CN206053859U - 一种钻机变幅机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钻机变幅机构，包括横梁、角度调节油缸、摆幅架和钻机安装件，所述的摆幅架的一端活动式安装在横梁的端部，摆幅架的另一端与角度调节油缸的活塞端活动式连接，角度调节油缸的非活塞端活动式悬设在横梁下，钻机安装件固定设置在摆幅架上；所述的横梁为可伸缩横梁，横梁包括相互套设的伸缩梁和固定梁，且在伸缩梁上沿长度方向间设滑轨；本实用新型的钻机变幅机构主要通过摆幅架、横梁与角度调节油缸的伸缩组成大承载旋转机构；大幅简化角度调整的结构，其结果使钻机高度大幅降低；伸缩的横梁可实现行程550mm的伸缩，替代履带的移动，减小井下大型钻机的移动，方便操作。

Description

一种钻机变幅机构

技术领域

本实用新型属于钻探设备领域，具体为一种钻机变幅机构。

背景技术

坑道钻机是专门用于煤矿井下巷道内勘探、瓦斯抽放、注排水钻孔的施工设备。坑道钻机为实现全方位钻孔作业，需要对钻机的钻杆位置进行角度和位置调整。目前较为成熟的结构是采用四杆的曲柄连杆机构进行角度调整，对于位置调整采用履带移动方式接近钻孔位置，然后实现多角度不同位置的钻孔作业。对于四杆的曲柄连杆机构来说，结构较为复杂，其曲柄和摇杆活动时占用空间较多；而对于靠履带移动调整打孔位置的方式来说操作难度大。

发明内容

针对现有技术中的缺陷和不足，本实用新型的目的在于提供了一种钻机变幅机构，该变幅机构通过摆幅架与角度调节油缸的伸缩组成大承载旋转机构；大幅简化角度调整的结构，其结果使钻机高度大幅降低。

为达到上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种钻机变幅机构，包括横梁、角度调节油缸、摆幅架和钻机安装件，所述的摆幅架的一端活动式安装在横梁的端部，摆幅架的另一端与角度调节油缸的活塞端活动式连接，角度调节油缸的非活塞端活动式悬设在横梁下，钻机安装件固定设置在摆幅架上；所述的横梁为可伸缩横梁，横梁包括相互套设的伸缩梁和固定梁，且在伸缩梁上沿长度方向间设滑轨。

具体的，通过角度调节油缸的伸缩运动带动摆幅架上的钻机安装件在0～105°范围内转动。

更具体的，所述的摆幅架的一端通过第二铰接轴安装在横梁的端部，摆幅架的另一端通过第一铰接轴与角度调节油缸的活塞端连接，第一铰接轴与第二铰接轴的连线与角度调节油缸的轴线之间的夹角α为31～136°。

还有，所述的摆幅架的一端通过第二铰接轴安装在伸缩梁的端部，角度调节油缸的非活塞端与设置在伸缩梁下的靠近摆幅架的支撑座通过摆动轴活动连接。

另外，所述的摆动架的最小摆动力臂h₁为150mm。

最好，所述的第二铰接轴与摆动轴之间的投影距离是第一铰接轴与第二铰接轴之间的投影距离的2～2.5倍。

优选的，所述的第一铰接轴与第二铰接轴之间的投影距离L₃为271mm，第二铰接轴与摆动轴之间的投影距离L₂为562mm，第二铰接轴与摆动轴之间的垂直投影距离h₂为256mm，所述的角度调节油缸的行程g₂为0～472mm。

具体的，所述的伸缩梁与固定梁通过埋设的伸缩油缸实现伸缩运动，伸缩油缸的活塞端与固定梁的端部固定连接，伸缩油缸的非活塞端与伸缩梁固定连接。

优选的，所述的伸缩油缸的行程g₁为0～550mm。

具体的，所述的钻机安装件为圆盘状的法兰盘。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型的钻机变幅机构主要通过摆幅架、横梁与角度调节油缸的伸缩组成大承载旋转机构；大幅简化角度调整的结构，其结果使钻机高度大幅降低；伸缩的横梁可实现行程550mm的伸缩，替代履带的移动，减小井下大型钻机的移动，方便操作；

(2)的通过角度调节油缸的伸缩实现摆幅架能在0～105°内旋转，并实现任意角度最小支撑力臂不小于150mm，可以支撑更大的翻转力矩；第一铰接轴、第二铰接轴和摆动轴形成任意三角形的稳定结构，提高结构的刚度和稳定性；

(3)煤矿井下粉尘大，本实用新型的伸缩梁上沿长度方向采用加强板间隔布置成的滑轨，可避免粉尘堆积对滑轨造成的阻塞，粉尘可沿滑轨之间的间隙随电机的工作过程滑出，具有自清洁功能；

(4)本实用新型的伸缩梁采用180*180*8的方钢做主体，伸缩油缸直接布置在方钢内部，采用活塞杆端部设置进/出油口，可布置最大外径的油缸；角度调节油缸的铰支点设计在油缸前端计算的合理位置，油缸在绕支点旋转时，在大摆幅角度时尾部与横梁不干涉，活塞杆与伸缩梁不干涉，达到最佳的使用效果。

附图说明

图1为本实用新型的钻机变幅机构的立体图；

图2为图1的正视图；

图3为图1的剖视图；

图4为图3的最大转角剖视图；

图5为横梁伸缩件的结构示意图；

图中各标号表示为：1-横梁、11-伸缩梁、110-伸缩油缸第一油路连接口、111-滑轨、112-伸缩油缸安装轴、113-支撑座、114-摆动轴、115-伸缩油缸第二油路连接口、116-摆幅架安装口、117-加强板、12-固定梁、120-固定梁连接件、13-伸缩油缸、2-角度调节油缸、21-角度调节油缸第一油路连接口、22-角度调节油缸第二油路连接口、3-摆幅架、31-第一铰接轴、32-第二铰接轴、4-钻机安装件；

以下结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型做具体说明。

具体实施方式

结合图1-5，本实用新型的钻机变幅机构包括横梁1、角度调节油缸2、摆幅架3和钻机安装件4，摆幅架3的一端活动式安装在横梁1的端部，摆幅架3的另一端与角度调节油缸2的活塞端活动式连接，角度调节油缸2的非活塞端活动式悬设在横梁1下，钻机安装件4固定设置在摆幅架3上；横梁1为可伸缩横梁，横梁1包括相互套设的伸缩梁11和固定梁12，且在伸缩梁11上沿长度方向间设滑轨111。伸缩梁11还可以为光滑的梁体结构，例如方形钢筒结构,光滑的梁体结构是相对于设置轨道的梁体结构而言的，即光滑的梁体结构即为其上未设置轨道的方形钢梁；或者横梁1为非伸缩梁，即为光滑的梁体结构，例如方形钢筒结构,此处的非伸缩梁是相对于伸缩梁在长度上能进行调整的角度进行的定义，也就是说横梁即为一个光滑的方形钢筒结构，在长度方向不能进行变化；使用过程中可根据是否需要在长度方向进行钻机的位置调整来选择横梁1的具体结构。本实用新型的钻机变幅机构主要通过摆幅架3、横梁1与角度调节油缸2的伸缩组成大承载旋转机构；大幅简化角度调整的结构，其结果使钻机高度大幅降低；伸缩的横梁1可实现行程的伸缩，替代履带的移动，减小井下大型钻机的移动，方便操作；煤矿井下粉尘大，本实用新型的伸缩梁11上沿长度方向采用加强板间隔布置成的滑轨111，可避免粉尘堆积对横梁1的伸缩运动造成的阻塞，粉尘可沿滑轨111之间的间隙随电机的工作过程滑出，具有自清洁功能；

通过角度调节油缸2的伸缩运动带动摆幅架3上的钻机安装件在0～105°范围内转动，进而带动安装在钻机安装件4上的钻机在0～105°范围内转动，大大增加了钻机的可调节角度。

一种实现角度调节油缸2的伸缩运动带动摆幅架3上的钻机安装件4在0～105°范围内转动的方案包括：摆幅架3的一端通过第二铰接轴32安装在横梁1的端部，摆幅架3的另一端通过第一铰接轴31与角度调节油缸2的活塞端连接，第一铰接轴31与第二铰接轴32的连线与角度调节油缸2的轴线之间的夹角α为31～136°。

另一种实现角度调节油缸2的伸缩运动带动摆幅架3上的钻机安装件4在0～105°范围内转动的方案包括：摆幅架3的一端通过第二铰接轴32安装在伸缩梁11的端部，角度调节油缸2的非活塞端与设置在伸缩梁11下的靠近摆幅架3的支撑座113通过摆动轴114活动连接；摆幅架3的最小摆动力臂h₁为150mm，第二铰接轴32与摆动轴114之间的投影距离是第一铰接轴31与第二铰接轴32之间的投影距离的2～2.5倍；

一种优选的实现角度调节油缸2的伸缩运动带动摆幅架3上的钻机安装件4在0～105°范围内转动的方案包括：第一铰接轴31与第二铰接轴32之间的投影距离L₃为271mm，第二铰接轴32与摆动轴31之间的投影距离L₂为562mm，第二铰接轴32与摆动轴31之间的垂直投影距离h₂为256mm，角度调节油缸2的行程g₂为0～472mm，这四者之间的长度关系保证了0～105°范围内的转动；相应的其他部件的尺寸包括：本实用新型的钻机变幅机构的最小长度L₁为2048mm。

本实用新型的角度调节油缸2在在油缸缸体的两端分别设置角度调节油缸第一油路接口21和角度调节油缸第二油路接口22，用于对油缸的伸缩运动提供液压油；

伸缩梁11与固定梁12通过埋设的伸缩油缸13实现伸缩运动，伸缩油缸13的活塞端与固定梁12的端部固定连接，伸缩油缸13的非活塞端与伸缩梁11固定连接；伸缩油缸13的行程g₁为0～550mm，替代履带的移动。见图5，本实用新型的伸缩梁11的具体结构为一个空腔的方形钢的梁体，在伸缩梁11的一端的端头上包设加强板117，穿过加强板117和伸缩梁11端部设置摆幅架安装口116，靠近摆幅架安装口116在伸缩梁11上穿设伸缩油缸安装轴112，之后在伸缩梁11的下方悬设支撑座113，再之后在伸缩梁11上沿长度方向设置多个滑轨111。固定梁12的远离伸缩梁的端部设置固定梁连接件120，用于将本钻机变幅机构安装在钻机上。

本实用新型的伸缩油缸13由于埋设在伸缩梁11的梁腔内，因此如果采用传统的供油油路设计，可能会对横梁1的伸缩运动产生影响，因此，在伸缩油缸13的活塞端设置伸缩油缸第二油路连接口115，在伸缩油缸13的缸筒上设置伸缩油缸第一油路连接口110，可减少对伸缩梁11与固定梁12之间伸缩运动的阻碍；

钻机安装件4为圆盘状的法兰盘，法兰盘上可设置回转机构，然后在回转机构上安装钻机，可增加钻机在水平面的转动，提高钻机位置调节的灵活性；或者直接在钻机安装件上安装钻机，实现对钻机位置的调节。使用时可根据需要进行选择安装。

Claims (10)

1.一种钻机变幅机构，其特征在于，包括横梁(1)、角度调节油缸(2)、摆幅架(3)和钻机安装件(4)，所述的摆幅架(3)的一端活动式安装在横梁(1)的端部，摆幅架(3)的另一端与角度调节油缸(2)的活塞端活动式连接，角度调节油缸(2)的非活塞端活动式悬设在横梁(1)下，钻机安装件(4)固定设置在摆幅架(3)上；

所述的横梁(1)为可伸缩横梁，横梁(1)包括相互套设的伸缩梁(11)和固定梁(12)，且在伸缩梁(11)上沿长度方向间设滑轨(111)。

2.如权利要求1所述的钻机变幅机构，其特征在于，通过角度调节油缸(2)的伸缩运动带动摆幅架(3)上的钻机安装件(4)在0～105°范围内转动。

3.如权利要求1或2所述的钻机变幅机构，其特征在于，所述的摆幅架(3)的一端通过第二铰接轴(32)安装在横梁(1)的端部，摆幅架(3)的另一端通过第一铰接轴(31)与角度调节油缸(2)的活塞端连接，第一铰接轴(31)与第二铰接轴(32)的连线与角度调节油缸(2)的轴线之间的夹角α为31～136°。

4.如权利要求3所述的钻机变幅机构，其特征在于，所述的摆幅架(3)的一端通过第二铰接轴(32)安装在伸缩梁(11)的端部，角度调节油缸(2)的非活塞端与设置在伸缩梁(11)下的靠近摆幅架(3)的支撑座(113)通过摆动轴(114)活动连接。

5.如权利要求3所述的钻机变幅机构，其特征在于，所述的摆幅架(3)的最小摆动力臂h₁为150mm。

6.如权利要求3所述的钻机变幅机构，其特征在于，所述的第二铰接轴(32)与摆动轴(114)之间的投影距离是第一铰接轴(31)与第二铰接轴(32)之间的投影距离的2～2.5倍。

7.如权利要求4所述的钻机变幅机构，其特征在于，所述的第一铰接轴(31)与第二铰接轴(32)之间的水平投影距离L₃为271mm，第二铰接轴(32)与摆动轴(114)之间的水平投影距离L₂为562mm，第二铰接轴(32)与摆动轴(114)之间的垂直投影距离h₂为256mm，所述的角度调节油缸(2)的行程g₂为0～472mm。

8.如权利要求1或2所述的钻机变幅机构，其特征在于，所述的伸缩梁(11)与固定梁(12)通过埋设的伸缩油缸(13)实现伸缩运动，伸缩油缸(13)的活塞端与固定梁(12)的端部固定连接，伸缩油缸(13)的非活塞端与伸缩梁(11)固定连接。

9.如权利要求8所述的钻机变幅机构，其特征在于，所述的伸缩油缸(13)的行程g₁为0～550mm。

10.如权利要求1或2所述的钻机变幅机构，其特征在于，所述的钻机安装件(4)为圆盘状的法兰盘。