CN217439964U - 一种凿岩辅助装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种凿岩辅助装置，它至少包括空心柱状壳体，在空心柱状壳体内封装有旋转主体，旋转主体上安装有若干根伸缩支腿，其中空心柱状壳体可拆卸地安装于凿岩机，凿岩机的钻杆自上至下依次贯穿空心柱状壳体、旋转主体，所有伸缩支腿围绕钻杆均匀分布。本实用新型在现有凿岩机的钻杆端安装凿岩辅助装置，凿岩辅助装置的伸缩支腿围绕钻杆可以实现X方向的摆动，和Y向的旋转，以及Z向的伸缩，三个维度的调整最终使伸缩支腿稳定地站立在不规则的岩壁上，进而使位于伸缩支腿中心的钻杆可以稳定、精准地钻孔，提高钻孔精度。

Description

一种凿岩辅助装置

技术领域

本实用新型属于机械设备领域，具体涉及一种凿岩辅助装置。

背景技术

在水利水电、交通、土建等工程中，经常会针对边坡及洞室开挖钻孔，在使用凿岩机进行钻孔时，工人们必须要搭很多的钢管架进行辅助作业，在搭钢管架时投入的人力物力比较多，而且环境恶劣、地形险峻，对工人的安全造成极大的威胁，在传统施工过程中，需要很多人配合使用凿岩机进行钻孔，在工人配合使用凿岩机进行钻孔会出现施工效率低、钻孔精度不高、钻孔深度不符合规定等问题，进而易造成后续工作的返工，影响整个施工进度，造成人力、物力、财力的严重损失。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种凿岩辅助装置，以克服上述技术缺陷。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种凿岩辅助装置，它至少包括空心柱状壳体，在空心柱状壳体内封装有旋转主体，旋转主体上安装有若干根伸缩支腿，其中空心柱状壳体可拆卸地安装于凿岩机，凿岩机的钻杆自上至下依次贯穿空心柱状壳体、旋转主体，所有伸缩支腿围绕钻杆均匀分布。

空心柱状壳体包括上主体和下主体，上下两个主体在可拆卸地对拼相接后构成外径一致、内部具有空腔的空心柱状壳体；

其中上主体为扁圆柱状，凿岩机可拆卸地固定在扁圆柱的上底面，扁圆柱的轴向中心开设有供钻杆穿过的第一过杆圆孔，扁圆柱的下底面中心开设有柱状凹槽，柱状凹槽内安装有驱动部，驱动部相接于旋转主体；

下主体为圆环状；

上下两个主体在可拆卸地对拼相接后构成外径一致、内部具有空腔的空心柱状壳体。

进一步地，扁圆柱的上底面固定有两个电机，电机的输出轴贯穿上底面后伸入柱状凹槽内，且在输出轴的末端套装有小齿轮；驱动部包括安装在柱状凹槽内的轴承，轴承的内圈可拆卸地固定在柱状凹槽内，轴承的外圈套设有大齿轮，大齿轮均啮合于两个小齿轮。

进一步地，旋转主体包括扁圆柱状的旋转盘，旋转盘的上圆盘面中心处沿轴向延伸形成圆柱凸起，在圆柱凸起的中心和旋转盘的中心开设有相贯通的供钻杆穿过的第二过杆圆孔；

其中圆柱凸起可拆卸地固接于大齿轮的端面。

进一步地，旋转盘的下圆盘面固接有若干组导向件，若干组导向件围绕第二过杆圆孔呈圆形等间距布设，相邻两组导向件之间夹设有一个伸缩支腿；

每组导向件包括沿长度方向垂直于旋转盘的两个条状板，每个条状板上均开设有销孔，伸缩支腿通过销轴转动连接在相邻两组导向件的两个条状板之间，且伸缩支腿围绕销轴沿径向摆动以靠近或远离钻杆。

优选地，伸缩支腿的伸缩尾端通过销轴安装有支撑鞋，支撑鞋的底面接触于岩壁，且底面面积大于伸缩支腿的伸缩杆径向截面积，每个支撑鞋均开设有固定孔。

进一步地，柱状凹槽的中心沿轴向延伸形成空心贯通柱，驱动部的轴承内圈套设在空心贯通柱上且在二者相接处设有第一限位块，并在空心贯通柱上套设有内卡环，内卡环被夹持在空心贯通柱与圆柱凸起之间；

轴承外圈与大齿轮的相接处设有第二限位块。

进一步地，两个电机关于轴向中心线对称布设在上主体的扁圆柱上底面，扁圆柱上底面还对称布设有两个螺套，在凿岩机的机架上安装有两根长螺杆，长螺杆螺接在螺套内并贯穿上主体伸入柱状凹槽内，柱状凹槽内的长螺杆杆端旋拧有螺母。

本实用新型的有益效果如下：

在现有凿岩机的钻杆端安装凿岩辅助装置，凿岩辅助装置的电液推杆围绕钻杆(钎头)可以实现X方向的摆动，和Y向的旋转，以及Z向的伸缩，三个维度的调整最终使电液推杆稳定地站立在不规则的岩壁上，进而使位于电液推杆中心的钻杆可以稳定、精准地钻孔，提高钻孔精度。

为让本实用新型的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并结合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1是凿岩辅助装置的分解图。

图2是凿岩辅助装置的装配图。

图3是上主体的仰视图。

图4是旋转主体的结构示意图。

图5是上主体(去掉驱动部)的结构示意图。

图6是凿岩辅助装置安装在凿岩机上的结构示意图。

图7是伸缩支腿摆动示意图。

附图标记说明：

1.凿岩机；

2.钻杆；

3.凿岩辅助装置；

4.伸缩支腿；

5.旋转主体；5.1第二过杆圆孔；5.2圆柱凸起；5.3导向件；

6.上主体；6.1第一过杆圆孔；6.2柱状凹槽；6.3第一限位块；6.4第二限位块；6.5空心贯通柱；

7.下主体；

8.电机；

9.大齿轮；

10.小齿轮；

11.内卡环；

12.支撑鞋；12.1固定孔；

13.螺套。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

需说明的是，在本实用新型中，图中的上、下、左、右即视为本说明书中所述的凿岩辅助装置的上、下、左、右。

现参考附图介绍本实用新型的示例性实施方式，然而，本实用新型可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本实用新型，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本实用新型的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本实用新型的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

本实施方式涉及一种凿岩辅助装置，参照图1，它至少包括空心柱状壳体，在空心柱状壳体内封装有旋转主体5，旋转主体5上安装有若干根伸缩支腿4，其中空心柱状壳体可拆卸地安装于凿岩机1(参见图6)，凿岩机1的钻杆2自上至下依次贯穿空心柱状壳体、旋转主体5，所有伸缩支腿4围绕钻杆2均匀分布。

凿岩辅助装置的工作过程如下：

在凿岩机1的钻杆端安装凿岩辅助装置3，钻杆2贯穿凿岩辅助装置3；

调整凿岩辅助装置3的伸缩支腿4，使伸缩支腿4站立在规则或不规则岩壁上；

启动凿岩机1，钻杆2凿入岩壁形成钻孔。

凿岩机1的结构自上至下依次是把手、主机、钻杆2(或称为钎头)，将主机固定在凿岩辅助装置3上，而钻杆2穿过凿岩辅助装置3，凿岩辅助装置3至少具有图1所示的伸缩支腿4，若干个伸缩支腿4呈圆形陈列，钻杆2位于其圆心。

在钻孔时，先调整伸缩支腿4在岩壁上的落脚位置，再调整伸缩支腿4的长度，以使伸缩支腿4可以稳定地站立在规则/不规则的岩壁上，而位于所有伸缩支腿4中心的钻杆2在其稳固下，可以精准地钻孔。

也就是说，凿岩辅助装置3对凿岩机1起到定位、限位的作用。

参照图1和图6，凿岩辅助装置3至少包括空心柱状壳体，在空心柱状壳体内封装有旋转主体5，若干根伸缩支腿4围绕钻杆2均匀分布并安装在旋转主体5上，钻杆2自上至下依次贯穿空心柱状壳体、旋转主体5。

对于旋转主体5来说，空心柱状壳体的作用是支承、保护、限位，而空心柱状壳体本身并不发生位移，即空心柱状壳体是保持静止的，而旋转主体5自身可以旋转，同时其下方的伸缩支腿4可以沿轴向伸缩，也就是说，伸缩支腿4既可以伸缩，还可以随着旋转主体5发生转动。

通过旋转调整伸缩支腿4在岩壁上的落脚位置。

通过伸/缩调整伸缩支腿4对岩壁的抵接力。

为了便于维修、更换、安装，空心柱状壳体可拆卸地安装在凿岩机1的主机机架下端面。

如图1所示，空心柱状壳体包括上主体6和下主体7，上下两个主体在可拆卸地对拼相接后构成外径一致、内部具有空腔的空心柱状壳体(参照图2)，空腔内是旋转主体5，关于可拆卸连接，可以选择内六方螺栓，但并不仅限于此。

上主体6为扁圆柱状，凿岩机1的主机机架底部可拆卸地固定在扁圆柱的上底面，扁圆柱的轴向中心开设有供钻杆2穿过的第一过杆圆孔6.1(如图2所示)，参照图1，扁圆柱的下底面中心开设有柱状凹槽6.2，柱状凹槽6.2内安装有驱动部，驱动部相接于旋转主体5；

第一过杆圆孔6.1和柱状凹槽6.2，二者的轴向中心线重合，且二者相通。

下主体7为圆环状，圆环状的下主体7与扁圆柱状的上主体6可以通过螺栓连接。

参照图2，扁圆柱的上底面固定有两个电机8，电机8的输出轴贯穿上底面后伸入柱状凹槽6.2内，且在输出轴的末端套装有小齿轮10，如图1和图3所示，两个小齿轮10均在柱状凹槽6.2内，小齿轮10的输出轴套装有轴承，轴承安装在扁圆柱内。

驱动部包括安装在柱状凹槽6.2内的轴承，轴承的内圈可拆卸地固定在柱状凹槽6.2内，轴承的外圈套设有大齿轮9，大齿轮9均啮合于两个小齿轮10，电机8通过小齿轮10带动大齿轮9转动，大齿轮9再带动旋转主体5转动，关于旋转主体5，其结构具体如下：

参照图4，旋转主体5包括扁圆柱状的旋转盘，旋转盘的上圆盘面中心处沿轴向延伸形成圆柱凸起5.2，圆柱凸起5.2可拆卸地(如通过螺栓)固接于大齿轮9的端面，当电机8通过小齿轮10带动大齿轮9转动时，大齿轮9则带动旋转盘同步转动，即大齿轮9和旋转主体5同步旋转。

关于小齿轮10和大齿轮9，是指直径的不同，例如小齿轮10是Ф55直齿圆柱齿轮，大齿轮9是Ф150直齿圆柱齿轮。

圆柱凸起5.2的作用一是传输动力，作用二是将旋转盘与上主体6隔开，避免二者接触而影响旋转盘的转动，而上主体6则可以始终保持静止。

为了避免摩擦，下主体7的内径大于旋转主体5的外径，旋转主体5在下主体7内旋转。

参照图5，在圆柱凸起5.2的中心和旋转盘的中心开设有相贯通的供钻杆2穿过的第二过杆圆孔5.1。

凿岩机1的钻杆2依次贯穿第一过杆圆孔6.1、柱状凹槽6.2内的空心贯通柱6.5、第二过杆圆孔5.1(同时也贯穿圆柱凸起5.2)，且贯穿的上述部件的轴向中心线重合，此外，为了确保钻杆2的顺利转动，第一过杆圆孔6.1、空心贯通柱6.5、第二过杆圆孔5.1，这三者的直径均大于钻杆2的直径。

参照图1和图4，旋转盘的下圆盘面固接有若干组导向件5.3，若干组导向件5.3围绕第二过杆圆孔5.1呈圆形等间距布设，相邻两组导向件5.3之间夹设有一个伸缩支腿4，具体地，每组导向件5.3包括沿长度方向垂直于旋转盘的两个条状板，每个条状板上均开设有销孔，伸缩支腿4通过销轴转动连接在相邻两组导向件5.3的两个条状板之间，且伸缩支腿4围绕销轴沿径向摆动以靠近或远离钻杆2。

考虑到让位、紧凑布局以及稳固性，每组导向件5.3的两个条状板紧贴呈V字型(如图1所示)，而相邻两组导向件5.3的相邻两个条状板是留有间距的，该间距即是为了容置伸缩支腿4，也就是说，伸缩支腿4的上端部开设有销孔，取销轴贯穿销孔，且销轴的两端分别插入伸缩支腿4两侧的条状板的销孔内，当调整好伸缩支腿4在岩壁上的落脚位置后，可以人工摆动伸缩支腿4，使伸缩支腿4绕着它上方的销轴摆动，如图7所示，不断调整伸缩支腿4的落脚位置，确保其稳固地落在岩壁上。

当钻杆2逐渐凿入岩石时，此时可以将伸缩支腿4向外摆动(远离钻杆2)，以匹配钻杆2，确保钻杆2可以顺利凿入岩壁。

本实施方式选择了条状板，但并不仅限于此，也可以是其他形状的板，在此不作例举。

伸缩支腿4可以是电液推杆、气缸、油缸等等可伸缩执行件，本实施例选择电液推杆作为伸缩支腿4进行说明，电液推杆的固定端(或称为上端部)通过销轴连接于导向件5.3，电液推杆的伸缩尾端通过销轴安装有支撑鞋12，支撑鞋12的底面接触于岩壁，且底面面积大于电液推杆的伸缩杆径向截面积，通过增大接触面积而提高稳固性能，每个支撑鞋12均开设有固定孔12.1，在调整好伸缩支腿4的位置后，可以在固定孔12.1内打入螺栓而将支撑鞋12固定在岩壁上。

为了确保轴承不发生转动、移动(如轴向窜动)，参照图4，柱状凹槽6.2的中心沿轴向延伸形成空心贯通柱6.5，驱动部的轴承内圈套设在空心贯通柱6.5上且在二者相接处设有第一限位块6.3，如图3所示，为了确保轴承不移位，在空心贯通柱6.5上套设有内卡环11，内卡环11被夹持在空心贯通柱6.5与圆柱凸起5.2之间。

轴承外圈与大齿轮9的相接处设有第二限位块6.4，以确保大齿轮9和轴承的同步转动。

如图2所示，两个电机8关于轴向中心线对称布设在上主体6的扁圆柱上底面，扁圆柱上底面还对称布设有两个螺套13，在凿岩机1的机架上安装有两根长螺杆14，长螺杆14螺接在螺套13内并贯穿上主体6伸入柱状凹槽6.2内，柱状凹槽6.2内的长螺杆14杆端旋拧有螺母，凿岩机1和凿岩辅助装置3的连接具体如下：

将凿岩机1的钻杆2贯穿凿岩辅助装置3，使钻杆2处于若干伸缩支腿4的中心，然后将长螺杆14旋拧插入螺套13，长螺杆14贯穿上主体6伸入柱状凹槽6.2内，在柱状凹槽6.2内的长螺杆14杆端旋拧螺母，确保凿岩机1和凿岩辅助装置3的可靠连接。

当需要对岩壁钻孔时，遥控启动电机8，电机8带动旋转主体5转动，调整伸缩支腿4(如电液推杆)的长度，确定伸缩支腿4(如电液推杆)在岩壁上的落脚位置，然后人工控制伸缩支腿4(如电液推杆)的摆动角度，使所有伸缩支腿4(如电液推杆)的支撑鞋12抵接岩壁，并取螺栓穿过支撑鞋12的固定孔12.1，对伸缩支腿4进行固定。

在本实施方式中，上主体6和下主体7通过螺栓上下对拼相接后构成外径一致、内部具有空腔的空心柱状壳体，旋转主体5置于空腔内但不与腔壁接触，其目的是确保旋转主体5可以顺利转动，而在旋转主体5的下端面设置了若干个伸缩支腿4(如电液推杆)，伸缩支腿4可以轴向伸缩，可以随着旋转主体5转动，还可以摆动，摆动过程中可以靠近或远离钻杆2，即伸缩支腿4具有三个维度的运动，在这三个维度的运动调整下，可以确保钻杆2的精准、稳定凿孔。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。

Claims (8)

1.一种凿岩辅助装置，其特征在于：它至少包括空心柱状壳体，在空心柱状壳体内封装有旋转主体(5)，旋转主体(5)上安装有若干根伸缩支腿(4)，其中空心柱状壳体可拆卸地安装于凿岩机(1)，凿岩机(1)的钻杆(2)自上至下依次贯穿空心柱状壳体、旋转主体(5)，所有伸缩支腿(4)围绕钻杆(2)均匀分布。

2.如权利要求1所述的凿岩辅助装置，其特征在于：所述空心柱状壳体包括上主体(6)和下主体(7)，上下两个主体在可拆卸地对拼相接后构成外径一致、内部具有空腔的空心柱状壳体；

其中上主体(6)为扁圆柱状，凿岩机(1)可拆卸地固定在扁圆柱的上底面，扁圆柱的轴向中心开设有供钻杆(2)穿过的第一过杆圆孔(6.1)，扁圆柱的下底面中心开设有柱状凹槽(6.2)，柱状凹槽(6.2)内安装有驱动部，驱动部相接于旋转主体(5)；

下主体(7)为圆环状。

3.如权利要求2所述的凿岩辅助装置，其特征在于：所述扁圆柱的上底面固定有两个电机(8)，电机(8)的输出轴贯穿上底面后伸入柱状凹槽(6.2)内，且在输出轴的末端套装有小齿轮(10)；

驱动部包括安装在柱状凹槽(6.2)内的轴承，轴承的内圈可拆卸地固定在柱状凹槽(6.2)内，轴承的外圈套设有大齿轮(9)，大齿轮(9)均啮合于两个小齿轮(10)。

4.如权利要求3所述的凿岩辅助装置，其特征在于：所述旋转主体(5)包括扁圆柱状的旋转盘，旋转盘的上圆盘面中心处沿轴向延伸形成圆柱凸起(5.2)，在圆柱凸起(5.2)的中心和旋转盘的中心开设有相贯通的供钻杆(2)穿过的第二过杆圆孔(5.1)；

其中圆柱凸起(5.2)可拆卸地固接于大齿轮(9)的端面。

5.如权利要求4所述的凿岩辅助装置，其特征在于：所述旋转盘的下圆盘面固接有若干组导向件(5.3)，若干组导向件(5.3)围绕第二过杆圆孔(5.1)呈圆形等间距布设，相邻两组导向件(5.3)之间夹设有一个伸缩支腿(4)；

每组导向件(5.3)包括沿长度方向垂直于旋转盘的两个条状板，每个条状板上均开设有销孔，伸缩支腿(4)通过销轴转动连接在相邻两组导向件(5.3)的两个条状板之间，且伸缩支腿(4)围绕销轴沿径向摆动以靠近或远离钻杆(2)。

6.如权利要求1或5所述的凿岩辅助装置，其特征在于：所述伸缩支腿(4)的伸缩尾端通过销轴安装有支撑鞋(12)，支撑鞋(12)的底面接触于岩壁，且底面面积大于伸缩支腿(4)的伸缩杆径向截面积，每个支撑鞋(12)均开设有固定孔(12.1)。

7.如权利要求4所述的凿岩辅助装置，其特征在于：所述柱状凹槽(6.2)的中心沿轴向延伸形成空心贯通柱(6.5)，驱动部的轴承内圈套设在空心贯通柱(6.5)上且在二者相接处设有第一限位块(6.3)，并在空心贯通柱(6.5)上套设有内卡环(11)，内卡环(11)被夹持在空心贯通柱(6.5)与圆柱凸起(5.2)之间；

轴承外圈与大齿轮(9)的相接处设有第二限位块(6.4)。

8.如权利要求3所述的凿岩辅助装置，其特征在于：两个所述电机(8)关于轴向中心线对称布设在上主体(6)的扁圆柱上底面，扁圆柱上底面还对称布设有两个螺套(13)，在凿岩机(1)的机架上安装有两根长螺杆(14)，长螺杆(14)螺接在螺套(13)内并贯穿上主体(6)伸入柱状凹槽(6.2)内，柱状凹槽(6.2)内的长螺杆(14)杆端旋拧有螺母。

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