CN210888816U - 一种降低径向力的钻机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种降低径向力的钻机，其特征在于：所述行走履带设置在下平台的下方，上平台、操作台和液压站均设置在下平台的上方，升降油缸设置在下平台与上平台之间，升降油缸与下平台、上平台组成四连杆机构；下平台和上平台之间设置有曲柄滑块机构，曲柄滑块机构与四连杆机构组成一个几何图形，几何图形随着升降油缸长度的变化而变化。本实用新型曲柄滑块机构设置在升降油缸围成的四连杆机构内，升降油缸受到径向力的时候，曲柄滑块机构可以承受一定的径向力作用，降低升降油缸受到的径向力作用，增加升降油缸的使用寿命，降低升降油缸损坏和断裂的风险，保护了工人和企业的生命财产安全。

Description

一种降低径向力的钻机

技术领域

本实用新型涉及一种钻机领域，特别涉及一种降低径向力的钻机。

背景技术

现有技术中，钻机上平台通过升降油缸支撑，在钻机钻杆动作的时候，钻杆上的反作用力会作用到钻机上平台上，在上平台的水平面内，由于左右两个钻进的动力头在钻进时反作用力形成径向力，而在上平台与下平台之间的四连杆机构属于平面机构，上平台与下平台之间的刚性较差，无法约束这一径向力，钻机在使用一段时间后，升降油缸长期受到径向力的作用，会降低升降油缸的使用寿命，容易发生损坏甚至是断裂的危险，给工人和企业带来生命财产的危害；另一方面，上平台与下平台之间刚性较差导致钻孔位置难以确定，造成无法钻进或钻杆折断。

实用新型内容

针对上述现有技术中钻机无法降低径向力，导致升降油缸损坏甚至是断裂的技术问题，本实用新型提供了一种降低径向力的钻机，目的在于降低钻机工作过程当中受到的径向力。

本实用新型的技术方案是通过以下技术方案实现的。

一种降低径向力的钻机，包括行走履带，下平台，上平台，操作台，液压站和升降油缸，所述行走履带分设在下平台的下方左右两侧，上平台、操作台和液压站均设置在下平台的上方，上平台、操作台和液压站分设在下平台上方的不同区域，升降油缸设置在下平台与上平台之间，升降油缸与下平台、上平台组成四连杆机构；所述下平台和上平台之间设置有曲柄滑块机构，曲柄滑块机构与四连杆机构组成一个几何图形，几何图形随着升降油缸长度的变化而变化。

所述曲柄滑块机构包括第一铰座、第一连杆、第二铰座、伸缩连杆、第二连杆；所述下平台的中间位置设置有条形槽，条形槽的一端中间位置固定设置有第一底座，第一铰座的上端固定设置在上平台的下方，第一铰座与第一底座在铅垂面上错开设置，第二铰座固定设置在下平台的上方，伸缩连杆固定设置在第一底座上，第一铰座的下端和第一连杆的一端铰接，第一连杆的另一端和第二铰座铰接，第一连杆的中间位置和第二连杆的一端铰接，第二连杆的另一端和伸缩连杆的活塞杆端铰接。

所述第一铰座的下端为中空结构，第一连杆上的部分区域为中空结构，该区域位于第一铰座与第一连杆的铰接点和第二连杆与第一连杆的铰接点之间。

所述下平台上方设置有第二底座、第三底座、第四底座，第二底座固定设置在下平台上方的一侧，第三底座和第四底座均固定设置在下平台上方的另一侧；升降油缸包括第一升降油缸、第二升降油缸、第三升降油缸；第一升降油缸的一端设置在第二底座上面，第一升降油缸的另一端连接上平台的下方；第二升降油缸的一端设置在第三底座上面，第二升降油缸的另一端连接上平台的下方；第三升降油缸的一端设置在第四底座上面，第三升降油缸的另一端连接上平台的下方。

所述第一底座固定设置在第二底座的内侧，第二铰座固定设置在第三底座和第四底座的中间位置。

所述操作台和液压站设置在下平台上方的同一侧，上平台设置在下平台上方的另一侧。

本实用新型的有益效果为：与现有技术相比，本实用新型的技术方案增加了一套曲柄滑块机构，利用刚性很大的连杆的钢片效应，增加上平台与下平台之间的刚性，在钻机上平台钻杆工作时，曲柄滑块机构设置在升降油缸围成的四连杆机构内，升降油缸受到径向力的时候，曲柄滑块机构可以承受一定的径向力作用，降低升降油缸受到的径向力作用，增加升降油缸的使用寿命，降低升降油缸损坏和断裂的风险，保护了工人和企业的生命财产安全。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型升降油缸最低点时的主视图。

图3是本实用新型升降油缸中间点时的主视图。

图4是本实用新型升降油缸最高点时的主视图。

图5是本实用新型升降油缸的侧视图。

图6是本实用新型伸缩连杆的结构示意图。

图中，1是行走履带，2是下平台，3是上平台，4是操作台，5是液压站，6是第一升降油缸，7是第二升降油缸，8是第三升降油缸，9是第二底座，10是第三底座，11是第四底座，12是第一铰座，13是第一连杆，14是第二铰座，15是伸缩连杆，151是伸缩腔，152是限位块，153是连接杆，154是连杆铰接点，16是第二连杆，17是第一底座。

具体实施方式

结合下面附图，对本实用新型的技术方案做进一步详细的描述。

如图1～图6所示，一种降低径向力的钻机，用于降低钻机钻杆工作时升降油缸受到的径向力。包括行走履带1，下平台2，上平台3，操作台4，液压站5，升降油缸。上平台3上设置有用于工作的钻杆装置，行走履带1分设在下平台2的下方左右两侧，上平台3、操作台4和液压站5均设置在下平台2的上方，操作台4和液压站5设置在下平台2上方的同一侧，上平台3设置在下平台2上方的另一侧。操作台4用于控制钻机的行进后退、钻杆工作等相关设备工作，液压站5为钻机中需要使用液压的设备提供液压动力。

升降油缸设置在下平台2与上平台3之间，升降油缸与下平台2、上平台3组成四连杆机构。升降油缸用于顶起或者落下上平台3，使上平台3上的钻杆装置更接近于工作面或者调整工作面或者待机。

下平台2和上平台3之间设置有曲柄滑块机构，曲柄滑块机构用于分担升降油缸原本受到的径向力，降低升降油缸受到的径向力。曲柄滑块机构与四连杆机构组成一个几何图形，几何图形随着升降油缸长度的变化而变化。所述几何图形是指当升降油缸的长度确定时，四连杆机构和曲柄滑块机构所组成的确定的立体图形。

曲柄滑块机构包括第一铰座12、第一连杆13、第二铰座14、伸缩连杆15、第二连杆16，所述下平台2的上设置有条形槽，条形槽设置在下平台2的中间位置，条形槽用于升降油缸降低到最低点时，使第一铰座12、第一连杆13和第二连杆16穿过下平台2，条形槽的中间位置固定设置有第一底座17，第一铰座12的上端固定设置在上平台3的下方，第一铰座12与第一底座17在铅垂面上错开设置，第二铰座14固定设置在下平台2的上方，伸缩连杆15设置在第一底座17上，第一铰座12和第一连杆13的一端铰接，第一连杆13的另一端和第二铰座14铰接，第一连杆13的中间位置和第二连杆16的一端铰接，第二连杆16的另一端和伸缩连杆15的活塞杆端铰接。

第一铰座12的下端为中空结构，第一连杆13上的部分区域为中空结构，该区域位于第一铰座12与第一连杆13的铰接点和第二连杆16与第一连杆13的铰接点之间，当升降油缸收缩到最短距离时，第一铰座12和第一连杆13的中空结构可以穿过第二连杆16。其中，伸缩连杆15为可以自由伸缩的伸缩连杆，只需要借助外界的拉力和推力即可伸长和缩短，不需要用电或者液压力，在伸缩连杆15的活塞杆上设置一个可以和第二连杆16铰接的连接件，即可与第二连杆16铰接。

下平台2上方设置有第二底座9、第三底座10、第四底座11，第二底座9固定设置在下平台2上方的一侧，第三底座10和第四底座11均固定设置在下平台2上方的另一侧，第二底座9的中线与第三底座10和第四底座11的中间线位于同一条线上，第二底座9、第三底座10和第四底座11组成等腰三角形；升降油缸包括第一升降油缸6、第二升降油缸7、第三升降油缸8；第一升降油缸6的一端设置在第二底座9上面，第一升降油缸6的另一端连接上平台3的下方；第二升降油缸7的一端设置在第三底座10上面，第二升降油缸7的另一端连接上平台3的下方；第三升降油缸8的一端设置在第四底座11上面，第三升降油缸8的另一端连接上平台3的下方。

第一底座17设置在第二底座9的内侧，第二铰座14设置在第三底座10和第四底座11的中间位置；即曲柄滑块结构整体设置在四连杆机构的中心线上。

本实用新型的工作方式为：依照上述结构关系设置本实用新型的钻机。

如图2所示，第一升降油缸6和第二升降油缸7、第三升降油缸8最低点的时候，第一铰座12和第一连杆13的铰接点位于伸缩连杆15的下方，下平台2上设置有条形槽，条形槽用于容纳第一铰座12和第一连杆13，故下平台2不会影响到第一铰座12和第一连杆13的运动轨迹，第二连杆16向下倾斜。当此时的第一升降油缸6和第二升降油缸7、第三升降油缸8以不同的速度升起时，第一升降油缸6的速度大于第二升降油缸7和第三升降油缸8的速度，第二升降油缸7和第三升降油缸8的速度相同，升降油缸将上平台3顶起来，并随着升降油缸升降速度的不同，上平台3朝向第二升降油缸7和第三升降油缸8的方向倾斜，第一铰座12固定在上平台3上，第一铰座12带动其与第一连杆13的铰接端向上移动，第一连杆13带动其与第二连杆16的铰接端向上移动，由于第二连杆16与伸缩连杆15连接，且第二连杆16的其中一端不能上下移动，故第二连杆16在第一连杆13带动的作用下使伸缩连杆15逐渐收缩；第一连杆13不能收缩，第一连杆13以第二铰座14为圆心做近似圆周运动，第一连杆13与第一铰座12铰接点逐渐向上运动，由于上平台3朝向第二升降油缸7和第三升降油缸8的方向倾斜，故第一铰座12相对上平台3水平上升时产生了朝向第一升降油缸6方向的多余位移量，这点多余位移量弥补了第一铰座12和第一连杆13不能收缩的问题，故在上平台3倾斜上升的过程中，第一铰座12能够带动第一连杆13向上移动，第一连杆13以第二铰座14为圆心做近似圆周运动、并且带动第二连杆16向上运动，直到曲柄滑块机构的状态如图3所示。

如图3所示，第一连杆13、第二连杆16水平重叠时，上平台3的倾斜角度最大。当此时的升降油缸（标号为6、7、8）继续上升时，第一升降油缸6和第二升降油缸7、第三升降油缸8仍以不同的速度升起，此时第一升降油缸6的速度大于第二升降油缸7和第三升降油缸8的速度，第二升降油缸7和第三升降油缸8的速度相同，升降油缸继续将上平台3顶起来，并随着升降油缸（标号为6、7、8）升降速度的不同，上平台3开始朝着第一升降油缸6的方向相对倾斜，即上平台3逐渐恢复为水平面，第一铰座12固定在上平台3上，第一铰座12带动第一连杆13继续向上移动，第一连杆13继续带动第二连杆16向上移动，由于第二连杆16与伸缩连杆15连接，且第二连杆16的其中一端不能上下移动，故第二连杆16在第一连杆13带动的作用下使伸缩连杆15逐渐伸长，第一连杆13不能收缩，第一连杆13以第二铰座14为圆心继续做近似圆周运动；第一连杆13与第一铰座12铰接点继续向上运动，由于第一升降油缸6的速度比第二升降油缸7和第三升降油缸8要快，故第一铰座12相对上平台3水平上升时产生的多余位移量逐渐减小，逐渐减小的多余位移量弥补了第一铰座12和第一连杆13不能收缩的问题，故在上平台3继续倾斜上升的过程中，第一铰座12带动第一连杆13向上移动，第一连杆13以第二铰座14为圆心做近似圆周运动、并且带动第二连杆16向上运动，直到曲柄滑块机构的状态如图4所示。

如图4所示，升降油缸（标号为6、7、8）伸长到最高点，上平台3又恢复为水平面。在升降油缸从最低点上升到最高点的过程中，第一连杆13和第二连杆16的运动轨迹上下对称，上平台3从水平到倾斜，又从倾斜到水平。钻机的升降油缸上升到如图4所示的状态时，开始进行钻探工作。

如图6所示，伸缩连杆15包括伸缩腔151、限位块152、连接杆153和连杆铰接点154，伸缩强151固定设置在第底座17上，连接杆153分别与限位块152和连杆铰接点154固定连接，限位块152设置在伸缩腔151中；当如图4所示，升降油缸（标号为6、7、8）伸长到最高点时，限位块152位于伸缩强151的最边缘部，此时，连接杆153已经不能在向外伸长。

需要说明的时，升降油缸（标号为6、7、8）的上升速度由人为操作控制。

以上所述，仅是本实用新型的优选实施方式，并不是对本实用新型技术方案的限定，应当指出，本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案的前提下，还可以做出进一步的改进和改变，这些改进和改变都应该涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种降低径向力的钻机，包括行走履带（1），下平台（2），上平台（3），操作台（4），液压站（5）和升降油缸，行走履带（1）分设在下平台（2）的下方左右两侧，上平台（3）、操作台（4）和液压站（5）均设置在下平台（2）的上方，上平台（3）、操作台（4）和液压站（5）分设在下平台（2）上方的不同区域，其特征在于：升降油缸设置在下平台（2）与上平台（3）之间，升降油缸与下平台（2）、上平台（3）组成四连杆机构；所述下平台（2）和上平台（3）之间设置有曲柄滑块机构，曲柄滑块机构与四连杆机构组成一个几何图形，几何图形随着升降油缸长度的变化而变化。

2.根据权利要求1所述的降低径向力的钻机，其特征在于：所述曲柄滑块机构包括第一铰座（12）、第一连杆（13）、第二铰座（14）、伸缩连杆（15）、第二连杆（16）；所述下平台（2）上设置有条形槽，条形槽的一端中间位置固定设置有第一底座（17），第一铰座（12）的上端固定设置在上平台（3）的下方，第一铰座（12）与第一底座（17）在铅垂面上错开设置，第二铰座（14）固定设置在下平台（2）的上方，伸缩连杆（15）固定设置在第一底座（17）上，第一铰座（12）的下端和第一连杆（13）的一端铰接，第一连杆（13）的另一端和第二铰座（14）铰接，第一连杆（13）的中间位置和第二连杆（16）的一端铰接，第二连杆（16）的另一端和伸缩连杆（15）的活塞杆端铰接。

3.根据权利要求2所述的降低径向力的钻机，其特征在于：所述第一铰座（12）的下端为中空结构，第一连杆（13）上的部分区域为中空结构，该区域位于第一铰座（12）与第一连杆（13）的铰接点和第二连杆（16）与第一连杆（13）的铰接点之间。

4.根据权利要求2所述的降低径向力的钻机，其特征在于：所述下平台（2）上方设置有第二底座（9）、第三底座（10）、第四底座（11），第二底座（9）固定设置在下平台（2）上方的一侧，第三底座（10）和第四底座（11）均固定设置在下平台（2）上方的另一侧；升降油缸包括第一升降油缸（6）、第二升降油缸（7）、第三升降油缸（8）；第一升降油缸（6）的一端设置在第二底座（9）上面，第一升降油缸（6）的另一端连接上平台（3）的下方；第二升降油缸（7）的一端设置在第三底座（10）上面，第二升降油缸（7）的另一端连接上平台（3）的下方；第三升降油缸（8）的一端设置在第四底座（11）上面，第三升降油缸（8）的另一端连接上平台（3）的下方。

5.根据权利要求4所述的降低径向力的钻机，其特征在于：所述第一底座（17）固定设置在第二底座（9）的内侧，第二铰座（14）固定设置在第三底座（10）和第四底座（11）的中间位置。

6.根据权利要求1所述的降低径向力的钻机，其特征在于：所述操作台（4）和液压站（5）设置在下平台（2）上方的同一侧，上平台（3）设置在下平台（2）上方的另一侧。

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