CN109618607A - 一种矿山复绿用半自动式钻机及矿山复绿方法 - Google Patents
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Abstract
一种矿山复绿用半自动式钻机及矿山复绿方法，它涉及矿山钻机及复绿方法。本发明解决了现有的钻机存在支架无法调整钻机角度，钻机只能钻固定方向的坑洞的问题。所述地轨滑块安装在地轨平台的轨道上并可以相对滑动，地轨滑块的第一丝杠螺母与地轨平台上的第一丝杠螺纹连接；支架连杆组件的一端与地轨滑块的上端面铰接，支架连杆组件的另一端与工作滑台的底板的上部铰接，工作滑台的下部通过所述铰接座与地轨平台的一端铰接，所述钻机滑块安装在工作滑台的轨道上，钻机滑块的丝杠螺母与工作滑台的丝杠螺纹连接，钻机组件安装在钻机滑块上。本发明的矿山复绿用半自动式钻机及矿山复绿方法用于矿山复绿时打洞钻孔。
Description
技术领域
本发明涉及一种矿山复绿用半自动式钻机及矿山复绿方法，属于矿山复绿钻机技术领域。
背景技术
由于全世界越来越重视人类生活环境，我国在经济高速发展的同时特别重视对环境的保护和治理，随着矿山地质环境保护各项制度的日益完善和治理投入力度的不断加大，绿色矿山建设势在必行，因此矿山复绿工作越来越受到矿山行业重视。
但是矿山复绿工作需要一定技术支持，因为在乱石山坡上做绿化并不容易，传统的复绿工作是在矿山上喷播土壤和草籽，同时需要人工用锹在矿山上寻找可以挖坑的位置挖坑种树，这种复绿方式有以下缺点：(1)矿山经过开采之后表面基本以岩石和泥土混合物为主很难挖掘；(2)直接喷播的土壤覆盖在矿山表面很容易随雨水流失；(3)直接喷播的土壤覆盖在矿山表面厚度太小不利于种树，只适合种草；(4)土壤下层都是岩石不利于雨水沉积。
钻机是矿山上常用的机械设备，然而用于矿山复绿用的钻机目前市面上很少，因为矿山表面与地表平面呈多变的角度，传统钻机的支架无法调整角度只能钻固定方向的坑洞。
发明内容
本发明为解决现有的钻机存在支架无法调整钻机角度，钻机只能钻固定方向的坑洞的问题，进而提供一种矿山复绿用半自动式钻机及矿山复绿方法。
本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：
本发明的矿山复绿用半自动式钻机包括地轨平台101、地轨滑块102、支架连杆组件103、工作滑台104、钻机滑块105、铰接座106和钻机组件；所述地轨滑块102安装在地轨平台101的轨道上并可以相对滑动，地轨滑块102的第一丝杠螺母304与地轨平台101上的第一丝杠207螺纹连接；支架连杆组件103的一端与地轨滑块102的上端面铰接，支架连杆组件103的另一端与工作滑台104的底板的上部铰接，工作滑台104的下部通过所述铰接座106与地轨平台101的一端铰接，所述钻机滑块105安装在工作滑台104的轨道上，钻机滑块105的丝杠螺母607与工作滑台104的丝杠螺纹连接，钻机组件安装在钻机滑块105上，钻机组件的合金钻头604由钻柄至钻头端呈螺旋状渐缩设置。
在一个实施方案中，所述地轨平台101包括手摇箱201、传动箱202、第一支撑块203、底板204、第一挡块206、第一丝杠207、第二挡块208、第二支撑块209、两根导轨205和两个第一轴承210；
第一支撑块203和第二支撑块209沿底板204长度方向相对设置在底板204的上端面上，第一丝杠207安装在第一支撑块203和第二支撑块209上，两根导轨205平行设置在第一丝杠207的两侧，第一挡块206和第二挡块208固装在底板204的上端面上且位于第一丝杠207的两端部下方，传动箱202内设置两个斜齿轮，两个斜齿轮中的一个固套在第一丝杠207上，两个斜齿轮中的另一个固套在手摇箱201的螺杆上，两个斜齿轮垂直啮合设置，手摇箱201设置在传动箱202的上端面上，手摇箱201上设置有手摇柄，手摇箱的手摇柄下方设置有锁紧手柄。
在一个实施方案中，所述地轨平台101还包括两个第一轴承210，第一支撑块203和第二支撑块209上均安装有一个第一轴承210，第一丝杠207通过两个第一轴承210安装在第一支撑块203和第二支撑块209上。
在一个实施方案中，地轨滑块102包括滑块顶板302、紧定法兰303、第一丝杠螺母304、紧定座305和四个线性滑块301；紧定座305和四个线性滑块301固定在滑块顶板302的下端面上，四个线性滑块301呈矩阵设置在滑块顶板302边缘处且与两根导轨205滑动配合，第一丝杠螺母304通过紧定法兰303固定在紧定座305上，第一丝杠螺母304与第一丝杠207螺纹连接。
在一个实施方案中，所述支架连杆组件103的数量为两个，每个支架连杆组件103包括连接杆401、两个支座402和两个销轴403；连接杆401的两端均连接一个所述支座402，所述连接杆401和支座402之间通过一个所述销轴403铰接，两个支架连杆组件103平行设置在地轨滑块102与工作滑台104之间。
在一个实施方案中，所述工作滑台104包括第一异步电机501、电机支座502、第一联轴器503、底座框架504、第二丝杠505、接近开关510、两个支撑板506、两个导向柱507和两个支撑架508；所述第一异步电机501通过所述电机支座502固定在所述底座框架504的一端上，所述第二丝杠505通过两个支撑板506安装在底座框架504的上端面上，第一异步电机501的输出轴通过第一联轴器503与第二丝杠505连接，两个导向柱507平行安装在底座框架504的两端上，第二丝杠505位于两个导向柱507之间，每个导向柱507下方设置有一个支撑架508。
在一个实施方案中，所述工作滑台104还包括两个第二轴承509，每个支撑板506上安装一个第二轴承509，所述第二丝杠505通过两个第二轴承509安装在两个支撑板506上。
在一个实施方案中，钻机组件包括第二异步电机601、电机压紧板602、第二联轴器603、合金钻头604、电机座605、第二丝杠螺母607和四个导向滑槽606；所述第二异步电机601固定在电机座605上，所述电机压紧板602通过螺栓与所述电机座605连接，四个导向滑槽606通过螺栓固定在所述电机座605的底端面上且与两个导向柱507滑动配合，第二丝杠螺母607固定在电机座605的底端中部，第二丝杠螺母607与第二丝杠505螺纹连接，所述合金钻头604通过所述第二联轴器603与所述第二异步电机601的输出轴连接。
本发明的半自动式钻机的矿山复绿方法是按着以下步骤实现的：
步骤一、当矿山复绿半自动式钻机工作时，将其放置在矿山的复绿位置，控制地轨平台101上的手摇箱201，旋转手摇箱201的手柄，并通过传动箱202的两个斜齿轮驱动第一丝杠207旋转，第一丝杠207旋转带动第一丝杠螺母304做直线往复运动，第一丝杠螺母304带动地轨滑块102沿导轨205做直线往复运动，从而带动支架连杆组件103运动，使得所述工作滑台104抬起或降落，从而控制所述工作滑台104与矿山表面的角度；
步骤二、当所述工作滑台104角度定位确定之后，将手摇箱201内的锁紧手柄锁紧，通过摩擦力将手摇箱201内的蜗杆锁紧，将所述工作滑台104的倾斜角度固定，使其不再变化；
步骤三、驱动第一异步电机501旋转带动第二丝杠505转动，从而控制所述钻机滑块105的前进或后退，同时控制钻机组件的第二异步电机601带动合金钻头604旋转，进行矿山挖掘打洞工作。
在一个实施方案中，可以根据不同矿山的地面特性和打洞的大小和深度更换合金钻头604，通过拆卸第二联轴器603完成合金钻头604的拆装。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
本发明的矿山复绿用半自动式钻机针对矿山复绿时挖坑打洞使用，独特的调整倾角机构可适用于任何角度的矿山表面，手摇式控制机构更方面稳定的控制工作台起落，从而更好地控制钻机角度，旋转锁定机构可以锁定住钻机倾角，使倾角工作时不会发生变化；
本发明的矿山复绿用半自动式钻机结构简单，操作方便，可以将其安置在小车上或在其下方安装轮子靠人力或动力牵引；
本发明的钻机组件的合金钻头可以经受高频率的冲击载荷，在受到扭转、弯曲、拉伸、压缩等多种复合应力的作用时仍旧有较高的使用寿命，独特的外形设计使其更适用于在矿山表面钻洞；
本发明的矿山复绿方法钻洞效率高，可以在矿山上硬岩石等人工无法开挖的表面钻洞，打洞速度快，坑洞质量好，节约时间和劳力。
附图说明
图1是本发明的矿山复绿用半自动式钻机的整体结构示意图；
图2是本发明的具体实施方式二中地轨平台101的结构示意图；
图3是本发明的具体实施方式四中地轨滑块102的结构示意图；
图4是本发明的具体实施方式五中支架连杆组件103的结构示意图；
图5是本发明的具体实施方式六中工作滑台104的结构示意图；
图6是本发明的具体实施方式八中钻机组件的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细说明。
如图1～6所示，本实施方式的矿山复绿用半自动式钻机包括地轨平台101、地轨滑块102、支架连杆组件103、工作滑台104、钻机滑块105、铰接座106和钻机组件；所述地轨滑块102安装在地轨平台101的轨道上并可以相对滑动，地轨滑块102的第一丝杠螺母304与地轨平台101上的第一丝杠207螺纹连接；支架连杆组件103的一端与地轨滑块102的上端面铰接，支架连杆组件103的另一端与工作滑台104的底板的上部铰接，工作滑台104的下部通过所述铰接座106与地轨平台101的一端铰接，所述钻机滑块105安装在工作滑台104的轨道上，钻机滑块105的丝杠螺母607与工作滑台104的丝杠螺纹连接，钻机组件安装在钻机滑块105上，钻机组件的合金钻头604由钻柄至钻头端呈螺旋状渐缩设置。
如图2所示，所述地轨平台101包括手摇箱201、传动箱202、第一支撑块203、底板204、第一挡块206、第一丝杠207、第二挡块208、第二支撑块209、两根导轨205和两个第一轴承210；
第一支撑块203和第二支撑块209沿底板204长度方向相对设置在底板204的上端面上，第一丝杠207安装在第一支撑块203和第二支撑块209上，两根导轨205平行设置在第一丝杠207的两侧，第一挡块206和第二挡块208固装在底板204的上端面上且位于第一丝杠207的两端部下方，传动箱202内设置两个斜齿轮，两个斜齿轮中的一个固套在第一丝杠207上，两个斜齿轮中的另一个固套在手摇箱201的螺杆上，两个斜齿轮垂直啮合设置，手摇箱201设置在传动箱202的上端面上，手摇箱201上设置有手摇柄，手摇箱的手摇柄下方设置有锁紧手柄。
如此设计，通过摇动手摇箱201进行操作，手摇箱201通过传动箱202内的两个斜齿轮旋转，从而驱动第一丝杠207转动。
如图2所示，所述地轨平台101还包括两个第一轴承210，第一支撑块203和第二支撑块209上均安装有一个第一轴承210，第一丝杠207通过两个第一轴承210安装在第一支撑块203和第二支撑块209上。
如图3所示，地轨滑块102包括滑块顶板302、紧定法兰303、第一丝杠螺母304、紧定座305和四个线性滑块301；紧定座305和四个线性滑块301固定在滑块顶板302的下端面上，四个线性滑块301呈矩阵设置在滑块顶板302边缘处且与两根导轨205滑动配合，第一丝杠螺母304通过紧定法兰303固定在紧定座305上，第一丝杠螺母304与第一丝杠207螺纹连接。
如此设计，在操作手摇箱201时，第一丝杠207转动可带动第一丝杠螺母304做直线运动，从而带动地轨滑块102在地轨平台101上做相对滑动。
如图4所示，所述支架连杆组件103的数量为两个，每个支架连杆组件103包括连接杆401、两个支座402和两个销轴403；连接杆401的两端均连接一个所述支座402，所述连接杆401和支座402之间通过一个所述销轴403铰接，两个支架连杆组件103平行设置在地轨滑块102与工作滑台104之间。
如图5所示，所述工作滑台104包括第一异步电机501、电机支座502、第一联轴器503、底座框架504、第二丝杠505、接近开关510、两个支撑板506、两个导向柱507和两个支撑架508；所述第一异步电机501通过所述电机支座502固定在所述底座框架504的一端上，所述第二丝杠505通过两个支撑板506安装在底座框架504的上端面上，第一异步电机501的输出轴通过第一联轴器503与第二丝杠505连接，两个导向柱507平行安装在底座框架504的两端上，第二丝杠505位于两个导向柱507之间，每个导向柱507下方设置有一个支撑架508。
如此设计，地轨滑块102在地轨平台101上做相对滑动时，支架机构104会在地轨滑块102带动下做升降运动，从而带动工作滑台104升起或下降，从而更好地控制钻机组件的合金钻头604倾斜角度。
如图5所示，所述工作滑台104还包括两个第二轴承509，每个支撑板506上安装一个第二轴承509，所述第二丝杠505通过两个第二轴承509安装在两个支撑板506上。
如图6所示，钻机组件包括第二异步电机601、电机压紧板602、第二联轴器603、合金钻头604、电机座605、第二丝杠螺母607和四个导向滑槽606；所述第二异步电机601固定在电机座605上，所述电机压紧板602通过螺栓与所述电机座605连接，四个导向滑槽606通过螺栓固定在所述电机座605的底端面上且与两个导向柱507滑动配合，第二丝杠螺母607固定在电机座605的底端中部，第二丝杠螺母607与第二丝杠505螺纹连接，所述合金钻头604通过所述第二联轴器603与所述第二异步电机601的输出轴连接。
本技术方案是通过以下方式实现的：
步骤一、当矿山复绿半自动式钻机工作时，将其放置在矿山的复绿位置，控制地轨平台101上的手摇箱201，旋转手摇箱201的手柄，并通过传动箱202的两个斜齿轮驱动第一丝杠207旋转，第一丝杠207旋转带动第一丝杠螺母304做直线往复运动，第一丝杠螺母304带动地轨滑块102沿导轨205做直线往复运动，从而带动支架连杆组件103运动，使得所述工作滑台104抬起或降落，从而控制所述工作滑台104与矿山表面的角度；
步骤二、当所述工作滑台104角度定位确定之后，将手摇箱201内的锁紧手柄锁紧，通过摩擦力将手摇箱201内的蜗杆锁紧，将所述工作滑台104的倾斜角度固定，使其不再变化；
步骤三、驱动第一异步电机501旋转带动第二丝杠505转动，从而控制所述钻机滑块105的前进或后退，同时控制钻机组件的第二异步电机601带动合金钻头604旋转，进行矿山挖掘打洞工作。
锁紧手柄的锁紧轴与手摇箱201内的蜗杆垂直设置，锁紧手柄的锁紧轴与旋转手摇箱201侧壁螺纹连接，锁紧手柄的锁紧轴通过摩擦力将手摇箱201内的蜗杆锁紧。
根据不同矿山的地面特性和需要打洞的大小深度的不同，可以更换钻机组件的合金钻头604，通过拆卸联轴器603便可完成合金钻头604的拆装，从而选择合适的合金钻头604，在合金钻头604使用一定时间磨损之后，也需要及时更换，便于合金钻头604更换。
虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。
Claims (10)
1.一种矿山复绿用半自动式钻机，其特征在于：所述矿山复绿用半自动式钻机包括地轨平台(101)、地轨滑块(102)、支架连杆组件(103)、工作滑台(104)、钻机滑块(105)、铰接座(106)和钻机组件；所述地轨滑块(102)安装在地轨平台(101)的轨道上并可以相对滑动，地轨滑块(102)的第一丝杠螺母(304)与地轨平台(101)上的第一丝杠(207)螺纹连接；支架连杆组件(103)的一端与地轨滑块(102)的上端面铰接，支架连杆组件(103)的另一端与工作滑台(104)的底板的上部铰接，工作滑台(104)的下部通过所述铰接座(106)与地轨平台(101)的一端铰接，所述钻机滑块(105)安装在工作滑台(104)的轨道上，钻机滑块(105)的丝杠螺母(607)与工作滑台(104)的丝杠螺纹连接，钻机组件安装在钻机滑块(105)上，钻机组件的合金钻头(604)由钻柄至钻头端呈螺旋状渐缩设置。
2.根据权利要求1所述的矿山复绿用半自动式钻机，其特征在于：所述地轨平台(101)包括手摇箱(201)、传动箱(202)、第一支撑块(203)、底板(204)、第一挡块(206)、第一丝杠(207)、第二挡块(208)、第二支撑块(209)、两根导轨(205)和两个第一轴承(210)；
第一支撑块(203)和第二支撑块(209)沿底板(204)长度方向相对设置在底板(204)的上端面上，第一丝杠(207)安装在第一支撑块(203)和第二支撑块(209)上，两根导轨(205)平行设置在第一丝杠(207)的两侧，第一挡块(206)和第二挡块(208)固装在底板(204)的上端面上且位于第一丝杠(207)的两端部下方，传动箱(202)内设置两个斜齿轮，两个斜齿轮中的一个固套在第一丝杠(207)上，两个斜齿轮中的另一个固套在手摇箱(201)的螺杆上，两个斜齿轮垂直啮合设置，手摇箱(201)设置在传动箱(202)的上端面上，手摇箱(201)上设置有手摇柄，手摇箱的手摇柄下方设置锁紧手柄。
3.根据权利要求2所述的矿山复绿用半自动式钻机，其特征在于：所述地轨平台(101)还包括两个第一轴承(210)，第一支撑块(203)和第二支撑块(209)上均安装有一个第一轴承(210)，第一丝杠(207)通过两个第一轴承(210)安装在第一支撑块(203)和第二支撑块(209)上。
4.根据权利要求1、2或3所述的矿山复绿用半自动式钻机，其特征在于：地轨滑块(102)包括滑块顶板(302)、紧定法兰(303)、第一丝杠螺母(304)、紧定座(305)和四个线性滑块(301)；紧定座(305)和四个线性滑块(301)固定在滑块顶板(302)的下端面上，四个线性滑块(301)呈矩阵设置在滑块顶板(302)边缘处且与两根导轨(205)滑动配合，第一丝杠螺母(304)通过紧定法兰(303)固定在紧定座(305)上，第一丝杠螺母(304)与第一丝杠(207)螺纹连接。
5.根据权利要求4所述的矿山复绿用半自动式钻机，其特征在于：所述支架连杆组件(103)的数量为两个，每个支架连杆组件(103)包括连接杆(401)、两个支座(402)和两个销轴(403)；连接杆(401)的两端均连接一个所述支座(402)，所述连接杆(401)和支座(402)之间通过一个所述销轴(403)铰接，两个支架连杆组件(103)平行设置在地轨滑块(102)与工作滑台(104)之间。
6.根据权利要求1、2、3或5所述的矿山复绿用半自动式钻机，其特征在于：所述工作滑台(104)包括第一异步电机(501)、电机支座(502)、第一联轴器(503)、底座框架(504)、第二丝杠(505)、接近开关(510)、两个支撑板(506)、两个导向柱(507)和两个支撑架(508)；所述第一异步电机(501)通过所述电机支座(502)固定在所述底座框架(504)的一端上，所述第二丝杠(505)通过两个支撑板(506)安装在底座框架(504)的上端面上，第一异步电机(501)的输出轴通过第一联轴器(503)与第二丝杠(505)连接，两个导向柱(507)平行安装在底座框架(504)的两端上，第二丝杠(505)位于两个导向柱(507)之间，每个导向柱(507)下方设置有一个支撑架(508)。
7.根据权利要求6所述的矿山复绿用半自动式钻机，其特征在于：所述工作滑台(104)还包括两个第二轴承(509)，每个支撑板(506)上安装一个第二轴承(509)，所述第二丝杠(505)通过两个第二轴承(509)安装在两个支撑板(506)上。
8.根据权利要求1、2、3、5或7所述的矿山复绿用半自动式钻机，其特征在于：钻机组件包括第二异步电机(601)、电机压紧板(602)、第二联轴器(603)、合金钻头(604)、电机座(605)、第二丝杠螺母(607)和四个导向滑槽(606)；所述第二异步电机(601)固定在电机座(605)上，所述电机压紧板(602)通过螺栓与所述电机座(605)连接，四个导向滑槽(606)通过螺栓固定在所述电机座(605)的底端面上且与两个导向柱(507)滑动配合，第二丝杠螺母(607)固定在电机座(605)的底端中部，第二丝杠螺母(607)与第二丝杠(505)螺纹连接，所述合金钻头(604)通过所述第二联轴器(603)与所述第二异步电机(601)的输出轴连接。
9.一种利用权利要求1-8中任一权利要求所述的矿山复绿用半自动式钻机的矿山复绿方法，其特征在于所述半自动式钻机的矿山复绿方法步骤如下：
步骤一、当矿山复绿半自动式钻机工作时，将其放置在矿山的复绿位置，控制地轨平台(101)上的手摇箱(201)，旋转手摇箱(201)的手柄，并通过传动箱(202)的两个斜齿轮驱动第一丝杠(207)旋转，第一丝杠(207)旋转带动第一丝杠螺母(304)做直线往复运动，第一丝杠螺母(304)带动地轨滑块(102)沿导轨(205)做直线往复运动，从而带动支架连杆组件(103)运动，使得所述工作滑台(104)抬起或降落，从而控制所述工作滑台(104)与矿山表面的角度；
步骤二、当所述工作滑台(104)角度定位确定之后，将手摇箱(201)内的锁紧手柄锁紧，通过摩擦力将手摇箱(201)内的蜗杆锁紧，将所述工作滑台(104)的倾斜角度固定，使其不再变化；
步骤三、驱动第一异步电机(501)旋转带动第二丝杠(505)转动，从而控制所述钻机滑块(105)的前进或后退，同时控制钻机组件的第二异步电机(601)带动合金钻头(604)旋转，进行矿山挖掘打洞工作。
10.根据权利要求9所述的半自动式钻机的矿山复绿方法，其特征在于：可以根据不同矿山的地面特性和打洞的大小和深度更换合金钻头(604)，通过拆卸第二联轴器(603)完成合金钻头(604)的拆装。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110495287A (zh) * | 2019-09-24 | 2019-11-26 | 陆璨 | 一种可调节的农用播种装置 |
| CN111656911A (zh) * | 2020-06-26 | 2020-09-15 | 王涛 | 一种生态苗木种植用挖坑装置及操作方法 |
| CN115089277A (zh) * | 2022-06-23 | 2022-09-23 | 哈尔滨理工大学 | 一种核磁兼容的乳腺穿刺定位装置 |
| CN115316073A (zh) * | 2022-08-22 | 2022-11-11 | 中煤浙江生态环境发展有限公司 | 一种用于边坡复绿施工的自动化打孔设备及打孔方法 |
-
2018
- 2018-12-26 CN CN201811599117.0A patent/CN109618607A/zh not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN111656911B (zh) * | 2020-06-26 | 2021-08-06 | 佛山市顺德区顺茵绿化设计工程有限公司 | 一种生态苗木种植用挖坑装置及操作方法 |
| CN115089277A (zh) * | 2022-06-23 | 2022-09-23 | 哈尔滨理工大学 | 一种核磁兼容的乳腺穿刺定位装置 |
| CN115316073A (zh) * | 2022-08-22 | 2022-11-11 | 中煤浙江生态环境发展有限公司 | 一种用于边坡复绿施工的自动化打孔设备及打孔方法 |
| CN115316073B (zh) * | 2022-08-22 | 2024-03-08 | 中煤浙江生态环境发展有限公司 | 一种用于边坡复绿施工的自动化打孔设备及打孔方法 |
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