CN209892101U - 打钻装置及具有其的钻杆台车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种打钻装置及具有其的钻杆台车。该打钻装置包括安装基础、打钻机构、机械手，打钻机构可移动地设置于安装基础上，打钻机构具有工作端，机械手与安装基础相连接，机械手用于抓取钻杆，以通过操作机械手将钻杆与打钻机构的工作端相连接，并通过移动打钻机构使连接在工作端的钻杆与其他钻杆相连接，以使打钻机构通过至少两个相连的钻杆进行作业。通过在安装基础上可活动地设置打钻机构和机械手，利用机械手将钻杆与打钻机构的工作端相连接，再通过移动打钻机构带动钻杆移动，并使打钻机构上的钻杆与其他钻杆相连接，进而打钻机构通过至少两个相连的钻杆进行钻孔作业，以使钻孔的深度满足作业要求。

Description

打钻装置及具有其的钻杆台车

技术领域

本实用新型涉及隧道施工设备技术领域，具体而言，涉及一种打钻装置及具有其的钻杆台车。

背景技术

目前，国家加强社会基础工程建设，每年大量的铁路及高速公路工程需要施工，在多山多丘陵地区不可避免的需要开采隧道，隧道的施工需要钻杆施工作业。

然而，隧道钻杆钻孔施工依然以人工为主，钻杆钻孔时人站在简易台架上施钻，钻杆施工机械化程度低，工人劳动强度大，施工效率低，质量无法保证，搭设简易台架施钻工人在架子上施工安全无法保障。并且，现有的打钻装置一次只能打一根钻杆，导致打钻的深度太浅的问题，不能满足作业需求。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种打钻装置及具有其的钻杆台车，以解决现有技术中的打钻装置作业深度太浅的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一方面，提供了一种打钻装置，包括：安装基础；打钻机构，打钻机构可移动地设置于安装基础上，打钻机构具有工作端；机械手，机械手与安装基础相连接，机械手用于抓取钻杆，以通过操作机械手将钻杆与打钻机构的工作端相连接，并通过移动打钻机构使连接在工作端的钻杆与其他钻杆相连接，以使打钻机构通过至少两个相连的钻杆进行作业。

进一步地，打钻装置还包括：夹持器，夹持器设置于安装基础上，夹持器用于夹持钻杆，以通过移动打钻机构靠近夹持器，以使机械手抓取的钻杆与夹持器夹持的钻杆相连接。

进一步地，机械手至少为两个，至少两个机械手间隔地设置于安装基础上。

进一步地，安装基础包括：第一安装基体，打钻机构可移动地设置于第一安装基体上，机械手与夹持器均与第一安装基体相连接；第二安装基体，第二安装基体与第一安装基体可活动地相连接。

进一步地，第一安装基体包括：第一安装本体，第一安装本体与第二安装基体可活动地相连接，机械手与夹持器均与第一安装本体相连接；第一驱动部，第一驱动部与第一安装本体相连接，第一驱动部与打钻机构驱动连接，以使打钻机构沿第一安装本体的长度方向移动。

进一步地，第一安装基体包括：第一滑轮，第一滑轮与第一安装本体相连接；第二滑轮，第二滑轮与第一安装本体相连接，第一滑轮和第二滑轮间隔地设置，打钻机构可活动地设置于第一滑轮和第二滑轮之间，第一滑轮和第二滑轮上均套设有绳体，打钻机构通过绳体与第一滑轮和第二滑轮相连接。

进一步地，第二安装基体包括：第二安装本体；导轨，导轨设置于第二安装本体上，第一安装基体与导轨配合连接；第二驱动部，第二驱动部与第二安装本体相连接，第二驱动部的驱动轴与第一安装基体相连接，第二驱动部驱动第一安装基体沿导轨的长度方向移动。

进一步地，机械手包括：摆动件，摆动件与安装基础可活动相连接；第一夹取部，第一夹取部设置于摆动件的端部；第三驱动部，第三驱动部与安装基础相连接，第三驱动部的输出轴与摆动件驱动连接；第二夹取部，第二夹取部与摆动件枢转连接；第四驱动部，第四驱动部与摆动件相连接，第四驱动部的驱动轴与第二夹取部驱动连接。

进一步地，打钻装置还包括多个传感器，多个传感器间隔地设置于安装基础上，以通过多个传感器检测打钻机构的所处位置，以将多个钻杆依次相连接或将多个钻杆依次相拆卸。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种钻杆台车，包括打钻装置，打钻装置为上述的打钻装置。

应用本实用新型的技术方案，通过在安装基础上可活动地设置打钻机构和机械手，利用机械手将钻杆与打钻机构的工作端相连接，再通过移动打钻机构带动钻杆移动，并使打钻机构上的钻杆与其他钻杆相连接，进而打钻机构通过至少两个相连的钻杆进行钻孔作业，以使钻孔的深度满足作业要求。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的打钻装置的实施例的俯视结构示意图；

图2示出了根据本实用新型的打钻装置的实施例的侧视结构示意图；

图3示出了根据本实用新型的打钻装置的实施例的机械手的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、安装基础；11、第一安装基体；111、第一安装本体；112、第一驱动部；113、第一滑轮；114、第二滑轮；12、第二安装基体；121、第二安装本体；122、导轨；123、第二驱动部；

20、打钻机构；

30、机械手；31、摆动件；32、第一夹取部；33、第二夹取部；34、第三驱动部；35、第四驱动部；

40、夹持器；

50、传感器。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

结合图1至图3所示，根据本实用新型的实施例，提供了一种打钻装置。

具体地，如图1所示，该打钻装置包括安装基础10、打钻机构20、机械手30，打钻机构20可移动地设置于安装基础10上，打钻机构20具有工作端，机械手30与安装基础10相连接，机械手30用于抓取钻杆，以通过操作机械手30将钻杆与打钻机构20的工作端相连接，并通过移动打钻机构20使连接在工作端的钻杆与其他钻杆相连接，以使打钻机构20通过至少两个相连的钻杆进行作业。

在本实施例中，通过在安装基础上可活动地设置打钻机构和机械手，利用机械手将钻杆与打钻机构的工作端相连接，再通过移动打钻机构带动钻杆移动，并使打钻机构上的钻杆与其他钻杆相连接，进而打钻机构通过至少两个相连的钻杆进行钻孔作业，以使钻孔的深度满足作业要求。

如图1所示，打钻装置还包括夹持器40，夹持器40设置于安装基础10上，夹持器40用于夹持钻杆，以通过移动打钻机构20靠近夹持器40，以使机械手30抓取的钻杆与夹持器40夹持的钻杆相连接。夹持器40具有第一夹组件和第二夹组件，通过第一夹组件和第二夹组件配合以使钻杆处于锁紧状态或转动状态，这样设置便于打钻机构20将工作端的钻杆与夹持器40上的钻杆配合螺纹连接。

在本实施例中，机械手30至少为两个，至少两个机械手30间隔地设置于安装基础10上。两个机械手30分别设置于安装基础10的两端，两个机械手30包括第一机械手和第二机械手，其中，第二机械手与夹持器40相邻地设置，通过第一机械手和第二机械手配合将打钻机构20的工作端与钻杆相连接或相拆卸。

如图1和图2所示，安装基础10包括第一安装基体11和第二安装基体12，打钻机构20可移动地设置于第一安装基体11上，机械手30与夹持器40均与第一安装基体11相连接，第二安装基体12与第一安装基体11可活动地相连接。这样设置便于通过操作第一安装基体11和第二安装基体12以使打钻机构20位于预设打钻位置，且便于设备的收缩及运输。

如图2所示，第一安装基体11包括第一安装本体111和第一驱动部112，第一安装本体111与第二安装基体12可活动地相连接，机械手30与夹持器40均与第一安装本体111相连接，第一驱动部112与第一安装本体111相连接，第一驱动部112与打钻机构20驱动连接，以使打钻机构20沿第一安装本体111的长度方向移动。这样设置便于通过第一驱动部112驱动第一安装本体111在第二安装基体12上移动。

如图2所示，第一安装基体11包括第一滑轮113和第二滑轮114，第一滑轮113与第一安装本体111相连接，第二滑轮114与第一安装本体111相连接，第一滑轮113和第二滑轮114间隔地设置，打钻机构20可活动地设置于第一滑轮113和第二滑轮114之间，第一滑轮113和第二滑轮114上均套设有绳体，打钻机构20通过绳体与第一滑轮113和第二滑轮114相连接。通过第一滑轮113、第二滑轮114以及第一驱动部112、打钻机构20组成倍速机构，所以当第一滑轮113前移过程中，通过钢丝绳的连接带动打钻机构20推动钻杆向前沿着双V导轨推进，进行钻孔施工。反之，第一驱动部112后退时，打钻机构20通过钢丝绳的连接也会后移。

在本实施例中，第二安装基体12包括第二安装本体121、导轨122和第二驱动部123，导轨122设置于第二安装本体121上，第一安装基体11与导轨122配合连接，第二驱动部123与第二安装本体121相连接，第二驱动部123的驱动轴与第一安装基体11相连接，第二驱动部123驱动第一安装基体11沿导轨122的长度方向移动。其中，导轨为双V导轨，且导轨采用铝合金材料，重量上有了大幅度的减轻的同时，使得牢固性方面有了大幅度的提升。这样设置便于通过第二驱动部123驱动第一安装基体11移动，以带动打钻机构20移动。

如图3所示，机械手30包括摆动件31、第一夹取部32、第三驱动部34、第二夹取部33以及第四驱动部35，摆动件31与安装基础10可活动相连接，第一夹取部32设置于摆动件31的端部，第三驱动部34与安装基础10相连接，第三驱动部34的输出轴与摆动件31驱动连接，第二夹取部33与摆动件31枢转连接，第四驱动部35与摆动件31相连接，第四驱动部35的驱动轴与第二夹取部33驱动连接。这样设置便于通过机械手30抓取钻杆使打钻机构20的工作端与钻杆连接或拆卸。

在本实施例中，打钻装置还包括多个传感器50，多个传感器50间隔地设置于安装基础10上，以通过多个传感器50检测打钻机构20的所处位置，以将多个钻杆依次相连接或将多个钻杆依次相拆卸。打钻装置上也安装多个传感器，当达到所规定的理想工作行程时，打钻机构20会触发第一传感器，使第一传感器的信号输出，打钻机构20到位灯亮，操控手柄，夹持器40卸扣，使钻杆解除约束，将打钻机构20返回到合理位置，由机械手30将第二根钻杆连连接到打钻机构20上，向前推进，完成施工后，打钻机构20带动钻杆后移，达到相应位置，第二传感器有信号输出，灯亮，此时可以完成两根钻杆之间拆卸工作，打钻机构20继续后退，后退到第三传感器位置时，传感器有信号输出，前卸完成灯亮，此时可以将第二根钻杆从打钻机构20上拆下。随后准备进行下一次钻孔施工。

本实用新型的打钻装置自动换杆打钻装置，整体结构合理、设计新颖、功能实用，实现了钻杆安装的机械化和设备专业化，尽量避免人工的高空作业，减轻了工人的劳动强度，提高了安全性以及施工的质量和效率，使工程的质量有了更好的保障，有助于促进我国隧道施工及其他有钻杆台车应用的行业安全、高效化、机械化作业的目标。

根据本实用新型的另一个方面，提供了一种钻杆台车，包括打钻装置，打钻装置为上述实施例的打钻装置。

如图1所示，该打钻装置，包括打钻机构20、安装基础10，安装基础10连接在打钻机构20上，安装基础10用于将置于机械手30中夹持的钻杆换到打钻机构20上。为了接装方便高效，机械手30连接在打钻机构20外侧，

配合图2所示，打钻装置包括底座安装底座、打钻机构20、第一驱动部112、夹持器40；第二安装本体121上设置有双V轨道，打钻机构20和夹持器40分别安装在第二安装本体121上双V轨道的两端，第一驱动部112安装在底座上与导向杆连接；

配合图2所示，打钻机构20还配置有：1打钻机构20到位传感器：调整传感器位置，当打钻机构20推进到最大行程位置时，传感器有信号输出，打钻机构20到位灯亮；2前卸杆传感器；接杆后完成钻孔工作，打钻机构20到位灯亮。将“推进油缸”即第一驱动部手柄向后拉，打钻机构20带着钻杆一起后退，打钻机构20后退到前卸杆传感器位置时，传感器有信号输出，前卸杆灯亮，此时可以进行两根钻杆之间拆卸工作。3前卸完成/后卸杆传感器：两根钻杆之间拆卸过程中，打钻机构20继续后退，后退到前卸完成/后卸杆传感器位置时，传感器有信号输出，前卸完成/后卸杆灯亮，此时可以将第二根钻杆从打钻机构20上拆下。

优选地，上述打钻机构20的动力源为电动机，在施工时，减少烟尘排放，改善作业环境。

配合图3所示，机械手包括固定座、摆动件31、第一夹取部32、第二夹取部33、第三驱动部34、第四驱动部35；固定座固定在打钻机构20的双V导轨外侧，要求一定的位置精度，保证换杆时的准确性。固定座上安装有摆动件31，摆动件31由第三驱动部34驱动，第四驱动部35安装在摆动件31上用于夹紧钻杆；上述机械手30优选配置两套，分别用于固定在钻杆的靠两端处。

实用新型的自动接钻杆打钻装置，其工作过程为：打钻机构20在工作时，首先由夹持器40完成钻杆的固定，推动手柄，第一驱动部112带动打钻机构20向前推移，当接触工作面后，推动第一驱动部112按钮，第一驱动部112活塞杆前移，前移过程中，活塞杆通过导向杆的连接带动第一滑轮113推移。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种打钻装置，其特征在于，包括：

安装基础(10)；

打钻机构(20)，所述打钻机构(20)可移动地设置于所述安装基础(10)上，所述打钻机构(20)具有工作端；

机械手(30)，所述机械手(30)与所述安装基础(10)相连接，所述机械手(30)用于抓取钻杆，以通过操作所述机械手(30)将所述钻杆与所述打钻机构(20)的工作端相连接，并通过移动所述打钻机构(20)使连接在工作端的所述钻杆与其他钻杆相连接，以使所述打钻机构(20)通过至少两个相连的所述钻杆进行作业。

2.根据权利要求1所述的打钻装置，其特征在于，所述打钻装置还包括：

夹持器(40)，所述夹持器(40)设置于所述安装基础(10)上，所述夹持器(40)用于夹持钻杆，以通过移动所述打钻机构(20)靠近所述夹持器(40)，以使所述机械手(30)抓取的钻杆与所述夹持器(40)夹持的钻杆相连接。

3.根据权利要求1所述的打钻装置，其特征在于，所述机械手(30)至少为两个，至少两个所述机械手(30)间隔地设置于所述安装基础(10)上。

4.根据权利要求2所述的打钻装置，其特征在于，所述安装基础(10)包括：

第一安装基体(11)，所述打钻机构(20)可移动地设置于所述第一安装基体(11)上，所述机械手(30)与所述夹持器(40)均与所述第一安装基体(11)相连接；

第二安装基体(12)，所述第二安装基体(12)与所述第一安装基体(11)可活动地相连接。

5.根据权利要求4所述的打钻装置，其特征在于，所述第一安装基体(11)包括：

第一安装本体(111)，所述第一安装本体(111)与所述第二安装基体(12)可活动地相连接，所述机械手(30)与所述夹持器(40)均与所述第一安装本体(111)相连接；

第一驱动部(112)，所述第一驱动部(112)与所述第一安装本体(111)相连接，所述第一驱动部(112)与所述打钻机构(20)驱动连接，以使所述打钻机构(20)沿所述第一安装本体(111)的长度方向移动。

6.根据权利要求5所述的打钻装置，其特征在于，所述第一安装基体(11)包括：

第一滑轮(113)，所述第一滑轮(113)与所述第一安装本体(111)相连接；

第二滑轮(114)，所述第二滑轮(114)与所述第一安装本体(111)相连接，所述第一滑轮(113)和所述第二滑轮(114)间隔地设置，所述打钻机构(20)可活动地设置于所述第一滑轮(113)和所述第二滑轮(114)之间，所述第一滑轮(113)和所述第二滑轮(114)上均套设有绳体，所述打钻机构(20)通过所述绳体与所述第一滑轮(113)和所述第二滑轮(114)相连接。

7.根据权利要求4所述的打钻装置，其特征在于，所述第二安装基体(12)包括：

第二安装本体(121)；

导轨(122)，所述导轨(122)设置于所述第二安装本体(121)上，所述第一安装基体(11)与所述导轨(122)配合连接；

第二驱动部(123)，所述第二驱动部(123)与所述第二安装本体(121)相连接，所述第二驱动部(123)的驱动轴与所述第一安装基体(11)相连接，所述第二驱动部(123)驱动所述第一安装基体(11)沿所述导轨(122)的长度方向移动。

8.根据权利要求1所述的打钻装置，其特征在于，所述机械手(30)包括：

摆动件(31)，所述摆动件(31)与所述安装基础(10)可活动相连接；

第一夹取部(32)，所述第一夹取部(32)设置于所述摆动件(31)的端部；

第三驱动部(34)，所述第三驱动部(34)与所述安装基础(10)相连接，所述第三驱动部(34)的输出轴与所述摆动件(31)驱动连接；

第二夹取部(33)，所述第二夹取部(33)与所述摆动件(31)枢转连接；

第四驱动部(35)，所述第四驱动部(35)与所述摆动件(31)相连接，所述第四驱动部(35)的驱动轴与所述第二夹取部(33)驱动连接。

9.根据权利要求1所述的打钻装置，其特征在于，所述打钻装置还包括多个传感器(50)，多个传感器(50)间隔地设置于所述安装基础(10)上，以通过多个所述传感器(50)检测所述打钻机构(20)的所处位置，以将多个所述钻杆依次相连接或将多个所述钻杆依次相拆卸。

10.一种钻杆台车，包括打钻装置，其特征在于，所述打钻装置为权利要求1至9中任一项所述的打钻装置。

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