CN217481197U - 一种水平深孔钻机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及钻孔设备技术领域，更具体地说，特别涉及一种水平深孔钻机。包括移动结构，所述移动结构上部固定安装升降结构，沿所述升降结构上部的轴线方向固定安装旋转结构，所述旋转结构两端的顶壁上铰接支撑结构，所述支撑结构顶端铰接滑架，所述滑架两端设置动力头，所述滑架上部设置钻杆。由于所述滑架为拼装结构，所述钻杆在施工前一次性拼装完毕，因此会提高数倍的工作效率。由于所述支撑结构的结构为叉剪式，可以满足纵向0～90度的钻孔角度。由于底部所述旋转结构设置的齿轮组合，可以带动上部结构旋转，满足环向0～180度的钻孔角度，使钻机的钻进范围更大，钻进位置更准确。

Description

一种水平深孔钻机

技术领域

本实用新型涉及钻孔设备技术领域，更具体地说，特别涉及一种水平深孔钻机。

背景技术

水平钻机是在不开挖表面的条件下进行钻孔的一种工程机械，它广泛应用于岩土工程、基坑工程、隧道工程、护坡工程等领域，其适用于沙土、黏土、卵石、岩石等各种复杂地层。

在工程施工中，钻杆是其必不可少的结构之一，在比较深的孔洞作业时需要持续安装钻杆进行钻孔工作，这样会增加操作人员的劳动量，延长施工进度；而且大多钻机只能进行水平或竖直方向钻孔，不能进行旋转的扇形钻孔或钻孔角度的上下90°调节，这样的钻机在实际施工过程中对施工角度很受局限。为了解决施工中安装钻杆以及钻孔角度不可调整的问题，需要提供一种水平深孔钻机。

实用新型内容

本实用新型为克服上述情况不足，旨在提供一种水平深孔钻机，能够在施工前一次性安装好钻杆，又可以在施工中切换钻孔角度。

一种水平深孔钻机，包括移动结构，所述移动结构上部固定安装升降结构，沿所述升降结构上部的轴线方向连接旋转结构，所述旋转结构两端的顶壁上铰接支撑结构，所述支撑结构顶端铰接有滑架，所述滑架两端设置动力头，所述滑架上部设置钻杆。

进一步的，所述滑架长度为12米，所述钻杆长度为11米，同时还设置有拼接长度为5米的滑架及钻杆。

进一步的，所述滑架的一侧壁设置第一齿条，前端滑动连接第一滑块，所述第一滑块的底壁设置滑槽，所述滑槽与所述滑架的翼缘相适配，所述第一滑块上部固定连接中空、可携带钻具的第一动力头。

进一步的，所述第一滑块上部固定连接中空的、可携带钻具的第一动力头，所述第一动力头包括中空上部的第一液压马达，所述第一滑块的底壁连接第一齿轮、第二齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合连接，所述第一齿条与所述第一齿轮、所述第二齿轮平行啮合连接。

进一步的，所述滑架两端设置螺栓孔，用于两个或者两个以上的所述滑架相互拼接。

进一步的，所述滑架末端滑动连接第二滑块，所述第二滑块上部固定连接第二动力头。所述第二动力头前端装配钻杆及冲击器，所述第二动力头包括第二液压马达，所述第二滑块的底壁连接第三齿轮、第四齿轮，所述第三齿轮与所述第四齿轮啮合连接，所述第一齿条与所述第三齿轮、所述第四齿轮平行啮合连接。

进一步的，所述滑架的下端面连接有用于支撑所述滑架的所述支撑结构，所述滑架两端的底壁设置固定座，所述支撑结构顶端与所述固定座铰接，底端与所述旋转结构顶壁上的所述固定座铰接。所述支撑结构呈叉剪式，所述滑架前端的底壁与所述旋转结构末端的底壁铰接第一液压油缸、第二液压油缸，所述第一液压油缸与所述第二液压油缸并排设置。所述滑架末端底壁与所述旋转结构前端顶壁铰接第三液压油缸。

进一步的，所述旋转结构设置于所述升降结构顶壁，所述旋转结构包括圆管，所述圆管的末端连接有螺旋摆动的第四液压油缸，所述圆管的外壁固定套设第五齿轮、第六齿轮，所述第五齿轮、所述第六齿轮在所述圆管中部相向设置，第五齿轮、第六齿轮的底壁啮合连接弧形的第二齿条、第三齿条。

进一步的，所述移动结构为履带式结构，包括履带、驱动部件轮及连接架体。所述升降结构固定安装于移动结构顶壁，所述升降结构为伸缩式的钢架，钢架的立柱通过滑块上升与下降。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

①由于滑架为拼装结构，钻杆在施工前一次性拼装完毕，在钻孔过程之中不需要加接和拆卸钻杆，因此会提高数倍的工作效率。

②由于本机配置有两个动力头，两个动力头可以分开使用，也可以合并使用，钻进工作的动力更强大。

③由于支撑结构的结构为叉剪式，可以满足纵向0～90度的钻孔角度。由于底部旋转结构设置的齿轮组合，可以带动上部结构旋转，满足环向0～180度的钻孔角度，使钻机的钻进范围更大，钻进位置更准确。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型水平深孔钻机常规钻孔状态的立视图。

图2是本实用新型水平深孔钻机支撑结构旋转90°状态时立视图。

图3是本实用新型水平深孔钻机支撑结构升高钻孔状态的立视图。

图4是本实用新型水平深孔钻机支撑结构钻深孔拼装以及升高状态的立视图。

图5是本实用新型水平深孔钻机图4中A处滑架结构详图。

图6是本实用新型水平深孔钻机图4中B处滑架拼接处俯视图。

图中：1-移动结构、2-升降结构、3-旋转结构、31-第五齿轮、32-第六齿轮、33-第二齿条、34-第三齿条、35-第四液压油缸、4-支撑结构、41-第一液压油缸、42-第二液压油缸、43-第三液压油缸、5-滑架、51-第一齿条、52-第一滑块、53-第二滑块、6-钻杆、7- 第一动力头、71-第一液压马达、72-第一齿轮、73-第二齿轮、8-第二动力头、81-第二液压马达、82-第三齿轮、83-第四齿轮。

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做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。

具体实施例：

本实施例提供的一种水平深孔钻机，如图1所示，包括移动结构1，移动结构1架体上部固定安装升降结构2，沿升降结构2上部的轴线方向固定安装旋转结构3，旋转结构3 两端的顶壁上铰接叉剪式的支撑结构4，支撑结构4顶端铰接滑架5，滑架5两端设置动力头，滑架5上部设置钻杆6。

具体而言，如图1所示，滑架5一侧壁设置第一齿条51，滑架5前端滑动连接有第一滑块52。滑架5架体的外轮廓呈底部水平的U型，滑架顶部的U口外翻形成两个翼缘，第一滑块52的底壁设置滑槽，滑槽与滑架5的翼缘相适配。第一滑块52末端的底壁固定连接两个竖直向下的杆体，杆体上分别固定连接第一齿轮72、第二齿轮73，如图5所示，第一齿轮72与第二齿轮73啮合连接，第一齿轮72与第二齿轮73分别于两侧的第一齿条 51平行啮合连接。第一齿轮72、第二齿轮73在第一齿条51上滑动时，第一齿轮72与第二齿轮73互为逆向旋转，以保证上部的第一滑块52前进或后退。如图4所示，滑架5为一个结构单体，可单独使用，在钻深孔时，也可用多个结构单体拼装成一个整体。滑架5 两端设置螺栓孔，两个滑架之间5由钢板条螺栓连接，可根据需要钻孔的深度来拼接滑架 5的长度。另外，滑架设置的标准长度为12米，为了满足不同的钻孔深度，还设置有长度为5米的可拼接滑架。拼装完毕后根据滑架5的总长度一次性安装钻杆6，施工过程中不再加接钻杆6。在本实施例中，钻杆6采用的是单根长度为11米的长钻杆以及5米的较短钻杆，相比长度1.5米的常规钻杆，本钻杆6节省了停机安装钻杆的时间，提高钻孔效率。

如图1所示，第一滑块52上部固定连接第一动力头7，第一动力头7为中空形状，可携带200mm以内的空心钻具，钻具与动力头直径不一致时，通过增加一个变径将二者连接。第一动力头7包括位于中空体下部的第一液压马达71，第一液压马达71为第一动力头7提供旋转动力。第一液压马达71垂直连接第一齿轮72，第一动力头7可拆卸连接钻具或护管工作，带空心钻具时，可取岩层芯样。

如图1所示，滑架5末端滑动连接有第二滑块53，滑架5架体的外轮廓呈底部水平的U型，滑架顶部的U口外翻形成两个翼缘，第二滑块53的底壁设置滑槽，滑槽与滑架5 的翼缘相适配。第二滑块53上部固定连接第二动力头8。第二动力头8前端装配钻杆及冲击器，第二动力头8包括位于中空体下部的第二液压马达81，第二液压马达81为第二动力头8提供正反旋转动力。第二滑块53前端的底壁固定连接两个竖直杆体，杆体固定连接第三齿轮82、第四齿轮83，同理于第一滑块52上的齿轮，第三齿轮82与第四齿轮83 啮合连接，第三齿轮82与第四齿轮83分别于两侧的第一齿条51平行啮合连接。第三齿轮82、第四齿轮83在第一齿条51上滑动时，第三齿轮82与第四齿轮83互为逆向旋转，以保证上部的第二滑块53前进或后退。第二动力头8可掏取芯样，也可带护管护壁钻进，防止塌孔抱死钻杆。

如图2所示，滑架5下部连接用于支撑滑架的支撑结构4，滑架5两端的底壁上设置固定座，支撑结构4顶端与固定座铰接，底端与旋转结构3顶壁上的固定座铰接。支撑结构4呈叉剪式设置，由三个液压油缸组成，滑架5前端与旋转结构3末端铰接第一液压油缸41、第二液压油缸42，第一液压油缸41与第二液压油缸42并排设置。滑架末端与旋转结构前端铰接第三液压油缸43。本装置滑架5的支撑为叉剪结构，这种结构的设置，提供了更强大以及更稳定的支撑力。在钻孔时，通过支撑结构4上三个液压油缸的等距离伸缩，如图3所示，带动上部结构的水平升高与下降；支撑结构4上两组液压油缸的不均匀伸缩，如图2所示，实现俯角、仰角的0°到90°的任意角度调整，来确定需要的钻孔角度，使用更加灵活。

如图2所示，旋转结构3设置于升降结构2顶壁，旋转结构3包括作为外壳的圆管、第五齿轮31、第六齿轮32、第二齿条33、第三齿条34以及第四液压油缸35。第四液压油缸35为旋转式。圆管外侧靠近中部的底端相向设置有弧形的第五齿轮31、第六齿轮32，第五齿轮31、第六齿轮32的底壁啮合连接有弧形的第二齿条33、第三齿条34，第五齿轮 31、第六齿轮32与第二齿条33、第三齿条34通过第四液压油缸35带动圆管旋转，使上部结构能随旋转结构的旋转进行0°到180°的扇形摆动。第四液压油缸35为旋转油缸，旋转端连接圆管，固定端固定至地面或支座上；第二齿条33、第三齿条34的两侧向外缘延展，侧壁与第五齿轮31、第六齿轮32之间留有间隙，第二齿条33、第三齿条34的上缘高于第五齿轮31、第六齿轮32的圆心，以保证圆管不会旋出。

如图1所示，移动结构1为履带式结构，包括履带、驱动部件轮及连接架体。升降结构2固定安装于移动结构1上，升降结构2为伸缩式的钢架，钢架包括立杆及横杆，立杆与横杆由滑块连接，钢架的横杆可通过滑块上升与下降。

在使用本实用新型水平深孔钻机时，首先根据钻孔深度来拼装滑架5及钻杆6的长度，然后调整升降结构2至合适位置，再根据要钻进的位置通过支撑结构4的液压油缸来调整钻孔角度，根据要钻进的孔洞类型来安装钻头及护套管。若钻裸孔，第一动力头7不工作，闲置于滑架5前端。本机可以满足带护管钻进，前置冲击钻进，后置冲击钻进，切削钻进取芯，护管水平旋喷注浆钻进等多种形式，可广泛推广使用。

由于滑架5为拼装结构，如图4所示，钻杆6在施工前一次性拼装完毕，在钻孔过程之中不需要加接和拆卸钻杆6，因此会提高数倍的工作效率。由于本机配置有两个动力头，两个动力头可以分开使用，也可以合并使用。由于支撑结构4的结构为叉剪式，可以满足纵向0～90度的钻孔角度。由于底部旋转结构3设置的齿轮组合，可以带动上部结构旋转，满足环向0～180度的钻孔角度，使钻机的钻进范围更大，钻进位置更准确。可广泛应用于地下掘进工程当中的突泥涌水用水的快速治理、地下工程当中的瓦斯岩爆的快速钻孔治理、基坑护璧的锚杆锚索快速造孔、高护坡工程的免搭架快速钻孔、垂直深浅孔高压旋喷桩，免拆钻杆一次完成钻孔作业。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，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。

最后应说明的是：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，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (9)

1.一种水平深孔钻机，其特征在于：

包括移动结构(1)，所述移动结构(1)上部固定安装升降结构(2)，所述升降结构(2)上部连接旋转结构(3)，所述旋转结构(3)两端的顶壁上铰接支撑结构(4)，所述支撑结构(4)顶端铰接有滑架(5)，所述滑架(5)两端设置动力头，所述滑架(5)上部设置钻杆(6)。

2.根据权利要求1所述的水平深孔钻机，其特征在于：

所述滑架(5)的一侧壁设置第一齿条(51)，前端滑动连接第一滑块(52)，第一滑块(52)的底壁设置滑槽，滑槽与滑架(5)的翼缘相适配。

3.根据权利要求2所述的水平深孔钻机，其特征在于：

所述第一滑块(52)上部固定连接中空的、可携带钻具的第一动力头(7)，所述第一动力头(7)包括中空上部的第一液压马达(71)，所述第一滑块(52)的底壁连接第一齿轮(72)、第二齿轮(73)，所述第一齿轮(72)与所述第二齿轮(73)啮合连接，所述第一齿条(51)与所述第一齿轮(72)、所述第二齿轮(73)平行啮合连接。

4.根据权利要求3所述的水平深孔钻机，其特征在于：

所述滑架(5)两端设置螺栓孔，用于两个或者两个以上的所述滑架相互拼接。

5.根据权利要求4所述的水平深孔钻机，其特征在于：

所述滑架(5)末端滑动连接第二滑块(53)，所述第二滑块(53)上部固定连接第二动力头(8)；所述第二动力头(8)前端装配钻杆及冲击器。

6.根据权利要求5所述的水平深孔钻机，其特征在于：

所述滑架(5)的下端面连接有用于支撑所述滑架(5)的所述支撑结构(4)，所述支撑结构(4)呈叉剪式，所述滑架(5)前端的底壁与所述旋转结构(3)末端的底壁铰接第一液压油缸(41)、第二液压油缸(42)，所述第一液压油缸(41)与所述第二液压油缸(42)并排设置；所述滑架(5)末端底壁与所述旋转结构(3)前端顶壁铰接第三液压油缸(43)。

7.根据权利要求6所述的水平深孔钻机，其特征在于：

所述旋转结构(3)设置于所述升降结构(2)顶壁，所述旋转结构(3)包括圆管，所述圆管的末端连接有螺旋摆动的第四液压油缸(35)，所述圆管的外壁固定套设第五齿轮(31)、第六齿轮(32)，所述第五齿轮(31)、所述第六齿轮(32)在所述圆管中部相向设置，第五齿轮(31)、第六齿轮(32)的底壁啮合连接弧形的第二齿条(33)、第三齿条(34)。

8.根据权利要求7所述的水平深孔钻机，其特征在于：

所述升降结构(2)固定安装于移动结构(1)顶壁，所述升降结构(2)为伸缩式的钢架，钢架的立柱通过滑块上升与下降。

9.根据权利要求8所述的水平深孔钻机，其特征在于：

所述移动结构(1)为履带式结构，包括履带、驱动部件轮及连接架体。

Images