CN111395958A - 一种具有小倾角钻进功能的履带式岩心钻机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钻机设备技术领域，具体公开一种具有小倾角钻进功能的履带式岩心钻机，包括平行设置的两组行走履带、设置在两组行走履带之间且分别与两组行走履带连接的升降平台、安装在升降平台上的钻塔、安装在升降平台上且与钻塔连接的角度调整机构。本发明能够有效的增大在使用时与地面的接触面积，从而有效的保证施工时的施工安全，通过角度调整机构有效的增加了钻塔的倾斜角度。

Description

一种具有小倾角钻进功能的履带式岩心钻机

技术领域

本发明涉及岩心钻机技术领域，具体的说，是一种具有小倾角钻进功能的履带式岩心钻机，钻深能力达到千米级。

背景技术

运用于工程地质勘察、固体矿藏取心钻探工程，特别是铁路、高速公路地质勘察的超长水平孔钻探取心作业，适用于金刚石绳索取心、普通金刚石回转取心等多种钻探工艺。高山区铁路建设处于深山峡谷地理位置、地层等比较特殊，长大隧道数量也越来越多，若采用从山顶设计钻孔，钻孔深度大，钻进效率低，施工成本高，且多数区域钻探设备难以搬迁运输。因此，高山区铁路勘察孔现大量设计为超长水平或倾斜钻孔，避免密集布浅孔，以减少勘察孔数量，减小对环境的破坏，实现高效、低成本、绿色快速钻探，达到精准查明工程地质条件目的。

目前的履带式岩心钻机无法满足钻孔倾角为-5°～45°的钻探取心施工，且钻深能力较浅。因为钻机钻塔小倾角状态时，钻塔垂直高度过高，操作不方便有较大安全隐患，且钻塔无法有效触地，钻机水平方向受反作用力较大，工作状态下钻机处于不稳定状态，无法保证施工安全。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有小倾角钻进功能的履带式岩心钻机，能够有效的增大在使用时与地面的接触面积，从而有效的保证施工时的施工安全，通过角度调整机构有效的增加了钻塔的倾斜角度。

本发明通过下述技术方案实现：

一种具有小倾角钻进功能的履带式岩心钻机，包括平行设置的两组行走履带、设置在两组行走履带之间且分别与两组行走履带连接的升降平台、安装在升降平台上的钻塔、安装在升降平台上且与钻塔连接的角度调整机构。

使用时，通过控制行走履带使得本装置到达指定位置，然后控制升降平台向靠近地面的一侧移动，当升降平台作用在地面后，停止驱动，此时升降平台将作为本装置的支撑座，相比现有技术，大大增加了与地面的接触面积，从而使得在进行施工时，更加稳定；此时，再控制角度调整机构驱动钻塔的升降平台的夹角进行改变，当到达指定位置后，停止驱动，即可进行施工。

进一步地，为了更好的实现本发明，在所述两组行走履带相互靠近的一侧分别设置有连接机构；所述升降平台设置在分别与两组行走履带连接的连接机构之间。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述连接机构包括与两组行走履带相互靠近一侧垂直连接的横梁、安装在横梁远离行走履带一端的管轨。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述升降平台包括升降框架、分别与升降框架和连接机构连接的升降调节机构。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述升降调节机构包括安装在升降框架上且套装在管轨外侧的套轨，安装在管轨上且输出端与升降框架连接的升降油缸；在所述套轨内设置有与升降油缸输出端连接的连接耳座；所述连接耳座设置在套轨远离升降油缸的一侧。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述连接机构的数量为四组，每组行走履带分别安装两组；所述升降调节机构与连接机构的一一对应设置。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述升降框架包括框架本体、垂直安装在框架本体上且在远离框架本体一端设置有支撑铰孔座的支撑座；所述钻塔的一端与支撑铰孔座连接；所述角度调整机构的一端与框架本体铰接，其另外一端与钻塔靠近框架本体一侧铰接。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述角度调整机构为双作用多级油缸。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述钻塔包括钻塔本体、与钻塔本体一端连接的钻塔托架；所述钻塔托架远离钻塔本体的一端通过支撑铰孔座与支撑座铰接。

进一步地，为了更好的实现本发明，还包括设置在两组行走履带顶部且与连接机构连接的固定平台；所述固定平台包括平台本体、以及安装在平台本体上的升降支撑机构。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本发明通过角度调整机构能够使得实现钻塔-5°-90°的角度调整，，配合升降平台高度的控制，实现小倾角钻进功能；

（2）本发明通过升降平台在使用时作为支撑与地面接触，大大增加了接触面积，使得在工作时保持稳定状态，保证了施工安全；

（3）本发明通过双作用多级油缸有效的解决了长行程和安装受限的问题。

附图说明

图1为本发明的连接关系示意图；

图2为本发明中行走履带、升降平台、固定平台的连接关系示意图；

图3为本发明中升降框架的结构示意图；

图4为本发明中钻塔托架、角度调整机构、升架框架在未使用时的连接关系示意图；

图5为本发明中钻塔托架在角度调整机构作用下与升架框架呈90°夹角时的连接关系示意图；

图6为本发明中行走履带的结构示意图；

图7为本发明中两组行走履带相对位置关系的主视图；

图8为本发明中套轨、管轨、升降油缸的连接关系示意图；

其中1、钻塔；2、角度调整机构；3、升降油缸；4、钻塔托架；6、行走履带；63、管轨；64、横梁；7、固定平台；71、升降支撑机构；9、升降平台；91、支撑座；92、支撑铰孔座；93、安装座；94、连接耳座；95、套轨。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

本发明通过下述技术方案实现，如图1-图8所示，一种具有小倾角钻进功能的履带式岩心钻机，包括平行设置的两组行走履带6、设置在两组行走履带6之间且分别与两组行走履带6连接的升降平台9、安装在升降平台9上的钻塔1、安装在升降平台9上且与钻塔1连接的角度调整机构2。

所述升降平台9包括升降框架、分别与升降框架和连接机构连接的升降调节机构。

使用时，通过控制行走履带6使得本装置到达指定位置，然后通过升降调节机构控制升降框架向靠近地面的一侧移动，当升降框架作用在地面后，停止驱动，此时升降框架将作为本装置的支撑座91，相比现有技术，大大增加了与地面的接触面积，从而使得在进行施工时，更加稳定；特别是装置受到水平方向反作用力时相对普通履带式钻机具有显著的优越性；此时，再控制角度调整机构2驱动钻塔1的升降平台9的夹角进行改变，当到达指定位置后，停止驱动，即可进行施工。

实施例2：

本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化，如图6、图7所示，进一步地，为了更好的实现本发明，在所述两组行走履带6相互靠近的一侧分别设置有连接机构；所述升降平台9设置在分别与两组行走履带6连接的连接机构之间。

优选的，如图7所示，其中与一组行走履带6侧面连接的横梁64的长度L1大于与另外一组行走履带6侧面连接的横梁64的长度L2；即L1＞L2；采用该设置的目的是为了保证后期在进行其他装置安装时，安装更加合理，不会增加装置的整体大小；这里的其他装置包括控制操作台、液压阀组、柴油箱、动力站、液压油箱、液压油冷却器、卷扬机等等。

本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。

实施例3：

本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化，如图1、图6、图7、图8所示，进一步地，为了更好的实现本发明，所述连接机构包括与两组行走履带6相互靠近一侧垂直连接的横梁64、安装在横梁64远离行走履带6一端的管轨63。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述升降调节机构包括安装在升降框架上且套装在管轨63外侧的套轨95，安装在管轨63上且输出端与升降框架连接的升降油缸3；在所述套轨95内设置有与升降油缸输出端连接的连接耳座94；所述连接耳座94设置在套轨95远离升降油缸的一侧。升降油缸3安装在管轨63的顶部；

需要说明的是，通过上述改进，升降框架设置在管轨63的底部，并通过套轨95与管轨63顶部的升降油缸3的输出端连接；升降油缸3的输出端设置在套轨95内，并与连接耳座94连接，升降油缸3的输出端竖直设置。在升降油缸3的驱动下从而实现升降框架沿竖直方向移动。从而实现在需要作为支撑时，通过升降油缸3将升降框架向靠近地面一侧移动，使得升降框架作用于地面；施工完成后，通过升降油缸3控制升降框架远离地面，将升降框架收起，从而使得只有行走履带6作用于地面，然后即可实现行走。

优选的，管轨63为矩形管结构，套轨95套装在管轨63的外侧，也为矩形管结构；

优选的，升降油缸3可安装在管轨63内，套轨95远离管轨63的一端安装有连接耳座94，升降油缸3的输出端穿过管轨63进入到套轨95的内部并与连接耳座94连接。

优选的，升降油缸3也可安装在管轨63远离套轨95的一侧，当采用该设置时，升降油缸3的横截面的面积小于套轨95横截面的面积，这样才不会出现在提升时出现相互干扰。

本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。

实施例4：

本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化，如图3、图5、图6所示，进一步地，为了更好的实现本发明，所述连接机构的数量为四组，每组行走履带6分别安装两组；所述升降调节机构与连接机构的一一对应设置。

进一步地，为了更好的实现本发明，图3所示，所述升降框架包括框架本体、垂直安装在框架本体上且在远离框架本体一端设置有支撑铰孔座92的支撑座91；所述钻塔1的一端与支撑铰孔座92铰接；所述角度调整机构2的一端与框架本体铰接，其另外一端与钻塔托架4靠近框架本体一侧铰接。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述角度调整机构2为双作用多级油缸。

进一步地，为了更好的实现本发明，图3、图5所示，所述钻塔1包括钻塔本体、与钻塔本体一端连接的钻塔托架4；所述钻塔托架4远离钻塔本体的一端通过支撑铰孔座92与支撑座91铰接。

优选的，图3所示，支撑座91垂直安装在升降框架的一端的端部；在支撑座91远离升降框架的一侧设置支撑铰孔座92；通过支撑铰孔座92与设置在钻塔托架4上的转轴铰接；双作用多级油缸的输出端与钻塔托架4铰接，另外一端与升降框架铰接；在角度调整机构的作用下，转轴将带动钻塔1和钻塔托架4绕转轴转动。

图5所示，支撑铰孔座92的数量为两个，钻塔托架4安装在两个支撑铰孔座92之间并通过转轴与支撑铰孔座92铰接。在钻塔托架4上设置有双作用多级油输出端连接的连接座，通过销轴将连接座与角度调整机构的输出端铰接。在升降框架上设置有用于与双作用多级油铰接的安装座93；

图5所示，升降框架包括三段架体；通过套轨95将相互靠近的两端架体连接，从而形成一个整体；

本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。

实施例5：

本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化，如图1所示，进一步地，为了更好的实现本发明，还包括设置在两组行走履带6顶部且与连接机构连接的固定平台7；所述固定平台7包括平台本体、以及安装在平台本体上的升降支撑机构71。

固定平台7用于安装他其装置，如在实施例2中所提出的其他装置，升降支撑机构71作为辅助支撑装置，进行支撑，与现有钻机中的升降支撑机构相同。

所述升降油缸3和角度调整机构2均采用双作用多级油缸，双作用多级油缸在工作时能够增加工作行程。

本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有小倾角钻进功能的履带式岩心钻机，其特征在于：包括平行设置的两组行走履带（6）、设置在两组行走履带（6）之间且分别与两组行走履带（6）连接的升降平台（9）、安装在升降平台（9）上的钻塔（1）、安装在升降平台（9）上且与钻塔（1）连接的角度调整机构（2）。

2.根据权利要求1所述的一种具有小倾角钻进功能的履带式岩心钻机，其特征在于：在所述两组行走履带（6）相互靠近的一侧分别设置有连接机构；所述升降平台（9）设置在分别与两组行走履带（6）连接的连接机构之间。

3.根据权利要求2所述的一种具有小倾角钻进功能的履带式岩心钻机，其特征在于：所述连接机构包括与两组行走履带（6）相互靠近一侧垂直连接的横梁（64）、安装在横梁（64）远离行走履带（6）一端的管轨（63）。

4.根据权利要求3所述的一种具有小倾角钻进功能的履带式岩心钻机，其特征在于：所述升降平台（9）包括升降框架、分别与升降框架和连接机构连接的升降调节机构。

5.根据权利要求4所述的一种具有小倾角钻进功能的履带式岩心钻机，其特征在于：所述升降调节机构包括安装在升降框架上且套装在管轨（63）外侧的套轨（95），安装在管轨（63）上且输出端与升降框架连接的升降油缸（3）；在所述套轨（95）内设置有与升降油缸输出端连接的连接耳座（94）；所述连接耳座（94）设置在套轨（95）远离升降油缸的一侧。

6.根据权利要求5所述的一种具有小倾角钻进功能的履带式岩心钻机，其特征在于：所述连接机构的数量为四组，每组行走履带（6）分别安装两组；所述升降调节机构与连接机构的一一对应设置。

7.根据权利要求3所述的一种具有小倾角钻进功能的履带式岩心钻机，其特征在于：所述升降框架包括框架本体、垂直安装在框架本体上且在远离框架本体一端设置有支撑铰孔座（92）的支撑座（91）；所述钻塔（1）的一端与支撑铰孔座（92）连接；所述角度调整机构（2）的一端与框架本体铰接，其另外一端与钻塔（1）靠近框架本体一侧铰接。

8.根据权利要求7所述的一种具有小倾角钻进功能的履带式岩心钻机，其特征在于：所述角度调整机构（2）和升降油缸均为双作用多级油缸。

9.根据权利要求8所述的一种具有小倾角钻进功能的履带式岩心钻机，其特征在于：所述钻塔（1）包括钻塔本体、与钻塔本体一端连接的钻塔托架（4）；所述钻塔托架（4）远离钻塔本体的一端通过支撑铰孔座（92）与支撑座（91）铰接。

10.根据权利要求2-9任一项所述的一种具有小倾角钻进功能的履带式岩心钻机，其特征在于：还包括设置在两组行走履带（6）顶部且与连接机构连接的固定平台（7）；所述固定平台（7）包括平台本体、以及安装在平台本体上的升降支撑机构（71）。

Images