CN207436912U - 一种履带式塔机一体工程钻机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种履带式塔机一体工程钻机，包括履带式行走机构、驱动装置和工程钻机，驱动装置一端与履带式行走机构铰接，驱动装置另一端与工程钻机固定连接，工程钻机上穿设有支撑底座；工程钻机包括钻杆、钻头、紧固件，钻杆通过紧固件与钻头可拆卸连接；支撑底座上设置有限位槽，钻杆上设置有与限位槽配合连接的凸棱；通过本实用新型，具有结构设计合理、方便实用、安装和拆卸钻头方便的优点。

Description

一种履带式塔机一体工程钻机

技术领域

本实用新型涉及钻机机械技术领域，特别涉及一种履带式塔机一体工程钻机。

背景技术

通常来说，钻机是在地质勘探中，带动钻具向地下钻进，获取实物地质资料的机械设备又称钻探机。

主要作用是带动钻具破碎孔底岩石，下入或提出在孔内的钻具，可用于钻取岩心、矿心、岩屑、气态样以及液态样等，以探明地下地质和矿产资源等情况。

由于岩土钻掘工程的目的与施工对象各异，因而钻机种类较多。

钻机可按用途分类，如岩心钻机、石油钻机、水文地质调查与水井钻机、工程地质勘查钻机、坑道钻机及工程施工钻机等。

申请号 CN201621420562.2，授权公告日为2017年07月28日的中国专利公开了一种履带式塔机一体工程钻机，包括安装有履带行走机构的底盘，底盘的上表面固定连接塔座，塔座位于底盘的一端，且相对于底盘倾斜第一预设角度；龙门式塔钻与塔座可转动连接；起塔油缸的一端铰接于底盘的上表面，起塔油缸的另一端铰接于龙门式塔钻；起塔油缸相对于底盘倾斜第二预设角度，第一预设角度大于第二预设角度；底盘的上表面还设置有用以控制履带行走机构行走以及控制起塔油缸伸缩的控制主机；当履带式塔机一体工程钻机在行走状态时，龙门式塔钻与底盘平行；当履带式塔机一体工程钻机在钻井作业状态时，龙门式塔钻与底盘垂直；上述履带式塔机一体工程钻机，结构紧凑，重量轻，适用于大口径基础桩孔的施工钻进。

现有技术的不足之处在于，对比文件的工程钻机一般都是固定在工程钻杆上的，这样在钻孔时具有一定的局限性，有时需要钻的孔大小不一，需要的钻头大小不一，更换钻头不方便，目前的技术还不能解决这一问题，另外目前工程钻机的钻头都是和钻机固定连接，操作人员维修和保养钻头时拆卸很不方便。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种履带式塔机一体工程钻机，其解决了维修和保养钻头时，拆卸不方便的问题，具有结构设计合理、方便实用、安装和拆卸钻头方便，同时方便操作人员更换钻头的优点。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种履带式塔机一体工程钻机，包括履带式行走机构、驱动装置和工程钻机，驱动装置一端与履带式行走机构铰接，驱动装置另一端与工程钻机固定连接，工程钻机上穿设有支撑底座；

工程钻机包括钻杆、钻头、紧固件，钻杆通过紧固件与钻头可拆卸连接；

支撑底座上设置有限位槽，钻杆上设置有与限位槽配合连接的凸棱。

采用上述技术方案，本实用新型将履带式行走机构、塔机和工程钻机通过驱动装置连接在一起，由于塔机和工程钻机比较重，因此将塔机和工程钻机安装在履带式行走机构上，方便工程钻机在工作过程中行走，方便施工人员钻孔。

驱动装置包括气缸，操作人员启动整个机器，打开驱动装置上的按钮启动气缸，气缸带动钻杆运动，钻杆通过限位槽和凸棱的配合,使得钻杆沿着支撑底座在竖直方向上下移动，进而实现旋挖泥土，进行地下挖孔。

在钻孔前首先将支撑底座放下，固定在地面上，再启动工程钻机进行钻孔，有了支撑底座使得工程钻机在钻孔时更加平稳。

钻杆通过紧固件固定钻头，紧固件设计成可拆卸，方便操作人员安装，钻头在高强度的工作中很容易磨损，需要进行更换时，可以通过紧固件快速方便的将钻头取下进行更换。

另一方面在钻头需要进行保养和维修时，操作人员不用在整个机器上进行维修钻头，可以将钻头通过紧固件快速方便的将钻头取下来进行维修，结构设计简单，方便实用。

进一步优选为：紧固件包括滑套、滚珠和驱动滑套伸缩的拉伸部件；

钻杆与钻头连接的一端预设有一段空腔，钻杆壁内设置有若干滚珠，滚珠可以相对垂直钻杆径向方向滑动；

滑套连接在钻杆外壁上，滚珠与滑套内壁抵接；

拉伸部件固定在钻杆外壁上，拉伸部件与滑套连接；

钻头上设置有连接头，连接头外壁上设置有环形槽，环形槽与滚珠配合连接；

环形槽上设置有若干半圆球槽，半圆球槽与滚珠相匹配。

采用上述技术方案，操作人员安装钻头时，首先启动拉伸部件，拉伸部件拉动滑套，滑套沿着钻杆外壁向上滑动，使得滚珠露出，操作人员再将连接头套入到钻杆空腔内，连接头外壁推动滚珠，滚珠相对钻杆滑动，当滚珠滑到与环形槽对准时，滚珠滑入到环形槽内，再调整钻头，使得滚珠卡入到环形槽上的半圆球槽，此时，将拉伸部件启动，拉伸部件带动滑套向下运动，使得滑套与滚珠抵紧，将滚珠卡接在环形槽内，同时对滚珠进行一个周向限位，使得滚珠在环形槽内不能滑动，进而实现钻头卡接在钻杆上。

当操作人员需要将钻头从钻杆上取下时，再次启动拉伸部件，拉伸部件带动滑套沿着钻杆向上滑动，使得滑套与滚珠脱离，操作人员将连接头从滚珠上滑下，进而将钻头取下。

进一步优选为：空腔内设置有凸缘，凸缘设置在滚珠两侧，连接头上设置有与凸缘相配合的凹槽。

采用上述技术方案，当滚珠卡接在环形槽内，通过半圆球槽进行周向限定，但是，钻杆高速旋转很有可能将滚珠与半圆球槽旋出，因此，在设置凸缘和凹槽，凸缘与凹槽进行配合，进一步对滚珠进行周向限位，使得钻头在钻杆上卡的更加稳固。

进一步优选为：拉伸部件包括对称的两个气缸，气缸上设置有连接杆，气缸包括有活塞杆，连接杆一端连接在活塞杆上，连接杆连接在滑套上。

采用上述技术方案，拉伸部件采用一种简单的机械构件，当操作人员需要拉伸滑套时，首先启动气缸，气缸带动活塞杆，活塞杆带动连接杆，连接杆带动滑套上下滑动。

同时，气缸可以将滑套固定在钻杆上，进而方便调控滑套。

进一步优选为：钻头尖部设置有若干个小刀头。

采用上述技术方案，增加小刀头增大钻头向下钻的力度，提高钻头的旋挖效率。

进一步优选为：钻头包括旋转杆和螺旋状叶片，旋转杆与连接头连接，螺旋状叶片固定在旋转杆上。

采用上述技术方案，当钻机启动时，钻机带动钻杆旋转，钻杆带动钻头旋转，钻头带动旋转杆转动，旋转杆带动螺旋状叶片转动，通过钻头将泥土钻到螺旋状叶片上，通过钻杆给钻头加压，使得钻头边向下旋转，边将泥土挤压到螺旋状叶片上，然后将钻头取出，通过履带行走机构将钻头移开钻孔，再启动钻机将螺旋状叶片上的土通过旋转杆旋转将土旋卸下来。

进一步优选为：螺旋状叶片宽度大于旋转杆的直径。

采用上述技术方案，由于螺旋状叶片一方面可以增大旋转杆的旋挖力度，另一方面可以将旋挖的土收集起来，再将钻头取出时，将旋挖下来的土清理出钻孔，因此，将螺旋状叶片的宽度设计成大于旋转杆的直径，增大收集泥土的收集面积，更容易将土收集到螺旋状叶片上。

进一步优选为：螺旋状叶片最底部设置有若干螺旋刀具。

采用上述技术方案，由于钻机所要钻的地面有很多种，可能会遇到沙石地面，一般钻头旋转挖孔困难，旋挖速度慢，导致影响施工进度，因此，在螺旋状叶片最底部设置若干螺旋刀具，增大钻头的旋挖力度，缩短旋挖时间。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

通过本实用新型，具有结构设计合理、方便实用、安装和拆卸钻头方便的优点。

附图说明

图1是本实施例整个设备的立体机构示意图，示意出了整个设备的工作状态；

图2是本实施例紧固件的立体结构示意图，示意出了紧固件的结构组成；

图3是本实施例中滑套拉上去的立体结构示意图，示意出了滚珠在钻杆内的工作状态；

图4是本实施例钻杆和钻头卡接时，滑套拉上去的立体示意图，示意出了钻杆和钻头卡接时，滚珠的工作状态。

图中，1、履带式行走机构；2、驱动装置；3、工程钻机；4、支撑底座；401、限位槽；5、钻杆；501、凸棱；502、凸缘；6、钻头；601、连接头；602、环形槽；603、半圆球槽；604、旋转杆；605、螺旋状叶片；606、螺旋刀具；607、空腔；608、凹槽；7、滑套；8、滚珠；9、拉伸部件、10、气缸；11、活塞杆；12、连接杆；13、手把；14、小刀头。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的保护范围内都受到专利法的保护。

如图1所示，一种履带式塔机一体工程钻机，包括履带式行走机构1、驱动装置2和工程钻机3，驱动装置2一端与履带式行走机构1铰接，驱动装置2另一端与工程钻机3固定连接，工程钻机3上穿设有支撑底座4。

工程钻机3包括钻杆5、钻头6、紧固件，钻杆5通过紧固件与钻头6可拆卸连接。

支撑底座4上设置有限位槽401，钻杆5上设置有与限位槽401配合连接的凸棱501。

在使用过程中，本实用新型将履带式行走机构1、塔机和工程钻机3通过驱动装置2连接在一起，由于塔机和工程钻机3比较重，因此将塔机和工程钻机3安装在履带式行走机构1上，方便工程钻机3在工作过程中行走，方便施工人员钻孔。

驱动装置2包括气缸10，操作人员启动整个机器，打开驱动装置2上的按钮启动气缸10，气缸10带动钻杆5运动，钻杆5通过限位槽401和凸棱501的配合,使得钻杆5沿着支撑底座4在竖直方向上下移动，进而实现旋挖泥土，进行地下挖孔。

在钻孔前首先将支撑底座4放下，固定在地面上，再启动工程钻机3进行钻孔，有了支撑底座4使得工程钻机3在钻孔时更加平稳。

钻杆5通过紧固件固定钻头6，紧固件设计成可拆卸，方便操作人员安装，钻头6在高强度的工作中很容易磨损，需要进行更换时，可以通过紧固件快速方便的将钻头6取下进行更换。

另一方面在钻头6需要进行保养和维修时，操作人员不用在整个机器上进行维修钻头6，可以将钻头6通过紧固件快速方便的将钻头6取下来进行维修，结构设计简单，方便实用。

如图2所示，紧固件包括滑套7、滚珠8和驱动滑套伸缩的拉伸部件9；

钻杆5与钻头6连接的一端预设有一段空腔607，钻杆5壁内设置有若干滚珠8，滚珠8可以相对垂直钻杆5径向方向滑动。

滑套7连接在钻杆5外壁上，滚珠8与滑套7内壁抵接。

拉伸部件9固定在钻杆5外壁上，拉伸部件9与滑套7连接。

钻头6上设置有连接头601，连接头601外壁上设置有环形槽602，环形槽602与滚珠8配合连接。

环形槽602上设置有若干半圆球槽603，半圆球槽603与滚珠8相匹配。

在使用过程中，操作人员安装钻头6时，首先启动拉伸部件9，拉伸部件9拉动滑套，滑套7沿着钻杆5外壁向上滑动，使得滚珠8露出，操作人员再将连接头套入到钻杆5空腔607内，连接头601外壁推动滚珠8，滚珠8相对钻杆5滑动，当滚珠8滑到与环形槽602对准时，滚珠8滑入到环形槽602内，再调整钻头6，使得滚珠8卡入到环形槽602上的半圆球槽603，此时，将拉伸部件9启动，拉伸部件9带动滑套7向下运动，使得滑套7与滚珠8抵紧，将滚珠8卡接在环形槽602内，同时对滚珠8进行一个周向限位，使得滚珠8在环形槽602内不能滑动，进而实现钻头6卡接在钻杆5上。

当操作人员需要将钻头6从钻杆5上取下时，再次启动拉伸部件9，拉伸部件9带动滑套7沿着钻杆5向上滑动，使得滑套7与滚珠8脱离，操作人员将连接头601从滚珠8上滑下，进而将钻头6取下。

如图2所示，空腔607内设置有凸缘502，凸缘502设置在滚珠8径向两侧，连接头601上设置有与凸缘502相配合的凹槽608。

在使用过程中，当滚珠8卡接在环形槽602内，通过半圆球槽603进行周向限定，但是，钻杆5高速旋转很有可能将滚珠8与半圆球槽603旋出，因此，在设置凸缘502和凹槽608，凸缘502与凹槽608进行配合，进一步对滚珠8进行周向限位，使得钻头6在钻杆5上卡的更加稳固。

如图2所示，拉伸部件9包括对称的两个气缸10，气缸10上设置有连接杆，气缸10包括有活塞杆11，连接杆12一端连接在活塞杆11上，连接杆12另一端连接在滑套7上。

在使用过程中，当操作人员需要拉伸滑套7时，首先启动气缸10，气缸10带动活塞杆11，活塞杆11带动连接杆12，连接杆12带动滑套7上下滑动。

同时，气缸10可以将滑套7固定在钻杆5上，进而方便调控滑套7。

如图1所示钻头6尖部设置有若干个小刀头14。

在使用过程中，增加小刀头14增大钻头6向下钻的力度，提高钻头6的旋挖效率。

如图1所示，钻头6包括旋转杆604和螺旋状叶片605，旋转杆604与连接头601连接，螺旋状叶片605固定在旋转杆604上。

在使用过程中，当钻机启动时，钻机带动钻杆5旋转，钻杆5带动钻头6旋转，钻头6带动旋转杆604转动，旋转杆604带动螺旋状叶片605转动，通过钻头6将泥土钻到螺旋状叶片605上，通过钻杆5给钻头6加压，使得钻头6边向下旋转，边将泥土挤压到螺旋状叶片605上，然后将钻头6取出，通过履带行走机构将钻头6移开钻孔，再启动钻机将螺旋状叶片605上的土通过旋转杆604旋转将土旋卸下来。

如图1所示，旋转杆604上对称设置两个手把13。

在使用过程中，操作人员需要拆卸和安装钻头6时，由于钻头6本身比较重，拿取时很不方便，因此在旋转杆604上对称位置设置手把13，方便操作人员拿取钻头6，将钻头6安装或者拆卸到钻杆5上。

如图1所示，螺旋状叶片605宽度大于旋转杆604的直径。

在使用过程中，由于螺旋状叶片605一方面可以增大旋转杆604的旋挖力度，另一方面可以将旋挖的土收集起来，再将钻头6取出时，将旋挖下来的土清理出钻孔，因此，将螺旋状叶片605的宽度设计成大于旋转杆604的直径，增大收集泥土的收集面积，更容易将土收集到螺旋状叶片605上。

如图2所示，螺旋状叶片605最底部设置有若干螺旋刀具606。

在使用过程中，由于钻机所要钻的地面有很多种，可能会遇到沙石地面，一般钻头6旋转挖孔困难，旋挖速度慢，导致影响施工进度，因此，在螺旋状叶片605最底部设置若干螺旋刀具606，增大钻头6的旋挖力度，缩短旋挖时间。

如图3和图4所示，操作人员首先启动气缸9将滑套7拉起，滚珠8可以像钻杆5内移动也可以沿着钻杆5外移动，当连接头601插入钻杆空腔607内时，凸缘502与凹槽608对准插入，防止滚珠8在周向滑动，连接头601插入到空腔607抵接住滚珠8，将滚珠8挤出钻杆5外，滚珠8沿着连接头601滚动，落入到环形槽602内的半圆球槽603，再启动气缸10，将滑套7滑下，滑套7内壁将滚8珠抵紧，使得滚珠8卡在环形槽6002内的半圆球槽602上，通过半圆球槽603和凸缘502的配合，将滚珠8周向限定，防止钻杆5带动钻头6旋转时，钻头6脱落。

通过本实用新型，具有结构设计合理、方便实用、安装和拆卸钻头6方便的优点。

Claims (8)

1.一种履带式塔机一体工程钻机，其特征在于：它包括履带式行走机构(1)、驱动装置(2)和工程钻机(3)，所述驱动装置(2)一端与履带式行走机构(1)铰接，所述驱动装置(2)另一端与工程钻机(3)固定连接，所述工程钻机(3)上穿设有支撑底座(4)；

所述工程钻机(3)包括钻杆(5)、钻头(6)、紧固件，所述钻杆(5)通过紧固件与钻头(6)可拆卸连接；

所述支撑底座(4)上设置有限位槽(401)，所述钻杆(5)上设置有与限位槽(401)配合连接的凸棱(501)。

2.根据权利要求1所述的一种履带式塔机一体工程钻机，其特征在于：所述紧固件包括滑套(7)、滚珠(8)和驱动滑套(7)伸缩的拉伸部件(9)；

所述钻杆(5)与钻头(6)连接的一端预设有一段空腔(607)，所述钻杆(5)壁内设置有若干滚珠(8)，所述滚珠(8)可以相对垂直钻杆(5)径向滑动；

所述滑套(7)连接在钻杆(5)外壁上，所述滚珠(8)与滑套(7)内壁抵接；

所述拉伸部件(9)固定在钻杆(5)外壁上，所述拉伸部件(9)与滑套(7)连接；

所述钻头(6)上设置有连接头(601)，所述连接头(601)外壁上设置有环形槽(602)，所述环形槽(602)与滚珠(8)配合连接；

所述环形槽(602)上设置有若干半圆球槽(603)，所述半圆球槽(603)与滚珠(8)相匹配。

3.根据权利要求2所述的一种履带式塔机一体工程钻机，其特征在于：所述拉伸部件(9)包括对称的两个气缸(10)，所述气缸(10)固定在钻杆(5)上，所述气缸(10)上设置有连接杆(12)，所述气缸(10)包括有活塞杆(11)，所述连接杆(12)一端连接在活塞杆(11)上，所述连接杆(12)另一端连接在滑套(7)上。

4.根据权利要求3所述的一种履带式塔机一体工程钻机，其特征在于：所述空腔(607)内设置有凸缘(502)，所述凸缘(502)设置在滚珠(8)两侧，所述连接头(601)上设置有与凸缘(502)相配合的凹槽(608)。

5.根据权利要求4所述的一种履带式塔机一体工程钻机，其特征在于：所述钻头(6)尖部设置有若干个小刀头(14)。

6.根据权利要求5所述的一种履带式塔机一体工程钻机，其特征在于：所述钻头(6)包括旋转杆(604)和螺旋状叶片(605)，所述旋转杆(604)与连接头(601)连接，所述螺旋状叶片(605)固定在旋转杆(604)上。

7.根据权利要求6所述的一种履带式塔机一体工程钻机，其特征在于：所述螺旋状叶片(605)宽度大于旋转杆(604)的直径。

8.根据权利要求7所述的一种履带式塔机一体工程钻机，其特征在于：所述螺旋状叶片(605)最底部设置有若干螺旋刀具(606)。