CN220036672U - 一种超前钻臂结构及臂架总成 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及工程机械技术领域，旨在解决现有的凿岩钻机在进行超前钻孔时，存在凿岩系统转动灵活性较差，作业效率低的问题，提供一种超前钻臂结构及臂架总成；其中，所述超前钻臂结构包括凿岩系统、第一回转驱动装置、第二回转驱动装置以及钻臂本体，第一回转驱动装置的一端与凿岩系统相连，第一回转驱动装置的另一端通过连接座与第二回转驱动装置相连，第二回转驱动装置与钻臂本体相连，第一回转驱动装置和第二回转驱动装置呈90°布置；所述臂架总成包括上述超前钻臂结构，钻臂本体的一端通过转台与臂架支座相连，钻臂本体与转台铰接，转台与臂架支座铰接，钻臂本体相对于转台的转动方向与转台相对于臂架支座的转动方向相垂直。

Description

一种超前钻臂结构及臂架总成

技术领域

本实用新型涉及工程机械技术领域，具体而言，涉及一种超前钻臂结构及臂架总成。

背景技术

在隧道施工过程中，需要对隧道开挖面的横向和纵向地质状态进行提前预报，通过软件复原地质情况，并形成地质报告，可建立隧道大数据地质库。地质预报可将预测的灾害控制在施工阶段消除，确保建设期、运营期安全。因此，超前钻孔是隧道施工中非常关键、重要的环节，在隧道开挖工作面上，利用工程钻机钻孔，通过钻机钻进情况来探测围岩的工程地质和水文地质情况。现有的凿岩钻机在进行超前钻孔时，存在凿岩系统转动灵活性较差，作业效率低的问题。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种超前钻臂结构及臂架总成，以解决现有的凿岩钻机在进行超前钻孔时，存在凿岩系统转动灵活性较差，作业效率低的问题。

本实用新型是采用以下的技术方案实现的：

本实用新型提供一种超前钻臂结构，包括凿岩系统、第一回转驱动装置、第二回转驱动装置以及钻臂本体，所述第一回转驱动装置的一端与所述凿岩系统相连，所述第一回转驱动装置的另一端通过连接座与所述第二回转驱动装置相连，所述第二回转驱动装置与所述钻臂本体相连，所述第一回转驱动装置和所述第二回转驱动装置呈90°布置。

本实用新型采用双回转驱动装置，且二者呈90°布置，凿岩系统可实现在两个相垂直的平面内360°自由旋转，实现凿岩系统多自由度调整，转动灵活，摆动平稳，增大了施工覆盖范围，大大提高了施工效率，并且结构紧凑，尺寸小，便于在隧道内施工。

作为优选的技术方案：

所述凿岩系统与所述第一回转驱动装置固定连接。

作为优选的技术方案：

所述凿岩系统与所述第一回转驱动装置可拆卸连接。

作为优选的技术方案：

所述第一回转驱动装置和所述第二回转驱动装置能够实现360°自由旋转。

作为优选的技术方案：

所述钻臂本体包括一节臂和二节臂，所述一节臂套设于所述二节臂外部，所述二节臂能够在所述一节臂内伸缩，所述第二回转驱动装置与所述二节臂伸出所述一节臂的一端相连。

可根据实际情况调节所述二节臂伸缩的长度。

本实用新型进一步提供一种臂架总成，包括上述超前钻臂结构，其中，所述钻臂本体的一端通过转台与臂架支座相连，所述钻臂本体与所述转台铰接，所述转台与所述臂架支座铰接，所述钻臂本体相对于所述转台的转动方向与所述转台相对于所述臂架支座的转动方向相垂直。

本实用新型设置转台作为中转部件，使钻臂本体能够相对于转台发生转动、转台能够相对于臂架支座发生转动，且两个转动方向相互垂直，当转台相对于臂架支座转动时，钻臂本体也会同步相对于臂架支座转动，因此，采用上述结构，可以同时实现钻臂本体在水平面内以及竖直面的转动，便于增大施工覆盖范围，提高施工效率。

作为优选的技术方案：

所述钻臂本体相对于所述转台在竖直方向上转动，所述钻臂本体与所述转台之间设有俯仰伸缩机构，所述俯仰伸缩机构的两端分别与所述钻臂本体、所述转台铰接。

作为优选的技术方案：

所述转台相对于所述臂架支座在水平方向上转动，所述转台与所述臂架支座之间设有摆动伸缩机构，所述摆动伸缩机构的两端分别与所述转台、所述臂架支座铰接。

作为优选的技术方案：

所述俯仰伸缩机构采用俯仰油缸，所述摆动伸缩机构采用摆动油缸。

作为优选的技术方案：

所述臂架支座的一侧设有卡口，所述转台的外延伸部卡入所述卡口中，并通过销轴与所述臂架支座铰接；

所述臂架支座上还安装有铰接座，所述铰接座位于所述卡口的侧面，所述摆动伸缩机构的一端铰接于所述铰接座上。

作为优选的技术方案：

所述卡口的开口朝向为水平方向，所述臂架支座设置所述卡口的位置开设有对应的铰接孔，用于安装所述销轴；

所述铰接座上也开设有铰接孔，所述摆动伸缩机构的一端卡入所述铰接座中，也可以通过在所述铰接孔内安装销轴的方式来实现所述摆动伸缩机构与所述铰接座之间的铰接。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型所述的超前钻臂结构的有益效果是：

本实用新型采用双回转驱动装置，且二者呈90°布置，凿岩系统可实现在两个相垂直的平面内360°自由旋转，实现凿岩系统多自由度调整，转动灵活，摆动平稳，增大了施工覆盖范围，大大提高了施工效率，并且结构紧凑，尺寸小，便于在隧道内施工。

本实用新型所述的臂架总成的有益效果是：

本实用新型设置转台作为中转部件，使钻臂本体能够相对于转台发生转动、转台能够相对于臂架支座发生转动，且两个转动方向相互垂直，当转台相对于臂架支座转动时，钻臂本体也会同步相对于臂架支座转动，因此，采用上述结构，可以同时实现钻臂本体在水平面内以及竖直面的转动，便于增大施工覆盖范围，提高施工效率。同时通过俯仰油缸和摆动油缸的伸缩分别控制钻臂本体在竖直面内上下摆动以及在水平面内左右摆动，控制简单、方便。

附图说明

图1为本实用新型所述的超前钻臂结构的结构示意图。

图2为本实用新型所述的臂架总成的结构示意图。

图3为本实用新型所述的臂架支座的结构示意图。

图标：1-凿岩系统，2-第一回转驱动装置，3-连接座，4-第二回转驱动装置，5-二节臂，6-一节臂，7-第一铰点，8-转台，9-第二铰点，10-摆动油缸，11-第三铰点，12-第四铰点，13-臂架支座，14-第五铰点，15-俯仰油缸，16-第六铰点，17-卡口，18-铰接座，19-铰接孔。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合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。

实施例1

如图1所示，本实施例提出一种超前钻臂结构，包括凿岩系统1、第一回转驱动装置2、第二回转驱动装置4以及钻臂本体，所述第一回转驱动装置2的一端所述凿岩系统1相连，所述第一回转驱动装置2的另一端通过连接座3与所述第二回转驱动装置4相连，所述第二回转驱动装置4与所述钻臂本体相连。在本实施例中，所述凿岩系统1通过螺栓与所述第一回转驱动装置2连接。

所述第一回转驱动装置2和所述第二回转驱动装置4呈90°布置，且所述第一回转驱动装置2和所述第二回转驱动装置4能够实现360°自由旋转。在本实施例中，所述第一回转驱动装置2的转动方向位于水平面内，所述第二回转驱动装置4的转动方向位于竖直面内。因此，所述凿岩系统1可实现在两个相垂直的平面内360°自由旋转，实现凿岩系统1多自由度调整，转动灵活，摆动平稳，增大了施工覆盖范围，大大提高了施工效率，并且结构紧凑，尺寸小，便于在隧道内施工。

在本实施例中，所述钻臂本体包括一节臂6和二节臂5，所述一节臂6套设于所述二节臂5外部，所述二节臂5能够在所述一节臂6内伸缩，所述第二回转驱动装置4与所述二节臂5伸出所述一节臂6的一端相连。所述二节臂5可在所述一节臂6内一定范围内伸缩，可根据实际情况调节所述二节臂5伸缩的长度。

实施例2

如图2所示，本实施例提出一种臂架总成，包括实施例1所述的超前钻臂结构，其中，所述钻臂本体的一端通过转台8与臂架支座13相连，具体的为，所述一节臂6的一端通过转台8与臂架支座13相连。

连接方式为：所述钻臂本体与所述转台8铰接，所述转台8与所述臂架支座13铰接，所述钻臂本体相对于所述转台8的转动方向与所述转台8相对于所述臂架支座13的转动方向相垂直。在本实施例中，所述钻臂本体相对于所述转台8在竖直方向上转动，所述转台8相对于所述臂架支座13在水平方向上转动。

所述转台8作为中转部件，所述钻臂本体能够相对于所述转台8发生转动、所述转台8能够相对于所述臂架支座13发生转动，且两个转动方向相互垂直，当所述转台8相对于所述臂架支座13转动时，所述钻臂本体也会同步相对于所述臂架支座13转动，因此，采用上述结构，可以同时实现钻臂本体在水平面内以及竖直面的转动，便于增大施工覆盖范围，提高施工效率。

为驱动所述转台8以及所述钻臂本体发生转动，本实施例进一步提出在所述钻臂本体与所述转台8之间设置俯仰油缸15，所述俯仰油缸15的两端分别与所述钻臂本体、所述转台8铰接；在所述转台8与所述臂架支座13之间设有摆动油缸10，所述摆动油缸10的两端分别与所述转台8、所述臂架支座13铰接。

在本实施例中，所述转台8呈具有钝角的L形，所述转台8的一端与所述一节臂6的端部铰接于第四铰点12，所述转台8的另一端与所述俯仰油缸15的一端铰接于第二铰点9，所述俯仰油缸15的另一端与所述一节臂6的中间位置铰接于第一铰点7。所述转台8的外侧具有外延伸部，所述臂架支座13与所述转台8的外延伸部铰接于第六铰点16。所述转台8的内侧具有内延伸部，所述摆动油缸10的一端与所述转台8的内延伸部铰接于第五铰点14，所述摆动油缸10的另一端与所述臂架支座13铰接于第三铰点11。

通过俯仰油缸15和摆动油缸10的伸缩分别控制钻臂本体在竖直面内上下摆动以及在水平面内左右摆动，控制简单、方便。

在本实施例中，通过在构件上设置铰接座或直接在构件上开设铰接孔，然后在铰接孔内安装销轴的方式实现铰接。

在本实施例中，如图3所示，所述臂架支座13的一侧设有卡口17，所述卡口17的开口朝向为水平方向，所述转台8的外延伸部卡入所述卡口17中，并通过销轴与所述臂架支座13铰接，所述臂架支座13上开设有供所述销轴安装的铰接孔19。所述臂架支座13上还安装有铰接座18，所述铰接座18上也开设有铰接孔19，所述铰接座18位于所述卡口17的侧面，所述摆动油缸10的一端卡入所述铰接座18中，然后在铰接孔19中安装销轴，所述销轴贯穿所述摆动油缸10的端部设置，实现将所述摆动油缸10的一端铰接于所述铰接座18上。采用上述结构，调节所述摆动油缸10伸缩即可控制所述转台8相对于所述臂架支座13在水平面内左右摆动，因此钻臂本体可以在水平面内左右摆动。所述臂架支座13与所述转台8相配合，实现控制钻臂本体在竖直面内上下摆动以及在水平面内左右摆动。

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，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种超前钻臂结构，其特征在于：

包括凿岩系统、第一回转驱动装置、第二回转驱动装置以及钻臂本体，所述第一回转驱动装置的一端与所述凿岩系统相连，所述第一回转驱动装置的另一端通过连接座与所述第二回转驱动装置相连，所述第二回转驱动装置与所述钻臂本体相连，所述第一回转驱动装置和所述第二回转驱动装置呈90°布置。

2.根据权利要求1所述的超前钻臂结构，其特征在于：

所述凿岩系统与所述第一回转驱动装置固定连接。

3.根据权利要求2所述的超前钻臂结构，其特征在于：

所述凿岩系统与所述第一回转驱动装置可拆卸连接。

4.根据权利要求1所述的超前钻臂结构，其特征在于：

所述第一回转驱动装置和所述第二回转驱动装置能够实现360°自由旋转。

5.根据权利要求1-4任一所述的超前钻臂结构，其特征在于：

所述钻臂本体包括一节臂和二节臂，所述一节臂套设于所述二节臂外部，所述二节臂能够在所述一节臂内伸缩，所述第二回转驱动装置与所述二节臂伸出所述一节臂的一端相连。

6.一种臂架总成，其特征在于：

包括权利要求1-5任一所述的超前钻臂结构，其中，所述钻臂本体的一端通过转台与臂架支座相连，所述钻臂本体与所述转台铰接，所述转台与所述臂架支座铰接，所述钻臂本体相对于所述转台的转动方向与所述转台相对于所述臂架支座的转动方向相垂直。

7.根据权利要求6所述的臂架总成，其特征在于：

所述钻臂本体相对于所述转台在竖直方向上转动，所述钻臂本体与所述转台之间设有俯仰伸缩机构，所述俯仰伸缩机构的两端分别与所述钻臂本体、所述转台铰接。

8.根据权利要求7所述的臂架总成，其特征在于：

所述转台相对于所述臂架支座在水平方向上转动，所述转台与所述臂架支座之间设有摆动伸缩机构，所述摆动伸缩机构的两端分别与所述转台、所述臂架支座铰接。

9.根据权利要求8所述的臂架总成，其特征在于：

所述俯仰伸缩机构采用俯仰油缸，所述摆动伸缩机构采用摆动油缸。

10.根据权利要求8或9所述的臂架总成，其特征在于：

所述臂架支座的一侧设有卡口，所述转台的外延伸部卡入所述卡口中，并通过销轴与所述臂架支座铰接；

所述臂架支座上还安装有铰接座，所述铰接座位于所述卡口的侧面，所述摆动伸缩机构的一端铰接于所述铰接座上。