CN113818808A - 仿生式钻机底盘总成 - Google Patents

Abstract

本发明公开了仿生式钻机底盘总成，其结构包括底盘、支撑关节、支腿组件和定位爪组件，通过旋转接头连接钻机主体，并且可通过回转底盘旋转机体，然后左右旋转液压油缸通过支撑关节带动支腿组件进行左右移动，使其下端的轮胎组件偏转，使得支撑面积增加，然后经过翻转液压油缸带动伸缩方管使下端的支撑爪旋转，再通过伸长液压油缸使其抓紧固定，解决了大孔径潜孔钻机绝大部分钻机和空压机为一体，导致钻机机器重量重、体积大，移动不方便，机动性能差，同时，输电线路工程山地基础地形复杂、交通条件差，山地路况行走难、施工地基不平和有浮土层、突出岩石等不利条件，传统履带式潜孔钻机较难在上述工况下行走的问题。

Description

仿生式钻机底盘总成

技术领域

本发明涉及桩孔钻机技术领域，尤其涉及仿生式钻机底盘总成。

背景技术

潜孔钻机通常用于在岩石进行钻孔的设备，被广泛应用于冶金、煤炭、建材、铁路、水电建设、国防施工及土方等工程桩孔钻凿作业中。

目前，潜孔钻机应用在水电建设工程方面，多为大孔径桩孔，孔径一般在1m以上，且孔深在6m-30m之间，传统的大孔径潜孔钻机绝大部分钻机和空压机为一体，机器重量重、体积大，移动不方便，机动性能差，同时，输电线路工程山地基础地形复杂、交通条件差。

山地路况行走难、施工地基不平(斜坡)和有浮土层、突出岩石等不利条件，传统履带式潜孔钻机较难在上述工况下行走，因此，本发明提出一种仿生式潜孔钻机底盘结构，为解决大孔径潜孔钻机在山地路况行走困难等问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了克服现有技术不足，现提出仿生式钻机底盘总成，以解决大孔径潜孔钻机绝大部分钻机和空压机为一体，导致钻机机器重量重、体积大，移动不方便，机动性能差，同时，输电线路工程山地基础地形复杂、交通条件差，山地路况行走难、施工地基不平和有浮土层、突出岩石等不利条件，传统履带式潜孔钻机较难在上述工况下行走的问题。

(二)技术方案

本发明通过如下技术方案实现：本发明提出了仿生式钻机底盘总成，包括底盘，所述底盘上端设有回转底盘，所述回转底盘侧端设有液压快插接头，所述回转底盘上端设有旋转接头，所述底盘侧端设有支撑关节，所述支撑关节一侧通过左右旋转液压油缸与底盘连接，所述底盘侧端通过支撑关节与支腿组件连接，所述支腿组件底端设有定位爪组件；

所述支腿组件包括设于最外端的一级伸缩支腿组件，所述一级伸缩支腿组件内部设有二级伸缩支腿组件，且一级伸缩支腿组件通过一级支腿伸缩液压油缸与二级伸缩支腿组件连接，所述二级伸缩支腿组件内部设有二级支腿伸缩液压油缸与末级伸缩支腿组件连接，所述末级伸缩支腿组件底端通过轮胎转向液压油缸与轮胎组件连接；

所述定位爪组件包括设于设于上端的伸缩方管，所述伸缩方管底端设有连接座总成，且连接座总成通过连接销轴Ⅰ与末级伸缩支腿组件连接，且伸缩方管的中部通过翻转液压油缸与末级伸缩支腿组件连接，所述伸缩方管内部设有伸长液压油缸，所述伸缩方管底端设有固定支撑板，所述固定支撑板底端设有支撑爪，所述伸长液压油缸输出轴贯穿固定支撑板与支撑爪连接。

进一步的，所述一级伸缩支腿组件上端设有连接台，且连接台与抬升液压油缸一侧连接，所述抬升液压油缸另一侧与支撑关节连接。

进一步的，所述液压油缸控制支腿组件的俯仰角度A的控制范围在-10°～30°之间。

进一步的，所述底盘可通过抬升液压油缸行程控制离地间隙，最大值离地间隙H约为3.8m，最小离地间隙H1约为1.2m。

进一步的，所述左右旋转液压油缸控制支腿组件左右旋转角度B控制范围在-30°～25°之间。

进一步的，所述轮胎转向液压油缸控制轮胎组件转向的角度C 在±10°之间。

(三)有益效果

本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：

1、本发明通过旋转接头连接钻机主体，并且可通过回转底盘旋转机体，然后左右旋转液压油缸通过支撑关节带动支腿组件进行左右移动，使其下端的轮胎组件偏转，使得支撑面积增加，然后经过翻转液压油缸带动伸缩方管使下端的支撑爪旋转，再通过伸长液压油缸使其抓紧固定，解决了大孔径潜孔钻机绝大部分钻机和空压机为一体，导致钻机机器重量重、体积大，移动不方便，机动性能差，同时，输电线路工程山地基础地形复杂、交通条件差，山地路况行走难、施工地基不平和有浮土层、突出岩石等不利条件，传统履带式潜孔钻机较难在上述工况下行走的问题。

2、本发明通过采用电液比例控制***，可精准控制底盘重心。

3、本发明可承载15吨以上大吨位工程机械车身。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明底盘总成提升正视图；

图2为本发明底盘总成提升俯视图；

图3为本发明底盘总成正常行走正视图；

图4为本发明底盘总成正常行走俯视图；

图5为本发明支腿转向行走俯视图；

图6为本发明支腿组件侧视图示意图；

图7为本发明支腿组件的伸缩支腿剖视图；

图8为本发明定位爪组件结构示意图；

图9为本发明定位爪组件内部结构示意图；

图10为本发明一级伸缩支腿组件结构示意图；

图11为本发明二级伸缩支腿组件结构示意图；

图12为本发明末级伸缩支腿组件结构示意图；

图13为本发明轮胎组件结构示意图；

图14为本发明伸缩方管结构示意图；

图中：底盘-1、支撑关节-2、支腿组件-3、定位爪组件-4、抬升液压油缸-5、回转底盘-6、液压快插接头-7、旋转接头-8、左右旋转液压油缸-9、一级伸缩支腿组件-31、二级伸缩支腿组件-32、末级伸缩支腿组件-33、轮胎组件-34、二级支腿伸缩液压油缸-35、一级支腿伸缩液压油缸-36、轮胎转向液压油缸-37、连接台-38、伸缩方管-41、连接座总成-42、连接销轴Ⅰ-43、翻转液压油缸-44、固定支撑板-45、旋转支撑块-46、连接销轴Ⅱ-47、支撑爪-48、伸长液压油缸-49。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1-14，本发明提供仿生式钻机底盘总成，包括底盘 1，底盘1上端设有回转底盘6，回转底盘6侧端设有液压快插接头7，回转底盘6上端设有旋转接头8，底盘1侧端设有支撑关节 2，支撑关节2一侧通过左右旋转液压油缸9与底盘1连接，底盘 1侧端通过支撑关节2与支腿组件3连接，支腿组件3底端设有定位爪组件4；

支腿组件3包括设于最外端的一级伸缩支腿组件31，一级伸缩支腿组件31内部设有二级伸缩支腿组件32，且一级伸缩支腿组件31通过一级支腿伸缩液压油缸36与二级伸缩支腿组件32连接，二级伸缩支腿组件32内部设有二级支腿伸缩液压油缸35与末级伸缩支腿组件33连接，末级伸缩支腿组件33底端通过轮胎转向液压油缸37与轮胎组件34连接；

其中，一级伸缩支腿组件31包括一级伸缩支腿主体、内滑块载体Ⅰ、连接法兰Ⅰ、内滑块Ⅰ、M14内六角螺栓Ⅰ、加强筋、加强肋板Ⅰ和加强肋板Ⅱ，通过一级伸缩支腿主体用于通过支撑关节2连接底盘1，并且通过加强筋、加强肋板Ⅰ和加强肋板Ⅱ对一级伸缩支腿主体的整体强度进行加强，避免一级伸缩支腿组件31 硬度不高，并且通过在一级伸缩支腿主体的内部安装内滑块载体Ⅰ与内滑块Ⅰ用于进行活动，方便支腿组件3进行拉伸；

其次，二级伸缩支腿组件32包括二级伸缩支腿主体、外滑块载体、外滑块、液压油缸安装座、加强肋板Ⅲ、连接法兰Ⅱ、内滑块载体Ⅱ、内滑块Ⅱ和轮胎转向安装座，通过二级伸缩支腿主体外端面的外滑块载体和外滑块与一级伸缩支腿主体进行滑动，使得二级伸缩支腿主体可从一级伸缩支腿主体内部推出，并且通过液压油缸安装座来安装推动组件，方便推动二级伸缩支腿主体进行移动，并经过加强肋板Ⅲ加强连接法兰Ⅱ的硬度，避免连接法兰Ⅱ硬度低，固定不佳的问题；

最后，末级伸缩支腿组件33包括末级伸缩支腿主体、外滑块载体Ⅱ、外滑块Ⅱ、M14内六角螺栓Ⅳ和液压油缸安装座Ⅱ，末级伸缩支腿主体通过外滑块载体Ⅱ和外滑块Ⅱ与二级伸缩支腿主体滑动连接，以便于进行拉长，并通过液压油缸安装座Ⅱ方便安装其他推动组件进行拉伸之类的工作，并在轮胎组件34的内部设置液压马达用于助力方便其增加受力力度，使得橡胶轮胎转向；

定位爪组件4包括设于设于上端的伸缩方管41，伸缩方管41 底端设有连接座总成42，且连接座总成42通过连接销轴Ⅰ43与末级伸缩支腿组件33连接，且伸缩方管41的中部通过翻转液压油缸44与末级伸缩支腿组件33连接，伸缩方管41内部设有伸长液压油缸49，伸缩方管41底端设有固定支撑板45，固定支撑板 45底端设有支撑爪48，伸长液压油缸49输出轴贯穿固定支撑板 45与支撑爪48连接；

其中，伸缩方管41包括伸缩方管Ⅰ、加强支撑板、内滑块、 M14内六角螺栓、伸缩方管Ⅱ、加强支撑板Ⅱ、连接法兰和加强支撑板Ⅲ，通过伸长液压油缸49使伸缩方管Ⅰ与伸缩方管Ⅱ拉伸从而使得伸缩方管41的伸缩长度增加，避免尺寸的减少，并且通过内滑块可使得伸缩方管Ⅰ与伸缩方管Ⅱ之间进行移动，经过加强支撑板Ⅱ与加强支撑板Ⅲ加强强度。

其中，所述一级伸缩支腿组件31上端设有连接台38，且连接台38与抬升液压油缸5一侧连接，抬升液压油缸5另一侧与支撑关节2连接，通过连接台38便于固定抬升液压油缸5，使抬升液压油缸5拉动一级伸缩支腿组件31上升下降，并且可通过抬升液压油缸5用于支撑。

其中，所述液压油缸5控制支腿组件3的俯仰角度A的控制范围在-10°～30°之间，使得支腿组件3的上升与下降设置在合适的数值范围内，避免上升过多导致机体过高使其不稳定或下降过多导致底盘1与地面的凸出物接触，导致底盘1损坏。

其中，所述底盘1可通过抬升液压油缸5行程控制离地间隙，最大值离地间隙H约为3.8m，最小离地间隙H1约为1.2m，也为了避免带动机体上升过高或带动机体下降过低，限定高度尺寸便于方面机体进行使用，便于进行勘察以控制机体的使用。

其中，所述左右旋转液压油缸9控制支腿组件3左右旋转角度B控制范围在-30°～25°之间，通过左右旋转液压油缸9带动支腿组件3的角度尺寸，使其的支撑面积改变，并且可通过不同的支腿组件3的角度方便对应不同的地面进行使用，增加其使用效果。

其中，所述轮胎转向液压油缸37控制轮胎组件34转向的角度C在±10°之间，带动轮胎组件34转向方便调节机体的前进方向，并且避免只能俩组进行转向，实现了单个轮胎组件34转向的功能，使得转向更加方便，不限制每个轮胎组件34处的抵挡物。

工作原理：本发明通过旋转接头8将底盘总成连接到机体上，通过左右旋转液压油缸9可拉动支撑关节2带动支腿组件3转向，并且通过抬升液压油缸5与连接台38可用于拉动一级伸缩支腿组件31，使得底盘1实现升降的功能，而后因为一级伸缩支腿组件 31通过支撑关节2与底盘1连接，二级伸缩支腿组件32内置于一级伸缩支腿组件31，二级伸缩支腿组件32与一级伸缩支腿组件 31之间安装有一级支腿伸缩液压油缸36，一级支腿伸缩液压油缸 36执行伸缩活动时，外滑块在一级伸缩支腿主体内腔跟随一级支腿伸缩液压油缸36运动，同时，内滑块Ⅰ与二级伸缩支腿主体外壁接触滑动。

末级伸缩支腿组件33内置于二级伸缩支腿组件32，末级伸缩支腿组件33与二级伸缩支腿组件32之间安装二级支腿伸缩液压油缸35，外滑块Ⅱ在二级伸缩支腿主体内腔跟随二级支腿伸缩液压油缸35运动，同时，内滑块Ⅱ与末级伸缩支腿主体外壁接触滑动。

一级支腿伸缩液压油缸36与二级支腿伸缩液压油缸35同时配合工作可实现本发明的二级伸缩功能，当一级支腿伸缩液压油缸36不进行伸缩，二级支腿伸缩液压油缸35单独伸缩可以实现末级伸缩支腿组件33单独伸缩，当一级支腿伸缩液压油缸36进行伸缩，二级支腿伸缩液压油缸35不进行伸缩时，可以实现二级伸缩支腿组件32单独伸缩，当一级支腿伸缩液压油缸36与二级支腿伸缩液压油缸35同时伸缩时，可以实现二级伸缩支腿组件32与末级伸缩支腿组件33同时伸缩。

在马达安装座与轮胎转向安装座之间，轮胎转向液压油缸37 行程伸缩可控制轮胎组件34的转向角度，实现支腿转向功能，然后再通过翻转液压油缸44推动伸缩方管41使其在连接座总成42 的作用下进行翻转，使得伸缩方管41垂直水平面，然后伸缩方管 41内部的伸长液压油缸49工作推动固定支撑板46向下移动，使得内滑块在伸缩方管Ⅰ与伸缩方管Ⅱ之间向下移动，使得支撑爪 48与地面接触，并当地面存在凸起或凹陷时，支撑爪48的一端与地面接触成着力点，然后伸长液压油缸49再使其推动将支撑爪48 通过旋转支撑块46旋转推入地面进行固定，使其进行与地面紧密贴合，以此完成工作。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.仿生式钻机底盘总成，包括底盘（1），所述底盘（1）上端设有回转底盘（6），所述回转底盘（6）侧端设有液压快插接头（7），所述回转底盘（6）上端设有旋转接头（8），其特征在于，所述底盘（1）侧端设有支撑关节（2），所述支撑关节（2）一侧通过左右旋转液压油缸（9）与底盘（1）连接，所述底盘（1）侧端通过支撑关节（2）与支腿组件（3）连接，所述支腿组件（3）底端设有定位爪组件（4）；

所述支腿组件（3）包括设于最外端的一级伸缩支腿组件（31），所述一级伸缩支腿组件（31）内部设有二级伸缩支腿组件（32），且一级伸缩支腿组件（31）通过一级支腿伸缩液压油缸（36）与二级伸缩支腿组件（32）连接，所述二级伸缩支腿组件（32）内部设有二级支腿伸缩液压油缸（35）与末级伸缩支腿组件（33）连接，所述末级伸缩支腿组件（33）底端通过轮胎转向液压油缸（37）与轮胎组件（34）连接；

所述定位爪组件（4）包括设于设于上端的伸缩方管（41），所述伸缩方管（41）底端设有连接座总成（42），且连接座总成（42）通过连接销轴Ⅰ（43）与末级伸缩支腿组件（33）连接，且伸缩方管（41）的中部通过翻转液压油缸（44）与末级伸缩支腿组件（33）连接，所述伸缩方管（41）内部设有伸长液压油缸（49），所述伸缩方管（41）底端设有固定支撑板（45），所述固定支撑板（45）底端设有支撑爪（48），所述伸长液压油缸（49）输出轴贯穿固定支撑板（45）与支撑爪（48）连接。

2.根据权利要求1所述的仿生式钻机底盘总成，其特征在于：所述一级伸缩支腿组件（31）上端设有连接台（38），且连接台（38）与抬升液压油缸（5）一侧连接，所述抬升液压油缸（5）另一侧与支撑关节（2）连接。

3.根据权利要求2所述的仿生式钻机底盘总成，其特征在于：所述液压油缸（5）控制支腿组件（3）的俯仰角度A的控制范围在-10°~30°之间。

4.根据权利要求2所述的仿生式钻机底盘总成，其特征在于：所述底盘（1）可通过抬升液压油缸（5）行程控制离地间隙，最大值离地间隙H约为3.8m，最小离地间隙H1约为1.2m。

5.根据权利要求1所述的仿生式钻机底盘总成，其特征在于：所述左右旋转液压油缸（9）控制支腿组件（3）左右旋转角度B控制范围在-30°~25°之间。

6.根据权利要求1所述的仿生式钻机底盘总成，其特征在于：所述轮胎转向液压油缸（37）控制轮胎组件（34）转向的角度C在±10°之间。

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