CN210564356U - 轨轮升降装置和轮式钻机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种轨轮升降装置和轮式钻机，包括：底盘架、曲轴连杆机构、轨轮和驱动机构，曲轴连杆机构包括曲轴、驱动连杆，所述曲轴设于所述底盘架上，所述驱动连杆设于所述曲轴的轴心的一端；轨轮设于所述曲轴的背离所述驱动连杆的一端，所述轨轮相对于所述曲轴的轴心偏心；驱动机构设于所述底盘架上，所述驱动机构与所述驱动连杆驱动连接，用于通过所述驱动连杆驱动所述曲轴转动，并使所述轨轮上下摆动。通过本轨轮升降装置可实现对轨轮的平稳上升及下放，即可由此实现轨轮与轮胎的切换，使得钻机即可在有轨巷道内通过轨道移动，也可在无轨巷道内通过轮胎行走。

Description

轨轮升降装置和轮式钻机

技术领域

本实用新型属于矿山机械技术领域，具体涉及一种轨轮升降装置和轮式钻机。

背景技术

天井钻机是通过旋转钻进破岩成孔并能反向扩孔的井筒开挖机械设备。

国内很多中小型的矿山，没有配备专门的斜坡道供开采设备下井施工，大多数钻机在运输时需要将设备拆解后，将主机部分和泵站部分通过专门的运输设备分别运送至井下，再装配起来，而且有些钻机很多大的零件受运输设备运输空间的限制无法运送至井下。一些矿山即便有专门的斜坡道，但现有的国内的天井钻机均是固定式机型，即主机部分和泵站部分是固定式的，主机部分虽然能通过轨道进行运输，但当离开轨道后的其他情形下，例如需要进行矿场转场时，还是需要另外的运输设备进行运输。

对此，为了使主机部分既能在轨道上运输又能通过轮胎行走进行运输，现有技术中出现了一些切换托运装置，但现有的这些托运装置通常是需要另外安装托运支承结构，或者在切换两种运输方式时需要拆卸安装才能实现，且这些装置都结构复杂，操作麻烦，整体结构也不够稳固。例如：

申请号为201110149184.4的专利文献公开了一种钻机整体移运及丛式井切换装置，该装置在钻机基架上装有2个运输横梁，运输横梁通过焊在运输横梁上的固定耳板和固定销与钻机基架相连接，每个运输横梁的上部焊有连接耳板，连接耳板通过顶升油缸与行走装置相连接，每个运输横梁的两端，均装有丛式井装置，丛式井装置用带滑移座的举升油缸与运输横梁相连接。丛式井装置包括滑轨、步进油缸、带滑移座的举升油缸和支撑圆盘，行走装置包括运输轮胎、整机托运轮胎安装架、顶升油缸和车桥，整机托运轮胎安装架上部装有旋转油缸，旋转油缸与旋转轴相接，旋转轴穿过整机拖运轮胎安装架下部的车桥安装座与车桥相连接，整机托运轮胎安装架上部的连接耳板与顶升油缸相连接，整机拖运轮胎安装架中部连接耳板和下部连接耳板分别与运输横梁相连接。

该技术方案中，所谓的“整体移运”是借助丛式井装置来实现的，需要安装运输横梁、整体托运轮胎安装架等结构庞大又重量大的多个构件来讲钻机整机托起进行运输，结构复杂，而且它在托运时为了将轮胎下放，需要通过连接耳板将安装架、顶升油缸与运输横梁上的连接耳板相连接，涉及到拆卸安装，切换操作繁琐，费时费力，而且该方案中下放的是轮胎，轮胎的下放是通过顶升油缸的伸出实现的，整体结构也很不牢靠。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种轨轮升降装置和轮式钻机，旨在解决现有的钻机运输不方便的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出一种轨轮升降装置，包括：

底盘架；

曲轴连杆机构，包括曲轴、驱动连杆，所述曲轴设于所述底盘架上，所述驱动连杆设于所述曲轴的轴心的一端；

轨轮，设于所述曲轴的背离所述驱动连杆的一端，所述轨轮相对于所述曲轴的轴心偏心；

驱动机构，设于所述底盘架上，所述驱动机构与所述驱动连杆驱动连接，用于通过所述驱动连杆驱动所述曲轴转动，并使所述轨轮上下摆动。

优选地，所述曲轴包括：具有所述轴心的主轴颈、与所述主轴颈相连且同轴的第一端轴、相对所述主轴颈偏心设置的轨轮轴颈、将所述主轴颈和轨轮轴颈相连的曲柄臂，所述主轴颈穿设于所述底盘架上，所述驱动连杆连接在所述第一端轴上，所述轨轮设于所述轨轮轴颈上。

优选地，所述曲轴连杆机构包括沿所述底盘架行进方向设置的两对，

所述轨轮升降装置还包括：

中间连杆，具有分别位于一个三角形三个顶点上的第一连接部分、第二连接部分和第三连接部分，所述第一连接部分和所述第二连接部分分别连接两对驱动连杆，所述第三连接部分连接所述驱动机构。

优选地，靠近所述驱动机构的一对驱动连杆的活动端位于所述底盘架的上方，另一对驱动连杆的活动端位于所述底盘架的下方。

优选地，两对驱动连杆的活动端都位于所述底盘架的上方。

优选地，所述曲轴采用一体成型制成。

优选地，所述驱动机构包括：手动泵和液压油缸，所述手动泵与所述液压油缸的缸体液压连接，所述液压油缸的活塞杆与中间连杆连接。

优选地，所述第一连接部分或第二连接部分上设有第一安装孔，所述驱动连杆的背离所述曲轴的一端设有第二安装孔，所述第一连接部分或第二连接部分夹设在相对的两驱动连杆之间，所述第一安装孔和第二安装孔通过铜套和膨胀销轴连接。

本实用新型还提出一种轮式钻机，包括：底盘架、设于底盘架上的主机和轮胎，所述底盘架上还通过轨轮升降装置安装有轨轮，所述轨轮升降装置为上述任一项所述的轨轮升降装置。

优选地，所述底盘架上设有用于驱动所述轮胎行走的柴油机系统。

与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果：

一，本实用新型所述轨轮升降装置通过曲轴连杆机构将驱动机构提供的驱动力转化为曲轴的转矩，通过曲轴的旋转运动输出动力使轨轮上下摆动，进而控制轨轮的升降，采用曲轴连杆机构传动平稳，且容易控制，且轨轮质量较重，而曲轴连杆机构能承受较大的载荷，使得轨轮的上升和下放都很平稳。

二，本实用新型所述轨轮升降装置还设有中间连杆，通过中间连杆连接在驱动机构和曲轴连杆机构之间，使驱动机构能够同时驱动四根驱动连杆动作，进而同时带动四根曲轴转动，将位于底盘架上的两对轨轮实现同时提升收起或同时下放落地，结构紧凑且稳固牢靠。

三，由于使用了本轨轮升降装置，钻机可以切换使用轨轮或轮胎进行行走，当钻机在没有铺设轨道的地面行走时，通过轨轮升降装置将轨轮升起，此时轨轮的位置高于底盘架上轮胎的位置，不对轮胎的行走造成影响，主机部分即可通过轮胎进行移运；当钻机在铺设有轨道的矿场内移动时，通过轨轮升降装置将轨轮放至地面，此时轨轮的最低沿低于轮胎的最低沿，轨轮将整个底盘架支承起，即可通过轨轮与轨道的配合实现矿场内的平稳移动，由此适应不同条件矿山的工作需求，使得钻机可在无轨巷道和有轨巷道灵活切换使用。

四，本轨轮升降装置直接安装于底盘架上，使用或不使用都只需通过驱动机构控制即可，而不需另外的人工拆卸安装，轨轮升降装置位于底盘架的两纵向梁之间，不影响底盘架原有的结构设计，也不影响底盘架上方的运输空间，相比于现有的一些升降装置需要通过拆装来实现运输方式的切换，本轨轮升降装置结构简单，操作控制也很方便，节省了人力物力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例提出的轨轮升降装置应用于轮式钻机上的结构图；

图2为图1去除泵站部分后的结构图；

图3为图2的俯视图；

图4为图1提出的轨轮升降装置处于落下状态时的结构图；

图5为图1提出的轨轮升降装置处于收起状态时的结构图；

图6为图1提出的轨轮升降装置中曲轴的结构图；

图7为图1提出的轨轮升降装置的原理示意图。

本实用新型的附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1	底盘架	5	中间连杆
11	纵向梁	51	第一连接部分
				2	曲轴	52	第二连接部分
21	主轴颈	53	第三连接部分
				22	第一端轴	6	液压油缸
23	轨轮轴颈	7	手动泵
				24	曲柄臂	8	主机
25	第二端轴	9	轮胎
				3	驱动连杆	10	柴油机系统
4	轨轮

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型一实施例提出一种轨轮升降装置。为了便于表述，基于图1中的方向，将底盘架的设有主机的一侧定义为前。

请参照图1至图7，轨轮升降装置，包括：底盘架1、曲轴连杆机构、驱动机构和轨轮4。轨轮4位于底盘架1的左右两侧边，且轨轮4通过曲轴连杆机构安装在底盘架1上。曲轴连杆机构包括曲轴2和驱动连杆3。曲轴2可转动地安装在底盘架1上，曲轴2的作为可转动的轴心的一端安装驱动连杆3，驱动连杆3沿曲轴2的径向方向延伸，曲轴2的背离驱动连杆3的另一端安装轨轮4，轨轮4的中心轴线与曲轴2的轴心偏心。驱动机构用于带动驱动连杆3前后摆动，进而带动曲轴2绕其轴心转动。当曲轴2转动时，带动轨轮4绕曲轴2的轴心转动。轨轮4的初始位置为：其中心轴线与曲轴2的轴心位于同一水平线上，当曲轴2转动时，即可带动轨轮4上升或下降。

现有技术中的升降装置，有的是直接通过液压缸的伸缩杆带动进行升降，有的是通过升降驱动电机驱动与电机输出轴枢接的零件通过旋转进行上下升降，但诸如此类的这些升降方式通常仅能对重量很轻的零件进行简单的升降，且稳定性不佳。

而在本实用新型中，第一，通过曲轴连杆机构将驱动机构提供的驱动力转化为曲轴2的转矩，通过曲轴2的旋转运动输出动力使轨轮4上下摆动，进而控制轨轮4的升降，采用曲轴连杆机构传动平稳，且容易控制。第二，轨轮4是采用铁质制成，质量较重，而曲轴连杆机构能承受较大的载荷，使得轨轮4的上升和下放都很平稳。

进一步地，请再次参照图3，曲轴2包括沿其轴心方向依次设置的：第一端轴22、主轴颈21、曲柄臂24、轨轮轴颈23和第二端轴25，曲轴2采用一体成型制成。主轴颈21安装在底盘架1上，主轴颈21的轴心为整个曲轴2的轴心，即旋转中心。第一端轴22形成于主轴颈21的轴向的一端，且第一端轴22与轴心同轴，第一端轴22用于安装驱动连杆3，因而，当驱动连杆3动作，能够带动曲轴2转动。轨轮轴颈23与主轴颈21偏心设置，轨轮轴颈23与主轴颈21通过曲柄臂24相连，使得，当曲轴2绕其轴心转动时，曲柄臂24带动轨轮4上下摆动。

进一步地，底盘架1上安装有前、后两对轨轮4，底盘架1具有相对设置的两纵向梁11，每对轨轮分别设在两纵向梁11上。本轨轮升降装置还设有一中间连杆5，中间连杆5设在两纵向梁11之间，中间连杆5上具有第一连接部分51、第二连接部分52和第三连接部分53，第一连接部分51、第二连接部分52和第三连接部分53分别位于一个三角形的三个顶点上，第一连接部分51与前侧的两根驱动连杆3可转动地连接，第二连接部分52与后侧的两根驱动连杆3可转动地连接，第三连接部分53用于连接驱动机构。

由此，当驱动机构动作，带动中间连杆5前后移动时，能够同时带动前后共四个曲轴连杆机构的驱动连杆3绕曲轴2的轴心前后摆动，进而同时带动两对轨轮4上升或下降。

具体在本实施方式中，请再次参照图1，位于前侧的驱动连杆3是从底盘架1上向上方延伸，位于后侧的驱动连杆3是从底盘架1上向下方延伸，当驱动机构不动作时，位于前侧的轨轮4至对应曲轴2的轴心的连线、位于后侧的轨轮4至对应曲轴2的轴心的连线都处于大概水平摆置的位置，且前后的两轨轮4相互靠拢收拢。当驱动机构动作时，驱动中间连杆5向后移动，从左向右看，位于前侧的驱动连杆顺时针向后摆动，进而带动对应的连轮杆顺时针向下摆动，位于后侧的驱动连杆逆时针向后摆动，进而带动对应的连轮杆逆时针向下摆动，前后的两对轨轮同时下放。

当两对轨轮4向上收起时相互靠拢，当两对轨轮4下放时相互远离，这样使得当轨轮4下降将底盘架1支承起来时，不会造成底盘架1在水平位置上的移动。

进一步地，驱动机构包括：手动泵7和液压油缸6。手动泵7和液压油缸6设于底盘架1上，且位于两纵向梁11之间，手动泵7与液压油缸6通过液压管路连接，用于将液压油泵入液压油缸6内。液压油缸6位于中间连杆5的前方，液压油缸6包括缸体和活塞杆，缸体的一端铰接在底盘架1的前侧，缸体的另一端具有可伸缩的活塞杆，活塞杆与中间连杆5的第三连接部分53铰接。

由此，当控制液压油缸6的活塞杆伸出时，活塞杆即推动中间连杆5整体向后移动，从而，中间连杆5的第一连接部分51通过对应的驱动连杆带动位于前侧的一对曲轴2转动，第二连接部分52同时也通过对应的驱动连杆带动位于后侧的一对曲轴2转动，两对曲轴2进而分别将轨轮4进行下放。

当控制液压油缸6的活塞杆收回时，活塞杆即将中间连杆5整体向前拉动，从而，中间连杆5同时带动两对曲轴2反向转动，将两对轨轮4向上升起收回。

进一步地，第一连接部分51、第二连接部分52均设有第一安装孔，驱动连杆3上背离曲轴2的一端设有第二安装孔，第一连接部分51或第二连接部分52夹设在相对的两驱动连杆3之间，并通过铜套和膨胀销轴进行连接。

采用铜套和膨胀销轴进行连接的好处是：中间连杆5上的第一安装孔和驱动连杆3上的第二安装孔的内径在加工中很可能存在不圆的情况，若采用普通的连接轴进行连接，可能存在活动间隙或连接轴无法插入的情况，因而在本实施方式中，采用膨胀销轴将中间连杆和驱动连杆进行连接，可以对膨胀销的径向尺寸进行调整，解决定位不准确的问题，提高中间连杆和两对驱动连杆的安装定位精度。

本实用新型还提出一种轮式钻机，底盘架1、设于底盘架1上的主机8和轮胎9，所述底盘架1上还通过轨轮升降装置安装有轨轮4，所述轨轮升降装置为上述任一项所述的轨轮升降装置。轨轮升降装置的具体结构参照上述实施例，由于轮式钻机采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此同样具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果。

并且，由于采用了上述轨轮升降装置，当轨轮4升起时，轨轮4位于轮胎9上方，轮式钻机通过轮胎9在没有设置轨道的地方移动。而在矿场内设有轨道的地方，轨轮4位于轮胎9的内侧，可通过轨轮升降装置将轨轮4下放，此时轨轮4的最下沿低于轮胎9的最下沿，可将轮胎9和底盘架1都支承起来，然后通过轨轮4在轨道上实现底盘架1及主机8的移动，即使得本轮式钻机在有轨巷道和无轨巷道内都可进行移动或运输，使用方便。

进一步地，轮胎9为行走轮，包括分别设于所述轨轮4的前、后侧的两对，底盘架1上设有用于驱动轮胎9行走的柴油机系统。

当底盘架1上设有柴油机系统时，可通过柴油机系统驱动轮胎9行走，因此当需要通过轮胎9移动时，可通过自带的柴油机系统将整个底盘架1及主机8移动，而无需再通过另外的牵引车进行牵引。

可以理解地，在其他一些实施方式中，本轨轮升降装置也可用于其他型号的钻机上，只要能通过轨轮升降装置实现轨轮的上升和下放，进而实现对轨轮和轮胎的切换，都应在本实用新型的保护范围之内，在此不作限定。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种轨轮升降装置，其特征在于，包括：

底盘架(1)；

曲轴连杆机构，包括曲轴(2)、驱动连杆(3)，所述曲轴(2)设于所述底盘架(1)上，所述驱动连杆(3)设于所述曲轴(2)的轴心的一端；

轨轮(4)，设于所述曲轴(2)的背离所述驱动连杆(3)的一端，所述轨轮(4)相对于所述曲轴(2)的轴心偏心；

驱动机构，设于所述底盘架(1)上，所述驱动机构与所述驱动连杆(3)驱动连接，用于通过所述驱动连杆(3)驱动所述曲轴(2)转动，并使所述轨轮(4)上下摆动。

2.如权利要求1所述的轨轮升降装置，其特征在于，所述曲轴(2)包括：具有所述轴心的主轴颈(21)、与所述主轴颈(21)相连且同轴的第一端轴(22)、相对所述主轴颈(21)偏心设置的轨轮轴颈(23)、将所述主轴颈(21)和轨轮轴颈(23)相连的曲柄臂(24)，所述主轴颈(21)穿设于所述底盘架(1)上，所述驱动连杆(3)连接在所述第一端轴(22)上，所述轨轮(4)设于所述轨轮轴颈(23)上。

3.如权利要求2所述的轨轮升降装置，其特征在于，所述曲轴连杆机构包括沿所述底盘架(1)行进方向设置的两对，

所述轨轮升降装置还包括：

中间连杆(5)，具有分别位于一个三角形三个顶点上的第一连接部分(51)、第二连接部分(52)和第三连接部分(53)，所述第一连接部分(51)和所述第二连接部分(52)分别连接两对驱动连杆，所述第三连接部分(53)连接所述驱动机构。

4.如权利要求3所述的轨轮升降装置，其特征在于，靠近所述驱动机构的一对驱动连杆(3)的活动端位于所述底盘架(1)的上方，另一对驱动连杆(3)的活动端位于所述底盘架(1)的下方。

5.如权利要求3所述的轨轮升降装置，其特征在于，两对驱动连杆(3)的活动端都位于所述底盘架(1)的上方。

6.如权利要求1或2所述的轨轮升降装置，其特征在于，所述曲轴(2)采用一体成型制成。

7.如权利要求3至5任一项所述的轨轮升降装置，其特征在于，所述驱动机构包括：手动泵(7)和液压油缸(6)，所述手动泵(7)与所述液压油缸(6)的缸体液压连接，所述液压油缸(6)的活塞杆与中间连杆(5)连接。

8.如权利要求3至5任一项所述的轨轮升降装置，其特征在于，所述第一连接部分(51)或第二连接部分(52)上设有第一安装孔，所述驱动连杆(3)的背离所述曲轴(2)的一端设有第二安装孔，所述第一连接部分(51)或第二连接部分(52)夹设在相对的两驱动连杆(3)之间，所述第一安装孔和第二安装孔通过铜套和膨胀销轴连接。

9.一种轮式钻机，其特征在于，包括：底盘架(1)、设于底盘架(1)上的主机(8)和轮胎(9)，所述底盘架(1)上还通过轨轮升降装置安装有轨轮(4)，所述轨轮升降装置为权利要求1至8任一项所述的轨轮升降装置。

10.如权利要求9所述的轮式钻机，其特征在于，所述底盘架上设有用于驱动所述轮胎(9)行走的柴油机系统(10)。

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