CN207728316U - 钻具位置调节装置及钻机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及隧道钻机领域，公开了一种钻具位置调节装置及钻机，该钻具位置调节装置设置在钻机上，用于调节所述钻机上钻具的位置，其包括旋转驱动机构和升降驱动机构，所述旋转驱动机构用于使所述钻具安装在所述旋转驱动机构上，驱动所述钻具在所述旋转驱动机构的旋转平面内转动，所述升降驱动机构与所述旋转驱动机构连接，用于驱动所述旋转驱动机构及所述钻具升降。该钻具位置调节装置及钻机解决了隧道钻进过程中钻具需要随时调整的技术问题，达到了变位灵活，调节方便的技术效果。

Description

钻具位置调节装置及钻机

技术领域

本实用新型涉及工程机械技术领域，具体涉及一种隧道钻机，尤其是涉及钻机用钻具的位置调节机构。

背景技术

近年来，随着我国高速公路、高速铁路和城市地铁等基础设施建设的快速发展，需要挖掘隧道的工程越来越多，相应的隧道挖掘机械得到越来越广泛的应用。

目前的工程隧道多采用盾构机等挖掘机械进行挖掘或使用爆破法进行爆破。

而现有的挖掘机械中，都是将钻头或钻具直接设置在掘进机上对准待掘进区域进行钻挖，钻头或钻具钻挖时的位置不可调节，或需要通过直接移动挖掘机的方式进行调节，该类挖掘机对钻挖时钻头的位置要求较低，相应的并没有对钻头或钻具在开始钻挖和钻挖过程中的位置进行调节的相应装置，当施工过程中需要对钻头或钻具的位置进行精准定位时，就无法满足施工要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种钻具位置调节装置和一种钻机，以解决现有技术中存在的在施工过程中无法对钻具位置进行灵活调节的技术问题。

本实用新型是通过下述技术方案来实现的：

本实用新型提供一种钻具位置调节装置，该钻具位置调节装置设置在钻机上，用于调节所述钻机上钻具的位置，其包括旋转驱动机构和升降驱动机构；

其中，所述钻具安装在所述旋转驱动机构上，所述旋转驱动机构用于驱动所述钻具在所述旋转驱动机构的旋转平面内转动；

所述升降驱动机构与所述旋转驱动机构连接，用于驱动所述旋转驱动机构及所述钻具升降。

上述技术方案的进一步改进是，所述旋转驱动机构包括旋转驱动装置，所述旋转驱动装置为液压缸或旋转电机。

上述技术方案的进一步改进是，所述旋转驱动机构包括转盘，所述转盘设置在所述钻具与所述升降驱动机构之间，所述转盘在动力源的驱动下带动所述钻具转动。

上述技术方案的进一步改进是，所述升降驱动机构包括外杆、内杆和升降驱动装置，所述内杆插入所述外杆并沿所述外杆直线运动，所述升降驱动装置一端与所述外杆连接，另一端与所述内杆连接，带动所述内杆沿着所述外杆直线运动。

上述技术方案的进一步改进是，所述外杆的内侧为方形结构，所述内杆的外侧为与所述外杆内侧相匹配的方形结构。

上述技术方案的进一步改进是，还包括旋转底座，所述旋转底座设置在所述旋转驱动机构与所述升降驱动机构之间，用于放置所述旋转驱动机构，所述旋转底座与所述内杆固定连接。

上述技术方案的进一步改进是，所述升降驱动装置包括两个伸缩件，两个所述伸缩件分别设置在所述外杆相对的两侧。

上述技术方案的进一步改进是，所述伸缩件为液压缸。

上述技术方案的进一步改进是，所述液压缸的缸体与所述外杆铰接，所述液压缸的活塞杆与所述内杆铰接。

本实用新型还提供一种钻机，其包括钻具和车体，所述车体的前端设置有根据上述技术方案任一种所述的钻具位置调节装置，所述钻具设置在所述钻具位置调节装置上。

本实用新型具有如下技术效果：

本实用新型提供的钻具位置调节装置，其包括用于调节钻具在旋转平面内角度的旋转驱动机构和用于调节钻具在竖直方向高度的升降驱动机构，当需要在隧道截面上钻挖多个环形凹槽时，就需要在钻具钻挖一个孔后将钻具定位到另一个位置进行下一个孔的钻挖，本实用新型中的升降驱动机构可以在竖直方向上对钻具进行调节，将其定位到需要的高度，继而旋转驱动机构可以在旋转平面内对钻具进行微调，使钻具的钻头对准需要开挖的区域，可以达到变位灵活，调节方便，实现钻挖多个环形凹槽或环形孔的技术效果。此外本实用新型提供的钻机，具有结构简单，钻进效率高，能够实现钻挖隧道的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的钻具位置调节装置的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的钻具位置调节装置的主视图；

图3为本实用新型实施例提供的钻具位置调节装置的侧视图；

图4为本实用新型实施例提供的钻机的整体结构示意图。

附图标记：

1－钻具；2－旋转驱动机构；3－升降驱动机构；4－转盘；5－旋转驱动装置；6－外杆；7－内杆；8－伸缩件；9－旋转底座；10－车体；11－钻筒；12－钻头。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合附图1－4对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

本实用新型的设计者通过长期的探索和尝试，改革创新，设计了一种钻具，其设置在钻机上，用于钻挖环形凹槽，当对隧道进行挖掘时，钻具不需要再在待钻进区域上钻挖深孔，只需要钻挖一定深度的环形凹槽即可，使环形凹槽中间的钻芯的圆周临空，方便后续对钻芯进行撑裂破碎。相应的，设计者也设计了一种与该钻具配套使用的钻具位置调节装置，专门用于调节上述钻具在使用过程中的位置。

实施例

请参阅附图1，本实施例提供一种钻具位置调节装置，该钻具位置调节装置设置在钻机上，用于调节所述钻机上钻具1的位置，其包括旋转驱动机构2和升降驱动机构3；

其中，所述钻具1安装在所述旋转驱动机构2上，所述旋转驱动机构2用于驱动所述钻具1在所述旋转驱动机构2的旋转平面内转动；

所述升降驱动机构3与所述旋转驱动机构2连接，用于驱动所述旋转驱动机构2及所述钻具1升降。

本实施例提供的钻具位置调节装置，其包括用于调节钻具在旋转平面内角度的旋转驱动机构和用于调节钻具在竖直方向高度的升降驱动机构，当需要在隧道截面上钻挖多个环形凹槽时，就需要在钻具钻挖一个孔后将钻具定位到另一个位置进行下一个孔的钻挖，本实施例中的升降驱动机构可以在竖直方向上对钻具进行调节，将其定位到需要的高度，继而旋转驱动机构可以在旋转平面内对钻具进行调节，使钻具的钻头对准需要开挖的区域，该装置变位灵活，调节方便，能够实现钻挖多个环形凹槽或环形孔的目的。

请参阅附图2和附图3，进一步地，所述旋转驱动机构2包括旋转驱动装置5，所述旋转驱动装置5为液压缸或旋转电机。所述旋转驱动机构2还包括转盘4，所述转盘4设置在所述钻具1与所述升降驱动机构3之间，所述转盘4在动力源的驱动下带动所述钻具1转动。

通过在钻具和升降驱动机构之间设置一转盘，驱动转盘转动带动钻具在旋转平面内微调，使钻头与待钻进区域成相应角度，以对准需要钻进的区域。该调节方式简单方便且效果好。

请参阅附图3，进一步地，所述升降驱动机构3包括外杆6、内杆7和升降驱动装置，所述内杆7插入所述外杆6并沿所述外杆6 直线运动，所述升降驱动装置一端与所述外杆6连接，另一端与所述内杆7连接，带动所述内杆7沿着所述外杆6直线运动。

升降驱动机构可以采用多种方式，本实施例选用内杆与外杆嵌套配合的方式，使内杆沿外杆直线移动。具体的可将所述外杆6的内侧设置为方形结构，所述内杆7的外侧设置为与所述外杆6内侧相匹配的方形结构。也可以将外杆的内侧与内杆的外侧设置为相匹配的圆形结构。

上述内、外杆相嵌套配合的连接方式，可以最大程度为旋转机构和钻具提供支撑，使钻具在钻挖过程中保持稳定的工作状态。

请参阅附图2和附图3，进一步地，还包括旋转底座9，所述旋转底座9设置在所述旋转驱动机构2与所述升降驱动机构3之间，用于放置所述旋转驱动机构2，所述旋转底座9与所述内杆7固定连接。

通过设置一旋转底座用来放置旋转驱动机构，为旋转驱动机构提供稳定的支撑，并将内杆与旋转底座固定连接，带动旋转驱动机构上下运动。

为了加固内杆与旋转底座的连接，在旋转底座与内杆连接的地方可以焊接若干筋板，具体可参见附图1，通过筋板将两者的连接加固。

请参阅附图3，进一步地，所述升降驱动装置包括两个伸缩件8，两个所述伸缩件8分别设置在所述外杆6的外侧相对的两侧。

通过在外杆的外侧相对的两侧各设置一个伸缩件，保证旋转驱动机构受力平衡，保证钻具钻进时的稳定。当需要调节钻具的位置时，通过调节伸缩件的伸缩量即可满足工作要求。

优选地，所述伸缩件8为液压缸。

请参阅附图1和附图3，进一步地，所述液压缸的缸体与所述外杆6铰接，所述液压缸的活塞杆与所述内杆7铰接。

具体设置时，可在外杆的下端部位设置两块连接板，将缸体铰接在该连接板上，在对应的内杆的上端部位设置两块连接板，将活塞杆铰接在内杆上。通过控制活塞杆的伸缩调节钻具的在竖直方向的位置。

本实施例提供一种钻机，其包括钻具1和车体10，所述车体10 的前端设置有根据前述技术方案中任一种所述的钻具位置调节装置，所述钻具1设置在所述钻具位置调节装置上。

该钻机开始钻挖时，将钻机移动到指定位置固定支撑，然后通过钻具位置调节装置来调节车体前端的钻具的位置，在待钻进区域进行钻挖工作，当钻挖完一个地方需要把钻具移动到另一地方钻挖时，可直接通过钻具位置调节装置来调节钻具的位置，不需要移动钻机重新定位，该调节简单省事。

其中，上述钻具专用于钻挖环形凹槽，其包括钻筒11和至少一组钻头12，每组所述钻头均包括第一钻头和第二钻头；所述第一钻头和所述第二钻头以所述钻筒11端面的圆心为中心，对称地设置在所述钻筒11的端部，且所述第一钻头向所述钻筒11的内壁偏转并突出于所述钻筒11的内壁，所述第二钻头向所述钻筒11的外壁偏转并突出于所述钻筒11的外壁。在一个优选的实施例中，钻筒11选用无缝钢管，钻筒11直径设置为600－800mm，钻筒11长度设置为1000mm，即每次可钻进的深度大约为1m。

所述第一钻头和第二钻头均包括刀头和刀头座，所述刀头设置在所述刀头座上，所述刀头座通过紧固件固定在所述钻筒11的端部。所述紧固件为螺丝。所述刀头为圆柱状，且所述刀头向后倾斜地设置在所述刀头座上。所述钻筒11的端部沿周向均匀设置有三组所述钻头12，且所述第一钻头和所述第二钻头交叉设置。

所述钻具还包括驱动装置，所述驱动装置设置在所述钻筒的后端，用于驱动所述钻筒旋转。本实施例将驱动装置设置为液压马达。使液压马达的转动中心与钻筒的中心在一条线上，保证了钻筒在待钻进区域钻进时对中不偏移，且用液压马达驱动也省去了传统的减速机和齿轮箱配合驱动的结构，精简了设备，且提高了传动的精度。

所述钻具还包括推进装置，所述推进装置设置在所述钻筒11的下部，用于推动所述钻筒11向前移动。优选地，所述推进装置为液压缸。

可将钻具设置在托架上，托架上设置有滑道架和导向杆，所述滑道架设置在所述钻筒11的后端，所述液压马达设置在所述滑道架上，所述导向杆设置在所述钻筒11的下部，且所述液压缸的两侧分别设置有一根所述导向杆，所述滑道架安装在所述导向杆上，沿着所述导向杆来回移动。

其中，所述托架包括两侧的左侧板、右侧板和前后两端的前支架、后支架，左侧板、前支架、右侧板和后支架相互固定连接形成托架，所述液压缸一端固定在所述前支架上，另一端固定在所述滑道架上，通过液压缸的伸缩带动所述滑道架沿着所述导向杆移动。

本实施例将钻具设置在托架上，再将托架与钻具位置调节装置连接，通过钻具位置调节装置调节钻具的位置。

采用设置有上述钻具的钻机来进行隧道的掘进，其步骤包括：

利用所述钻机在待钻进区域周边钻取若干第一环形凹槽，使所述第一环形凹槽将所述待钻进区域包围；

将所述第一环形凹槽的中间未破碎区域劈裂撑破，并把碎渣清理；

在所述待钻进区域的中间部位钻取若干第二环形凹槽；

将所述第二环形凹槽的中间未破碎区域劈裂撑破，并把碎渣清理；

将所述第一环形凹槽之间、所述第二环形凹槽之间以及所述第一环形凹槽和所述第二环形凹槽之间的未连通区域破碎，使整个待钻进区域连通，把碎渣清理。

与传统的隧道挖掘方法相比，该钻机的工作方法对设备的要求较低，且设备结构简单，成本较低，易于操作，不会产生振动、冲击、噪音和粉尘，对环境污染很小。

上述实施例提供的钻具调节装置专门用于与之配套的上述钻具和钻机上，通过该钻具调节装置能够对钻具位置灵活的调节，简单方便。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种钻具位置调节装置，其特征在于，该钻具位置调节装置设置在钻机上，用于调节所述钻机上钻具的位置，其包括旋转驱动机构和升降驱动机构；

其中，所述钻具安装在所述旋转驱动机构上，所述旋转驱动机构用于驱动所述钻具在所述旋转驱动机构的旋转平面内转动；

所述升降驱动机构与所述旋转驱动机构连接，用于驱动所述旋转驱动机构及所述钻具升降。

2.根据权利要求1所述的钻具位置调节装置，其特征在于，所述旋转驱动机构包括旋转驱动装置，所述旋转驱动装置为液压缸或旋转电机。

3.根据权利要求1所述的钻具位置调节装置，其特征在于，所述旋转驱动机构包括转盘，所述转盘设置在所述钻具与所述升降驱动机构之间，所述转盘在动力源的驱动下带动所述钻具转动。

4.根据权利要求1所述的钻具位置调节装置，其特征在于，所述升降驱动机构包括外杆、内杆和升降驱动装置，所述内杆插入所述外杆并沿所述外杆直线运动，所述升降驱动装置一端与所述外杆连接，另一端与所述内杆连接，带动所述内杆沿着所述外杆直线运动。

5.根据权利要求4所述的钻具位置调节装置，其特征在于，所述外杆的内侧为方形结构，所述内杆的外侧为与所述外杆内侧相匹配的方形结构。

6.根据权利要求4所述的钻具位置调节装置，其特征在于，还包括旋转底座，所述旋转底座设置在所述旋转驱动机构与所述升降驱动机构之间，用于放置所述旋转驱动机构，所述旋转底座与所述内杆固定连接。

7.根据权利要求4所述的钻具位置调节装置，其特征在于，所述升降驱动装置包括两个伸缩件，两个所述伸缩件分别设置在所述外杆相对的两侧。

8.根据权利要求7所述的钻具位置调节装置，其特征在于，所述伸缩件为液压缸。

9.根据权利要求8所述的钻具位置调节装置，其特征在于，所述液压缸的缸体与所述外杆铰接，所述液压缸的活塞杆与所述内杆铰接。

10.一种钻机，其特征在于，包括钻具和车体，所述车体的前端设置有根据权利要求1－9任一项所述的钻具位置调节装置，所述钻具设置在所述钻具位置调节装置上。