CN101575943B - 一种液压高速钻机 - Google Patents
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Abstract
一种液压高速钻机,挖掘机机体的前端通过动臂与钻架座的下端铰接,钻架座固定于钻架的中部,在钻架上通过滑板安装动力头,该动力头的输出轴通过联轴器与钻杆的上端连接,钻杆的下端依次从活动定位架和固定定位架中穿过,在钻架的上端设有第一定滑轮,钻架的下端设有第二定滑轮,钻架的下部安装牵引油缸,该牵引油缸的活塞杆上通过支架装有两个上下布置的动滑轮;所述定滑轮与动滑轮之间配备有两根链条和两根钢绳,通过链条与滑轮的配合可拉动动力头及钻杆上下运动,而通过钢绳与滑轮的配合,可拉动活动定位架上下运动。本发明结构简单紧凑,成本低,操作容易,维护方便,运动灵活可靠,工作人员的劳动强度小,工作效率高,并且适用范围广泛。
Description
技术领域
本发明涉属于工程机械技术领域,具体地说,特别涉及一种液压高速钻机。
背景技术
目前,在工地上钻炮眼以及地质勘探等作用中,均需要使用专门的钻孔设备,其中工地上钻炮眼一般通过风炮来完成,风炮由气动驱动,人工手动操作,存在效率低、钻孔深度浅、适用面窄等不足,并且操作人员的劳动强度非常大。而地质勘探作业通常采用专门的钻机,该钻机结构复杂、成本高,维护困难,并且钻探较深的孔时需要加接钻杆,不仅操作麻烦,而且会影响钻探的效率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种易于操作、并能有效提高工作效率的液压高速钻机。
本发明的技术方案如下:
A、在挖掘机机体的下方设有行走装置,挖掘机机体的前端通过动臂座与动臂的一端铰接,动臂的另一端与钻架座的下端铰接,该钻架座的上端通过钻架液压缸与动臂上中部的支座连接,动臂下中部的支座通过动臂液压缸与动臂座连接;
B、所述钻架座固定于钻架的中部,在钻架上通过滑板安装动力头,该动力头的输出轴通过联轴器与钻杆的上端连接,钻杆与钻架同向布置,所述钻杆的下端依次从活动定位架和固定定位架中穿过,所述活动定位架与钻架活动连接,并能沿钻架上下移动,而固定定位架固定安装在钻架的下端;
C、在所述钻架的上端设有第一定滑轮,钻架的下端设有第二定滑轮,钻架的下部安装牵引油缸,该牵引油缸与钻杆相平行,牵引油缸的活塞杆朝向第一定滑轮,并且牵引油缸的活塞杆上通过支架装有两个上下布置的动滑轮;
D、所述定滑轮与动滑轮之间配备有两根链条和两根钢绳,其中第一链条的一端与钻架上部的第一支座连接,该第一链条的另一端依次绕过上动滑轮和第一定滑轮后,与滑板的上端连接,滑板的下端与第二链条的一端连接,该第二链条的另一端依次绕过第二定滑轮和下动滑轮后,与钻架上的第二支座连接;
E、第一钢绳的一端与动滑轮组支架连接,该第一钢绳的另一端绕过第一定滑轮后,与活动定位架的上端连接,活动定位架的下端与第二钢绳的一端连接,该第二钢绳的另一端依次绕过第二定滑轮后,与动滑轮组支架连接。
本发明是利用现有挖掘机结构所做的改进,将现有挖掘机的斗杆及铲斗拆除,换装上以上所述的钻具总成,即可利用挖掘机液压***可靠、易于操控、动作灵活等特点来进行高速钻孔作业。动力头可选用液压马达,该液压马达可通过联轴器带动钻杆旋转。控制牵引油缸的活塞杆向上伸出,牵引油缸的活塞杆带动上动滑轮和下动滑轮一起向上移动,第一链条绕上动滑轮和第一定滑轮逆时针运动,而第二链条绕第二定滑轮和下动滑轮也逆时针运动,第二链条向下拉动滑板,使滑板、动力头及钻杆一起向下运动;与此同时,第一钢绳绕第一定滑轮逆时针运动,第二钢绳绕第二定滑轮也逆时针运动,第二钢绳向下拉动活动定位架,使活动定位架与钻杆同步向下运动,且活动定位架与滑板的行程刚好1∶2。钻杆的旋转运动与向下直线运动相结合,即可进行钻孔掘进作业。
液压马达和牵引油缸均由挖掘机机体自带的液压***提供动力,操作方便、控制可靠,工作人员的劳动强度极小,并且工作效率较高。活动定位架与钻杆的同步性好,活动定位架始终对钻杆的中部定位,既保障了钻杆工作的可靠性,又能防止钻杆发生损坏。动臂液压缸可控制动臂连同钻架及钻杆上下摆动,而钻架液压缸可调整钻架及钻杆的倾角,这样能够满足不同场合、不同角度的钻孔需要,同时调节非常方便。
钻孔完成后,控制牵引油缸的活塞杆向下回缩,牵引油缸的活塞杆带动上动滑轮和下动滑轮一起向下移动,第二链条绕第二定滑轮和下动滑轮顺时针运动,而第一链条绕上动滑轮和第一定滑轮也顺时针运动,第一链条向上拉动滑板,使滑板、动力头及钻杆一起向上运动;与此同时,第二钢绳绕第二定滑轮顺时针运动,第一钢绳绕第一定滑轮也顺时针运动,第一钢绳向上拉动活动定位架,使活动定位架与钻杆同步向上运动归位。
上述第一定滑轮、第二定滑轮、牵引油缸、上动滑轮、下动滑轮、第一支座和第二支座均隐藏于钻架内。以上结构紧凑实用,能防止各运动部件不受尘土等杂物的影响,运动的灵活性及可靠性有保障。
在上述活动定位架的两侧对称安装有滚轮,各滚轮与钻架侧面的轨道滚动配合。活动定位架通过滚轮与钻架滚动配合,不仅摩擦小,而且沿钻架上下运动更顺畅。
上述钻杆为中空结构,沿其轴线开设有通气孔。在动力头上接气管与钻杆上的通气孔连通,在钻孔过程中,可通过气管及钻杆上的通气孔向待作业部位吹气,以便将钻杆头部附近的钻屑吹开,提高钻孔的工作效率。
在上述钻架的底端设置有定位柱,该定位柱与钻杆相平行,且定位柱的底端为上大下小的锥头。定位柱起辅助定位的作用,以帮助钻杆确定钻孔的位置,提高钻孔的精度。
本发明的有益效果是:
1、结构简单紧凑,成本低,操作容易,维护方便。
2、运动灵活可靠,工作人员的劳动强度小,工作效率高。
3、钻孔速度快,可用于深浅不同孔洞及角度不同孔洞的钻探工作,适用范围广泛。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明中钻具总成的结构示意图。
图3为本发明中两条链条的连接示意图。
图4为本发明中两条钢绳的连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:
如图1所示,带驾驶室、液压***及动力***的挖掘机机体21安装在行走装置22的上方,其中行走装置22可以是履带式行走结构,也可以是轮式行走结构。在挖掘机机体21的前端固定有动臂座23,该动臂座23的上部与动臂24的一端铰接,动臂24的另一端与钻架座25的下端铰接,钻架座25通过螺栓固定于钻架1的中部,该钻架座25的上端与钻架液压缸26的活塞杆铰接,钻架液压缸26缸体的端部与动臂24上中部支座铰接。动臂24下中部的支座与动臂液压缸27的活塞杆铰接,动臂液压缸27缸体的端部与动臂座23的下部铰接。
如图1、图2和图4所示,钻架1为细长的框架结构,在钻架1的上部设有动力头2,该动力头2为液压马达,动力头2通过滑板14与钻架1连接,滑板14和钻架1之间滑动配合,滑板14能沿钻架1上下移动。所述动力头2的输出轴通过联轴器4和变速箱等与钻杆3的上端连接,钻杆3为中空结构,沿其轴线开设有通气孔,并且钻杆3与钻架1同向布置,钻杆3的下端依次从活动定位架5和固定定位架6中穿过。其中活动定位架5位于钻杆3的中部,在活动定位架5的两侧对称安装有两组滚轮19,各滚轮19与钻架1侧面的轨道滚动配合,在滚轮19与滚道的配合下,活动定位架5能沿钻架1上下移动。所述固定定位架6固定在钻架1的下端,在钻架1的底端还固定设置有定位柱20,该定位柱20与钻杆3相平行,且定位柱20的底端为上大下小的锥头。
从图1、图2、图3、图4中可知,在钻架1内的上端安装有第一定滑轮7,钻架1内的上部焊接固定第一支座13,钻架1内的下部安装牵引油缸9,该牵引油缸9与钻杆3相平行,牵引油缸9的活塞杆朝向第一定滑轮7,并且牵引油缸9的活塞杆上通过支架装有两个动滑轮10、11,上动滑轮10位于下动滑轮11的正上方。在所述钻架1内的下部焊接第二支座16,所述钻架1内的下端安装第二定滑轮8。
从图1、图2、图3、图4中还可知,第一链条12的一端与第一支座13连接,该第一链条12的另一端依次绕过上动滑轮10和第一定滑轮7后,与滑板14的上端连接,滑板14的下端与第二链条15的一端连接,该第二链条15的另一端穿过活动定位架5,再依次绕过第二定滑轮8和下动滑轮11后,与第二支座16连接。第一钢绳17的一端与动滑轮组支架连接,该第一钢绳17的另一端绕过第一定滑轮7,再穿过滑板14后,与活动定位架5的上端连接,活动定位架5的下端与第二钢绳18的一端连接,该第二钢绳18的另一端绕过第二定滑轮8后,与动滑轮组支架连接。
本发明中,挖掘机机体21、行走装置22、动臂座23、动臂24、钻架液压缸26和动臂液压缸27均为现有挖掘机上的结构,只是挖掘机的斗杆及铲斗部分由钻具总成替代。动力头2、牵引油缸9、钻架液压缸26和动臂液压缸27均由挖掘机自带的液压***提供动力。本发明的工作原理如下:
动力头2可通过联轴器4和变速箱等带动钻杆3旋转。在液压油的推动下,牵引油缸9的活塞杆向上伸出,牵引油缸9的活塞杆带动上动滑轮10和下动滑轮11一起向上移动,第一链条12绕上动滑轮10和第一定滑轮7逆时针运动,而第二链条15绕第二定滑轮8和下动滑轮11也逆时针运动,第二链条15向下拉动滑板14,使滑板14、动力头2及钻杆3一起向下运动;与此同时,第一钢绳17绕第一定滑轮7逆时针运动,第二钢绳18绕第二定滑轮8也逆时针运动,第二钢绳18向下拉动活动定位架5,使活动定位架5与钻杆3同步向下运动,二者行程比为1∶2。钻杆3的旋转运动与向下的直线运动相结合,即可进行钻孔掘进作业。
动臂液压缸27可控制动臂24连同钻架1及钻杆3上下摆动,而钻架液压缸26可调整钻架1及钻杆3的倾角,这样能够满足不同场合、不同角度的钻孔需要,同时调节非常方便。
钻孔完成后,控制牵引油缸9的活塞杆向下回缩,牵引油缸9的活塞杆带动上动滑轮10和下动滑轮11一起向下移动,第二链条15绕第二定滑轮8和下动滑轮11顺时针运动,而第一链条12绕上动滑轮10和第一定滑轮7也顺时针运动,第一链条12向上拉动滑板14,使滑板14、动力头2及钻杆3一起向上运动;与此同时,第二钢绳18绕第二定滑轮8顺时针运动,第一钢绳17绕第一定滑轮7也顺时针运动,第一钢绳17向上拉动活动定位架5,使活动定位架5与钻杆3同步向上运动归位。
Claims (5)
1.一种液压高速钻机,其特征在于:
A、在挖掘机机体(21)的下方设有行走装置(22),挖掘机机体(21)的前端通过动臂座(23)与动臂(24)的一端铰接,动臂(24)的另一端与钻架座(25)的下端铰接,该钻架座(25)的上端通过钻架液压缸(26)与动臂(24)上中部的支座连接,动臂(24)下中部的支座通过动臂液压缸(27)与动臂座(23)连接;
B、所述钻架座(25)固定于钻架(1)的中部,在钻架(1)上通过滑板(14)安装动力头(2),该动力头(2)的输出轴通过联轴器(4)与钻杆(3)的上端连接,钻杆(3)与钻架(1)同向布置,所述钻杆(3)的下端依次从活动定位架(5)和固定定位架(6)中穿过,所述活动定位架(5)与钻架(1)活动连接,并能沿钻架(1)上下移动,而固定定位架(6)固定安装在钻架(1)的下端;
C、在所述钻架(1)的上端设有第一定滑轮(7),钻架(1)的下端设有第二定滑轮(8),钻架(1)的下部安装牵引油缸(9),该牵引油缸(9)与钻杆(3)相平行,牵引油缸(9)的活塞杆朝向第一定滑轮(7),并且牵引油缸(9)的活塞杆上通过支架装有两个上下布置的上动滑轮(10)和下动滑轮(11);
D、所述第一、第二定滑轮与上、下动滑轮之间配备有两根链条和两根钢绳,其中第一链条(12)的一端与钻架(1)上部的第一支座(13)连接,该第一链条(12)的另一端依次绕过上动滑轮(10)和第一定滑轮(7)后,与滑板(14)的上端连接,滑板(14)的下端与第二链条(15)的一端连接,该第二链条(15)的另一端依次绕过第二定滑轮(8)和下动滑轮(11)后,与钻架上的第二支座(16)连接;
E、第一钢绳(17)的一端与动滑轮支架连接,该第一钢绳(17)的另一端绕过第一定滑轮(7)后,与活动定位架(5)的上端连接,活动定位架(5)的下端与第二钢绳(18)的一端连接,该第二钢绳(18)的另一端绕过第二定滑轮(8)后,与动滑轮支架连接。
2.根据权利要求1所述的液压高速钻机,其特征在于:所述第一定滑轮(7)、第二定滑轮(8)、牵引油缸(9)、上动滑轮(10)、下动滑轮(11)、第一支座(13)和第二支座(16)均隐藏于钻架(1)内。
3.根据权利要求1所述的液压高速钻机,其特征在于:在所述活动定位架(5)的两侧对称安装有滚轮(19),各滚轮(19)与钻架(1)侧面的轨道滚动配合。
4.根据权利要求1所述的液压高速钻机,其特征在于:所述钻杆(3)为中空结构,沿其轴线开设有通气孔。
5.根据权利要求1所述的液压高速钻机,其特征在于:在所述钻架(1)的底端设置有定位柱(20),该定位柱(20)与钻杆(3)相平行,且定位柱(20)的底端为上大下小的锥头。
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