CN110821401A - 一种履带式坡面锥探钻机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种履带式坡面锥探钻机，本发明涉及堤坝加固钻探技术领域，解决了钻杆斜向钻进，受力不均匀，导致钻头钻进困难，钻探工作效率低的问题，包括履带底盘，履带底盘上摆动设置有转动平台，转动平台的一侧固定有控制箱，控制箱内升降设置有钻杆。本发明通过摆动控制箱、转动平台的方式，将钻杆摆动至竖直状态，实现竖直方向的钻进，钻进过程更加顺利，所钻的灌浆孔更加稳定，有效解决了现有技术中斜向钻进导致钻进困难的问题，工作效率高。

Description

一种履带式坡面锥探钻机

技术领域

本发明涉及堤坝加固钻探技术领域，尤其是涉及一种履带式坡面锥探钻机。

背景技术

随着经济的发展，为开发利用河流水力资源，需要在河道或湖泊上采取工程措施，现阶段我国大部分河湖的固堤工程存在防护标准不足、河湖沿线的护岸局部坍塌的问题，因此河湖建设中需要进行堤土勘测和防洪固堤，现有技术中通常是采用人工钻孔的方式形成钻探孔，并在孔内进行灌浆形成堤坝护坡的加固结构，存在施工速度慢，效率极低的问题。

授权公告号为CN101649722A的中国专利，提出了一种供在钻探和凿岩操作中使用的钻探机，包括钻探机平台和动力装置，钻探机平台包括运输钻探机的轻型环形履带、直立地布置在轻型环形履带上以引导钻探头的钻探导向器、连接到钻探导向器以产生钻头的旋转力的钻探液压马达和控制钻探导向器和钻探液压马达的位置的运输单元，动力装置可拆卸地连接到钻探机平台以通过液压软管向钻探机平台提供液压动力。实际应用时，将钻头对准要进行钻探的位置，通过钻探液压马达驱动钻头转动并对堤坝进行钻进，实现自动钻孔的目的。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：由于堤坝具有一定坡度，轻型环形履带处于堤坝上时会使得钻探机平台处于倾斜状态，使得钻杆相对竖直方向是倾斜设置的，因此钻杆的钻探过程中是斜向钻进，受力不均匀，导致钻头钻进困难，钻探工作效率低，斜向延伸的钻探孔甚至会出现失效的问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一是提供锥探钻机操作平台可随堤坝坡度进行自动调平，保持锥探钻机操作平台处于水平、锥探钻杆处于竖直的工作状态的一种履带式坡面锥探钻机。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种履带式坡面锥探钻机，包括履带底盘，所述履带底盘上摆动设置有转动平台，所述转动平台远离所述履带底盘的一侧固定有控制箱，所述控制箱内升降设置有用于钻取钻探孔的钻杆。

通过采用上述技术方案，履带底盘处于堤坝上时，履带底盘、转动平台、钻探导向管和钻杆相对堤坝的坡面均呈倾斜设置，钻孔过程中，通过转动平台的摆动，带动控制箱和钻杆进行摆动，当转动平台摆动至水平状态时，使得钻杆摆动至呈竖直状态，降下钻杆使其沿竖直方向对堤坝进行钻孔，所钻取的灌浆孔沿竖直方向延伸。本发明通过摆动控制箱、转动平台的方式，将钻杆摆动至竖直状态，实现竖直方向的钻进，钻进过程更加顺利，所钻的灌浆孔更加稳定，有效解决了现有技术中斜向钻进导致钻进困难的问题，工作效率高。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述履带底盘于所述转动平台的正下方固定有纵向中轴，所述纵向中轴的周侧与所述转动平台靠近所述履带底盘的一侧固定连接。

通过采用上述技术方案，利用纵向中轴对转动平台进行支撑，转动平台以纵向中轴为轴线进行摆动。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述履带底盘于所述纵向中轴的两端均固定连接有半圆板，所述纵向中轴和所述半圆板通过轴销同轴固定连接。

通过采用上述技术方案，利用半圆板实现纵向中轴与履带底盘上的固定连接，通过销轴实现纵向中轴与半圆板的转动连接。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述履带底盘于所述转动平台的一侧铰接连接有驱动控制箱摆动的操纵油缸，所述操纵油缸实现所述转动平台进行双向摆动。

通过采用上述技术方案，通过操纵油缸的活塞杆的往复运动带动控制箱发生摆动，从而带动转动平台和钻杆进行摆动。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述转动平台上摆动设置有与所述控制箱固定连接的摆杆，所述转动平台上还固定有驱动所述摆杆双向摆动的伺服电机。

通过采用上述技术方案，伺服电机驱动摆杆摆动，从而带动转动平台和钻杆进行摆动。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述转动平台上固定架设有支撑架，所述摆杆固定连接有连接杆，所述支撑架沿所述摆杆的摆动路径开设有与所述连接杆滑移适配的连接槽。

通过采用上述技术方案，摆杆摆动的过程中，通过连接杆连接槽的滑移适配，实现摆杆摆动范围的限位，同时使得摆杆摆动更加稳定。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述控制箱上固定有引导所述钻杆钻孔方向的钻探导向管。

通过采用上述技术方案，利用钻探导向管对钻杆的钻孔方向进行引导，保证钻孔工作的稳定，减少钻孔发生偏移的情况。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述钻探导向管固定于所述控制箱远离所述履带底盘的一侧，所述控制箱内固定有驱动所述钻杆升降的升降机构。

通过采用上述技术方案，利用升降机构驱动钻杆沿钻探导向管的导向方向进行升降，利用钻探导向管对钻杆的位移范围进行限制，保持钻杆钻进过程中的稳定。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述升降机构包括两个驱动轴、两个驱动轮、驱动电机，所述控制箱内部于所述钻杆的两侧相对转动设置有两个所述驱动轴，所述驱动轴周侧同轴固定连接与所述钻杆周侧抵接的所述驱动轮，所述控制箱外部固定有驱动其中一个所述驱动轴转动的驱动电机。

通过采用上述技术方案，驱动电机驱动其中个驱动轴转动，带动其中一个驱动轮转动，利用两个驱动轮相互之间的摩擦力，使得两个驱动轮沿相对的方向进行转动，同时利用钻杆与两个驱动轮周侧的摩擦力带动钻杆升降活动。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述驱动轮的周侧开设有嵌槽，所述钻杆的处于两个所述嵌槽形成的空间内，且所述钻杆的周侧与两个所述嵌槽的内壁抵接。

通过采用上述技术方案，将钻杆***至两个嵌槽所形成的空间内，利用两个嵌槽对钻杆的活动范围进行限制，有效减少钻杆位置跑偏的情况，使得钻杆钻进过程中更加稳定，钻进工作更加顺利。

综上所述，本发明包括以下至少一种益技术效果：

1.通过转动平台的摆动，带动控制箱、钻探导向管、钻杆进行摆动，当转动平台摆动至水平状态，钻杆摆动至呈竖直状态，使得钻杆实现竖直方向的钻进，钻进过程更加顺利，工作效率高，且所钻取的为竖向延伸的灌浆孔，便于后期进行灌浆工作；

2.通过操纵油缸的活塞杆的往复运动带动控制箱发生摆动，结构简单，摆动稳定，易于实现，方便后期修整，有效节约了制造和使用成本；

3.伺服电机驱动摆杆摆动，从而带动控制箱、转动平台、钻探导向管、钻杆进行摆动，摆动更加灵活，摆动范围更大，能够适用更多环境，通过连接杆连接槽的滑移适配，实现摆杆摆动范围的限位，同时使得摆杆摆动更加稳定；

4.利用驱动电机、两个驱动轮的联动作用驱动钻杆升降活动，驱动方式简单，节约能耗，更加环保。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图一；

图2是沿图1中A-A线的剖视图；

图3是图2中B部局部放大图；

图4是本发明的整体结构示意图二；

图5是本发明的整体结构示意图三；

图6是实施例二的整体结构示意图。

附图标记：1、履带底盘；2、转动平台；3、控制箱；4、钻探导向管；5、钻杆；6、操纵油缸；7、纵向中轴；8、半圆板；9、驱动轴；10、驱动轮；11、驱动电机；12、嵌槽；13、交互平台；14、座椅；15、操控台；16、支撑杆；17、摆杆；18、伺服电机；19、支撑架；20、连接杆；21、连接槽。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1，为本发明公开的一种履带式坡面锥探钻机，包括履带底盘1，履带底盘1的一端固定有柴油机，柴油机上设有输出传动轮，传动轮通过槽三角皮带分别与减速机和液压齿轮油泵联接，通过减速机和操纵杆，实现履带底盘1的前后行走与转向功能。

履带底盘1于远离柴油机的一端摆动设置有转动平台2，履带底盘1于转动平台2所处位置开设有便于转动平台2摆动的摆动槽。参照图2，履带底盘1于转动平台2的正下方固定有纵向中轴7，纵向中轴7的轴线沿履带底盘1的长度方向延伸设置，纵向中轴7的周侧与转动平台2靠近履带底盘1的一侧固定连接，纵向中轴7的轴线与转动平台2的几何中线重合设置。参照图1与图2，履带底盘1于纵向中轴7的两端均固定连接有半圆板8，半圆板8的轴心与纵向中轴7的轴线同轴设置，纵向中轴7和半圆板8通过轴销同轴固定连接。利用纵向中轴7对转动平台2进行支撑，转动平台2以纵向中轴7为轴线进行摆动，利用半圆板8实现纵向中轴7与履带底盘1上的固定连接，通过销轴实现纵向中轴7与半圆板8的转动连接。

参照图1，履带底盘1于转动平台2的一侧铰接连接有操纵油缸6，操纵油缸6的活塞杆沿履带底盘1的宽度方向延伸，且朝向控制箱3（参照下文）一侧延伸并与控制箱3铰接连接。操纵油缸6的活塞杆的伸缩运动带动控制箱3摆动，从而实现转动平台2进行双向摆动。

转动平台2远离履带底盘1的一侧固定有控制箱3，控制箱3呈长方体状且内部为中空设置，控制箱3远离履带底盘1的一侧固定有钻探导向管4，钻探导向管4沿轴线方向的两端贯穿设置。参照图2，钻探导向管4内升降设置有用于钻取钻探孔的钻杆5，钻杆5的轴线与钻探导向管4的轴线重合设置，钻杆5靠近槽三角皮带的一端呈圆锥状设置。利用钻杆5对堤坝进行钻灌浆孔，利用钻探导向管4对钻杆5的位移范围进行限制，保持钻杆5钻进过程中的稳定。

参照图1与图2，控制箱3内固定有驱动钻杆5升降的升降机构，升降机构包括两个驱动轴9、两个驱动轮10、驱动电机11。参照图2，控制箱3内部于钻杆5的两侧相对转动设置有两个驱动轴9，驱动轴9的轴线与钻探导向管4的轴线正交设置，驱动轴9周侧同轴固定连接与钻杆5周侧抵接的驱动轮10。参照图1，控制箱3外部固定有驱动其中一个驱动轴9转动的驱动电机11，驱动电机11的转轴与驱动轴9的轴心同轴固定连接。驱动电机11驱动其中个驱动轴9转动，带动其中一个驱动轮10转动，利用两个驱动轮10相互之间的摩擦力，使得两个驱动轮10沿相对的方向进行转动，同时利用钻杆5与两个驱动轮10周侧的摩擦力带动钻杆5升降活动。

参照图2，驱动轮10的周侧开设有嵌槽12，嵌槽12沿驱动轮10的周向方向延伸设置，钻杆5的处于两个嵌槽12形成的空间内，且钻杆5的周侧与两个嵌槽12的内壁抵接。将钻杆5***至两个嵌槽12所形成的空间内，利用两个嵌槽12对钻杆5的活动范围进行限制，有效减少钻杆5位置跑偏的情况，使得钻杆5钻进过程中更加稳定，钻进工作更加顺利。

参照图1，转动平台2于靠近柴油机的一端延伸设置有交互平台13，交互平台13上固定有座椅14和操控台15，操控台15上固定有便于控制操作油缸和驱动电机11的启闭的开关。转动平台2的摆动带动交互平台13进行摆动，从而更加便于工作人员调整钻杆5的垂直度，通过交互平台13对操作油缸和驱动电机11进行控制，最大化保障钻杆5的钻进稳定和钻孔效果。

参照图3，履带底盘1于靠近交互平台13的一端固定有用于支撑交互平台13的支撑杆16，支撑杆16的轴线与纵向中轴7的轴线重合。利用支撑杆16对交互平台13进行支撑，使得交互平台13摆动过程中更加稳定。

本实施例的实施原理及有益效果为：

参照图4与图5，通过履带底盘1行进到堤坝指定位置，控制操纵油缸6的活塞杆的伸缩运动，带动转动平台2、控制箱3、钻探导向管4、钻杆5进行摆动，是处于倾斜状态的转动平台2摆动至水平状态，并将钻杆5摆动至呈竖直状态，通过驱动电机11、驱动轴9、两个驱动轮10的联动作用，带动钻杆5沿竖直方向进行下降，并对堤坝进行钻孔，使得所钻取的灌浆孔沿竖直方向延伸。本发明通过摆动控制箱3、转动平台2的方式，将钻杆5摆动至竖直状态，实现竖直方向的钻进，钻进过程更加顺利，所钻的灌浆孔更加稳定，有效解决了现有技术中斜向钻进导致钻进困难的问题，工作效率高。

实施例二

一种履带式坡面锥探钻机，与实施例一的区别在于：

转动平台2上摆动设置有与控制箱3的外壁固定连接的摆杆17，转动平台2上还固定有驱动摆杆17双向摆动的伺服电机18，伺服电机18的转轴通过轴承与摆杆17的一端固定连接。转动平台2上固定架设有支撑架19，摆杆17固定连接有连接杆20，支撑架19开设有与连接杆20滑移适配的连接槽21，连接杆20和连接槽21均沿摆杆17的摆动路径呈弧形设置。

本实施例的实施原理为：

伺服电机18驱动摆杆17摆动，从而带动转动平台2和钻杆5进行摆动，摆杆17摆动的过程中，摆动更加灵活，摆动范围更大，能够适用更多环境，通过连接杆20连接槽21的滑移适配，实现摆杆17摆动范围的限位，同时使得摆杆17摆动更加稳定。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种履带式坡面锥探钻机，其特征在于:包括履带底盘（1），所述履带底盘（1）上摆动设置有转动平台（2），所述转动平台（2）远离所述履带底盘（1）的一侧固定有控制箱（3），所述控制箱（3）内升降设置有用于钻取钻探孔的钻杆（5）。

2.根据权利要求1所述的一种履带式坡面锥探钻机，其特征在于，所述履带底盘（1）于所述转动平台（2）的正下方固定有纵向中轴（7），所述纵向中轴（7）的周侧与所述转动平台（2）靠近所述履带底盘（1）的一侧固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种履带式坡面锥探钻机，其特征在于，所述履带底盘（1）于所述纵向中轴（7）的两端均固定连接有半圆板（8），所述纵向中轴（7）和所述半圆板（8）通过轴销同轴固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种履带式坡面锥探钻机，其特征在于，所述履带底盘（1）于所述转动平台（2）的一侧铰接连接有驱动控制箱（3）摆动的操纵油缸（6），所述操纵油缸（6）实现所述转动平台（2）进行双向摆动。

5.根据权利要求3所述的一种履带式坡面锥探钻机，其特征在于，所述转动平台（2）上摆动设置有与所述控制箱（3）固定连接的摆杆（17），所述转动平台（2）上还固定有驱动所述摆杆（17）双向摆动的伺服电机（18）。

6.根据权利要求5所述的一种履带式坡面锥探钻机，其特征在于，所述转动平台（2）上固定架设有支撑架（19），所述摆杆（17）固定连接有连接杆（20），所述支撑架（19）沿所述摆杆（17）的摆动路径开设有与所述连接杆（20）滑移适配的连接槽（21）。

7.根据权利要求1所述的一种履带式坡面锥探钻机，其特征在于，所述控制箱（3）上固定有引导所述钻杆（5）钻孔方向的钻探导向管（4）。

8.根据权利要求7所述的一种履带式坡面锥探钻机，其特征在于，所述钻探导向管（4）固定于所述控制箱（3）远离所述履带底盘（1）的一侧，所述控制箱（3）内固定有驱动所述钻杆（5）升降的升降机构。

9.根据权利要求8所述的一种履带式坡面锥探钻机，其特征在于，所述升降机构包括两个驱动轴（9）、两个驱动轮（10）、驱动电机（11），所述控制箱（3）内部于所述钻杆（5）的两侧相对转动设置有两个所述驱动轴（9），所述驱动轴（9）周侧同轴固定连接与所述钻杆（5）周侧抵接的所述驱动轮（10），所述控制箱（3）外部固定有驱动其中一个所述驱动轴（9）转动的驱动电机（11）。

10.根据权利要求9所述的一种履带式坡面锥探钻机，其特征在于，所述驱动轮（10）的周侧开设有嵌槽（12），所述钻杆（5）的处于两个所述嵌槽（12）形成的空间内，且所述钻杆（5）的周侧与两个所述嵌槽（12）的内壁抵接。

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