及钻头向推进梁的方向收回，使防护套滞留在浅槽中，通过防护套对推进梁进行限制，以此保证位于推进梁上端的凿岩机在工作时不易发生位移，该顶紧机构适用范围更广。

附图说明

图1为本发明整体的结构示意图；

图2为本发明整体另一状态的结构示意图；

图3为本发明整体的局部剖视图；

图4为本发明保护套筒的局部剖视图；

图5为本发明防护套的局部剖视图；

图6为本发明钻头的局部剖视图；

图7为本发明钻头另一视角的结构示意图；

图8为本发明顶出块的局部剖视图。

图中：1、推进梁；2、保护套筒；201、收纳槽；3、气缸；4、电机；5、钻头；6、防护套；7、限位环；8、限位槽；9、插槽；10、插板；11、放置槽；12、顶出块；13、挤压块；14、挤压槽；15、杂质排出槽；16、定位滑槽；17、定位滑块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。

请参阅图1-图8，一种凿岩台车钻臂凿岩机顶紧机构，包括推进梁1，推进梁1的顶部连接有钻杆，推进梁1的一端连接有保护套筒2，保护套筒2的内部开设有收纳槽201，收纳槽201的内部设有与推进梁1相连接的气缸3，气缸3的输出端连接有电机4，电机4的输出端连接有钻头5，保护套筒2靠近钻头5的一端连接有防护套6，防护套6与钻头5相匹配。

本发明中的凿岩台车钻臂凿岩机顶紧机构在使用时，先将钻头5靠近需要进行钻孔的工作面，并通过凿岩台车控制推进梁1处于水平状态，且推进梁1与工作面为垂直状态，随后启动电机4，通过电机4控制钻头5转动，同时凿岩台车控制推进梁1向工作面移动，从而通过钻头5在工作面上打出一个浅槽，然后通过气缸3将电机4以及钻头5向推进梁1的方向收回，使防护套6滞留在浅槽中，此时推进梁1会将防护套6顶在浅槽中，由于推进梁1与工作面为垂直状态，且本身为水平状态，故浅槽与工作面为垂直状态，防护套6位于浅槽中时，会对推进梁1进行限制，使推进梁1始终与工作面呈垂直状态，推进梁1本身也始终为水平状态不易发生位移，以此保证位于推进梁1上端的凿岩机在工作时不易发生位移，由于钻头5在任何工作面上都能打出与工作面垂直的浅槽，故该顶紧机构的适用范围更广，同时，推进梁1、气缸3和电机4属于凿岩台车的一部分，因此均由凿岩台车供能，且均被凿岩台车控制，此外，本发明中推进梁1的结构与专利授权公告号为CN111852347B的专利中，公开的一种凿岩台车钻臂凿岩机顶紧机构结构类似，故在此不做过多的阐述。

作为本发明的一种优选技术方案，收纳槽201远离推进梁1一端的内侧连接有限位环7，防护套6靠近保护套筒2一端的外壁开设有限位槽8，限位槽8与限位环7相匹配。收纳槽201内壁的限位环7会卡在防护套6外壁上开设有的限位槽8中，从而使防护套6既能自由转动，又不会脱离保护套筒2。

作为本发明的一种优选技术方案，钻头5的外壁开设有等距设置的缺口，防护套6靠近钻头5的一端连接有凸起块，凸起块与缺口相匹配。防护套6一端的凸起块会卡在钻头5外壁的缺口位置，使防护套6能够随着钻头5一起转动和移动，而在钻头5收回时，就会将防护套6遗留在浅槽中，从而方便对推进梁1进行限制。

作为本发明的一种优选技术方案，防护套6靠近钻头5一端的周侧开设有等距分布的放置槽11，放置槽11内滑动连接有顶出块12，钻头5的外壁连接有若干等距分布的挤压块13，挤压块13远离钻头5的一端倾斜设置，顶出块12的内侧开设有与挤压块13相匹配的挤压槽14。

具体来说，在通过气缸3将钻头5向推进梁1的方向收回时，钻头5侧壁的挤压块13会在挤压槽14中滑动，由于挤压块13远离钻头5的一端为倾斜设置，且挤压槽14同样为倾斜设置，故挤压块13运动的过程中，顶出块12会被挤压块13向远离钻头5的方向推动，从而顶在钻头5打出的浅槽内壁上，使防护套6与浅槽连接的更加紧密，降低推进梁1晃动的几率。

作为本发明的一种优选技术方案，顶出块12的两侧均连接有定位滑块17，放置槽11的内侧开设有与定位滑块17相匹配的定位滑槽16。在顶出块12被向远离钻头5的方向推出时，顶出块12侧壁上的定位滑块17会在定位滑槽16中滑动，既能避免顶出块12在滑动过程中发生倾斜，又能防止顶出块12脱离防护套6。

作为本发明的一种优选技术方案，顶出块12远离保护套筒2的一端开设有杂质排出槽15，杂质排出槽15与挤压槽14相连通。当设备完成工作后，气缸3会将钻头5推向远离推进梁1的方向，此时挤压块13又会沿着挤压槽14运动，带动顶出块12收回防护套6内部，而在挤压块13的运动过程中，挤压块13会将位于挤压槽14内的杂质（如泥沙，碎石等）向远离推进梁1的方向推动，最终这些杂质会通过杂质排出槽15从挤压槽14中漏出，避免杂质滞留在挤压槽14内导致挤压块13难以完全复位，进而避免钻头5无法移动至防护套6远离推进梁1的一端而致使下次使用时钻头5难以与工作面接触，从而避免了对钻头5正常使用的影响。

作为本发明的一种优选技术方案，钻头5靠近保护套筒2一面的周侧均连接有插板10，防护套6靠近钻头5的一端开设有与插板10相匹配的插槽9。在钻头5进行打孔时，插板10会对钻头5与防护套6之间的缝隙进行防护，避免杂质（如泥沙或碎石等）进入防护套6内部，导致气缸3或电机4等零部件发生损坏。

具体来说，在机构使用时，只需要先将钻头5靠近需要进行钻孔的工作面，并通过凿岩台车控制推进梁1处于水平状态，然后启动电机4，通过电机4控制钻头5转动，同时凿岩台车控制推进梁1向工作面移动，即可通过钻头5在工作面上打出一个浅槽，随后再次启动气缸3将电机4以及钻头5向推进梁1的方向收回，使防护套6滞留在浅槽中，通过防护套6会对推进梁1进行限制，以此保证位于推进梁1上端的凿岩机在工作时不易发生位移。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种凿岩台车钻臂凿岩机顶紧机构，包括推进梁（1），推进梁（1）的顶部连接有钻杆，其特征在于，所述推进梁（1）的一端连接有保护套筒（2），所述保护套筒（2）的内部开设有收纳槽（201），所述收纳槽（201）的内部设有与推进梁（1）相连接的气缸（3），所述气缸（3）的输出端连接有电机（4），所述电机（4）的输出端连接有钻头（5），所述保护套筒（2）靠近钻头（5）的一端连接有防护套（6），所述防护套（6）与钻头（5）相匹配，所述防护套（6）靠近钻头（5）一端的周侧开设有等距分布的放置槽（11），所述放置槽（11）内滑动连接有顶出块（12），所述钻头（5）的外壁连接有若干等距分布的挤压块（13），所述挤压块（13）远离钻头（5）的一端倾斜设置，所述顶出块（12）的内侧开设有与挤压块（13）相匹配的挤压槽（14），所述顶出块（12）的两侧均连接有定位滑块（17），所述放置槽（11）的内侧开设有与定位滑块（17）相匹配的定位滑槽（16），所述顶出块（12）远离保护套筒（2）的一端开设有杂质排出槽（15），所述杂质排出槽（15）与挤压槽（14）相连通。

2.根据权利要求1所述的凿岩台车钻臂凿岩机顶紧机构，其特征在于，所述收纳槽（201）远离推进梁（1）一端的内侧连接有限位环（7），所述防护套（6）靠近保护套筒（2）一端的外壁开设有限位槽（8），所述限位槽（8）与限位环（7）相匹配。

3.根据权利要求1所述的凿岩台车钻臂凿岩机顶紧机构，其特征在于，所述钻头（5）的外壁开设有等距设置的缺口，所述防护套（6）靠近钻头（5）的一端连接有凸起块，所述凸起块与缺口相匹配。

4.根据权利要求1所述的凿岩台车钻臂凿岩机顶紧机构，其特征在于，所述钻头（5）靠近保护套筒（2）一面的周侧均连接有插板（10），所述防护套（6）靠近钻头（5）的一端开设有与插板（10）相匹配的插槽（9）。