專利名稱：一種機載多臂掘進鉆機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種鉆機，特別是一種用于隧道鉆孔的機載多臂掘進鉆機， 屬于機械設(shè)備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鉆機在工程施工作業(yè)中被廣泛應(yīng)用，現(xiàn)在被廣泛采用的是液壓式錨桿鉆機， 這種鉆機體積小、重量輕，不適于旋轉(zhuǎn)作業(yè)以及高強度的鉆孔作業(yè)。2007. 06. 27， 中國專利局公開了一種名為"可旋轉(zhuǎn)作業(yè)的掘進機機載錨桿鉆機裝置"的實用新 型專利(專利號200620024357.4)。該實用新型公開了一種可旋轉(zhuǎn)作業(yè)的掘進 機機載錨桿鉆機裝置，在掘進機的工作臂上連接主架體，支護用油缸聯(lián)接在掘進 機和支護系統(tǒng)的架體之間。架體連接工作臂，油缸左支架右支架及止動板。架體 連接伸縮臂，兩個減速箱分別固定在左支架和右支架上，左支架聯(lián)接左支護機構(gòu)， 右支架聯(lián)接右支護機構(gòu)。該裝置克服了現(xiàn)在掘錨作業(yè)生產(chǎn)效率低，生產(chǎn)工序繁瑣 的缺點，使掘錨更便于操作，工序更趨于合理。但該實用新型主要用于隧道的頂 板支護、邊坡支護等巷道加固過程，不實用與隧洞施工，即通過適當(dāng)改進后使用 于隧洞施工，也只能在一個固定的位置鉆孔，不能移動或轉(zhuǎn)動工作臂，也不能設(shè) 定鉆孔的大小，在實際工作中帶來不便。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，提供一種用于建設(shè)工程中各 種隧洞施工的多臂鉆機，本實用新型在隧洞作業(yè)中無發(fā)動機廢氣，帶能360度旋 轉(zhuǎn)的工作臂和連接安裝液壓馬達的萬向轉(zhuǎn)動裝置，能在180度全段面范圍內(nèi)靠液 壓原件調(diào)整任意鉆孔角度，無極電力和氣動推進，多臂多鉆，安裝的電子操控可 實現(xiàn)遠程洞內(nèi)無人作業(yè)。
本實用新型的技術(shù)方案是通過如下內(nèi)容實現(xiàn)的
一種機載多臂掘進鉆機，包括掘進機和工作臂，其特征在于所述掘進機通
過連臂裝置與至少兩個工作臂活動連接，所述連臂裝置由固定在掘進機上的定位
柱以及套接在定位柱上的水平轉(zhuǎn)動耳環(huán)構(gòu)成；所述工作臂包括連接定位柱的伸縮 臂和帶鉆頭的主臂，伸縮臂與主臂之間活動連接。所述工作臂由主臂和伸縮臂構(gòu)成，其中伸縮臂通過一端的連接耳環(huán)與定位柱 上的水平轉(zhuǎn)動耳環(huán)連接，另一端與主臂上的滑架支臂連接；所述伸縮臂上設(shè)有萬 向轉(zhuǎn)動連接器、垂直轉(zhuǎn)動液壓馬達、水平轉(zhuǎn)動液壓馬達、水平轉(zhuǎn)動連接器、角度 調(diào)整液壓馬達、伸縮油缸和擺臂油缸，其中水平轉(zhuǎn)動連接器、角度調(diào)整液壓馬達、 伸縮油缸設(shè)于伸縮臂內(nèi)，擺臂油缸與伸縮臂位于同一水平面， 一端設(shè)于伸縮臂一 側(cè)，另一端通過連接耳環(huán)與定位柱上的水平轉(zhuǎn)動耳環(huán)連接；所述主臂上側(cè)設(shè)有鉆 桿、下側(cè)設(shè)有帶滑架伸縮油缸的滑架支臂，所述鉆桿一端固定設(shè)有鉆頭，另一端 與氣動鉆機連接，氣動鉆機通過設(shè)置在主臂上的導(dǎo)向滑架與滑架支臂固定連接， 導(dǎo)向滑架與設(shè)置于主臂內(nèi)的推進鏈條連接，推進鏈條由固定于主臂兩端的導(dǎo)向鏈 輪和張緊鏈輪支持，由設(shè)置在主臂上的主動鏈輪帶動，主動鏈輪由推進馬達帶動。
所述氣動鉆機與主臂之間設(shè)有鉆機導(dǎo)向壓板、導(dǎo)向滑架與滑架支臂之間設(shè)有 滑架導(dǎo)向壓板。
操作控制系統(tǒng)裝在駕駛室內(nèi)由手動和電子控制兩種方式，可手動也可以實現(xiàn) 遠程控制；其壓縮空氣管路和控制連線通過活動接頭與操控系統(tǒng)連接。
所述工作臂由安裝在駕駛室內(nèi)的操控系統(tǒng)實現(xiàn)全部動作，它由手動控制閥和 電子控制閥組成。
本實用新型的工作原理具體為當(dāng)鉆機行走到預(yù)定鉆孔位置時，將機車內(nèi)燃 發(fā)動機熄火，操作支腿置地，需洞內(nèi)無人作業(yè)時，打開遠程控制開關(guān)，接通計算 機控制連接線進入預(yù)先設(shè)定控制程序。連接外接電源和壓縮空氣管路，接通電源 后，并起動電動液壓泵和壓縮機工作，操作液壓控制閥，根據(jù)紅外線指向儀確定 的布孔位置調(diào)整鉆臂和導(dǎo)向滑架角度及位置，鉆孔位置確定后首先開啟控制鑿巖 機工作的電磁閥向鑿巖機供氣，鑿巖機開始旋轉(zhuǎn)時打開推進電機控制開關(guān)并根據(jù) 巖石地質(zhì)情況調(diào)整鉆孔推進速度，向前推進鉆機鑿孔。鉆孔深度達到預(yù)定深度時， 控制推進電機的行程開關(guān)被頂開，同時接通反轉(zhuǎn)電源，此時推進電機反向轉(zhuǎn)動并 帶動鑿巖機向后移動一定位置。開啟反響轉(zhuǎn)動開關(guān)推進電機同時帶動鑿巖機向后 移動將鉆桿退出。l號鉆孔完成后，再操作液壓控制閥將鉆臂和滑臂調(diào)整到第二 個預(yù)定鉆孔位置，按以上所述順序進行2號孔及其他孔作業(yè)，為提高作業(yè)效率， 三只或多只工作臂可以分期定位同時鉆孔作業(yè)。全段面鉆孔完成，將導(dǎo)向滑架向 后退到底，并使伸縮臂，主臂全部收回調(diào)整到最佳行走狀態(tài)，分開電源和壓縮空氣管路，收起支腿、鉆孔工作結(jié)束。
本實用新型由工作臂、連臂裝置和伸縮臂構(gòu)成,在隧洞作業(yè)中無發(fā)動機廢氣， 通過能360度旋轉(zhuǎn)的工作臂和連接安裝液壓馬達的萬向轉(zhuǎn)動裝置，能在180度全 段面范圍內(nèi)靠液壓原件調(diào)整任意鉆孔角度，而且無極電力推進，多臂多鉆，既方 便施工作業(yè)又極大提高了鉆機的工作效率，本實用新型結(jié)構(gòu)科學(xué)簡單、操作方便， 適于推廣應(yīng)用。

圖1為本實用新型實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2A為工作臂的徑向剖視圖。
圖2B為工作臂的軸向剖試圖。
具體實施方式
實施例1
一種手動控制的機載雙臂掘進鉆機，包括掘進機30和兩個并排設(shè)置在掘進 機30前端的工作臂31 ，所述掘進機30通過連臂裝置與兩個工作臂活31動連接， 所述連臂裝置由固定在掘進機30上的定位柱27以及套接在定位柱27上的水平 轉(zhuǎn)動耳環(huán)25構(gòu)成；所述工作臂31包括連接定位柱27的伸縮臂21和帶鉆頭1 的主臂23，伸縮臂21與主臂23之間活動連接。工作臂31由主臂23和伸縮臂 21構(gòu)成，其中伸縮臂21通過一端的連接耳環(huán)24與定位柱27上的水平轉(zhuǎn)動耳環(huán) 25連接，另一端與主臂23上的滑架支臂14連接；所述伸縮臂21上設(shè)有萬向轉(zhuǎn) 動連接器15、垂直轉(zhuǎn)動液壓馬達16、水平轉(zhuǎn)動液壓馬達17、水平轉(zhuǎn)動連接器19、 角度調(diào)整液壓馬達20、伸縮油缸22和擺臂油缸26，其中水平轉(zhuǎn)動連接器19、 角度調(diào)整液壓馬達20、伸縮油缸22設(shè)于伸縮臂21內(nèi)，擺臂油缸26與伸縮臂21 位于同一水平面，擺臂油缸26的一端設(shè)于伸縮臂21的側(cè)壁，另一端通過連接耳 環(huán)24與定位柱27上的水平轉(zhuǎn)動耳環(huán)連接25;所述主臂23上方設(shè)有鉆桿2、下 方設(shè)有帶滑架伸縮油缸13的滑架支臂14，所述鉆桿2—端固定設(shè)有鉆頭1，另 一端與氣動鉆機5連接，氣動鉆機5通過設(shè)置在主臂23上的導(dǎo)向滑架6與滑架 支臂14固定連接，導(dǎo)向滑架6與設(shè)置于主臂23內(nèi)的推進鏈條4連接，推進鏈條 4由固定于主臂23兩端的導(dǎo)向鏈輪3和張緊鏈輪9支持，由設(shè)置在主臂23上的 主動鏈輪11帶動，主動鏈輪11由推進馬達10帶動。在氣動鉆機5與主臂23之間設(shè)有鉆機導(dǎo)向壓板8、導(dǎo)向滑架6與滑架支臂14之間設(shè)有滑架導(dǎo)向壓板8。 在定位柱27后側(cè)設(shè)有支腿28，掘進機30上的駕駛室內(nèi)設(shè)有手動控制的操作系 統(tǒng)，可以實現(xiàn)手動控制，壓縮空氣管路和控制連線通過活動接頭與操控系統(tǒng)連接。 工作臂31由安裝在駕駛室內(nèi)的操控系統(tǒng)實現(xiàn)全部動作，它由手動控制閥控制。 實施例2
一種電動遠程控制的機載三臂掘進鉆機，包括掘進機30和三個呈品字形排 列設(shè)置的工作臂31，所述掘進機30通過連臂裝置與三個工作臂31活動連接， 所述連臂裝置由固定在掘進機30前端的定位柱27以及套接在定位柱27上的水 平轉(zhuǎn)動耳環(huán)25構(gòu)成；所述工作臂31包括連接在定位柱27上的伸縮臂21和帶鉆 頭1的主臂23，伸縮臂21與主臂23之間活動連接。其中伸縮臂21通過一端的 連接耳環(huán)24與定位柱27上的水平轉(zhuǎn)動耳環(huán)25連接，另一端與主臂23上的滑架 支臂M連接；水平連接耳環(huán)25套接在定位柱27上。所述伸縮臂21上設(shè)有萬向 轉(zhuǎn)動連接器15、垂直轉(zhuǎn)動液壓馬達16、水平轉(zhuǎn)動液壓馬達17、水平轉(zhuǎn)動連接器 19、角度調(diào)整液壓馬達20、伸縮油缸22和擺臂油缸26，其中水平轉(zhuǎn)動連接器 15、角度調(diào)整液壓馬達20、伸縮油缸22設(shè)于伸縮臂21內(nèi)，擺臂油缸26與伸縮 臂21位于同一水平面，擺臂油缸26的一端設(shè)于伸縮臂21的側(cè)壁，另一端通過 連接耳環(huán)24與定位柱27上的水平轉(zhuǎn)動耳環(huán)25活動連接；所述主臂23上方設(shè)有 鉆桿2、下方設(shè)有帶滑架伸縮油缸13的滑架支臂14，所述鉆桿2的一端固定設(shè) 有鉆頭l，另一端與氣動鉆機5連接，氣動鉆機5通過設(shè)置在主臂23上的導(dǎo)向 滑架6與滑架支臂14固定連接，導(dǎo)向滑架6與設(shè)置于主臂23內(nèi)的推進鏈條4 連接，推進鏈條4分別由固定于主臂23兩端的導(dǎo)向鏈輪4和張緊鏈輪9支持， 由設(shè)置在主臂23上的主動鏈輪11帶動，主動鏈輪11由推進馬達10帶動。所述 氣動鉆機5與主臂23之間設(shè)有鉆機導(dǎo)向壓板8、導(dǎo)向滑架6與滑架支臂14之間 設(shè)有滑架導(dǎo)向壓板8。在定位柱27后側(cè)設(shè)有支腿28，掘進機30的駕駛室內(nèi)設(shè)有 電子控制的操作控制系統(tǒng)，可以實現(xiàn)遠程控制，壓縮空氣管路和控制連線通過活 動接頭與操控系統(tǒng)連接。工作臂31由安裝在駕駛室內(nèi)的操控系統(tǒng)實現(xiàn)全部動作， 操作系統(tǒng)由電子控制閥控制。整個工作過程實現(xiàn)遠程無人控制，洞內(nèi)無人作業(yè)。 實施例3
一種遠程控制的機載四臂掘進鉆機，包括掘進機30和設(shè)置于掘進機30前端的呈"口 "字形排列的四個工作臂31,所述掘進機30通過連臂裝置與工作臂31 活動連接，所述連臂裝置由固定在掘進機30前端的定位柱27以及套接在定位柱 27上的水平轉(zhuǎn)動耳環(huán)25構(gòu)成；所述工作臂31包括連接定位柱27的伸縮臂21 和帶鉆頭1的主臂23,伸縮臂21與主臂23之間活動連接。其中伸縮臂21通過 一端的連接耳環(huán)24與定位柱27上的水平轉(zhuǎn)動耳環(huán)25連接，另一端與主臂23 上的滑架支臂14連接；所述伸縮臂21上設(shè)有萬向轉(zhuǎn)動連接器15、垂直轉(zhuǎn)動液 壓馬達16、水平轉(zhuǎn)動液壓馬達17、水平轉(zhuǎn)動連接器19、角度調(diào)整液壓馬達20、 伸縮油缸22和擺臂油缸26，其中水平轉(zhuǎn)動連接器19、角度調(diào)整液壓馬達20、 伸縮油缸22設(shè)于伸縮臂21內(nèi)，擺臂油缸26與伸縮臂21位于同一水平面，擺臂 油缸26的一端設(shè)于伸縮臂21側(cè)壁，另一端通過連接耳環(huán)24與定位柱27上的水 平轉(zhuǎn)動耳環(huán)25連接，水平轉(zhuǎn)動連接耳環(huán)25再套接在定位柱27上；所述主臂23 上方設(shè)有鉆桿2、下方設(shè)有帶滑架伸縮油缸13的滑架支臂14，所述鉆桿2—端 固定設(shè)有鉆頭1，另一端與氣動鉆機5連接，氣動鉆機5通過設(shè)置在主臂23上 的導(dǎo)向滑架6與滑架支臂14固定連接，導(dǎo)向滑架6與設(shè)置于主臂23內(nèi)的推進鏈 條4連接，推進鏈條4由固定于主臂23兩端的導(dǎo)向鏈輪3和張緊鏈輪9支持， 由設(shè)置在主臂23上的主動鏈輪11帶動，主動鏈輪11由推進馬達10帶動。所述 氣動鉆機5與主臂23之間設(shè)有鉆機導(dǎo)向壓板7、導(dǎo)向滑架6與滑架支臂14之間 設(shè)有滑架導(dǎo)向壓板8。另外，在定位柱27后側(cè)設(shè)有支腿28。掘進機30的駕駛室 內(nèi)設(shè)有電子控制的操作控制系統(tǒng)，可以實現(xiàn)遠程控制，壓縮空氣管路和控制連線 通過活動接頭與操控系統(tǒng)連接。工作臂由安裝在駕駛室內(nèi)的操控系統(tǒng)實現(xiàn)全部動 作，操作控制系統(tǒng)它由電子控制閥啟動或者結(jié)束。整個工作過程實現(xiàn)遠程無人控 制，洞內(nèi)無人作業(yè)。
當(dāng)然，本實用新型不限于上訴實施方式，比如工作臂還可以為更多個，工作 臂與伸縮臂以及伸縮臂與定位柱之間還可以采用鉸鏈連接等其他活動連接方式
等等，這些都落入本實用新型的保護范圍。同事，凡有以本實用新型的精神為基 礎(chǔ)，而為本實用新型任何形式的修飾或變更，皆仍應(yīng)屬于本實用新型意圖保護的 范疇。
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權(quán)利要求1、一種機載多臂掘進鉆機，包括掘進機(30)和工作臂(31)，其特征在于所述掘進機(30)通過連臂裝置與至少兩個工作臂(31)活動連接，所述連臂裝置由固定在掘進機(26)上的定位柱(27)以及套接在定位柱(27)上的水平轉(zhuǎn)動耳環(huán)(25)構(gòu)成；所述工作臂(31)包括連接定位柱(27)的伸縮臂(21)和帶鉆頭(1)的主臂(23)，伸縮臂(21)與主臂(23)連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機載多臂掘進鉆機，其特征在于所述工作 臂(31)由主臂(23)和伸縮臂(21)構(gòu)成，其中伸縮臂(21)通過其一端的連 接耳環(huán)(24)與定位柱(27)上的水平轉(zhuǎn)動耳環(huán)(25)連接，另一端與主臂(23) 上的滑架支臂(14)連接；所述伸縮臂(21)上設(shè)有萬向轉(zhuǎn)動連接器(15)、垂 直轉(zhuǎn)動液壓馬達(16)、水平轉(zhuǎn)動液壓馬達(17)、水平轉(zhuǎn)動連接器(19)、角度 調(diào)整液壓馬達(20)、伸縮油缸(22)和擺臂油缸(26)，其中水平轉(zhuǎn)動連接器(19)、 角度調(diào)整液壓馬達(20)、伸縮油缸(22)設(shè)于伸縮臂(21)內(nèi)，擺臂油缸(26) 與伸縮臂(21)位于同一水平面，所述擺臂油缸(26)的一端設(shè)于伸縮臂(21) 側(cè)壁，另一端通過連接耳環(huán)(24)與定位柱(27)上的水平轉(zhuǎn)動耳環(huán)(25)連接； 所述主臂(23)上方設(shè)有鉆桿(2)、下方設(shè)有帶滑架伸縮油缸(13)的滑架支臂(14),所述鉆桿(2) —端固定設(shè)有鉆頭(1)，另一端與氣動鉆機(5)連接， 所述氣動鉆機(5)通過設(shè)置在主臂(23)上的導(dǎo)向滑架(6)與滑架支臂(14) 固定連接，導(dǎo)向滑架(6)與設(shè)置于主臂(23)內(nèi)的推進鏈條(4)連接，推進鏈 條(4)由固定于主臂(23)內(nèi)鉆頭一端的導(dǎo)向鏈輪(3)和滑架支臂(14) 一端 的張緊鏈輪(9)支持，由設(shè)置在主臂(23)上的主動鏈輪(11)帶動，所述主 動鏈輪(11)與推進馬達(10)連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種機載多臂掘進鉆機，其特征在于所述氣動 鉆機(5)與主臂(23)之間設(shè)有鉆機導(dǎo)向壓板(8)、導(dǎo)向滑架(6)與滑架支臂(14)之間設(shè)有滑架導(dǎo)向壓板(8)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機載多臂掘進鉆機，其特征在于所述掘進 機(30)上的駕駛室內(nèi)設(shè)有操作控制系統(tǒng)，所述操作控制系統(tǒng)包括手動控制系統(tǒng) 和電子控制系統(tǒng)，其壓縮空氣管路和控制連線通過活動接頭與操控系統(tǒng)連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種機載多臂掘進鉆機，其特征在于所述操作制系統(tǒng)包括手動控制閥和電子控制閥。
6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機載多臂掘進鉆機，其特征在于所述定位 柱(27)后側(cè)設(shè)有支腿(28)。
專利摘要本實用新型涉及一種鉆機，特別是一種用于隧道鉆孔的掘進機機載鉆機，屬于機械設(shè)備領(lǐng)域。包括掘進機和工作臂，其特征在于所述掘進機通過連臂裝置與至少兩個工作臂活動連接，所述連臂裝置由固定在掘進機上的定位柱以及套接在定位柱上的水平轉(zhuǎn)動耳環(huán)構(gòu)成；所述工作臂包括連接定位柱的伸縮臂和帶鉆頭的主臂，伸縮臂與主臂之間活動連接。本實用新型在隧洞作業(yè)中無發(fā)動機廢氣，帶能360度旋轉(zhuǎn)的工作臂和連接安裝液壓馬達的萬向轉(zhuǎn)動裝置，能在180度全段范圍內(nèi)靠液壓原件調(diào)整任意鉆孔角度，無極電力推進，多臂多鉆，有效提高了工作效率，適于推廣應(yīng)用。
文檔編號E21B7/02GK201258685SQ20082006274
公開日2009年6月17日 申請日期2008年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月31日
發(fā)明者勇 郭 申請人:勇 郭