CN109025878B - 一种取芯钻机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种取芯钻机，包括动力头和能够固定于掘进机内部的固定座，固定座上设有条形推进梁，推进梁上设有用于与动力头固定连接的托架；其中，固定座与推进梁可拆卸的连接，托架与推进梁滑动连接。本发明公开的取芯钻机采用分体式结构，在无需搭载时可将取芯钻机的固定座留在掘进机内部，同时将动力头、托架、推进梁一同拆除，实现了减了取芯钻机占用空间的效果。
Description
技术领域
本发明涉及岩层取芯技术领域，更具体地说，涉及一种取芯钻机。
背景技术
掘进机在施工过程中需要搭载取芯钻机。现有技术中，为了搭载取芯钻机，掘进机预留有接口机构，且取芯钻机与接口机构对接后通常无法拆除，导致在掘进机施工时取芯钻机始终处于搭载状态。然而由于掘进机施工过程无需持续使用取芯钻机，因此搭载式结构的取芯钻机占用了掘进机的空间，降低了施工效率。
综上所述，如何提供一种占用空间小的取芯钻机，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种取芯钻机，在无需使用时可从掘进机拆下，减小了取芯钻机占用的空间。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种取芯钻机，包括动力头，还包括能够固定于掘进机内部的固定座，所述固定座上可拆卸的设置有条形推进梁，所述推进梁上设有用于与所述动力头固定连接的托架，且所述托架与所述推进梁滑动连接。
优选的，所述推进梁的下部的外侧壁设有第一凸起；所述推进梁的外侧设有夹板，所述夹板设有能够与所述第一凸起贴合的第一卡槽，以便沿长度方向调节所述推进梁的位置；所述夹板通过第一螺栓与所述固定座连接。
优选的，所述推进梁的上部设有滑轨，所述托架包括可沿所述滑轨移动的滑块；所述推进梁设有槽口朝上的U形槽，且所述U形槽中设有用于驱动所述滑块移动的驱动部。
优选的，所述滑轨为设于所述推进梁外侧壁的第二凸起，所述滑块设有可沿所述第二凸起滑动的第二卡槽，所述托架还包括用于与所述动力头固定连接的托板，所述托板与所述滑块通过第二螺栓连接。
优选的，所述第一螺栓的螺母和/或所述第二螺栓的螺母为偏心螺母。
优选的，所述驱动部包括与所述推进梁固定连接的推进油缸，所述推进油缸的活塞设有滑轮，所述滑轮外周设有与所述托板固定连接的牵引部。
优选的，所述固定座下端设有可伸缩的支腿，以便调节所述推进梁的高度。
优选的，所述支腿包括与所述固定座固定连接的套筒和套接于所述套筒内部的支杆，所述套筒的侧壁设有通孔，且所述通孔中设有能够抵推所述支杆侧壁的紧定螺栓。
优选的，所述取芯钻机的排渣泵、控制部分、动力部分通过管路柔性连接，以便调节安装位置。
优选的，所述动力部分的泵站为液压泵站。
本发明提供的取芯钻机包括动力头和能够固定于掘进机内部的固定座，固定座上设有条形推进梁，推进梁上设有用于与动力头固定连接的托架；其中，固定座与推进梁可拆卸的连接，托架与推进梁滑动连接。当掘进机需要搭载取芯钻机时，可以将取芯钻机动力头与推进梁安装在固定座上；当无需搭载取芯钻机时，可将取芯钻机的固定座留在掘进机内部，同时将动力头、托架、推进梁一同拆除，从而减少了取芯钻机的占用空间。
本申请提供的取芯钻机采用分体式结构，在无需搭载时可进行局部拆除，实现了减小取芯钻机占用空间的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的安装接口的侧剖图；
图2为本发明所提供的局部的安装接口的主视图；
图3为本发明所提供的敞开式全断面隧道掘进机的结构示意图；
图4为本发明所提供的护盾式全断面隧道掘进机的结构示意图；
图5为本发明所提供的取芯钻机的***连接示意图；
图6为本发明所提供的控制部分的俯视图；
图7为本发明所提供的控制部分的主视图；
图8为本发明所提供的动力部分的主视图；
图9为本发明所提供的动力部分的侧视图；
图10为本发明所提供的排渣泵的结构示意图。
图1～10中的附图标记为：
中心刀01、中心刀盘02、底护盾03、主架04、主驱动05、刀盘铲斗06、刀盘07、盾体排水口08、下夹持器09；
取芯部分1、控制部分2、动力部分3、配电柜31、泵站32、排渣泵4；
支杆101、套筒102、紧定螺栓103、固定座104、夹板105、第一螺栓106、推进梁107、滑块108、第二螺栓109、托板110、动力头111、卷扬机112。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
本发明的核心是提供一种取芯钻机，在无需使用时可从掘进机拆下，从而减小取芯钻机占用的掘进机的空间。
请参考图1～10，图1为本发明所提供的安装接口的侧剖图；图2为本发明所提供的局部安装接口的主视图；图3为本发明所提供的敞开式全断面隧道掘进机的结构示意图；图4为本发明所提供的护盾式全断面隧道掘进机的结构示意图；图5为本发明所提供的取芯钻机的***连接示意图；图6为本发明所提供的控制部分的俯视图；图7为本发明所提供的控制部分的主视图；图8为本发明所提供的动力部分的主视图；图9为本发明所提供的动力部分的侧视图；图10为本发明所提供的排渣泵的结构示意图。
本发明提供了一种取芯钻机，包括动力头111和能够固定于掘进机内部的固定座104，固定座104上可拆卸的设置有条形推进梁107，推进梁107上设有用于与动力头111固定连接的托架，且托架与推进梁107滑动连接。
具体的，取芯钻机包括控制部分2、动力部分3、取芯部分1和排渣泵4。参考图6和图7，控制部分2主要包括能够控制对应部件正反转、推进、夹紧的控制台。参考图8和图9，动力部分3包括能够驱动动力头111的泵站32和配电柜31，其中泵站32可采用液压控制的方式进行驱动，提高工作的可靠性。取芯部分1主要包括动力头111、钻杆以及用于连接动力头111及掘进机的安装接口等；其中，动力头111为取芯钻机工作的动力源，主要用于驱动钻杆回转，在工作过程中动力头111与下夹持器09配合，并承受钻杆的工作冲击以及加压钻进时的压力。参考图10，排渣泵4与取芯部分1连接，用于排出取芯过程的岩渣泥浆。
参考图1和图2，安装接口包括固定座104、推进梁107、托架等。其中，固定座104通过焊接或其他方式与掘进机固定连接，固定座104的作用为连接推进梁107和掘进机。推进梁107通过螺栓、卡扣等方式与固定座104可拆卸的连接，推进梁107具体呈长条形，为了保障推进梁107连接的稳定性，推进梁107下方可以沿长度方向设置两个或更多个固定座104；另外，推进梁107的上部滑动连接有托架，在加压钻进过程中托架与动力头111同步推进，完成施工作业。在实际使用过程中，为了将取芯钻机的打捞器拉出，推进梁107的端部还可以设置卷扬机112。
在使用过程中，动力头111、安装接口和掘进机依次连接，从而实现动力头111的固定。由于取芯钻机采用分体式结构，推进梁107和固定座104可拆卸的连接，当掘进机需要搭载取芯钻机时，可以将动力头111、托架和推进梁107整体安装在固定座104上；当无需搭载取芯钻机时，可将取芯钻机的固定座104留在掘进机内部，同时将动力头111、托架、推进梁107一同拆除，从而减少取芯钻机的占用空间。
本申请提供的取芯钻机采用可拆卸的分体式机构，其可以作为搭载式取芯钻机一直安装在掘进机上；也可以作为便携式取芯钻机使用，即装即用，在无需搭载时进行局部拆除，实现了减小取芯钻机占用空间的效果，且搭载该取芯钻机对掘进机的改动较小，取芯钻机的通用性较高。
需要说明的是，在取芯钻机与掘进机实际搭载装配的过程中，对于敞开式全断面隧道掘进机，参考图3，需要先拆除中心刀盘02上的中心刀01，然后在主驱动05内环和主架04内安装取芯钻机，其中取芯钻机的固定座104固定在掘进机的底护盾03上。而对于单护盾全断面隧道掘进机、双护盾全断面隧道掘进机、土压平衡盾构机、泥水平衡盾构机等护盾式全断面隧道掘进机，参考图4，需要先将护盾隔板上的盾体排水口08打开，清除淤泥积水，然后旋转刀盘07，令刀盘铲斗06与盾体排水口08处于同一直线，并在盾体的底部安装固定座104。
可选的，为了进一步节省掘进机内部的空间，参考图5，取芯钻机的动力部分3、控制部分2、取芯部分1和排渣泵4均通过管路依次柔性连接。各部件采用分块的布置方式，在实际使用过程中可根据掘进机内部的实际空间灵活调整可部分的安装位置，例如，将排渣泵4、控制部分2、动力部分3放置在掘进机的后配套台车上，从而减少各部分所占用的掘进机内部的空间。
进一步的，为了优化取芯钻机的使用效果，在上述实施例的基础上，推进梁107的下部的外侧壁设有第一凸起；推进梁107的外侧设有夹板105，夹板105设有能够与第一凸起贴合的第一卡槽，以便沿长度方向调节推进梁107的位置；夹板105通过第一螺栓106与固定座104连接。
具体的，推进梁107的两侧对称设置有夹板105，推进梁107外侧沿长度方向设置截面呈三角形或方形的第一凸起，相应的，夹板105靠近推进梁107的一侧设置有与第一凸起形状对应的第一卡槽。在安装过程中，可根据实际需求调节推进梁107与夹板105的相对位置，推进梁107位置确定后利用第一螺栓106将夹板105与固定座104连接，此时夹板105能够夹持并固定推进梁107。
进一步的，考虑到动力头111在工作过程中需要向前端推进，本实施例中，推进梁107的上部设有滑轨，托架包括可沿滑轨移动的滑块108；推进梁107设有槽口朝上的U形槽，且U形槽中设有用于驱动滑块108移动的驱动部。具体的，推进梁107的截面呈U形，具体包括底板和与底板连接的两个侧板，夹板105设置在两个侧板的外侧，对推进梁107进行固定。推进梁107内部的U形槽中设置驱动部，推进梁107的侧板的上部设置滑轨，驱动部控制托架与动力头111一同沿滑轨滑动，实进而实现钻杆的推进。
可选的，本申请提供的一种实施例中，滑轨为设于推进梁107外侧壁的第二凸起，滑块108设有可沿第二凸起滑动的第二卡槽，托架还包括用于与动力头111固定连接的托板110，托板110与滑块108通过第二螺栓109连接。具体的，推进梁107的侧板的上部设置截面呈方形、三角形或其他形状的第二凸起，且第二凸起沿推进梁107的长度方向延伸。托架包括滑块108和托板110，滑块108对称设置在推进梁107的外侧，且滑块108靠近推进梁107的一侧设置能够沿第一凸起滑动的第二卡槽；托板110通过螺栓与动力头111固定连接，同时托板110与滑块108通过第二螺栓109固定连接、并进行同步滑动。
可选的，为了加强第一螺栓106、第二螺栓109的锁紧效果，第一螺栓106的螺母、第二螺栓109的螺母可以具体采用偏心螺母。
可选的，本申请提供的一种实施例中，驱动部包括与推进梁107固定连接的推进油缸，推进油缸的活塞设有滑轮，滑轮外周设有与托板110固定连接的牵引部。即，采用动滑轮的原理控制托板110以及滑块108共同移动。具体的，推进油缸通过焊接、栓接等方式固定在推进梁107的U形槽中，推进油缸的活塞可沿推进梁107的长度方向移动，活塞上设置滑轮。牵引部可具体选用钢丝缆绳、纤维缆绳或其他种类的缆绳，也可以具体选用链条。牵引部的一端位置固定、另一端与托板110固定连接，且牵引部的中部套设在滑轮的外周。当活塞移动时，牵引部控制托板110移动活塞的二倍行程。
进一步的，为了使取芯钻机能够匹配不同类型的掘进机，提高取芯钻机的通用性，在上述任意一个实施例的基础上，固定座104下端设有可伸缩的支腿，以便调节推进梁107的高度。具体的，固定座104通过支腿与掘进机固定连接，支腿下端与掘进机焊接固定，且支腿自身为可伸缩结构，从而方便根据使用需求调节动力头111的高度位置。特别的，对于推进梁107下方设置多个固定座104的结构，若掘进机内部的固定支腿区域的高度不一致时，还可以通过调节各支腿的高度差使推进梁107保持水平。
可选的，在上述实施例的基础上，支腿包括与固定座104固定连接的套筒102和套接于套筒102内部的支杆101，套筒102的侧壁设有通孔，且通孔中设有能够抵推支杆101侧壁的紧定螺栓103。具体的，支腿包括套筒102和支杆101，套筒102与固定座104固定连接，支杆101套设在套筒102内部，通过调整支杆101从套筒102内部伸出的长度即可控制推进梁107的高度。在实际固定过程中，套筒102侧壁设置通孔，通孔中安装有紧定螺栓103，当支杆101与套筒102位置调整完毕后，旋拧紧定螺栓103直至紧定螺栓103的螺杆端部与支杆101的侧壁相抵，使支杆101与套筒102位置固定。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
以上对本发明所提供的取芯钻机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (8)
1.一种取芯钻机，包括动力头(111)，其特征在于，在工作过程中所述动力头(111)与下夹持器(09)配合，并承受钻杆的工作冲击以及加压钻进时的压力，所述取芯钻机还包括能够固定于掘进机内部的固定座(104)，所述取芯钻机采用分体式结构，所述固定座(104)上可拆卸的设置有条形推进梁(107)，所述推进梁(107)上设有用于与所述动力头(111)固定连接的托架，且所述托架与所述推进梁(107)滑动连接，在加压钻进过程中所述托架与所述动力头(111)同步推进；当掘进机需要搭载取芯钻机时，将所述动力头(111)、所述托架和所述推进梁(107)整体安装在所述固定座(104)上；当无需搭载取芯钻机时，将取芯钻机的所述固定座(104)留在掘进机内部，同时将所述动力头(111)、所述托架、所述推进梁(107)一同拆除；所述推进梁(107)的上部设有滑轨，所述托架包括可沿所述滑轨移动的滑块(108)；所述推进梁(107)设有槽口朝上的U形槽，且所述U形槽中设有用于驱动所述滑块(108)移动的驱动部，通过所述驱动部控制所述托架与所述动力头(111)一同沿所述滑轨滑动，进而实现钻杆的推进；所述托架还包括用于与所述动力头(111)固定连接的托板(110)，所述托板(110)与所述滑块(108)连接；所述驱动部包括与所述推进梁(107)固定连接的推进油缸，所述推进油缸的活塞设有滑轮，所述滑轮外周设有与所述托板(110)固定连接的牵引部，所述牵引部的一端位置固定、另一端与所述托板(110)固定连接，且所述牵引部的中部套设在所述滑轮的外周，采用动滑轮的原理控制所述托板(110)以及所述滑块(108)共同移动，当所述活塞移动时，所述牵引部控制所述托板(110)移动活塞的二倍行程。
2.根据权利要求1所述的取芯钻机，其特征在于，所述推进梁(107)的下部的外侧壁设有第一凸起；所述推进梁(107)的外侧设有夹板(105)，所述夹板(105)设有能够与所述第一凸起贴合的第一卡槽，以便沿长度方向调节所述推进梁(107)的位置；所述夹板(105)通过第一螺栓(106)与所述固定座(104)连接。
3.根据权利要求2所述的取芯钻机，其特征在于，所述滑轨为设于所述推进梁(107)外侧壁的第二凸起，所述滑块(108)设有可沿所述第二凸起滑动的第二卡槽，所述托板(110)与所述滑块(108)通过第二螺栓(109)连接。
4.根据权利要求3所述的取芯钻机，其特征在于，所述第一螺栓(106)的螺母和/或所述第二螺栓(109)的螺母为偏心螺母。
5.根据权利要求1～4任意一项所述的取芯钻机，其特征在于，所述固定座(104)下端设有可伸缩的支腿，以便调节所述推进梁(107)的高度。
6.根据权利要求5所述的取芯钻机，其特征在于，所述支腿包括与所述固定座(104)固定连接的套筒(102)和套接于所述套筒(102)内部的支杆(101)，所述套筒(102)的侧壁设有通孔，且所述通孔中设有能够抵推所述支杆(101)侧壁的紧定螺栓(103)。
7.根据权利要求5所述的取芯钻机，其特征在于，所述取芯钻机的排渣泵(4)、控制部分(2)、动力部分(3)通过管路柔性连接，以便调节安装位置。
8.根据权利要求7所述的取芯钻机，其特征在于，所述动力部分(3)的泵站(32)为液压泵站。
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