CN108360981A - 一种极坐标定位的新型钻臂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种极坐标定位的新型钻臂，解决了现有技术中钻臂灵活性差、适用范围窄、工作效率低的问题。本发明包括底座、基本臂和主梁机构；基本臂的一端与底座铰接、另一端设有伸缩臂，伸缩臂通过回转机构与主梁机构相连接；基本臂与底座相连接的一端对称设有左油缸和右油缸，伸缩臂套设在基本臂内且通过第一伸缩油缸实现与基本臂的相对滑动，回转机构上设有回转支架，主梁机构与回转支架相连接，主梁机构上设有摆角油缸，摆角油缸的一端与主梁机构相连接、另一端与回转支架相连接。本发明设计巧妙，在保证钻臂灵活性的同时极大的提高了凿岩台车钻设区域，并提高了钻孔效率，具有较高的推广价值。

Description

一种极坐标定位的新型钻臂

技术领域

本发明涉及凿岩设备技术领域，特别是指一种极坐标定位的新型钻臂。

背景技术

在矿山、铁路、公路、水电、煤炭和建筑等工程施工中，凿岩设备是不可缺少的主要施工设备之一。目前，凿岩台车是隧道及地下工程施工中经常使用的凿岩设备，主要由凿岩机、钻臂(凿岩机的承托、定位和推进机构)、钢结构的车架、行走机构以及其他必要的附属设备，和根据工程需要添加的设备所组成。它是为了适应大断面隧道施工的需要，同时克服手持式凿岩机钻眼效率低的缺点而发展起来的，在铁路隧道和水工隧洞施工中被推广应用。

钻臂作为凿岩机的承托、定位和推进机构，能实现凿岩机在工作面的任意方向和位置进行钻孔作业，是凿岩台车最重要的部件之一，实际操作中，由于现代施工需求的多样性，现有的凿岩台车由于其结构的限制，其钻臂的结构和自由度已经不适用于空间较为狭隘和洞室空间较大的情况，这就极大限制了孔洞的钻设范围，极大影响了钻孔的钻设效率。

发明内容

针对上述背景技术中的不足，本发明提出一种极坐标定位的新型钻臂，解决了现有技术中钻臂灵活性差、适用范围窄、工作效率低的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种极坐标定位的新型钻臂，包括与大臂架固定连接的底座、基本臂和主梁机构；基本臂的一端与底座铰接、另一端设有伸缩臂，伸缩臂通过回转机构与主梁机构相连接；基本臂与底座相连接的一端对称设有左油缸和右油缸，左油缸的一端与基本臂相连接、另一端与底座铰接，右油缸的一端与基本臂相连接、另一端与底座铰接，伸缩臂套设在基本臂内且通过第一伸缩油缸实现与基本臂的相对滑动，回转机构上设有回转支架，主梁机构与回转支架相连接，主梁机构上设有摆角油缸，摆角油缸的一端与主梁机构相连接、另一端与回转支架相连接。

所述主梁机构包括梁固定座、推进梁和凿岩机构；梁固定座通过回转支架与回转机构相连接，梁固定座的一侧滑动设有梁架，推进梁平行设置在梁架上且与梁架固定连接；梁固定座上设有第二伸缩油缸，第二伸缩油缸的一端与梁固定座相连接、另一端与梁架相连接，凿岩机构设置在梁架的一端且与推进梁相连接。

所述梁固定座上设有卡座，卡座上下对称设置在固定梁座上，梁架与卡座相配合且沿卡座滑动；凿岩机构上设有滑座，凿岩机构通过滑座与梁架滑动连接。

所述回转机构包括第一回转机构和第二回转机构，第一回转机构水平设置在伸缩臂的伸缩端，第一回转机构上设有固定安装座，第二回转机构通过固定安装座与第一回转机构相连接。

所述第二回转机构与第一回转机构垂直设置；回转支架设置在第二回转机构的上部。

所述基本臂通过第一转接件与底座相连接，左油缸通过第二转接件与底座相连接，右油缸通过第三转接件与底座相连接。

所述基本臂的外壁上对称设有左连接座和右连接座，左油缸通过第四转接件与左连接座相连接，右油缸通过第五转接件与右连接座相连接。

本发明基本臂中设有伸缩臂，且通过第一伸缩油缸实现伸缩臂的伸出与收回，增加了大臂的总长度和覆盖面积。伸缩臂上的第一回转机构和第二回转机构组成了大臂的双回转机构，增加了钻臂的自由度，提高了钻臂的灵活性。基本臂上设有左油缸和右油缸，通过左油缸和右油缸的配合使用可实现基本臂的俯仰、斜向移动和摆动，动作灵活，调向精度高。本发明设计巧妙，在保证钻臂灵活性的同时极大的提高了凿岩台车钻设区域，并提高了钻孔效率，具有较高的推广价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明整体轴测图。

图2为本发明整体主视图。

图3为本发明底座与基本臂连接结构示意图。

图4为本发明主梁机构结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-4所示，实施例1，一种极坐标定位的新型钻臂，包括与大臂架固定连接的底座1、基本臂2和主梁机构；基本臂的一端与底座相连接，用于支撑基本臂，另一端与主梁机构相连接。基本臂2的一端与底座1铰接、另一端设有伸缩臂3，伸缩臂3通过回转机构4与主梁机构相连接，回转机构可以采用减速机和摆动缸组成，实现主梁机构的回转。基本臂2与底座1相连接的一端对称设有左油缸5和右油缸6，左油缸5的一端与基本臂2相连接、另一端与底座1铰接，右油缸6的一端与基本臂2相连接、另一端与底座1铰接，所述左油缸和右油缸同时伸出或缩回，则大臂进行俯仰动作，所述左油缸和所述右油缸一个伸出一个缩回，则大臂进行摆动动作，所述左油缸和所述右油缸一个动作一个不动作，则大臂进行斜向上或斜向下运动。伸缩臂3套设在基本臂2内且通过第一伸缩油缸7实现与基本臂2的相对滑动，伸缩臂与基本臂之间设有保持架，用于稳定伸缩臂，第一伸缩油缸的一端与基本臂相连接、另一端与伸缩臂相连接，第一伸缩油缸的伸缩带动伸缩臂沿基本臂滑动，实现伸缩臂的伸缩。回转机构4上设有回转支架8，主梁机构与回转支架8相铰接，主梁机构上设有摆角油缸9，摆角油缸9的一端与主梁机构相连接、另一端与回转支架8相连接，通过摆角油缸的伸缩实现主梁机构的偏角的调节。

进一步，所述主梁机构包括梁固定座10、推进梁11和凿岩机构12；梁固定座10通过回转支架8与回转机构4相连接，回转机构4带动包括梁固定座10进行回转运动，增大推动梁自由度，梁固定座10的一侧滑动设有梁架13，推进梁11平行设置在梁架13上且与梁架13固定连接，梁架13带动推动梁沿梁固定座滑动；梁固定座10上设有第二伸缩油缸14，第二伸缩油缸14的一端与梁固定座10相连接、另一端与梁架13相连接，通过第二伸缩油缸14的伸缩，实现梁架13带动推动梁沿梁固定座滑动，凿岩机构12设置在梁架13的一端且与推进梁11相连接，凿岩机构12上设有滑座，凿岩机构12通过滑座与梁架13滑动连接，凿岩机构12通过自身的油缸实现沿梁架13的滑动。所述梁固定座10上设有卡座15，卡座15上下对称设置在固定梁座10上，梁架13与卡座15相配合且在第二伸缩油缸14的作用下实现沿卡座15的滑动。

实施例2，一种极坐标定位的新型钻臂，所述回转机构4包括第一回转机构4-1和第二回转机构4-2，第一回转机构4-1水平设置在伸缩臂3的伸缩端，通过伸缩臂实现第一回转机构的水平移动，第一回转机构绕自身轴线转动。第一回转机构4-1上设有固定安装座4-3，第二回转机构4-2通过固定安装座4-3与第一回转机构4-1相连接，第二回转机构4-2可相对自身轴线转动。所述第二回转机构4-2与第一回转机构4-1垂直设置；回转支架8设置在第二回转机构4-2的上部。第一回转机构4-1和第二回转机构4-2均可采用减速机和摆缸组件，第一回转机构4-1和第二回转机构4-2配合使用，可实现主梁机构在水平面和竖直面内的转动，实现极坐标定位。

进一步，所述基本臂2通过第一转接件16与底座1相连接，左油缸5通过第二转接件17与底座1相连接，右油缸6通过第三转接件18与底座1相连接。所述基本臂2的外壁上对称设有左连接座19和右连接座20，左油缸5通过第四转接件21与左连接座19相连接，右油缸6通过第五转接件22与右连接座20相连接，上述转接件均可采用螺钉铰接的结构，所述第二转接件和所述第三转接件能够绕着底座上的两个支点，左右摆动；同时，右油缸能以所述第二转接件为支点以及左油缸能以所述第三转接件为支点联合对所述基本臂进行拟合运动。

其他结构与实施例1相同。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种极坐标定位的新型钻臂，其特征在于：包括与大臂架固定连接的底座（1）、基本臂（2）和主梁机构；基本臂（2）的一端与底座（1）铰接、另一端设有伸缩臂（3），伸缩臂（3）通过回转机构（4）与主梁机构相连接；基本臂（2）与底座（1）相连接的一端对称设有左油缸（5）和右油缸（6），左油缸（5）的一端与基本臂（2）相连接、另一端与底座（1）铰接，右油缸（6）的一端与基本臂（2）相连接、另一端与底座（1）铰接，伸缩臂（3）套设在基本臂（2）内且通过第一伸缩油缸（7）实现与基本臂（2）的相对滑动，回转机构（4）上设有回转支架（8），主梁机构与回转支架（8）相连接，主梁机构上设有摆角油缸（9），摆角油缸（9）的一端与主梁机构相连接、另一端与回转支架（8）相连接。

2.根据权利要求1所述的极坐标定位的新型钻臂，其特征在于：所述主梁机构包括梁固定座（10）、推进梁（11）和凿岩机构（12）；梁固定座（10）通过回转支架（8）与回转机构（4）相连接，梁固定座（10）的一侧滑动设有梁架（13），推进梁（11）平行设置在梁架（13）上且与梁架（13）固定连接；梁固定座（10）上设有第二伸缩油缸（14），第二伸缩油缸（14）的一端与梁固定座（10）相连接、另一端与梁架（13）相连接，凿岩机构（12）设置在梁架（13）的一端且与推进梁（11）相连接。

3.根据权利要求2所述的极坐标定位的新型钻臂，其特征在于：所述梁固定座（10）上设有卡座（15），卡座（15）上下对称设置在固定梁座（10）上，梁架（13）与卡座（15）相配合且沿卡座（15）滑动；凿岩机构（12）上设有滑座，凿岩机构（12）通过滑座与梁架（13）滑动连接。

4.根据权利要求1所述的极坐标定位的新型钻臂，其特征在于：所述回转机构（4）包括第一回转机构（4-1）和第二回转机构（4-2），第一回转机构（4-1）水平设置在伸缩臂（3）的伸缩端，第一回转机构（4-1）上设有固定安装座（4-3），第二回转机构（4-2）通过固定安装座（4-3）与第一回转机构（4-1）相连接。

5.根据权利要求4所述的极坐标定位的新型钻臂，其特征在于：所述第二回转机构（4-2）与第一回转机构（4-1）垂直设置；回转支架（8）设置在第二回转机构（4-2）的上部。

6.根据权利要求1-5任一项所述的极坐标定位的新型钻臂，其特征在于：所述基本臂（2）通过第一转接件（16）与底座（1）相连接，左油缸（5）通过第二转接件（17）与底座（1）相连接，右油缸（6）通过第三转接件（18）与底座（1）相连接。

7.根据权利要求6所述的极坐标定位的新型钻臂，其特征在于：所述基本臂（2）的外壁上对称设有左连接座（19）和右连接座（20），左油缸（5）通过第四转接件（21）与左连接座（19）相连接，右油缸（6）通过第五转接件（22）与右连接座（20）相连接。