CN103603599B - 一种履带式工程钻机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及履带式工程钻机，包括底盘、液压装置、操作台架、钻塔、钻进动力头，液压装置、操作台架，在底盘上设置泥浆泵，通过输送管路与钻进动力头连接，将钻进需要的介质输送到钻进动力头内；在底盘下面，设置履带行走结构，液压马达与行走主动轮连接，带动行走主动轮转动，履带设置在行走主动轮与从动轮之间，在行走主动轮转动时带动履带转动。本发明的钻机，自身带有能够自行行走履带式结构，运输非常方便，尤其在操作现场，钻设完一个孔后，钻机通过履带式结构，很快速地转移到相邻的钻孔工位；具有四个正转档位和一个倒档档位，钻孔时根据实际的地质条件确定钻进的速度，使钻机处于最佳钻进工作状态，减少磨损，延长其使用寿命；提高钻进功效。

Description

一种履带式工程钻机

技术领域

本发明涉及一种在锚固、旋喷工程施工中所用的钻机，尤其是履带式工程钻机。

背景技术

目前，在土、岩锚杆、路基、坝基、挡土墙加固、爆破孔等钻孔工程以及高压旋喷孔的施工，都要采用工程钻机，按照工艺设计要求，钻设孔洞；现有技术中的工程钻机，由于没有配备行走机构，从便于运输和搬运的角度考虑，基本上是分体式，即泥浆泵等是分开设置的，单独运输到作业部位；而且，由于其配备行走机构，钻机自身的运输（移动）就是一个很大的问题，但就在操作现场，钻设完一个孔后，转移到相邻的钻孔工位，都很麻烦，很不方便；另外，现有技术的钻机，其钻孔时的档位普遍较少，不能满足不同地质条件下需要不同钻速的需要，实际钻孔时很难根据实际的地质条件确定钻进的速度，不能使钻机处于最佳钻进工作状态，导致钻机的钻头、动力系统等受到额外的磨损，降低其使用寿命。最后，该类钻机，其传动系统一般是采用液压传动，而液压传动的效率通常较低，不能满足高速钻进的需要。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种自身带有履带式结构能够自行行走、钻近操作的档位较多、采用齿轮高效传动的履带式塔机一体岩芯钻机。

为了解决该技术问题，本发明采用如下技术方案：一种履带式工程钻机，包括钻机本体，所述钻机本体包括底盘、液压装置、操作台架、钻塔、钻进动力头，液压装置、操作台架、钻塔都设置在底盘上，钻进动力头设置在钻塔上，能够上下移动以产生钻进需要的行程；其特征在于：在底盘上设置泥浆泵，通过输送管路与钻进动力头连接，将钻进需要的介质输送到钻进动力头内；

 在底盘下面，设置履带行走结构，履带行走结构包括与液压装置通过液压管路连接的液压马达和履带，液压马达与行走主动轮连接，带动行走主动轮转动，履带设置在行走主动轮与从动轮之间，在行走主动轮转动时带动履带转动，使钻机本体产生前进或后退。

    进一步的特征是：所述液压装置的液压油液，通过液压管路作用在油马达上，油马达带动主动皮带轮或链轮转动，通过皮带或链条的转动，将动力输送到主轴A1上，主轴A1作为动力输入轴，将动力传至变速箱内；在变速箱内经若干个变速齿轮啮合传动后，产生四个正转档位和一个倒档档位，分别通过A9轴输出，带动工程钻机的钻具旋转；

一速：动力带动A1轴上的Z1齿轮，Z1齿轮与设置在A2轴上的Z2齿轮啮合，Z8齿轮设置在A2轴上；空套在A3轴上的Z7齿轮在拨叉的作用下轴向移动，与Z8齿轮啮合，设置在A3轴上的Z11齿轮与A4轴上的Z12齿轮啮合；设置在A4轴上的Z13锥齿轮与设置在A5轴上的Z14锥齿轮相啮合；设置在A5轴上的Z15齿轮与设置在A6轴上的Z16齿轮啮合；设置在A6轴上的Z16齿轮与设置在A7轴上的Z17齿轮啮合，设置在A7轴上的Z18齿轮与设置在A9轴上的Z19齿轮啮合，带动A9轴转动，输出动力；

二速：动力带动A1轴上的Z1齿轮，Z1齿轮与设置在A2轴上的Z2齿轮啮合，Z4齿轮设置在A2轴上；空套在A3轴上的Z3齿轮在拨叉的作用下，轴向移动与Z4齿轮啮合，Z3齿轮是具有内外齿的传动齿轮，其通过表面上的外齿与Z4齿轮啮合；在A3轴上设置Z11齿轮，与A4轴上的Z12齿轮啮合；设置在A4轴上的Z13锥齿轮与设置在A5轴上的Z14锥齿轮相啮合；设置在A5轴上的Z15齿轮与设置在A6轴上的Z16齿轮啮合，设置在A6轴上的Z16齿轮与设置在A7轴上的Z17齿轮啮合，设置在A7轴上的Z18齿轮与设置在A9轴上的Z19齿轮啮合，带动A9轴转动，输出动力；

三速：动力带动A1轴上的Z1齿轮，Z1齿轮与设置在A2轴上的Z2齿轮啮合，在A2轴上设置Z6齿轮，空套在A3轴上的Z5齿轮在拨叉的作用下，轴向移动与Z6齿轮啮合；设置在A3轴上的Z11齿轮与设置在A4轴上的Z12齿轮啮合，设置在A4轴上的Z13锥齿轮与设置在A5轴上的Z14锥齿轮相啮合；设置在A5轴上的Z15齿轮与设置在A6轴上的Z16齿轮啮合，设置在A6轴上的Z16齿轮与设置在A7轴上的Z17齿轮啮合，设置在A7轴上的Z18齿轮与设置在A9轴上的Z19齿轮啮合，带动A9轴转动，输出动力；

四速：动力带动A1轴上的Z1齿轮，空套在A3轴上的Z3齿轮在拨叉的作用下，向Z1齿轮轴向移动，Z3齿轮通过内侧台阶上的内齿与Z1齿轮的外齿啮合；在A3轴上设置的Z11齿轮与设置在A4轴上的Z12齿轮啮合，设置在A4轴上的Z13锥齿轮与设置在A5轴上的Z14锥齿轮相啮合；设置在A5轴上的Z15齿轮与设置在A6轴上的Z16齿轮啮合，设置在A6轴上的Z16齿轮与设置在A7轴上的Z17齿轮啮合，设置在A7轴上的Z18齿轮与设置在A9轴上的Z19齿轮啮合，带动A9轴转动，输出动力；

    倒档档位：动力带动A1轴上的Z1齿轮，Z1齿轮与设置在A2轴上的Z2齿轮啮合，在A2轴上设置有Z8齿轮；设置在倒档轴A8上的Z10齿轮在倒档拨叉作用下，轴向移动与Z8齿轮啮合；设置在倒档轴A8上的Z9齿轮与A3轴上的Z7齿轮啮合；设置在A3轴上的Z11齿轮与设置在A4轴上的Z12齿轮啮合，设置在A4轴上的Z13锥齿轮与设置在A5轴上的Z14锥齿轮相啮合；设置在A5轴上的Z15齿轮与设置在A6轴上的Z16齿轮啮合，设置在A6轴上的Z16齿轮与设置在A7轴上的Z17齿轮啮合，设置在A7轴上的Z18齿轮与设置在A9轴上的Z19齿轮啮合，带动A9轴转动，输出动力。

相对于现有技术，本发明本发明履带式工程钻机具有如下优点：

1、自身带有能够自行行走履带式结构，运输非常方便，尤其在操作现场，钻设完一个孔后，钻机通过履带式结构，很快速地转移到相邻的钻孔工位。

2、由于能自行走，故完全能够做成一个整体式结构的钻机，将泥浆泵等部件设置在底座上，使用时非常方便。

3、具有多个档位（四个正转档位和一个倒档档位），钻孔时根据实际的地质条件确定钻进的速度，使钻机处于最佳钻进工作状态，减少（减轻）钻机的钻头、动力系统等的磨损，延长其使用寿命；而且能显著提高钻进功效。

4、变速箱采用齿轮传递动力，其传动效率较常用的液压传动要高，可进行多功能、多工艺、多角度钻进。

附图说明

图1为本发明履带式工程钻机的结构示意图。

图2为变速箱传动系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

参见图1，一种履带式工程钻机，包括钻机本体1，所述钻机本体1包括底盘2、液压装置3、操作台架4、钻塔5、钻进动力头6和泥浆泵7，液压装置3、操作台架4、钻塔5、钻进动力头6和泥浆泵7都是钻机配备的现有部件，液压装置3、操作台架4、钻塔5和泥浆泵7都设置在底盘2上，钻进动力头6设置在钻塔5上，能够上下移动以产生钻进需要的行程。泥浆泵7通过输送管路与钻进动力头6连接，将钻进需要的介质（如泥浆、水等）输送到钻进动力头6内，进而进入主动、从动钻杆和钻具筒内，满足工艺需要。以上相关部件的连接安装方式，以及其与操作台架4之间的连接方式、控制方式，以及液压装置3与钻进动力头6和液压装置3与泥浆泵7的连接结构等，都是现有技术，不做进一步说明。

本发明，在底盘2下面，设置履带行走结构10，履带行走结构10包括与液压装置3通过液压管路连接的液压马达11和履带12，液压马达11与行走主动轮13连接，带动行走主动轮13转动，履带12设置在行走主动轮13与从动轮14之间，在行走主动轮13转动时带动履带12转动，使钻机本体1产生前进或后退，实现自行走的作用。履带行走结构10的控制部分，可以采用现有技术，而且本领域技术人员能够实现，在此不做详述。

本发明增加了钻进时的档位，而且变速箱采用齿轮传动动力，本发明具有四个正转档位和一个倒档档位（反转）；液压装置3的液压油液，通过液压管路（管道）作用在油马达207上，油马达207带动主动皮带轮或链轮转动，通过皮带或链条的转动，将动力（扭矩）输送到主轴A1上，主轴A1作为动力输入轴，动力通过弹性联轴节、摩擦离合器传至变速箱内（动力头），在变速箱内经若干个（多组）变速齿轮啮合传动后，产生四个正转档位和一个倒档档位，分别通过A9轴输出，带动本发明工程钻机的钻具（主动、从动钻杆）旋转，使本发明的钻机具有四个正转档位和一个倒档档位，其传动顺序如下：

一速（第一档）：动力机—离合器—A1轴上的Z1齿轮，带动与Z1齿轮啮合的、设置在A2轴上的Z2齿轮转动，同时，设置在A2轴上的Z8齿轮也转动，空套在A3轴上的Z7齿轮在拨叉（图中没有示出）的作用下，轴向移动与Z8齿轮啮合，Z8齿轮带动Z7齿轮转动使A3轴转动，设置在A3轴上的Z11齿轮也转动，带动与之啮合的A4轴上的Z12齿轮转动；设置在A4轴上的Z13锥齿轮与设置在A5轴上的Z14锥齿轮相啮合，锥齿轮带动转动时使A5轴转动；设置在A5轴上的Z15齿轮与设置在A6轴上的Z16齿轮啮合，其相互带动转动时使A6轴转动；设置在A6轴上的Z16齿轮与设置在A7轴上的Z17齿轮啮合，其相互带动转动时使A7轴转动，同时使设置在A7轴上的Z18齿轮转动；Z18齿轮与设置在作为动力输出轴的A9轴上的Z19齿轮啮合，带动A9轴转动，将动力输出，带动钻进动力头6的动力部件转动，最终带动主动钻杆、从动钻杆转动。

二速（第二档）：动力机—离合器—A1轴上的Z1齿轮，带动与Z1齿轮啮合的、设置在A2轴上的Z2齿轮转动，同时，设置在A2轴上的Z4齿轮也转动，空套在A3轴上的Z3齿轮在拨叉（图中没有示出）的作用下，轴向移动与Z4齿轮啮合，Z3齿轮是具有内外齿的传动齿轮，其通过表面上的外齿与Z4齿轮啮合而传动，带动A3轴转动；Z3齿轮通过A3轴带动设置在A3轴上的Z11齿轮也转动，带动与之啮合的A4轴上的Z12齿轮转动；设置在A4轴上的Z13锥齿轮与设置在A5轴上的Z14锥齿轮相啮合，锥齿轮转动时使A5轴转动；设置在A5轴上的Z15齿轮与设置在A6轴上的Z16齿轮啮合，其相互带动转动时使A6轴转动；设置在A6轴上的Z16齿轮与设置在A7轴上的Z17齿轮啮合，其相互带动转动时使A7轴转动，同时使设置在A7轴上的Z18齿轮转动；Z18齿轮与设置在作为动力输出轴的A9轴上的Z19齿轮啮合，带动A9轴转动，将动力输出，带动钻进动力头6的动力部件转动，最终带动主动钻杆、从动钻杆转动。

三速（第三档）：动力机—离合器—A1轴上的Z1齿轮，带动与Z1齿轮啮合的、设置在A2轴上的Z2齿轮转动，同时，设置在A2轴上的Z6齿轮也转动，空套在A3轴上的Z5齿轮在拨叉（图中没有示出）的作用下，轴向移动与Z6齿轮啮合，带动A3轴转动；设置在A3轴上的Z11齿轮也转动，带动与之啮合的A4轴上的Z12齿轮转动；设置在A4轴上的Z13锥齿轮与设置在A5轴上的Z14锥齿轮相啮合，锥齿轮带动转动时使A5轴转动；设置在A5轴上的Z15齿轮与设置在A6轴上的Z16齿轮啮合，其相互带动转动时使A6轴转动；设置在A6轴上的Z16齿轮与设置在A7轴上的Z17齿轮啮合，其相互带动转动时使A7轴转动，同时使设置在A7轴上的Z18齿轮转动；Z18齿轮与设置在作为动力输出轴的A9轴上的Z19齿轮啮合，带动A9轴转动，将动力输出，带动钻进动力头6的动力部件转动，最终带动主动钻杆、从动钻杆转动。

四速（第四档）：动力机—离合器—A1轴上的Z1齿轮，空套在A3轴上的Z3齿轮在拨叉（图中没有示出）的作用下，向Z1齿轮轴向移动，Z3齿轮是具有内外齿的传动齿轮，其通过内侧台阶上的内齿与Z1齿轮的外齿啮合而传动，带动A3轴转动；Z3齿轮通过A3轴带动设置在A3轴上的Z11齿轮也转动，带动与之啮合的A4轴上的Z12齿轮转动；设置在A4轴上的Z13锥齿轮与设置在A5轴上的Z14锥齿轮相啮合，锥齿轮带动转动时使A5轴转动；设置在A5轴上的Z15齿轮与设置在A6轴上的Z16齿轮啮合，其相互带动转动时使A6轴转动；设置在A6轴上的Z16齿轮与设置在A7轴上的Z17齿轮啮合，其相互带动转动时使A7轴转动，同时使设置在A7轴上的Z18齿轮转动；Z18齿轮与设置在作为动力输出轴的A9轴上的Z19齿轮啮合，带动A9轴转动，将动力输出，带动钻进动力头6的动力部件转动，最终带动主动钻杆、从动钻杆转动。

倒档档位：动力机—离合器—A1轴上的Z1齿轮，带动带动与Z1齿轮啮合的、设置在A2轴上的Z2齿轮转动，同时，设置在A2轴上的Z8齿轮也转动；设置在倒档轴A8上的Z10齿轮在倒档拨叉作用下，轴向移动与Z8齿轮啮合；同时，设置在倒档轴A8上的Z9齿轮与A3轴上的Z7齿轮转动使A3轴转动，由于动力经过了Z10齿轮、Z9齿轮的过渡，使A3轴的转动方向改变，是反向转动，实现了倒档的作用；设置在A3轴上的Z11齿轮也转动，带动与之啮合的A4轴上的Z12齿轮转动；设置在A4轴上的Z13锥齿轮与设置在A5轴上的Z14锥齿轮相啮合，锥齿轮带动转动时使A5轴转动；设置在A5轴上的Z15齿轮与设置在A6轴上的Z16齿轮啮合，其相互带动转动时使A6轴转动；设置在A6轴上的Z16齿轮与设置在A7轴上的Z17齿轮啮合，其相互带动转动时使A7轴转动，同时使设置在A7轴上的Z18齿轮转动；Z18齿轮与设置在作为动力输出轴的A9轴上的Z19齿轮啮合，带动A9轴转动，将动力输出，带动钻进动力头6的动力部件转动，最终带动主动钻杆、从动钻杆转动。

其传动顺序简述如下：

一速：动力机—离合器—Z1—Z2—Z8—Z7—Z11—Z12—Z13—Z14—Z15—Z16—Z17—Z18—Z19。

二速：动力机—离合器—Z1—Z2—Z4—Z3—Z11—Z12—Z13—Z14—Z15—Z16—Z17—Z18—Z19。

三速：动力机—离合器—Z1—Z2—Z6—Z5—Z11—Z12—Z13—Z14—Z15—Z16—Z17—Z18—Z19。

四速：动力机—离合器—Z1—Z3—Z11—Z12—Z13—Z14—Z15—Z16—Z17—Z18—Z19。

反转：动力机—离合器—Z1—Z2—Z8—Z10—Z9—Z7—Z11—Z12—Z13—Z14—Z15—Z16—Z17—Z18—Z19，此时Z19齿轮带动A9轴反向转动。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (1)

1.一种履带式工程钻机，包括钻机本体（1），所述钻机本体（1）包括底盘（2）、液压装置（3）、操作台架（4）、钻塔（5）、钻进动力头（6），液压装置（3）、操作台架（4）和钻塔（5）都设置在底盘（2）上，钻进动力头（6）设置在钻塔（5）上，能够上下移动以产生钻进需要的行程；其特征在于：在底盘（2）上设置泥浆泵（7），泥浆泵（7）通过输送管路与钻进动力头（6）连接，将钻进需要的介质输送到钻进动力头（6）内；

 在底盘（2）下面，设置履带行走结构（10），履带行走结构（10）包括与液压装置（3）通过液压管路连接的液压马达（11）和履带（12），液压马达（11）与行走主动轮（13）连接，带动行走主动轮（13）转动，履带（12）设置在行走主动轮（13）与从动轮（14）之间，在行走主动轮（13）转动时带动履带（12）转动，使钻机本体（1）产生前进或后退；

所述液压装置（3）的液压油液，通过液压管路作用在油马达上，油马达带动主动皮带轮或链轮转动，通过皮带或链条的转动，将动力输送到主轴A1上，主轴A1作为动力输入轴，将动力传至变速箱内；在变速箱内经若干个变速齿轮啮合传动后，产生四个正转档位和一个倒档档位，分别通过A9轴输出，带动工程钻机的钻具旋转；

一速：动力带动A1轴上的Z1齿轮，Z1齿轮与设置在A2轴上的Z2齿轮啮合，Z8齿轮设置在A2轴上；空套在A3轴上的Z7齿轮在拨叉的作用下轴向移动，与Z8齿轮啮合，设置在A3轴上的Z11齿轮与A4轴上的Z12齿轮啮合；设置在A4轴上的Z13锥齿轮与设置在A5轴上的Z14锥齿轮相啮合；设置在A5轴上的Z15齿轮与设置在A6轴上的Z16齿轮啮合；设置在A6轴上的Z16齿轮与设置在A7轴上的Z17齿轮啮合，设置在A7轴上的Z18齿轮与设置在A9轴上的Z19齿轮啮合，带动A9轴转动，输出动力；

二速：动力带动A1轴上的Z1齿轮，Z1齿轮与设置在A2轴上的Z2齿轮啮合，Z4齿轮设置在A2轴上；空套在A3轴上的Z3齿轮在拨叉的作用下，轴向移动与Z4齿轮啮合，Z3齿轮是具有内外齿的传动齿轮，其通过表面上的外齿与Z4齿轮啮合；在A3轴上设置Z11齿轮，与A4轴上的Z12齿轮啮合；设置在A4轴上的Z13锥齿轮与设置在A5轴上的Z14锥齿轮相啮合；设置在A5轴上的Z15齿轮与设置在A6轴上的Z16齿轮啮合，设置在A6轴上的Z16齿轮与设置在A7轴上的Z17齿轮啮合，设置在A7轴上的Z18齿轮与设置在A9轴上的Z19齿轮啮合，带动A9轴转动，输出动力；

三速：动力带动A1轴上的Z1齿轮，Z1齿轮与设置在A2轴上的Z2齿轮啮合，在A2轴上设置Z6齿轮，空套在A3轴上的Z5齿轮在拨叉的作用下，轴向移动与Z6齿轮啮合；设置在A3轴上的Z11齿轮与设置在A4轴上的Z12齿轮啮合，设置在A4轴上的Z13锥齿轮与设置在A5轴上的Z14锥齿轮相啮合；设置在A5轴上的Z15齿轮与设置在A6轴上的Z16齿轮啮合，设置在A6轴上的Z16齿轮与设置在A7轴上的Z17齿轮啮合，设置在A7轴上的Z18齿轮与设置在A9轴上的Z19齿轮啮合，带动A9轴转动，输出动力；

四速：动力带动A1轴上的Z1齿轮，空套在A3轴上的Z3齿轮在拨叉的作用下，向Z1齿轮轴向移动，Z3齿轮通过内侧台阶上的内齿与Z1齿轮的外齿啮合；在A3轴上设置的Z11齿轮与设置在A4轴上的Z12齿轮啮合，设置在A4轴上的Z13锥齿轮与设置在A5轴上的Z14锥齿轮相啮合；设置在A5轴上的Z15齿轮与设置在A6轴上的Z16齿轮啮合，设置在A6轴上的Z16齿轮与设置在A7轴上的Z17齿轮啮合，设置在A7轴上的Z18齿轮与设置在A9轴上的Z19齿轮啮合，带动A9轴转动，输出动力；

    倒档档位：动力带动A1轴上的Z1齿轮，Z1齿轮与设置在A2轴上的Z2齿轮啮合，在A2轴上设置有Z8齿轮；设置在倒档轴A8上的Z10齿轮在倒档拨叉作用下，轴向移动与Z8齿轮啮合；设置在倒档轴A8上的Z9齿轮与A3轴上的Z7齿轮啮合；设置在A3轴上的Z11齿轮与设置在A4轴上的Z12齿轮啮合，设置在A4轴上的Z13锥齿轮与设置在A5轴上的Z14锥齿轮相啮合；设置在A5轴上的Z15齿轮与设置在A6轴上的Z16齿轮啮合，设置在A6轴上的Z16齿轮与设置在A7轴上的Z17齿轮啮合，设置在A7轴上的Z18齿轮与设置在A9轴上的Z19齿轮啮合，带动A9轴转动，输出动力。