CN218971122U - 一种注浆钻机及注浆系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及钻机技术领域，具体而言，涉及一种注浆钻机及注浆系统，包括机架、钻臂和调节机构，钻臂通过调节机构设于机架上以用于钻孔操作；调节机构包括第一伸缩机构、第二伸缩机构和回转机构，钻臂设置于回转机构上，第一伸缩机构设置于机架上，第二伸缩机构分别与回转机构和第一伸缩机构连接，第一伸缩机构用于驱动钻臂沿第一方向运动，第二伸缩机构用于驱动钻臂沿第二方向运动，回转机构用于驱动钻臂转动而调节钻臂相对于机架的朝向。本实用新型具有方便移动钻臂使其对准隧道内壁的管片注浆孔，而提高对隧道内壁注浆加固的施工质量和效率的优点。

Description

一种注浆钻机及注浆系统

技术领域

本实用新型涉及钻机技术领域，具体而言，涉及一种注浆钻机及注浆系统。

背景技术

目前，对既有隧道加固主要通过地面钻孔注浆或隧道内壁后注浆的方式，在隧道内壁后注浆时，需要将浆液通过隧道既有的管片注浆孔进行拓深，由于既有的管片注浆孔深度较浅，需要对其拓深以提高注浆深度。通常需要利用钻机对管片注浆孔进行拓深，由于管片注浆孔的位置分布在隧道的各个位置，现有的钻机难以对隧道内的各个位置的管片注浆孔均进行拓深操作，严重影响注浆效率和隧道的加固效率。

实用新型内容

本实用新型解决的问题是，如何方便移动钻臂使其对准隧道内壁的管片注浆孔，而提高对隧道内壁注浆加固的施工质量和效率。

为解决上述问题，本实用新型提供一种注浆钻机，包括机架、钻臂和调节机构，所述钻臂通过所述调节机构设于所述机架上以用于钻孔操作；

所述调节机构包括第一伸缩机构、第二伸缩机构和回转机构，所述钻臂设置于所述回转机构上，所述第一伸缩机构设置于所述机架上，所述第二伸缩机构分别与所述回转机构和所述第一伸缩机构连接，所述第一伸缩机构用于驱动所述钻臂沿第一方向运动，所述第二伸缩机构用于驱动所述钻臂沿第二方向运动，所述回转机构用于驱动所述钻臂转动而调节所述钻臂相对于所述机架的朝向。

可选地，所述回转机构包括回转支撑盘、回转盘和驱动件，所述回转支撑盘与所述第二伸缩机构连接，所述回转盘设于所述回转支撑盘的一侧，所述钻臂设于所述回转盘背离所述回转支撑盘的侧面，所述驱动件用于驱动所述回转盘转动。

可选地，所述回转机构还包括回转支承，所述回转支承的内圈与所述回转支撑盘连接，所述回转支撑的外圈与所述回转盘连接。

可选地，所述驱动件包括驱动马达和驱动齿轮，所述驱动马达设于所述回转支撑盘上，所述驱动齿轮与所述驱动马达驱动连接，所述驱动齿轮与所述回转支撑的外齿环啮合。

可选地，所述钻臂铰接于所述回转盘背离所述回转支撑盘的侧面，所述回转盘和所述钻臂之间设有摆动缸，所述摆动缸的固定端铰接设置在所述回转盘背离所述回转支撑盘的侧面，所述摆动缸的驱动端铰接于所述钻臂。

可选地，所述第二伸缩机构包括支撑台和第二液压缸，所述支撑台与所述第一伸缩机构连接，所述第二液压缸的固定端与所述支撑台连接，所述第二液压缸的驱动端与所述回转支撑盘连接。

可选地，所述第二伸缩机构还包括第二导向杆和第二导向套，所述第二导向杆设于所述支撑台，所述第二导向套套设于所述第二导向杆，且所述第二导向套的周向侧面与所述回转支撑盘连接。

可选地，所述第一伸缩机构包括第一液压缸，所述第一液压缸的固定端与所述机架连接，所述第一液压缸的驱动端与所述支撑台连接。

可选地，所述第一伸缩机构还包括第一导向套和第一导向杆，所述第一导向套设于所述机架上，所述第一导向杆穿设于所述第一导向套，且所述第一导向杆的一端面与所述支撑台连接。

本实用新型还提供一种注浆系统，包括如上述所述的注浆钻机。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果是：隧道内壁加固时，钻臂在调节机构的作用下，调节钻臂相对于机架的位置和朝向，其中，第一伸缩机构带动钻臂朝第一方向运动，第二伸缩机构带动钻臂朝第二方向运动，钻臂在两个方向上移动位置，而方便移动至隧道内多处管片注浆孔处，且通过回转机构带动钻臂转动，使得钻臂的朝向发生改变，便于钻臂指向隧道内壁的管片注浆孔，而方便对管片注浆孔进行拓深操作，钻臂的位置和朝向均易于被调整，便于钻臂适应性的依次移动至隧道内壁多处管片注浆孔的位置，方便了管片注浆孔的拓深操作，提高了隧道内壁加固施工的质量和效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例中钻机的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例中钻臂和调节机构的结构示意图；

图3为图2中A处的放大结构示意图；

图4为本实用新型实施例中回转机构的放大结构示意图；

图5为本实用新型实施例中调节机构的示意图。

附图标记说明：

1-机架；2-钻臂、21-机臂、22-钻杆、23-滑块、24-转动件、25-推动件、26-导向板；3-调节机构、31-第一伸缩机构、311-第一液压缸、312-第一导向套、313-第一导向杆、32-第二伸缩机构、321-第二液压缸、322-第二导向套、323-第二导向杆、324-支撑台、33-回转机构、331-回转支撑盘、332-回转盘、333-回转支承、334-驱动件、3341-驱动马达、3342-驱动齿轮；4-摆动缸。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，附图中“X”的正向代表右方，相应地，“X”的反向代表左方；“Y”的正向代表前方，相应地，“Y”的反向代表后方；“Z”的正向代表上方，相应地，“Z”的反向代表下方，术语“X”、“Y”、“Z”等指示的方位或位置关系为基于说明书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和简化描述，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。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

在本实用新型的描述中，应当说明的是，各实施例中的术语名词例如“上”、“下”、“前”、“后”等指示方位的词语，只是为了简化描述基于说明书附图的位置关系，并不代表所指的元件和装置等必须按照说明书中特定的方位和限定的操作及方法、构造进行操作，该类方位名词不构成对本实用新型的限制。

另外，在本实用新型的实施例中所提到的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，并不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。

目前，对既有隧道加固主要通过地面钻孔注浆或隧道内壁后注浆的方式，在隧道内壁后注浆时，需要将浆液通过隧道既有的管片注浆孔进行逐渐，由于既有的管片注浆孔深度较浅，需要对其拓深以提高注浆深度，需要利用钻机对管片注浆孔进行拓深，由于管片注浆孔的位置分布在隧道的各个位置，现有的钻机难以对隧道内的各个位置的管片注浆孔进行拓深操作，严重影响注浆效率和隧道的加固效率。

为解决上述问题，本实用新型的实施例提供一种注浆钻机，包括机架1、钻臂2和调节机构3，钻臂2通过调节机构3设于机架1上以用于钻孔操作；

调节机构3包括第一伸缩机构31、第二伸缩机构32和回转机构33，钻臂2设置于回转机构33上，第一伸缩机构31设置于机架1上，第二伸缩机构32分别与回转机构33和第一伸缩机构31连接，第一伸缩机构31用于驱动钻臂2沿第一方向运动，第二伸缩机构32用于驱动钻臂2沿第二方向运动，回转机构33用于驱动钻臂2转动而调节钻臂2相对于机架1的朝向。

参照图1和图2，其中，钻机包括机架1、钻臂2和调节机构3。在钻机工作时，机架1可设置在运输车上而移动钻机。钻臂2通过调节机构3而设于机架1上，以此调节机构3调节钻臂2的位置和朝向，方便钻臂2指向管片注浆孔。调节机构3包括第一伸缩机构31、第二伸缩机构32和回转机构33。第一伸缩机构31与第二伸缩机构32连接，第二伸缩机构32与回转机构33连接，钻臂2与回转机构33连接。第一伸缩机构31带动第二伸缩机构32与回转机构33一并在第一方向上移动，本实施例中，第一方向为水平方向，且为图中Y轴方向，即第一伸缩机构31带动第二伸缩机构32与回转机构33沿图中Y轴方向移动，而便于带动钻臂2相对于机架1在水平方向的移动。第二伸缩机构32带动回转机构33和钻臂2一并沿第二方向移动，本实施例中，第二方向为竖直方向，即图中Z轴方向，而便于带动钻臂2相对于机架1的高度。回转机构33带动钻臂2进行转动，且回转机构33的转动轴线方向与第一伸缩机构31带动钻臂2移动的方向一致，以此方便调节钻臂2相对于机架1的朝向。

这样设置，钻孔时，钻臂2在调节机构3的作用下，调节钻臂2相对于机架1的位置和朝向，其中，第一伸缩机构31带动钻臂2朝第一方向运动，第二伸缩机构32带动钻臂2朝第二方向运动，钻臂2在两个方向上移动位置，即钻臂2移动水平位置和高度位置，而方便将钻臂2移动至隧道内多处管片注浆孔处。且通过回转机构33带动钻臂2转动，使得钻臂2的朝向发生改变，便于钻臂2指向隧道内壁的管片注浆孔，而方便对管片注浆孔进行拓深操作。钻臂2的位置和朝向均易于被调整，便于钻臂2适应性的依次移动至隧道内壁多处管片注浆孔的位置，方便了管片注浆孔的拓深操作，提高了隧道内壁加固施工的质量和效率。

参照图1和图2，其中，钻臂2包括机臂21、滑块23、推动件25、转动件24和钻杆22。机臂21与调节机构3连接，机臂21背离调节机构3的侧面开设有安装槽，安装槽的长度方向与机臂21的长度方向一致。且机臂21的相对两侧面均焊接有滑条，滑条的长度方向与机臂21的长度方向一致，同时，滑条与机臂21背离调节机构3的侧面平齐。滑块23上开设有两条滑槽，滑块23通过滑条与滑槽的配合滑动设置于机臂21上，以此滑块23的滑动方向与机臂21的长度方向一致。推动件25设置在安装槽内，本实施例中，推动件25包括液压油缸，液压油缸铰接设置在安装槽内，且液压油缸靠近机臂21的一端设置。液压油缸的活塞杆的端面与滑块23连接，以此液压油缸带动滑块23在机臂21上滑动。

参照图1，转动件24设置在滑块23上，本实施例中，转动件24包括液压马达，液压马达通过螺栓安装在滑块23上。液压马达的输出轴与钻杆22的输出轴同轴固定，以此通过液压马达带动钻杆22转动而进行钻孔操作。机臂21远离液压油缸的一端设有导向板26，导向板26焊接固定在机臂21背离调节机构3的侧面，导向板26上开设有供钻杆22穿过的通孔，钻杆22从通孔穿过导向板26，钻孔时，导向杆对钻杆22起到导向和对钻杆22的周侧面起到支撑作用，钻杆22不易弯折。

这样设置，钻孔操作时，液压油缸带动滑块23滑动，同时液压马达带动钻杆22转动，钻杆22逐渐朝管片注浆孔内钻进，方便拓深管片逐渐孔，而方便后续的注浆加固操作。

可选地，回转机构33包括回转支撑盘331、回转盘332和驱动件334，回转支撑盘331与第二伸缩机构32连接，回转盘332设于回转支撑盘331的一侧，钻臂2设于回转盘332背离回转支撑盘331的侧面，驱动件334用于驱动回转盘332转动。

可选地，回转机构33还包括回转支承333，回转支承333的内圈与回转支撑盘331连接，回转支撑的外圈与回转盘332连接。

可选地，驱动件334包括驱动马达3341和驱动齿轮3342，驱动马达3341设于回转支撑盘331上，驱动齿轮3342与驱动马达3341驱动连接，驱动齿轮3342与回转支撑的外齿环啮合。

参照图1-图4，其中，回转机构33包括回转支撑盘331、回转盘332和驱动件334。回转支撑盘331竖直设置，回转支撑盘331的一个侧面与第二伸缩机构32连接，回转支撑盘331背离第二伸缩机构32的一侧与钻臂2连接。回转盘332背离回转支撑盘331的侧面与钻臂2连接。回转机构33还包括回转支承333，回转支承333包括内圈和外圈，内圈和外圈相互嵌设，且内圈和外圈相对转动，回转支承333的外圈的周向外侧面设有外齿环。回转支承333的内圈与回转支撑盘331背离第二伸缩机构32的侧面固定，本实施例中，回转支承333的内圈通过螺栓与回转支撑盘331固定，回转支承333的外圈通过螺栓与回转盘332固定，以此将回转盘332转动安装在回转支撑盘331的侧面。驱动件334包括驱动马达3341和驱动齿轮3342，本实施例中，驱动马达3341为液压马达。驱动马达3341通过螺栓固定在回转支撑盘331的侧面，驱动马达3341与驱动齿轮3342驱动连接，驱动齿轮3342同轴固定在驱动马达3341的输出轴上，驱动齿轮3342与回转支撑的外圈上的外齿环啮合。驱动马达3341带动驱动齿轮3342转动，驱动齿轮3342通过齿轮传动而带动回转支承333的外圈和回转盘332转动，从而带动与回转盘332连接的钻臂2转动，而方便调节钻臂2的朝向，便于钻臂2的钻杆22指向管片注浆孔。

这样设置，调节钻臂2与水平面之间的夹角而调整钻臂2上钻杆22的朝向时，驱动马达3341通过齿轮传动带动回转支承333的外圈转动，而方便带动回转盘332和钻臂2转动，因而钻臂2上钻杆22的朝向被调整，方便了钻杆22对准隧道内壁各处的管片注浆孔。

可选地，钻臂2铰接于回转盘332背离回转支撑盘331的侧面，回转盘332和钻臂2之间设有摆动缸4，摆动缸4的固定端铰接设置在回转盘332背离回转支撑盘331的侧面，摆动缸4的驱动端铰接于钻臂2。

参照图2和图5，其中，钻臂2的机臂21铰接设置在回转盘332侧面，以此可带动钻臂2相对于回转盘332的转动。钻臂2和回转盘332之间还设有摆动缸4，摆动缸4一端铰接在回转盘332朝向钻臂2的侧面，摆动缸4的活塞杆与钻臂2的机臂21铰接。摆动缸4带动钻臂2相对于回转盘332转动而方便调节钻臂2与回转盘332之间的夹角。摆动缸4可设为多个，本实施例中，优选地，摆动缸4的数量设为两个。摆动缸4的数量增加，使得钻臂2相对于回转盘332转动时更稳定。

这样设置，回转机构33调节钻臂2的朝向后，若钻臂2的钻杆22仍与管片注浆孔的轴线之间存在偏差，此时摆动缸4带动钻臂2相对于回转盘332转动，而对钻臂2的朝向进行微调，方便钻杆22对准管片注浆孔，而便于拓深管片注浆孔。

可选地，第二伸缩机构32包括支撑台324和第二液压缸321，支撑台324与第一伸缩机构31连接，第二液压缸321的固定端与支撑台324连接，第二液压缸321的驱动端与回转支撑盘331连接。

参照图5，其中，第二伸缩机构32包括支撑台324和第二液压缸321。支撑台324与第一伸缩机构31连接，水平调节机构3带动支撑台324移动而调节钻臂2的水平位置。第二液压缸321的一端与支撑台324铰接，第二液压缸321的活塞杆与回转支撑盘331背离回转盘332的侧面铰接。因此，第二液压缸321伸缩而带动回转支撑盘331上下运动，便于调节钻臂2的高度。

这样设置，调整钻臂2的高度时，第二液压缸321带动回转支撑盘331相对于支撑台324上下运动，而调节钻臂2的高度，方便了将钻杆22移动至所需高度，而方便对隧道内各处的管片注浆孔进行拓深。

可选地，第二伸缩机构32还包括第二导向杆323和第二导向套322，第二导向杆323设于支撑台324，第二导向套322套设于第二导向杆323，且第二导向套322的周向侧面与回转支撑盘331连接。

参照图5，其中，第二伸缩机构32还包括第二导向套322和第二导向杆323，第二导向套322的外侧面与回转支撑盘331背离回转盘332的侧面固定，本实施例中，第二导向套322与回转支撑盘331焊接固定。第二导向杆323的底端面焊接固定在支撑台324上侧面，且第二导向套322套设在第二导向杆323上。第二导向杆323和第二导向套322均设有多个，本实施例中，第二导向杆323和第二导向套322均设有两个，且第二液压缸321位于两个第二导向套322之间。

这样设置，回转支撑盘331在第二液压缸321的带动下而相对于支撑台324运动时，此时第二导向套322在第二导向杆323上滑动，回转支撑盘331因此在移动过程中更加稳定，钻臂2的高度调节过程中更稳定，便于精确移动钻臂2。

可选地，第一伸缩机构31包括第一液压缸311，第一液压缸311的固定端与机架1连接，第一液压缸311的驱动端与支撑台324连接。

参照图1和图5，其中，第一伸缩机构31包括第一液压缸311，第一液压缸311的一端与机架1铰接，第一液压缸311的活塞杆与支撑台324铰接，以此通过第一液压缸311的伸缩而带动支撑台324在水平方向上发生移动，而便于调节钻臂2在水平方向的位置。

这样设置，需要调节钻臂2相对于车体的水平位置时，第一液压缸311带动支撑台324移动，而方便带动回转机构33和钻臂2一并移动，方便了将钻臂2带动至所需位置，而便于钻臂2的钻杆22对管片注浆孔进行拓深操作。

可选地，第一伸缩机构31还包括第一导向套312和第一导向杆313，第一导向套312设于机架1上，第一导向杆313穿设于第一导向套312，且第一导向杆313的一端面与与支撑台324连接。

参照图1和图5，其中，第一伸缩机构31还包括第一导向套312和第一导向杆313，第一导向套312焊接固定在机架1上，第一导向杆313穿设于第一导向套312，且第一导向杆313的一端面与支撑台324焊接固定。第一导向套312和第一导向杆313均设有多个，本实施例中，第一导向套312和第一导向杆313均设有两个，且第一液压缸311位于两个第一导向套312之间。调节钻臂2的水平位置时，第一液压缸311带动支撑台324移动，同时第一导向杆313在第一导向套312内滑动。

这样设置，支撑台324被第一液压缸311带动而移动过程中，由于第一导向杆313在第一导向套312内滑动，使得支撑台324的移动过程更加稳定，钻臂2被更稳定的移动，便于精准移动钻臂2。

本实用新型的另一实施例公开一种注浆系统，包括如上述所描述的注浆钻机。

虽然本实用新型公开披露如上，但本实用新型公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本实用新型公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种注浆钻机，其特征在于，包括机架(1)、钻臂(2)和调节机构(3)，所述钻臂(2)通过所述调节机构(3)设于所述机架(1)上以用于钻孔操作；

所述调节机构(3)包括第一伸缩机构(31)、第二伸缩机构(32)和回转机构(33)，所述钻臂(2)设置于所述回转机构(33)上，所述第一伸缩机构(31)设置于所述机架(1)上，所述第二伸缩机构(32)分别与所述回转机构(33)和所述第一伸缩机构(31)连接，所述第一伸缩机构(31)用于驱动所述钻臂(2)沿第一方向运动，所述第二伸缩机构(32)用于驱动所述钻臂(2)沿第二方向运动，所述回转机构(33)用于驱动所述钻臂(2)转动而调节所述钻臂(2)相对于所述机架(1)的朝向。

2.根据权利要求1所述的注浆钻机，其特征在于，所述回转机构(33)包括回转支撑盘(331)、回转盘(332)和驱动件(334)，所述回转支撑盘(331)与所述第二伸缩机构(32)连接，所述回转盘(332)设于所述回转支撑盘(331)的一侧，所述钻臂(2)设于所述回转盘(332)背离所述回转支撑盘(331)的侧面，所述驱动件(334)用于驱动所述回转盘(332)转动。

3.根据权利要求2所述的注浆钻机，其特征在于，所述回转机构(33)还包括回转支承(333)，所述回转支承(333)的内圈与所述回转支撑盘(331)连接，所述回转支撑的外圈与所述回转盘(332)连接。

4.根据权利要求3所述的注浆钻机，其特征在于，所述驱动件(334)包括驱动马达(3341)和驱动齿轮(3342)，所述驱动马达(3341)设于所述回转支撑盘(331)上，所述驱动齿轮(3342)与所述驱动马达(3341)驱动连接，所述驱动齿轮(3342)与所述回转支撑的外齿环啮合。

5.根据权利要求2所述的注浆钻机，其特征在于，所述钻臂(2)铰接于所述回转盘(332)背离所述回转支撑盘(331)的侧面，所述回转盘(332)和所述钻臂(2)之间设有摆动缸(4)，所述摆动缸(4)的固定端铰接设置在所述回转盘(332)背离所述回转支撑盘(331)的侧面，所述摆动缸(4)的驱动端铰接于所述钻臂(2)。

6.根据权利要求2所述的注浆钻机，其特征在于，所述第二伸缩机构(32)包括支撑台(324)和第二液压缸(321)，所述支撑台(324)与所述第一伸缩机构(31)连接，所述第二液压缸(321)的固定端与所述支撑台(324)连接，所述第二液压缸(321)的驱动端与所述回转支撑盘(331)连接。

7.根据权利要求6所述的注浆钻机，其特征在于，所述第二伸缩机构(32)还包括第二导向杆(323)和第二导向套(322)，所述第二导向杆(323)设于所述支撑台(324)，所述第二导向套(322)套设于所述第二导向杆(323)，且所述第二导向套(322)的周向侧面与所述回转支撑盘(331)连接。

8.根据权利要求6所述的注浆钻机，其特征在于，所述第一伸缩机构(31)包括第一液压缸(311)，所述第一液压缸(311)的固定端与所述机架(1)连接，所述第一液压缸(311)的驱动端与所述支撑台(324)连接。

9.根据权利要求8所述的注浆钻机，其特征在于，所述第一伸缩机构(31)还包括第一导向套(312)和第一导向杆(313)，所述第一导向套(312)设于所述机架(1)上，所述第一导向杆(313)穿设于所述第一导向套(312)，且所述第一导向杆(313)的一端面与所述支撑台(324)连接。

10.一种注浆系统，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的注浆钻机。

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