CN118390963A - 一种履带式气液两用机械动力头多功能钻机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种履带式气液两用机械动力头多功能钻机，涉及了钻机技术领域，包括履带总成和底盘总成，所述履带总成包括驱动轮和壳体，所述壳体内固定安装有涨紧装置，所述底盘总成上表面后侧固定安装有控制总成，所述控制总成下方固定安装有油箱总成，所述底盘总成下方固定连接有驱动总成，所述底盘总成上轴承连接有底盘，所述底盘上法兰连接有两组支撑油缸，所述底盘总成靠前侧下方设置有伸缩杆，所述驱动总成下方固定连接有两组管道支架，该装置有效提升了防滑性能。

Description

一种履带式气液两用机械动力头多功能钻机

技术领域

本发明涉及钻机技术领域，具体为一种履带式气液两用机械动力头多功能钻机。

背景技术

随着履带式气液两用机械动力头多功能钻机的不断推进，钻机常用于地质勘探、建筑工程等地方的钻探设备，气动技术是钻机的一项重要技术，通过气压驱动部分功能，具有功率大、反应速度快的特点，液压技术在钻机中被广泛应用，用于控制和驱动各个机构，提供稳定动力支持和精密的控制能力。

在钻机操作过程中，通常钻机外露管路太多视觉不美观，而且在油滑或是凹陷或突出物的路面上，会使履带有打滑的风险，该现象成为本领域人员亟待解决的问题。

本发明提出一种履带式气液两用机械动力头多功能钻机，以解决上述提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种履带式气液两用机械动力头多功能钻机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种履带式气液两用机械动力头多功能钻机，包括履带总成和底盘总成，所述履带总成包括驱动轮和壳体，所述壳体内固定安装有涨紧装置，所述底盘总成上表面后侧固定安装有控制总成，所述控制总成下方固定安装有油箱总成，所述底盘总成下方固定连接有驱动总成，所述底盘总成上轴承连接有底盘，所述底盘上法兰连接有两组支撑油缸，所述底盘总成靠前侧下方设置有伸缩杆，所述驱动总成下方固定连接有两组管道支架。

本发明进一步说明，所述涨紧装置包括涨紧支座、涨紧弹簧和顶杆，所述涨紧弹簧和顶杆固定安装在壳体内部，所述涨紧支座贯穿壳体，所述涨紧装置的涨紧支座轴承连接有引导轮，所述壳体上方固定连接有两组支架，两组所述支架上轴承连接有两组托链轮，所述壳体下方轴承连接有若干支重轮。

本发明进一步说明，所述控制总成包括操作面板和控制器，所述操作面板与控制器信号连接，所述控制总成表面左上侧开设有两组气口，两组所述气口分别固定连接有两组气阀，两组所述气阀中间设置有阀芯，所述阀芯分别与两组气阀管路连接，两组操纵杆一和操纵杆二分别连接两组气口的气阀，所述控制总成表面左下侧开设有气阀旋钮。

本发明进一步说明，所述油箱总成包括压缩空气部分和液压油部分，所述油箱总成右侧开设有操纵杆五。

本发明进一步说明，所述控制总成表面右下方开设有两组操纵杆三和操纵杆四，所述控制总成前侧上方开设有油箱旋钮，所述控制总成前侧下方开设有排气口，所述排气口与压缩空气部分管路连接，所述控制总成前侧右边固定连接有消音器，所述消音器与排气口管路连接。

本发明进一步说明，所述驱动总成包括两组液压马达、两组液压泵和两组控制阀一，两组所述操纵杆三分别连接两组控制阀一，所述控制阀一用于控制液压油的流向、压力和流量，所述驱动轮分别与两组液压马达螺栓连接。

本发明进一步说明，所述支撑油缸可以通过伸长或缩短来改变钻机的高度，所述支撑油缸管道连接有控制阀二，所述操纵杆四控制控制阀二开关，两组所述支撑油缸轴承座连接有导向轴，所述轴承座固定连接有电机，所述电机的输出端与导向轴涡轮蜗杆连接，所述电机上固定安装有位置传感器，所述位置传感器信号连接电机，所述位置传感器信号连接控制器，所述导向轴前端固定连接有圆盘，所述圆盘上固定连接有轨道，所述轨道前端固定连接有导向套固定座，所述轨道连接有回转器底座，所述回转器底座固定连接有回转器，所述回转器底座和回转器分别管道连接两组气口。

本发明进一步说明，所述伸缩杆信号连接控制器，所述伸缩杆底部固定连接驱动电机，所述驱动电机侧面信号连接有位置传感器二，所述位置传感器二信号连接控制器，所述驱动电机输出端固定连接旋转圆盘，所述旋转圆盘左侧固定连接有驱动电机二，所述驱动电机二输出端固定连接有钻夹头，所述钻夹头卡盘连接有钻头，所述旋转圆盘右侧设置有支撑杆。

本发明进一步说明，所述管道支架呈x型，两组所述管道支架中间设置有独立油箱，所述独立油箱固定连接在驱动总成下方，所述独立油箱与两组管道支架连接处设置有换向阀，所述操纵杆五与换向阀丝杆连接，所述独立油箱管道连接有油泵，所述油泵信号连接控制器，两组所述管道支架的每个末端均管路连接支撑油缸二，每组所述支撑油缸二均包括活塞杆、伸展进液口A和回缩进液口B，一组所述管道支架连接伸展进液口A，另一组所述管道支架连接回缩进液口B，所述活塞杆包括活塞头和杆体，所述回缩进液口B上方设置有堵块，所述支撑油缸二内底部固定连接有橡胶圈，所述活塞杆底部均固定连接有底板，所述底板上设有排列分布均匀的凸起，所述底板靠近位置传感器二的一侧上面固定连接有土壤酸碱度检测器，所述土壤酸碱度检测器信号连接控制器，所述土壤酸碱度检测器下方设置有四组探测针，四组所述探测针贯穿底板。

本发明进一步说明，土壤酸碱度检测器检测地面pH值方法如下：

当pH>8时，土壤碱性较强，通过碱性判断出土壤较为坚硬，底板上的凸起插入土壤，能有效的防滑；

当6≤pH≤8时，土壤呈中性,土壤松软适中，摩擦力降低易打滑，控制器给位置传感器二信号，驱动电机带动旋转圆盘逆时针旋转90度，使钻头和地面垂直，驱动电机二带动钻夹头上的钻头旋转，伸缩杆往下伸出一半，带动钻头的一半向地面打孔，伸缩杆伸出全部后缩回，驱动电机带动旋转圆盘逆时针旋转180度，使支撑杆对准孔位，伸缩杆伸出一半，带动支撑杆一半进入孔洞内；

当pH<6时，土壤较酸性强，通过酸度判断出土壤较为松软，影响底板上凸起的抓地力，防滑性降低，控制器给位置传感器二信号，驱动电机带动旋转圆盘逆时针旋转90度，使钻头和地面垂直，驱动电机二带动钻夹头上的钻头旋转，伸缩杆往下伸出全部，带动钻头的全部向地面打孔，伸缩杆伸出全部后缩回，驱动电机带动旋转圆盘逆时针旋转180度，使支撑杆对准孔位，伸缩杆伸出全部，带动支撑杆的全部进入孔洞内。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，采用了位置传感器和土壤酸碱度检测器，实现了通过对土壤的酸碱度判断出土壤的松软程度，来变换支撑杆的插入深度，有效提升了防滑性能。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的履带总成结构示意图；

图3是本发明的控制总成结构示意图；

图4是本发明的轴承座部分示意图；

图5是本发明的底部结构示意图；

图6是本发明的底板部分示意图；

图7是本发明的支撑油缸二结构示意图；

图8是本发明加固支撑结构示意图；

图9是本发明土壤酸碱度检测器示意图；

图中：1、履带总成；101、驱动轮；102、引导轮；103、托链轮；104、涨紧装置；105、支重轮；2、油箱总成；3、控制总成；31、气口；33、操纵杆一；34、操纵杆二；35、操作面板；36、操纵杆三；37、操纵杆四；4、底盘总成；5、驱动总成；6、回转器；7、轨道；8、导向套固定座；9、电机；91、位置传感器；92、导向轴；93、圆盘；10、管道支架；11、消音器；12、气阀旋钮；13、排气口；14、油箱旋钮；15、支撑油缸；16、独立油箱；17、底板；18、支撑油缸二；19、活塞杆；20、橡胶圈；21、操纵杆五；22、伸缩杆；23、驱动电机；24、位置传感器二；25、驱动电机二；26、支撑杆；27、土壤酸碱度检测器。

具体实施方式

以下结合较佳实施例及其附图对本发明技术方案作进一步非限制性的详细说明。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。

请参阅图1-9，本发明提供技术方案：一种履带式气液两用机械动力头多功能钻机，包括履带总成1和底盘总成4，底盘总成4用于支撑钻机的重量和钻头运动时产生的振动，履带总成1包括驱动轮101和壳体，壳体内固定安装有涨紧装置104，涨紧装置104包括涨紧支座、涨紧弹簧和顶杆，涨紧弹簧和顶杆固定安装在壳体内部，涨紧支座贯穿壳体，涨紧装置104的涨紧支座轴承连接有引导轮102，引导轮102和涨紧装置104是用来引导和张紧履带,并调节履带的松紧程度，涨紧装置104中的涨紧弹簧可起缓冲作用,还能防止履带等零件因过载而损坏，壳体上方固定连接有两组支架，两组支架上轴承连接有两组托链轮103，壳体下方轴承连接有若干支重轮105。

底盘总成4上表面后侧固定安装有控制总成3，控制总成3包括操作面板35和控制器，操作面板35与控制器信号连接，控制总成3表面左上侧开设有两组气口31，两组气口31分别固定连接有两组气阀，两组气阀中间设置有阀芯，阀芯分别与两组气阀管路连接，两组操纵杆一33和操纵杆二34分别连接两组气口31的气阀，控制总成3表面左下侧开设有气阀旋钮12，用来控制阀芯的开关。

控制总成3下方固定安装有油箱总成2，油箱总成2包括压缩空气部分和液压油部分，为钻机提供动力源，油箱总成2右侧开设有操纵杆五21。

控制总成3表面右下方开设有两组操纵杆三36和操纵杆四37，控制总成3前侧上方开设有油箱旋钮14，用来控制液压油部分的开关，控制总成3前侧下方开设有排气口13，排气口13与压缩空气部分管路连接，控制总成3前侧右边固定连接有消音器11，消音器11与排气口13管路连接，可以降低噪音改善工作环境。

底盘总成4下方固定连接有驱动总成5，驱动总成5包括两组液压马达、两组液压泵和两组控制阀一，两组操纵杆三36分别连接两组控制阀一，控制阀一用于控制液压油的流向、压力和流量，从而控制液压马达启动、停止和方向，驱动轮101分别与两组液压马达螺栓连接。

底盘总成4上轴承连接有底盘，底盘上法兰连接有两组支撑油缸15，支撑油缸15可以通过伸长或缩短来改变钻机的高度，支撑油缸15管道连接控制阀二，操纵杆四37控制控制阀二开关，两组支撑油缸15轴承座连接导向轴92，轴承座固定连接电机9，电机9的输出端与导向轴92涡轮蜗杆连接，电机9上固定安装有位置传感器91，位置传感器91信号连接电机9，位置传感器91信号连接控制器，导向轴92前端固定连接有圆盘93，圆盘93上固定连接有轨道7，轨道7前端固定连接有导向套固定座8，轨道7轨道连接有回转器底座，回转器底座固定连接有回转器6，回转器底座和回转器6分别管道连接两组气口31。

底盘总成4靠前侧下方设置有伸缩杆22，伸缩杆22信号连接控制器，伸缩杆22底部固定连接驱动电机23，驱动电机23侧面信号连接有位置传感器二24，位置传感器二24信号连接控制器，驱动电机23输出端固定连接旋转圆盘，旋转圆盘左侧固定连接有驱动电机二25，驱动电机二25输出端固定连接有钻夹头，钻夹头卡盘连接有钻头，旋转圆盘右侧设置有支撑杆26。

驱动总成5下方固定连接有两组管道支架10，管道支架10呈x型，两组管道支架10中间设置有独立油箱16，独立油箱16固定连接在驱动总成5下方，独立油箱16与两组管道支架10连接处设置有换向阀，操纵杆五21与换向阀丝杆连接，用来控制换向阀方向，独立油箱16管道连接有油泵，油泵信号连接控制器，两组管道支架10的每个末端均管路连接支撑油缸二18，每组支撑油缸二18均包括活塞杆19、伸展进液口A和回缩进液口B，一组管道支架10连接伸展进液口A，另一组管道支架10连接回缩进液口B，活塞杆19包括活塞头和杆体，回缩进液口B上方设置有堵块，支撑油缸二18内底部固定连接有橡胶圈20，防止内部液体渗出。

活塞杆19底部均固定连接有底板17，底板17上设有排列分布均匀的凸起，用来增加摩擦力，防止打滑，靠近位置传感器二24一侧的底板17上面固定连接有土壤酸碱度检测器27，土壤酸碱度检测器27信号连接控制器，土壤酸碱度检测器27下方设置有四组探测针，四组探测针贯穿底板17。

工作原理：

旋开气阀旋钮12和油箱旋钮14，此时气通油通，往前推两组操纵杆四36，两组操纵杆四36打开控制阀一，液压油进入液压马达，液压马达开始旋转，带动驱动轮101旋转，钻机开始行走，行走到坡面时，回正两组操纵杆四36，关闭控制阀一，将操纵杆五21往下推，换向阀堵住靠地面的一组管道支架10，在操作面板35开启油泵，独立油箱16开始往靠驱动总成5的一组管道支架10每个方向输送液压油，液压油从伸展进液口A进入支撑油缸二18，液压油推动活塞杆19向下伸出，活塞头到堵块位置时卡停，活塞杆19固定连接的底板17伸出到地面，底板17上的凸起插入地面站稳；

此时土壤酸碱度检测器27的探测针插入地面，开始检测地面pH值：

当pH>8时，土壤碱性较强，通过碱性判断出土壤较为坚硬，底板17上的凸起插入土壤，能有效的防滑；

当6≤pH≤8时，土壤呈中性，土壤松软适中，摩擦力降低易打滑，控制器给位置传感器二24信号，驱动电机23带动旋转圆盘逆时针旋转90度，使钻头和地面垂直，驱动电机二25带动钻夹头上的钻头旋转，伸缩杆22往下伸出一半，带动钻头的一半向地面打孔，伸缩杆22伸出全部后缩回，驱动电机23带动旋转圆盘逆时针旋转180度，使支撑杆26对准孔位，伸缩杆22伸出一半，带动支撑杆26一半进入孔洞内；

当pH<6时，土壤较酸性强，通过酸度判断出土壤较为松软，影响底板17上凸起的抓地力，防滑性降低，控制器给位置传感器二24信号，驱动电机23带动旋转圆盘逆时针旋转90度，使钻头和地面垂直，驱动电机二25带动钻夹头上的钻头旋转，伸缩杆22往下伸出全部，带动钻头的全部向地面打孔，伸缩杆22伸出全部后缩回，驱动电机23带动旋转圆盘逆时针旋转180度，使支撑杆26对准孔位，伸缩杆22伸出全部，带动支撑杆26的全部进入孔洞内。

支撑杆26加强了钻机与地面的固定。

在操作面板35输入需要作业的角度，控制器给到位置传感器91信号，电机9开始旋转角度，带动导向轴92旋转，带动圆盘93旋转到作业角度，无需手动调节，往前推操纵杆四37，控制阀二打开，两组支撑油缸15刚上抬高，到合适位置时回拉操纵杆四37，关闭控制阀二。

给回转器6选择合适的钻头安装，往前推动操纵杆一33和操纵杆二34，分别连接两组气口31的气阀打开，回转器6刚从管道进气后开始高速旋转，回转器底座进气后开始在轨道7上向前移动，这时排气口11开始排气，排气口11排出的气体从管道进入消音器11，噪音相对减少，改善了工作环境。

结束作业后，将操纵杆五21往上推，换向阀打开回缩进液口B，根据重力，独立油箱16内的液压油向下从回缩进液口B流入支撑油缸二18，活塞头向上推动，直到活塞杆19的粗杆体卡住支撑油缸二18的底部，底板17从地面缩回，带动土壤酸碱度检测器27离开地面，伸缩杆22缩回，带动支撑杆26离开孔洞，旋转圆盘逆时针旋转90度，使钻头与支撑杆回到初始状态。

有效提高了防滑性能和美观性。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“ 上”、“ 下”、“ 前”、“ 后”、“ 左”、“右”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种履带式气液两用机械动力头多功能钻机，包括履带总成（1）和底盘总成（4），其特征在于：所述履带总成（1）包括驱动轮（101）和壳体，所述壳体内固定安装有涨紧装置（104），所述底盘总成（4）上表面后侧固定安装有控制总成（3），所述控制总成（3）下方固定安装有油箱总成（2），所述底盘总成（4）下方固定连接有驱动总成（5），所述底盘总成（4）上轴承连接有底盘，所述底盘上法兰连接有两组支撑油缸（15），所述底盘总成（4）靠前侧下方设置有伸缩杆（22），所述驱动总成（5）下方固定连接有两组管道支架（10）；

所述伸缩杆（22）信号连接控制器，所述伸缩杆（22）底部固定连接驱动电机（23），所述驱动电机（23）侧面信号连接有位置传感器二（24），所述位置传感器二（24）信号连接控制器，所述驱动电机（23）输出端固定连接旋转圆盘，所述旋转圆盘左侧固定连接有驱动电机二（25），所述驱动电机二（25）输出端固定连接有钻夹头，所述钻夹头卡盘连接有钻头，所述旋转圆盘右侧设置有支撑杆（26）；

所述油箱总成（2）包括压缩空气部分和液压油部分，所述油箱总成（2）右侧开设有操纵杆五（21）；

所述管道支架（10）呈x型，两组所述管道支架（10）中间设置有独立油箱（16），所述独立油箱（16）固定连接在驱动总成（5）下方，所述独立油箱（16）与两组管道支架（10）连接处设置有换向阀，所述操纵杆五（21）与换向阀丝杆连接，所述独立油箱（16）管道连接有油泵，所述油泵信号连接控制器，两组所述管道支架（10）的每个末端均管路连接支撑油缸二（18），每组所述支撑油缸二（18）均包括活塞杆（19）、伸展进液口A和回缩进液口B，一组所述管道支架（10）连接伸展进液口A，另一组所述管道支架（10）连接回缩进液口B，所述活塞杆（19）包括活塞头和杆体，所述回缩进液口B上方设置有堵块，所述支撑油缸二（18）内底部固定连接有橡胶圈（20），所述活塞杆（19）底部均固定连接有底板（17），所述底板（17）上设有排列分布均匀的凸起，所述底板（17）靠近位置传感器二（24）的一侧上面固定连接有土壤酸碱度检测器（27），所述土壤酸碱度检测器（27）信号连接控制器，所述土壤酸碱度检测器（27）下方设置有四组探测针，四组所述探测针贯穿底板（17）。

2.根据权利要求1所述的一种履带式气液两用机械动力头多功能钻机，其特征在于：所述涨紧装置（104）包括涨紧支座、涨紧弹簧和顶杆，所述涨紧弹簧和顶杆固定安装在壳体内部，所述涨紧支座贯穿壳体，所述涨紧装置（104）的涨紧支座轴承连接有引导轮（102），所述壳体上方固定连接有两组支架，两组所述支架上轴承连接有两组托链轮（103），所述壳体下方轴承连接有若干支重轮（105）。

3.根据权利要求2所述的一种履带式气液两用机械动力头多功能钻机，其特征在于：所述控制总成（3）包括操作面板（35）和控制器，所述操作面板（35）与控制器信号连接，所述控制总成（3）表面左上侧开设有两组气口（31），两组所述气口（31）分别固定连接有两组气阀，两组所述气阀中间设置有阀芯，所述阀芯分别与两组气阀管路连接，两组操纵杆一（33）和操纵杆二（34）分别连接两组气口（31）的气阀，所述控制总成（3）表面左下侧开设有气阀旋钮（12）。

4.根据权利要求3所述的一种履带式气液两用机械动力头多功能钻机，其特征在于：所述控制总成（3）表面右下方开设有两组操纵杆三（36）和操纵杆四（37），所述控制总成（3）前侧上方开设有油箱旋钮（14），所述控制总成（3）前侧下方开设有排气口（13），所述排气口（13）与压缩空气部分管路连接，所述控制总成（3）前侧右边固定连接有消音器（11），所述消音器（11）与排气口（13）管路连接。

5.根据权利要求4所述的一种履带式气液两用机械动力头多功能钻机，其特征在于：所述驱动总成（5）包括两组液压马达、两组液压泵和两组控制阀一，两组所述操纵杆三（36）分别连接两组控制阀一，所述控制阀一用于控制液压油的流向、压力和流量，所述驱动轮（101）分别与两组液压马达螺栓连接。

6.根据权利要求5所述的一种履带式气液两用机械动力头多功能钻机，其特征在于：所述支撑油缸（15）可以通过伸长或缩短来改变钻机的高度，所述支撑油缸（15）管道连接有控制阀二，所述操纵杆四（37）控制控制阀二开关，两组所述支撑油缸（15）轴承座连接有导向轴（92），所述轴承座固定连接有电机（9），所述电机（9）的输出端与导向轴（92）涡轮蜗杆连接，所述电机（9）上固定安装有位置传感器（91），所述位置传感器（91）信号连接电机（9），所述位置传感器（91）信号连接控制器，所述导向轴（92）前端固定连接有圆盘（93），所述圆盘（93）上固定连接有轨道（7），所述轨道（7）前端固定连接有导向套固定座（8），所述轨道（7）轨道连接有回转器底座，所述回转器底座固定连接有回转器（6），所述回转器底座和回转器（6）分别管道连接两组气口（31）。

7.根据权利要求1所述的一种履带式气液两用机械动力头多功能钻机，其特征在于：土壤酸碱度检测器（27）检测地面pH值方法如下：

当pH>8时，土壤碱性较强，通过碱性判断出土壤较为坚硬，底板（17）上的凸起插入土壤，能有效的防滑；

当6≤pH≤8时，土壤呈中性，土壤松软适中，摩擦力降低易打滑，控制器给位置传感器二（24）信号，驱动电机（23）带动旋转圆盘逆时针旋转90度，使钻头和地面垂直，驱动电机二（25）带动钻夹头上的钻头旋转，伸缩杆（22）往下伸出一半，带动钻头的一半向地面打孔，伸缩杆（22）伸出全部后缩回，驱动电机（23）带动旋转圆盘逆时针旋转180度，使支撑杆（26）对准孔位，伸缩杆（22）伸出一半，带动支撑杆（26）一半进入孔洞内；

当pH<6时，土壤较酸性强，通过酸度判断出土壤较为松软，影响底板（17）上凸起的抓地力，防滑性降低，控制器给位置传感器二（24）信号，驱动电机（23）带动旋转圆盘逆时针旋转90度，使钻头和地面垂直，驱动电机二（25）带动钻夹头上的钻头旋转，伸缩杆（22）往下伸出全部，带动钻头的全部向地面打孔，伸缩杆（22）伸出全部后缩回，驱动电机（23）带动旋转圆盘逆时针旋转180度，使支撑杆（26）对准孔位，伸缩杆（22）伸出全部，带动支撑杆（26）的全部进入孔洞内。