CN219910658U - 一种救援钻机的支撑装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及救援钻机技术领域，具体涉及一种救援钻机的支撑装置，支撑装置包括车架、多组成对的前支撑装置、成对的后支撑装置、成对的升降调节支承装置和多根撑靴。多组成对的前支撑装置一一对应地设置于车架的头部的两侧和中部的两侧，并能够沿巷道帮部以及垂直于巷道帮部的竖直方向伸缩；成对的后支撑装置一一对应地铰接于车架的尾部的两侧；升降调节支承装置与车架铰接，并能够相对于车架伸缩；多根撑靴设置于车架的两侧；撑靴能够沿巷道帮部伸缩。通过前支撑装置、后支撑装置、升降调节支承装置和撑靴共同对车架进行支撑、限位，大大增强了整机稳定性，增强了支撑装置对大孔径钻具的适应性，提高了救援钻机的钻进效率，缩短营救时间。

Description

一种救援钻机的支撑装置

技术领域

本实用新型涉及救援钻机技术领域，具体涉及一种救援钻机的支撑装置。

背景技术

隧道施工过程中，施工事故时有发生，而在救援施工时，时间就是生命，提高救援效率、减少打通“逃生通道”的时间尤为重要。相较于人工挖掘的救援方式，救援钻机的钻进效率更高，耗时更短。

为进一步提高救援钻机的钻进效率，可通过加大钻具的直径，从而增加钻机扭矩，进而增强钻机的推进力。现有的救援钻机是通过多个支地板座进行限位，即将支地板座与地面抵接，并沿竖直方向设有多个向下穿过支地板座的固定锚杆或钢钉，以对钻进进行限位。支地板座的设置对地面的平整度及高度提出更高要求，需要在使用之前进行地面平整，浪费宝贵的救援时间。并且对于大钻具救援钻机，也即大孔径救援钻机而言，钻机扭矩较大，传统的支地板座结构难以满足对钻机的限位需求，钻机稳定性较差，钻机可能受扭矩而发生转动，导致钻具偏移设定掘进径路，影响钻进效率，耽误营救时间。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点和不足，本实用新型提供一种救援钻机的支撑装置，其解决了大孔径救援钻机掘进时稳定性较差的技术问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本实用新型的救援钻机的支撑装置包括：

车架；

多组成对的前支撑装置，多组成对的所述前支撑装置一一对应地设置于所述车架的头部的两侧和中部的两侧，并能够沿巷道帮部以及垂直于巷道帮部的竖直方向伸缩；

成对的后支撑装置，成对的所述后支撑装置一一对应地铰接于所述车架的尾部的两侧；

成对的升降调节支承装置，所述升降调节支承装置与所述车架铰接，并能够相对于所述车架伸缩；

多根撑靴，多根所述撑靴设置于所述车架的两侧；所述撑靴能够沿巷道帮部伸缩。

可选地，所述前支撑装置包括横展伸缩器和支腿；

所述横展伸缩器的一端与所述车架连接，另一端与所述支腿连接，以驱动所述支腿远离或靠近巷道帮部；

所述支腿能够沿所述竖直方向伸缩，以支撑所述车架。

可选地，所述支腿包括支腿套筒、支腿伸缩器以及与所述支腿套筒滑动连接的支腿主体；

所述支腿套筒与所述横展伸缩器连接；

所述支腿伸缩器内置于所述支腿套筒；

所述支腿主体与所述支腿伸缩器连接。

可选地，所述前支撑装置还包括滑动连接的横展外套筒和横展内套筒；

所述横展外套筒与所述车架连接，所述横展内套筒与所述支腿连接

所述横展伸缩器内置于所述横展内套筒，所述横展伸缩器的伸缩杆与所述横展外套筒连接。

可选地，所述升降调节支承装置包括升降驱动器和第一支地板座；

所述升降驱动器的一端与所述车架铰接，另一端与所述第一支地板座连接，以驱动所述第一支地板座沿所述升降驱动器的轴向伸缩。

可选地，所述后支撑装置包括摆动臂和第二支地板座；

所述摆动臂的一端与所述车架铰接，另一端与所述第二支地板座铰接。

可选地，所述支撑装置还包括多个固定件；所述升降调节支承装置和所述后支撑装置均能够通过多个所述固定件固定于巷道底面。

可选地，所述撑靴包括依次首尾连接的一伸缩节、多根固定节和一球铰节；

所述伸缩节与所述车架连接，以驱动所述固定节沿巷道帮部移动；

所述球铰节能够绕所述固定节的轴线摆动。

可选地，所述车架由多根工字形节段焊接成型。

(三)有益效果

本实用新型的有益效果是：多组成对的前支撑装置一一对应地设置于车架的头部的两侧和中部的两侧，并能够沿巷道帮部以及垂直于巷道帮部的竖直方向伸缩。多组前支撑装置能够进行横向伸缩，以实现整机的横向展开，增强大孔径救援钻机掘进过程中整机的稳定性。前支撑装置也能够进行竖向伸缩，以实现整机的调平。

后支撑装置一一对应地铰接于车架的尾部的两侧。铰接结构使得后支撑装置能够自适应前支撑装置的平衡调节，且弱化了对巷道底面平整度的要求，保证在钻具大推力或人员脱困的情况下，整机不前后移动，以提高整机的前后稳定性。

升降调节支承装置与车架铰接，并能够相对于车架伸缩，以使升降调节支承装置能够支撑于车架与巷道底面之间，强化后支撑装置的支撑效果。并且，升降调节支承装置也能够对车架的尾部的平整度进行补偿调节，进一步提高了整机的稳定性。

多根撑靴设置于车架的两侧，撑靴能够沿巷道帮部伸缩。车架两侧的多根撑靴能够与对应侧的巷道帮部抵接，通过多根撑靴对巷道帮部进行挤压，形成预紧力，进一步增强整机稳定性，能够保证在大扭矩钻进和人员脱困情况下，整机不移位。

本实用新型通过设置前支撑装置、后支撑装置、升降调节支承装置和撑靴共同对车架进行支撑、限位，大大增强了整机的稳定性，增强了支撑装置对大孔径钻具的适应性，进而能够提高救援钻机的钻进效率，缩短营救时间。

附图说明

图1为本实用新型的救援钻机的支撑装置的结构示意图；

图2为本实用新型的后支撑装置和升降调节支承装置的结构示意图；

图3为本实用新型的撑靴的结构示意图。

【附图标记说明】

1：车架；2：前支撑装置；3：撑靴；5：升降调节支承装置；6：后支撑装置；7：固定件；8：伸缩节；9：固定节；13：球铰节；14：升降驱动器；15：第一支地板座；17：摆动臂；18：第二支地板座；19：销轴。

具体实施方式

为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。

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；“连接”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。

参见图1，本实用新型提供一种救援钻机的支撑装置，支撑装置包括车架1、多组成对的前支撑装置2、成对的后支撑装置6、成对的升降调节支承装置5和多根撑靴3。多组成对的前支撑装置2一一对应地设置于车架1的头部的两侧和中部的两侧，并能够沿巷道帮部以及垂直于巷道帮部的竖直方向伸缩；成对的后支撑装置6一一对应地铰接于车架1的尾部的两侧；升降调节支承装置5与车架1铰接，并能够相对于车架1伸缩；多根撑靴3设置于车架1的两侧；撑靴3能够沿巷道帮部伸缩。巷道包括顶面、左帮部、右帮部和底面，前支撑装置2、后支撑装置6和升降调节支承装置5均能够与巷道底面抵接，以对车架1进行支撑；撑靴3能够与巷道帮部(左帮部或右帮部)抵接，以对车架1的转动进行限位，从而增大车架1的抗扭矩能力，提高支撑装置的稳定性，保证钻具的钻进精度，最终能够保证钻进效率，缩短救援时间。

在一实施例中，救援钻机的钻具的轴线方向与车架1的长度方向平行，支撑装置有以车架1的长度方向为轴线顺时针或逆时针转动趋势，特别是在采用大孔径钻具时，对支撑装置的稳定性要求更高。本实用新型通过前支撑装置2、后支撑装置6、升降调节支承装置5以及撑靴3对车架1的转动进行限位，大大提高了整机的稳定性，从而保证在掘进过程中钻具的位置精度，进而保证掘进路径的精度，不偏离预设掘进路径。

多组成对的前支撑装置2一一对应地设置于车架1的头部的两侧和中部的两侧，并能够沿巷道帮部以及垂直于巷道帮部的竖直方向伸缩。前支撑装置2能够进行横向伸缩，以实现整机的横向展开，增强大孔径救援钻机掘进过程中整机的稳定性。由于扭矩等于力与力臂的乘积，相同扭矩下，力与力臂成反比，即力臂越长，横向展开后的前支撑装置2的受力就越小，因此能够承受更大的扭矩，适应更大孔径的钻具，稳定性较强。前支撑装置2也能够进行竖向伸缩，以实现整机的调平。

后支撑装置6一一对应地铰接于车架1的尾部的两侧。铰接结构使得后支撑装置6能够自适应前支撑装置2的平衡调节，且弱化了对巷道底面平整度(平整度即巷道底面相对于基准面的起伏程度)的要求，保证在钻具大推力或人员脱困的情况下，整机不前后移动，以提高整机的前后稳定性。

升降调节支承装置5与车架1铰接，并能够相对于车架1伸缩，以使升降调节支承装置5能够支撑于车架1与巷道底面之间，强化后支撑装置6的支撑效果。并且，升降调节支承装置5也能够对车架1的尾部的平整度进行补偿调节，进一步提高了整机的稳定性。

多根撑靴3设置于车架1的两侧，撑靴3能够沿巷道帮部伸缩。车架1两侧的多根撑靴3能够与对应侧的巷道帮部抵接，通过多根撑靴对巷道帮部进行挤压，形成预紧力，进一步增强整机稳定性，能够保证在大扭矩钻进和人员脱困情况下，整机不移位。

本实用新型通过设置前支撑装置2、后支撑装置7、升降调节支承装置5和撑靴3共同对车架1进行支撑、限位，大大增强了整机的稳定性，增强了支撑装置对大孔径钻具的适应性，进而能够提高救援钻机的钻进效率，缩短营救时间。

进一步地，前支撑装置2包括横展伸缩器和支腿；横展伸缩器的一端与车架1连接，另一端与支腿连接，以驱动支腿远离或靠近巷道帮部；支腿能够沿竖直方向伸缩，以支撑车架1。基于救援钻机的整体布局，车架1的头部为主要受力结构，结构强度强、重量重；车架1的尾部为安装附件及动力系统，受力较小，采用较薄板厚以降低重量，即采用轻量化设计，降低运输的成本。在执行时，横展伸缩器驱动支腿横向展开，支腿再单独进行升降，直至与巷道底面抵接，实现整机的横向展开与整机调平。在现有技术的基础上，前支撑装置2额外设置有横展伸缩器，以扩展成对的支腿的间距，从而能够增大支撑装置的抗扭矩能力，提高支撑装置的稳定性。本实施方式中，在车架1的头部两侧一一对应地设置有成对的前支撑装置2，同时在车架1的中部两侧也一一对应地设置有成对的前支撑装置2，以增强对车架1支撑稳定性，当然成对的前支撑装置2的具体组数、安装位置可按实际需求设置。

其次，支腿包括支腿套筒、支腿伸缩器以及与支腿套筒滑动连接的支腿主体；支腿套筒与横展伸缩器连接，可以通过螺栓连接，也可以通过含止口法兰连接；支腿伸缩器内置于支腿套筒；支腿主体与支腿伸缩器连接。支腿伸缩器和横展伸缩器选用直线驱动设备即可，本实施例中选用油缸，油缸在压缩传输动能上可以保持长时间的输出比例，稳定性较强，并在此基础上，将支腿伸缩器内置于支腿套筒，通过支腿套筒对支腿伸缩器的伸缩路径进行限位，进一步提高了支腿的支撑稳定性和抗扭矩能力。

另外，前支撑装置2还包括滑动连接的横展外套筒和横展内套筒；横展外套筒与车架1连接，横展内套筒与支腿连接；横展伸缩器内置于横展内套筒，横展伸缩器的伸缩杆与横展外套筒连接。横展外套筒、横展内套筒和横展伸缩器的应用原理、连接关系可类比支腿，均能够提高支撑稳定性、抗扭矩能力和抗剪切能力。通过设置内、外套筒，从而增大支腿与横展外套筒的接触面积，更利于力的传递，能够有效地降低布局应力集中发生的概率，提高整机的稳定性，也延长了设备的使用寿命。

如图2所示，升降调节支承装置5包括升降驱动器14和第一支地板座15；升降驱动器14的一端与车架1铰接，另一端与第一支地板座15连接，以驱动第一支地板座15沿升降驱动器14的轴向伸缩。在实际操作时，先通过前支撑装置2进行横展、调平；然后下放后支撑装置6，后支撑装置6通过铰接结构自适应调节，即自动与巷道底面抵接，无需再额外设置驱动设备驱动；最后再调节升降调节支承装置5，进一步强化后支撑装置6的支撑效果以及车架1的尾部的平整度补偿，尤其适用于长度较长的车架1。由于巷道底面可能是凹凸不平的，为避免升降调节支承装置5影响到前支撑装置2和后支撑装置6的下放，将升降调节支承装置5设置为伸缩结构，即当前支撑装置2和后支撑装置6均完成调节后，再对升降调节支承装置5进行调节。

进一步地，后支撑装置6包括摆动臂17和第二支地板座18；摆动臂17的一端与车架1铰接，另一端与第二支地板座18通过销轴19铰接。摆动臂17与车架1铰接，使得摆动臂17能够随前支撑装置2的调节而摆动，无需再额外去调节摆动臂17也即第二支地板座18的高度；销轴19的设置，能够提高第二支地板座18对巷道底面起伏的适应性，既保证了支撑强度，也节省了人工平整巷道底面的时间。

其次，支撑装置还包括多个固定件7；升降调节支承装置5和后支撑装置6均能够通过多个固定件7固定于巷道底面。固定件7可以是锚杆或钢钉，将固定件7依次穿插于第一支地板座15(或第二支地板座18)和巷道底面，就能够实现对第一支地板座15(或第二支地板座18)的固定，以进一步提高支撑装置的抗扭矩能力，保证整机在钻进的过程中不移位。

参见图3，撑靴3包括依次首尾连接的一伸缩节8、多根固定节9和一球铰节13；伸缩节8的一端与车架1连接，另一端与固定节9连接，以驱动固定节9沿巷道帮部移动；球铰节13能够绕固定节9的轴线摆动。具体地，伸缩节8同样可以采用类似于支腿的油缸驱动结构，以增加伸缩节8与固定节9的接触面，进而增强固定节9在移动过程中的稳定性。多根固定节9的长度可按巷道帮部间距进行设置，并通过法兰连接，便于后续拆卸，可以适应7～14米断面的隧道的施工。球铰节13采用万向球头的铰接结构，球铰节13包括球头和抵压件，将球头内置于固定节9，球头可相对固定节9转动；球头的杆部延伸出固定节9并与抵压件连接。通过设置球铰节13，提高了抵压件对巷道帮部起伏的适应性，增大抵压件与巷道帮部的接触面积，从而提高支撑效果。

其次，车架1由多根工字形节段焊接成型。工字形节段的抗扭矩能力强，将多根工字形节段焊接成车架1，车架1的整体形状类似于爬梯。本实施方式中，车架1的底端设置有车轮和履带，用于车架1的移动；逃生通道设置于钻具内部，被困人员能够从逃生通道进入救援钻机，并从救援钻机后侧挖通的隧道出逃。其中，根据车架1的设置长度，可在车架1的长度方向上对应设置多组成对的前支撑装置2进行支撑，以提高支撑的稳定性。

在实际操作时，设备进场后，先确定合适的钻进位置，将支腿完全伸展之后，支腿向竖直方向伸缩，将整机进行调平；放下摆动臂17，并采用固定件7将第二支地板座18固定在巷道底面上；调整升降调节支承装置5，使第一支地板座15与巷道底面抵接，采用固定件7将第一支地板座15固定在巷道底面上；根据车架1的位置以及巷道帮部间距，在车架1的两侧安装多根撑靴3，使球铰节13接近隧道壁面，再通过伸缩节8使球铰节13与巷道帮部抵接，以形成一定的预紧力，完成这些工作后，即可进行救援施工作业。

需要理解的是，以上对本实用新型的具体实施例进行的描述只是为了说明本实用新型的技术路线和特点，其目的在于让本领域内的技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，但本实用新型并不限于上述特定实施方式。凡是在本实用新型权利要求的范围内做出的各种变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种救援钻机的支撑装置，其特征在于，所述支撑装置包括：

车架(1)；

多组成对的前支撑装置(2)，多组成对的所述前支撑装置(2)一一对应地设置于所述车架(1)的头部的两侧和中部的两侧，并能够沿巷道帮部以及垂直于巷道帮部的竖直方向伸缩；

成对的后支撑装置(6)，成对的所述后支撑装置(6)一一对应地铰接于所述车架(1)的尾部的两侧；

成对的升降调节支承装置(5)，所述升降调节支承装置(5)与所述车架(1)铰接，并能够相对于所述车架(1)伸缩；

多根撑靴(3)，多根所述撑靴(3)设置于所述车架(1)的两侧；所述撑靴(3)能够沿巷道帮部伸缩。

2.根据权利要求1所述的救援钻机的支撑装置，其特征在于，所述前支撑装置(2)包括横展伸缩器和支腿；

所述横展伸缩器的一端与所述车架(1)连接，另一端与所述支腿连接，以驱动所述支腿远离或靠近巷道帮部；

所述支腿能够沿所述竖直方向伸缩，以支撑所述车架(1)。

3.根据权利要求2所述的救援钻机的支撑装置，其特征在于，所述支腿包括支腿套筒、支腿伸缩器以及与所述支腿套筒滑动连接的支腿主体；

所述支腿套筒与所述横展伸缩器连接；

所述支腿伸缩器内置于所述支腿套筒；

所述支腿主体与所述支腿伸缩器连接。

4.根据权利要求2所述的救援钻机的支撑装置，其特征在于，所述前支撑装置(2)还包括滑动连接的横展外套筒和横展内套筒；

所述横展外套筒与所述车架(1)连接，所述横展内套筒与所述支腿连接；

所述横展伸缩器内置于所述横展内套筒，所述横展伸缩器的伸缩杆与所述横展外套筒连接。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的救援钻机的支撑装置，其特征在于，所述升降调节支承装置(5)包括升降驱动器(14)和第一支地板座(15)；

所述升降驱动器(14)的一端与所述车架(1)铰接，另一端与所述第一支地板座(15)连接，以驱动所述第一支地板座(15)沿所述升降驱动器(14)的轴向伸缩。

6.根据权利要求1-4中任意一项所述的救援钻机的支撑装置，其特征在于，所述后支撑装置(6)包括摆动臂(17)和第二支地板座(18)；

所述摆动臂(17)的一端与所述车架(1)铰接，另一端与所述第二支地板座(18)铰接。

7.根据权利要求1-4中任意一项所述的救援钻机的支撑装置，其特征在于，所述支撑装置还包括多个固定件(7)；所述升降调节支承装置(5)和所述后支撑装置(6)均能够通过多个所述固定件(7)固定于巷道底面。

8.根据权利要求1-4中任意一项所述的救援钻机的支撑装置，其特征在于，所述撑靴(3)包括依次首尾连接的一伸缩节(8)、多根固定节(9)和一球铰节(13)；

所述伸缩节(8)与所述车架(1)连接，以驱动所述固定节(9)沿巷道帮部移动；

所述球铰节(13)能够绕所述固定节(9)的轴线摆动。

9.根据权利要求1-4中任意一项所述的救援钻机的支撑装置，其特征在于，所述车架(1)由多根工字形节段焊接成型。