一种挖改多潜孔钻机论文和设计

全文摘要

一种挖改多潜孔钻机，具有现有挖改潜孔钻机的直立导轨、空压机、进气管路以及由钻杆、钻头、链条、液压凿岩机、推进器、推进马达组成的施钻系统；本挖改多潜孔钻机焊接有矩形联接板的特制铲斗，直立导轨为多个并分别焊接在联接板上；每个直立导轨顶端安装有推进器，推进器输入端安装有推进马达、输出端安装液压凿岩机；液压凿岩机下接钻杆，钻杆底部安装钻头和护杆器；推进器棘轮通过链条带动液压凿岩机；液压凿岩机带有液压进口与液压出口和进气口，通过液压\/风压管与液压分配阀和空压机连接。本实用新型充分利用挖掘机全液压分配阀控制系统，实现一机同时钻多个孔，从而提高挖改潜孔钻机的生产效率，降低钻孔成本，减少挖掘机炮锤成本。

主设计要求

1.一种挖改多潜孔钻机，具有现有挖改潜孔钻机的直立导轨(6)、空压机(3)、气压管路(18)、液压管路(19)，以及由钻杆(15)、钻头(16)、链条(9)、液压凿岩机(11)、推进器(8)、推进马达(7)组成的施钻系统；其特征在于：挖改多潜孔钻机有一个特制铲斗(2)，特制铲斗(2)焊接有矩形联接板(4)，直立导轨(6)为多个并分别焊接在联接板(4)上；每个直立导轨(6)的顶端安装有推进器(8)，每个推进器(8)的输入端安装有推进马达(7)，输出端安装有棘轮(10)和液压凿岩机(11)，推进器(8)的棘轮(10)通过链条(9)带动液压凿岩机(11)，链条(9)一端连接在液压凿岩机(11)上方，另一端连接在液压凿岩机(11)下方；液压凿岩机(11)下紧接一根钻杆(15)，钻杆(15)底部安装有钻头(16)及护杆器(17)；液压凿岩机(11)带有液压进口(13)与液压出口(14)和进气口(12)，通过气压管路(18)连接到空压机(3),通过液压管路(19)和液压分配阀连接挖掘机(1)的液压系统。

设计方案

2.如权利要求1所述的挖改多潜孔钻机，其特征在于：所述特制铲斗(2)的外形、与挖掘机前臂的连接方式和传统挖掘机的铲斗相同，所述特制铲斗(2)是将传统铲斗的弧形斗背割掉，焊接一块矩形的钢制联接板(4)制成的；联接板(4)的尺寸大于传统铲斗弧形斗背的尺寸；联接板(4)的底部有支撑斗齿(5)。

3.如权利要求1所述的挖改多潜孔钻机，其特征在于：所述直立导轨(6)的结构与现有挖改潜孔钻机的直立导轨相同，内部均有上下两个棘轮(10)，上棘轮装在推进器(8)上，下棘轮装在直立导轨(6)内下方，链条(9)安设在两个棘轮(10)之间；多个直立导轨(6)的下段相互为等距离地分别焊接在联接板(4)上。

4.如权利要求3所述的挖改多潜孔钻机，其特征在于：所述直立导轨(6)为2～4个。

5.如权利要求1所述的挖改多潜孔钻机，其特征在于：所述空压机(3)是挖改钻机专用螺杆式空压机，安装在挖掘机(1)一侧的平台上；所述空压机(3)的出气口与风压管一端相连接，风压管另一端与液压凿岩机(11)的进气口(12)相连接。

6.如权利要求1所述的挖改多潜孔钻机，其特征在于：所述挖掘机(1)的液压系统经液压分配阀为各个液压凿岩机(11)提供动力，每个液压凿岩机(11)由一根液压管路(19)与挖掘机(1)的液压分配阀出口连接，每个液压凿岩机(11)的液压出口又由另一根液压管路(19)与挖掘机(1)的液压回油箱连接；多个液压凿岩机(11)的进气口(12)共用一根高压风管与空压机(3)连接。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及用于冲击与旋转联合钻进的驱动装置，具体来说，涉及挖机改造成的潜孔钻机。

背景技术

众所周知，挖机改造成潜孔钻机已是现有技术。中国专利申请件中就有2015105629048号《一种凿岩钻机自动换钎装置的储钎库及其应用的挖改钻机》和2016203371900号《挖改潜孔钻机》。然而在现有的挖改潜孔钻机中，通常只有一个直立轨道，只能安装一个推进器和一个钻头，作业时只能钻一个孔，效率明显不高；而且由于挖机输出的功率远远大于钻一个孔所需的功率，大部分功率无法利用而造成损失。作业面需要大面积钻多个孔时，只用一台挖改潜孔钻机太慢、费时，而使用多台钻机太挤且费力。迄今为止，尚无同时钻多个孔的挖改潜孔钻机。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种挖改多潜孔钻机，以克服现有挖改潜孔钻机效率不高、功率无法利用的缺陷，解决大面积钻孔的需求问题。

设计人提供的挖改多潜孔钻机，仍然具有现有挖改潜孔钻机的直立导轨、空压机、气压管路、液压管路，以及由钻杆、钻头、链条、液压凿岩机、推进器、推进马达组成施钻系统；与现有挖改潜孔钻机不同的是：所述挖改多潜孔钻机有一个特制铲斗，特制铲斗焊接有矩形联接板，直立导轨为多个并分别焊接在联接板上；每个直立导轨的顶端分别安装有推进器，每个推进器的输入端安装有推进马达，输出端安装有棘轮和液压凿岩机，该凿岩机具备冲击与旋转功能；推进器棘轮通过链条带动液压凿岩机的前进与后退，链条一端连接在液压凿岩机上方，另一端连接在液压凿岩机下方；液压凿岩机下方安装有钻杆，钻杆底部安装有钻头和护杆器，护杆器用于保证钻孔的直线度；液压凿岩机带有液压进口与液压出口和压缩空气进口，通过气压管路与空压机连接，通过液压管路与液压分配阀和挖掘机液压系统连接；

所述特制铲斗的外形、与挖掘机前臂的连接方式和传统挖掘机的铲斗相同，所述特制铲斗是将传统铲斗的弧形斗背割掉，焊接一块矩形的钢制联接板制成的；联接板的底部有支撑斗齿，用来支撑特制铲斗使联接板能够与地面保持垂直状态；

所述直立导轨的结构与现有挖改潜孔钻机的直立导轨相同，直立导轨内部装有上下两个棘轮，上棘轮装在推进器上，下棘轮装在导轨内下方，链条安设在两个棘轮之间；多个直立导轨的下段相互为等距离分别焊接在联接板上。

上述直立导轨为2～4个，可以根据挖机输出功率的大小，确定直立导轨及其液压凿岩机的数量，并确定施钻的孔径、深度和数量。

上述空压机是挖改钻机专用螺杆式空压机，安装在挖掘机一侧的平台上，所述空压机的出气口与气压管路一端相连接，气压管路另一端与液压凿岩机的进气口相连接。

上述挖掘机的液压系统通过分配阀控制为液压凿岩机提供动力，每个液压凿岩机由一根液压管路与挖掘机的液压分配阀出口连接，每个液压凿岩机的液压出口又由另一根液压管路与挖掘机的液压回油箱连接，两个液压凿岩机的风压进口共用一根气压管路与空压机连接。

上述支撑斗齿为3～6颗齿，焊接或铆接在联接板下面，以能够稳定支撑挖改多潜孔钻机为原则选用；联接板的尺寸大于传统铲斗弧形斗背的尺寸。

本实用新型的挖改多潜孔钻机使用原理是：施钻系统须具有轴推力、旋转扭矩及冲击力，三作用力配合才能完成钻孔作业，液压凿岩机具备的冲击与旋转功能就能够提供钻孔作业所需的作用力；挖掘机的液压分配阀控制系统为液压凿岩机提供动力的方式是：推进器的输入端安装有推进马达，推进马达是双向转动的电机，正转时推进马达将挖掘机的液压能转换为推进器的输入旋转扭矩，推动施钻系统向下运行，反转时拉动施钻系统向上回位；推进器的输出端的棘轮带动链条，链条带动凿岩机及钻杆上下运动。钻孔时，开启推进器的前进开关，并开动液压凿岩机，液压凿岩机旋转时产生的旋转扭矩及冲击力通过钻杆传递给钻头，此时推进器整体向下推进，进行钻孔；同时液压凿岩机的风力通过钻杆从钻头底部吹出，钻出的石粉由风压管提供的风力吹出孔外。钻孔完成之后，开启推进器的后退开关，钻头则退回原始位置，作业完成。

设计人指出：由于液压凿岩机具备冲击与旋转功能，不需要太大的风力，仅需要用于将钻出的石粉吹出孔外的风力，因此适当选型的空压机应当可以满足2～4个施钻系统的需要。

本实用新型的挖改多潜孔钻机使用方法是：首先将挖掘机的铲斗卸下，将安装有直立导轨及其施钻系统的特制铲斗装回原位；再将空压机安装在挖掘机驾驶室对称一侧的平台上，连接液压管路和气压管路，安装就绪的挖改多潜孔钻机备用。使用时将安装就绪的挖改多潜孔钻机驶到需要钻孔的位置，将特制铲斗的支撑斗齿置于地面，使联接盘能够与地面保持垂直状态；固定全部直立导轨，开动挖掘机，打开推进马达液压分配阀对应的液压开关，推进器开始工作，推进器通过链条使液压凿岩机带动钻杆和钻头整体向下推进，当钻头接触岩石时打开液压凿岩机对应的液压开关，液压凿岩机产生的旋转扭矩及冲击力通过钻杆促使钻头旋转冲击，钻孔开始；此时打开空压机的液压感应开关使空压机启动，风力即通过压缩空气的风压管道送入液压凿岩机进气口，再经过钻杆和钻头将钻出的石粉吹出孔外，一次钻进结束，同时钻完几个孔；最后开启推进器的后退开关，钻头则退回原始位置，然后移动挖改多潜孔钻机至其它需要钻孔的位置，继续进行钻孔作业。

设计人指出：对于那些挖掘机炮锤无法开采的坚硬石质，根据岩层的厚薄确定打孔深度，再根据石质排布打孔的距离；这里打的孔并不用于爆破而是用于引导裂缝的走向。只要打孔完毕，挖掘机的炮锤即可顺孔而破，从而达到快速开采的目标。

本实用新型的有益效果是：充分利用挖掘机全液压分配阀控制系统，实现一机同时钻多个孔，从而克服了现有挖改潜孔钻机的缺陷，提高了挖改潜孔钻机的生产效率，降低了钻孔的成本，同时减少挖掘机炮锤的成本。主要用于城市内不能采用爆破的基础设施，以及道路、地下通道的建设基础与安装；尤其适用于无法开采的石质坚硬、需要大面积布孔的地方。

附图说明

图1是本实用新型实施例的挖改多潜孔钻机正面结构示意图，

图2为本实用新型实施例的挖改多潜孔钻机侧面结构示意图，

图3为联接板及支撑斗齿正面结构示意图，

图4为直立导轨6的内部结构示意图。

图中，1为挖掘机，2为特制铲斗，3为空压机，4为联接板，5为支撑斗齿，6为直立导轨，7为推进马达，8为推进器， 9链条，10为棘轮，11为液压凿岩机，12为压缩空气进口，13为液压进口，14为液压出口，15为钻杆，16为钻头，17为护杆器，18为气压管路，19为液压管路。

具体实施方式

实施例：如图1-2的一台挖改多潜孔钻机，仍然具有现有挖改潜孔钻机的直立导轨6、空压机3、进气管路以及由钻杆15、钻头16、链条9、液压凿岩机11、推进器8、推进马达7组成的施钻系统；不同的是：所述挖改多潜孔钻机有一个特制铲斗2，特制铲斗2焊接有矩形联接板4；直立导轨6为2个，分别焊接在联接板4的另一面上；每个直立导轨6的顶端安装有推进器8，每个推进器8的输入端安装有推进马达7，输出端安装有棘轮10和液压凿岩机11，该凿岩机具备冲击与旋转功能；推进器8的棘轮10通过链条9带动液压凿岩机11，链条9一端连接在液压凿岩机11上方，另一端连接在液压凿岩机11下方；液压凿岩机液11下接一根钻杆15，钻杆15底部安装有钻头16及护杆器17；液压凿岩机液11带有液压进口13与液压出口14和压缩空气进口12，通过气压管路18与空压机连接，通过液压管路19与液压分配阀和挖掘机1液压系统连接；

所述特制铲斗2的外形和与挖掘机前臂的连接方式与传统挖掘机的铲斗相同，该特制铲斗2是将传统铲斗的弧形斗背割掉、再焊接一块矩形钢制联接板4制成的；联接板4的底部有3颗支撑斗齿，用来支撑特制铲斗使联接板能够与地面保持垂直状态；联接板尺寸为长1.6m、高1.3m、厚30mm，其底部支撑斗齿5的高度为25cm。

直立导轨6的结构与现有挖改潜孔钻机的直立导轨相同，每个直立导轨6内部均有上下两个棘轮10，上棘轮装在推进器上，下棘轮装在导轨内下方，链条9安设在两个棘轮10之间； 2个直立导轨6的下段相互距离为60cm分别焊接在联接板4上。

液压凿岩机9的型号为挖改QL-Y28，其打孔速度为每分钟0.8～１.2m，打孔范围32～45mm；它带有液压进口13与液压出口14，还带有压缩空气进口12。

空压机20为挖改机专用螺杆式空压机，型号为GCU30；安装在挖掘机1一侧的平台上，所述空压机3与气压管路18一端相连接，气压管路18直径4cm; 空压机20主管为6cm。

以上实施例仅为本实用新型的一种特例，任何一种挖改潜孔钻机只要直立导轨及其施钻系统的数量多于1个，无论其钻孔直径和深浅度如何变化，均属本实用新型的保护范围。

设计图

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