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CN118704898B - 一种车装式钻机 - Google Patents

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CN118704898B
CN118704898B CN202410845016.6A CN202410845016A CN118704898B CN 118704898 B CN118704898 B CN 118704898B CN 202410845016 A CN202410845016 A CN 202410845016A CN 118704898 B CN118704898 B CN 118704898B
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祝强
苏兴涛
卢倩
渠洪杰
卢猛
宋殿兰
林广利
冯跃文
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Abstract

本发明涉及地质钻探设备技术领域,具体涉及一种车装式钻机,动力源、储杆库、动力头、给进装置、移摆管装置和孔口卸扣装置;所述动力源、所述储杆库和所述给进装置均安装在车辆底盘上;所述动力源用于为整个车装式钻机提供动力输出,所述钻杆存放于所述储杆库内;所述给进装置包括立柱和起放油缸,所述动力头可滑动连接在所述立柱上,所述孔口卸扣装置设于所述立柱的底部,所述移摆管装置包括夹持机构,所述夹持机构与所述立柱相连,且能够绕所述立柱进行横向和纵向的转动以从所述储杆库中取放钻杆并移动至所述孔口卸扣装置处。本发明能够通过移摆管装置、孔口卸扣装置和储杆库之间的配合,实现自动化加减钻杆。

Description

一种车装式钻机
技术领域
本发明涉及地质钻探设备技术领域,具体涉及一种车装式钻机。
背景技术
成矿带覆盖区资源潜力巨大,是资源能源战略保障的重要前沿阵地,利用钻探“剥离”覆盖层,采集残积层、新鲜基岩等实物样品,结合分析测试确定矿体埋藏深度、品味和储量,是覆盖区找矿的有效方法。覆盖区物质成分以土、砂、砾(卵)石等为主,地层松散破碎,颗粒大小不均,一般无胶结或胶结性较差,传统岩心钻探存在孔内事故多、岩心采取率低以及经济成本高等问题。
现有的空气钻进无需泥浆,可快速穿过覆盖层、破碎带等复杂地层,但是不能获得完整柱状岩心,同时,空气钻进一般采用双臂钻杆,单根重量较大,传统人力加减钻杆的方式导致劳动强度较大并且存在较大的施工安全风险。
发明内容
(一)本发明提供一种车装式钻机,以缓解现有技术中人力加减钻杆的方式导致劳动强度较大并且存在较大的施工安全风险的技术问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题,本发明的实施例提供了一种车装式钻机,包括动力源、储杆库、动力头、给进装置、移摆管装置和孔口卸扣装置;
所述动力源、所述储杆库和所述给进装置均安装在车辆底盘上;
所述动力源用于为整个车装式钻机提供动力输出,且分别与所述动力头、所述给进装置、所述移摆管装置和所述孔口卸扣装置动力连接,所述储杆库内用于存放钻杆;
所述给进装置包括立柱和起放油缸,所述立柱安装在所述车辆底盘上,所述起放油缸一端与立柱相连,另一端与所述车辆底盘相连,所述动力头可滑动连接在所述立柱上,用于与所述钻杆连接并提供动力,所述孔口卸扣装置设于所述立柱的底部,用于自动拧卸钻杆;
所述移摆管装置包括夹持机构,所述夹持机构与所述立柱相连,且能够绕所述立柱进行横向和纵向的转动以从所述储杆库中取放钻杆并移动至所述孔口卸扣装置处。
进一步的,所述给进装置还包括补偿导轨座和补偿油缸,所述补偿导轨座设于所述立柱的侧壁上,所述起放油缸的一端与所述补偿导轨座相连,所述补偿油缸的两端分别与补偿导轨座和立柱相连。
进一步的,所述立柱上还设有滑板、动滑轮组、链条和给进油缸,所述动力头设于所述滑板上,所述滑板设于所述链条上,所述链条的两端分别传动连接有上链轮和下链轮,所述链条背离所述滑板的一侧设有给进油缸和动滑轮组,所述给进油缸与所述动滑轮组传动连接以带动所述动力头沿所述链条的延伸方向进行移动。
进一步的,所述夹持机构包括机械臂组件和升降组件,所述升降组件安装于所述立柱与所述动力头和所述起放油缸相邻的一侧上,所述机械臂组件可转动安装于所述升降组件上,所述升降组件能够带动所述机械臂沿其自身延伸方向滑动。
进一步的,所述升降组件包括移动导轨、升降滑板和升降马达,所述移动导轨安装在所述立柱与所述动力头和所述起放油缸相邻的一侧上,所述升降马达设于所述移动导轨的顶端且与所述升降滑板传动连接。
进一步的,所述机械臂组件包括连接杆、机械手和动力部,所述连接杆安装于所述升降滑板上,所述升降滑板能够沿所述移动导轨的径向进行转动,所述机械手设有至少一个,每个所述机械手的一端可伸缩安装在所述连接杆上,另一端用于夹持钻杆,所述动力部用于为所述机械臂组件自转、所述机械手沿所述连接杆轴向转动以及沿所述连接杆径向转动提供动力。
进一步的,所述动力部包括移动导轨油缸、轴向转动马达和径向转动马达,所述移动导轨油缸设于所述移动导轨的底部,用于调节移摆管装置与立柱的相对位置,所述轴向转动马达设于所述连接杆与所述移动导轨连接处,用于调节所述机械手进行取放所述钻杆,所述径向转动马达设于所述连接杆的底端,用于调节所述钻杆与所述动力头的输出轴进行对中。
进一步的,所述孔口卸扣装置包括上卸扣器、下夹持器和动力组件,所述上卸扣器和所述下夹持器上下间隔并列设置,且均与所述动力组件的输出端相连。
进一步的,所述动力组件包括夹持油缸和卸扣油缸,所述上卸扣器和所述下夹持器均与所述夹持油缸的输出端相连,所述夹持油缸带动所述上卸扣器和所述下夹持器对钻杆进行夹紧或松开,所述上卸扣器顶部设有弧形圆轨,所述上卸扣器还与所述卸扣油缸的输出端相连,所述卸扣油缸带动所述上卸扣器沿所述弧形圆轨的延伸方向进行转动。
进一步的,还包括数字操控器,所述数字操控器安装在所述车辆底盘上,用于对所述车装式钻机进行实时操控和数据获取。
本发明的有益效果:本发明提供的一种车装式钻机,包括动力源、储杆库、动力头、给进装置、移摆管装置和孔口卸扣装置,所述动力源、所述储杆库和所述给进装置均安装在车辆底盘上,高度集成化,通过动力源为整个车装式钻机提供动力,钻进所需钻杆均放置在储杆库中,使用十分便捷,所述起放油缸一端与立柱相连,另一端与所述车辆底盘相连,以便于通过起放油缸控制整个给进装置沿立柱与车辆底盘连接处转动起升,动力头滑动安装在立柱上,可以使得动力头与钻杆的组装更加简易,使用安装在立柱底部的孔口卸扣装置对钻杆进行自动拧卸,通过移摆管装置、孔口卸扣装置和储杆库之间的配合,通过夹持机构相对于立柱进行横向和纵向的转动,从储杆库中取放钻杆并移动至所述孔口卸扣装置处完成对钻杆的夹持、提升、翻转平移、下放以及对接等动作,孔口卸扣装置与动力头配合,实现钻杆上下端自动拧卸扣,替代人力辅助卸扣,降低了劳动强度,实现自动化加减钻杆。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。
图1为本发明实施例提供的一种车装式钻机的整体结构示意图;
图2为本发明实施例提供的一种车装式钻机的给进装置与移摆管装置结构示意图;
图3为本发明实施例提供的一种车装式钻机的动力头结构示意图;
图4为本发明实施例提供的一种车装式钻机的孔口卸扣装置结构示意图;
图5为本发明实施例提供的一种车装式钻机的立柱上传动结构示意图。
图标:100-动力源;
200-储杆库;201-钻杆;
300-动力头;301-变量柱塞马达;302-变速箱;303-减速箱;3031-减速箱输入小齿轮;3032-减速箱中空大齿轮;304-双通道气水龙头;305-输出轴;306-霍尔转速传感器;
400-给进装置;401-立柱;4011-滑板;4012-动滑轮组;4013-链条;4014-给进油缸;4015-上链轮;4016-下链轮;402-起放油缸;403-补偿导轨座;404-补偿油缸;405-接近开关;
500-移摆管装置;501-移动导轨;502-升降滑板;503-升降马达;504-连接杆;505-机械手;506-移动导轨油缸;507-轴向转动马达;508-径向转动马达;
600孔口卸扣装置;601-上卸扣器;602-下夹持器;603-卸扣油缸;604-夹持油缸;605-弧形圆轨;606-立柱短节;607-V型卡瓦;
700-车辆底盘;
800-数字操控器。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例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做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。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1至图5所示,本实施例提供一种车装式钻机,包括动力源100、储杆库200、动力头300、给进装置400、移摆管装置500和孔口卸扣装置600;动力源100、储杆库200和给进装置400均安装在车辆底盘700上;动力源100用于为整个车装式钻机提供动力输出,且分别与动力头300、给进装置400、移摆管装置500和孔口卸扣装置600动力连接,储杆库200内用于存放钻杆201;给进装置400包括立柱401和起放油缸402,立柱401安装在车辆底盘700上,起放油缸402一端与立柱401相连,另一端与车辆底盘700相连,动力头300可滑动连接在立柱401上,用于与钻杆201连接并提供动力,孔口卸扣装置600设于立柱401的底部,用于自动拧卸钻杆201;移摆管装置500包括夹持机构,夹持机构与立柱401相连,且能够绕立柱401进行横向和纵向的转动以从储杆库200中取放钻杆201并移动至孔口卸扣装置600处。
在本实施例中,包括动力源100、储杆库200、动力头300、给进装置400、移摆管装置500和孔口卸扣装置600,所述动力源100、所述储杆库200和所述给进装置400均安装在车辆底盘700上,高度集成化,通过动力源100为整个车装式钻机提供动力,动力均取自车辆底盘700,车辆底盘700移动时钻机不工作,钻机工作时车辆底盘700不移动,钻进所需钻杆201均放置在储杆库200中,使用十分便捷,所述起放油缸402一端与立柱401相连,另一端与所述车辆底盘700相连,以便于通过起放油缸402控制整个给进装置400沿立柱401与车辆底盘700连接处转动起升,动力头300滑动安装在立柱401上,可以使得动力头300与钻杆201的组装更加简易,使用安装在立柱401底部的孔口卸扣装置600对钻杆201进行自动拧卸,通过移摆管装置500、孔口卸扣装置600和储杆库200之间的配合,通过夹持机构相对于立柱401进行横向和纵向的转动,从储杆库200中取放钻杆201并移动至所述孔口卸扣装置600处完成对钻杆201的夹持、提升、翻转平移、下放以及对接等动作,孔口卸扣装置600与动力头300配合,实现钻杆201上下端自动拧卸扣,替代人力辅助卸扣,降低了劳动强度,实现自动化加减钻杆201。
其中,优选的,如图4所示,动力头300还包括变量柱塞马达301输出花键轴连接变速箱302输入轴连接,变速箱302通过连接板安装在减速箱303上,变速箱302输出花键轴连接减速箱输入小齿轮3031,减速箱输入小齿轮3031驱动减速箱中空大齿轮3032回转,减速箱中空大齿轮3032通过花键连接动力头300中空输出轴305,进而驱动钻杆201回转,通过“变量柱塞马达301、变速箱302以及减速箱303”的组合动力输出方式,相比传统马达直接驱动变速箱302动力输出方式,减轻了部件重量,降低了部件故障率。同时,动力头300还配备有双通道气水龙头304,从而能够达到无需更换动力头300可输出多种转速,实现空气钻进、泥浆钻进等多种钻探工艺,提高了钻机解决复杂钻探问题的能力。
其中,可选的,移摆管装置500、孔口卸扣装置600通过立柱短节606与给进装置400固定连接。
根据本发明所提供的一个实施例,如图1和图2所示,给进装置400还包括补偿导轨座403和补偿油缸404,补偿导轨座403设于立柱401的侧壁上,起放油缸402的一端与补偿导轨座403相连,补偿油缸404的两端分别与补偿导轨座403和立柱401相连。
在本实施例中,给进装置400还包括补偿导轨座403和补偿油缸404,补偿导轨座403安装在立柱401的侧壁上,并且与起放油缸402传动连接,起放油缸402驱动补偿导轨座403翻转,调整钻孔的角度;补偿油缸404的两端分别与补偿导轨座403和立柱401相连以驱动立柱401移动,调整钻机与地面的距离。
根据本发明所提供的一个实施例,如图1和图3所示,立柱401上还设有滑板4011、动滑轮组4012、链条4013和给进油缸4014,动力头300设于滑板4011上,滑板4011设于链条4013上,链条4013的两端分别传动连接有上链轮4015和下链轮4016,链条4013背离滑板4011的一侧设有给进油缸4014和动滑轮组4012,给进油缸4014与动滑轮组4012传动连接以带动动力头300沿链条4013的延伸方向进行移动。
在本实施例中,动力头300通过滑板4011与立柱401连接,给进油缸4014通过动滑轮组4012与链条4013配合带动滑板4011上下移动,链条4013的上下两端围绕上链轮4015和下链轮4016进行传动,从而带动动力头300沿链条4013的延伸方向进行移动。
通过给进油缸4014驱动动滑轮组4012、链条4013,实现滑板4011双倍速上下移动,滑板4011带动动力头300移动,实现钻机的给进与提升。
根据本发明所提供的一个实施例,如图1和图2所示,夹持机构包括机械臂组件和升降组件,升降组件安装于立柱401与动力头300和起放油缸402相邻的一侧上,机械臂组件可转动安装于升降组件上,升降组件能够带动机械臂沿其自身延伸方向滑动。
在本实施例中,夹持机构包括机械臂组件和升降组件,机械臂组件安装在升降组件上,并且能够沿着连接处进行全方位转动,同时升降组件安装于立柱401与动力头300和起放油缸402相邻的一侧上,升降组件能够带动机械臂沿其自身延伸方向滑动。
根据本发明所提供的一个实施例,如图1和图2所示,升降组件包括移动导轨501、升降滑板502和升降马达503,移动导轨501安装在立柱401与动力头300和起放油缸402相邻的一侧上,升降马达503设于移动导轨501的顶端且与升降滑板502传动连接。
在本实施例中,升降组件包括移动导轨501、升降滑板502和升降马达503,移摆管装置500旋转至与立柱401相对的位置,升降马达503通过链条4013带动升降滑板502沿移动导轨501进行滑动,调整机械臂组件沿立柱401方向的位置,以便于对钻杆201的抓取操作能够更加精准。
根据本发明所提供的一个实施例,如图1和图2所示,机械臂组件包括连接杆504、机械手505和动力部,连接杆504安装于升降滑板502上,升降滑板502能够沿移动导轨501的径向进行转动,机械手505设有至少一个,每个机械手505的一端可伸缩安装在连接杆504上,另一端用于夹持钻杆201,动力部用于为机械臂组件自转、机械手505沿连接杆504轴向转动以及沿连接杆504径向转动提供动力。
在本实施例中,机械臂组件包括连接杆504、机械手505和动力部,连接杆504安装于升降滑板502上,通过升降滑板502带动连接杆504沿立柱401的延伸方向进行移动,机械手505可伸缩安装在连接杆504上,同时用于夹持钻杆201,机械臂组件的动力均有动力部提供。
其中,优选的,机械手505设置有两个,沿连接杆504延伸方向分布在其两端,便于夹持住钻杆201的两端,保证抓取作业的安全性。
根据本发明所提供的一个实施例,如图1和图2所示,动力部包括移动导轨油缸506、轴向转动马达507和径向转动马达508,移动导轨油缸506设于移动导轨501的底部,用于调节移摆管装置500与立柱401的相对位置,轴向转动马达507设于连接杆504与移动导轨501连接处,用于调节机械手505进行取放钻杆201,径向转动马达508设于连接杆504的底端,用于调节钻杆201与动力头300的输出轴305进行对中。
在本实施例中,动力部包括移动导轨油缸506、轴向转动马达507和径向转动马达508,轴向转动马达507用于驱动连接杆504旋转,实现钻杆201从与立柱401平行到水平姿态的转换;径向转动马达508驱动连接杆504周向旋转,确保钻杆201与动力头300的输出轴305对中;连接杆504通过液压缸驱动,带动机械组件沿移动导轨501的延伸方向移动,机械手505用于夹持钻杆201进行后续对接加减作业。
根据本发明所提供的一个实施例,如图1和图5所示,孔口卸扣装置600包括上卸扣器601、下夹持器602和动力组件,上卸扣器601和下夹持器602上下间隔并列设置,且均与动力组件的输出端相连。
在本实施例中,孔口卸扣装置600包括上卸扣器601、下夹持器602和动力组件,优选的,上卸扣器601和下夹持器602上下间隔并列设置,并分别通过动力件进行驱动,在使用时,通过下夹持器602夹持住钻杆201,上卸扣器601在动力件的作用下可独立实现对钻杆201的夹紧或松开。
根据本发明所提供的一个实施例,如图1和图5所示,所述动力组件包括夹持油缸604和卸扣油缸603,所述上卸扣器601和所述下夹持器602均与所述夹持油缸604的输出端相连,所述夹持油缸604带动所述上卸扣器601和所述下夹持器602对钻杆201进行夹紧或松开,所述上卸扣器601顶部设有弧形圆轨605,所述上卸扣器601还与所述卸扣油缸603的输出端相连,所述卸扣油缸603带动所述上卸扣器601沿所述弧形圆轨605的延伸方向进行转动。
在本实施例中,孔口卸扣装置600由上卸扣器601、下夹持器602、卸扣油缸603、夹持油缸604组成,优选的,在上卸扣器601和下夹持器602内侧均设置有和V型卡瓦607,从而保证对夹持在其中钻杆201进行固定,防止其滑落,上卸扣器601与下夹持器602在左右两个夹持油缸604的作用下,可独立实现对钻杆201的夹紧或松开;在卸扣油缸603的驱动下,上卸扣器601可沿弧形圆轨605转动一定角度,当上卸扣器601和下夹持器602分别夹住相连的两根钻杆201时,上卸扣器601沿弧形圆轨605绕钻杆201转动一定角度,实现对两根钻杆201间螺纹的卸扣,进而动力头300与孔口卸扣装置600配合使用,可以分别实现钻杆201上下螺纹的自动拧卸,无需人工辅助。
根据本发明所提供的一个实施例,如图1所示,还包括数字操控器800,所述数字操控器800安装在所述车辆底盘700上,用于对所述车装式钻机进行实时操控和数据获取。
在本实施例中,采用基于CAN总线分布式拓扑结构,嵌入式PLC和CODESYS开发平台的数字化操控器,实时采集车底盘发动机参数,掌握钻机动力参数变化;同时,优选的,利用设置在给进装置400与车辆底盘700底部的接近开关405限制钻机运动部件位置;利用设置在动力头300上的霍尔转速传感器306采集动力头300转速数值;利用安装在给进油缸4014进出油口的压力传感器获得钻压;利用安装在动力头300马达进出油口的压力传感器获得扭矩;采用光栅增量编码器获得钻孔深度;通过上述方式共同作用实现钻机远程遥控操纵,实现孔口无人作业,降低了施工风险,实现远程遥控操作,实时监测、采集、存储与控制钻机转速、扭矩、钻压、钻深、钻进速度等参数,并实时掌握设备运行状况。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种车装式钻机,其特征在于,包括动力源(100)、储杆库(200)、动力头(300)、给进装置(400)、移摆管装置(500)和孔口卸扣装置(600);
所述动力源(100)、所述储杆库(200)和所述给进装置(400)均安装在车辆底盘(700)上;
所述动力源(100)用于为整个车装式钻机提供动力输出,且分别与所述动力头(300)、所述给进装置(400)、所述移摆管装置(500)和所述孔口卸扣装置(600)动力连接,所述储杆库(200)内用于存放钻杆(201);
所述给进装置(400)包括立柱(401)和起放油缸(402),所述立柱(401)安装在所述车辆底盘(700)上,所述起放油缸(402)一端与立柱(401)相连,另一端与所述车辆底盘(700)相连,所述动力头(300)可滑动连接在所述立柱(401)上,用于与所述钻杆(201)连接并提供动力,所述孔口卸扣装置(600)设于所述立柱(401)的底部,用于自动拧卸钻杆(201);
所述移摆管装置(500)包括夹持机构,所述夹持机构与所述立柱(401)相连,且能够绕所述立柱(401)进行横向和纵向的转动以从所述储杆库(200)中取放钻杆(201)并移动至所述孔口卸扣装置(600)处;
所述夹持机构包括机械臂组件和升降组件,所述升降组件安装于所述立柱(401)与所述动力头(300)和所述起放油缸(402)相邻的一侧上,所述机械臂组件可转动安装于所述升降组件上,所述升降组件能够带动所述机械臂沿其自身延伸方向滑动;
所述升降组件包括移动导轨(501)、升降滑板(502)和升降马达(503),所述移动导轨(501)安装在所述立柱(401)与所述动力头(300)和所述起放油缸(402)相邻的一侧上,所述升降马达(503)设于所述移动导轨(501)的顶端且与所述升降滑板(502)传动连接;
所述机械臂组件包括连接杆(504)、机械手(505)和动力部,所述连接杆(504)安装于所述升降滑板(502)上,所述升降滑板(502)能够沿所述移动导轨(501)的径向进行转动,所述机械手(505)设有至少一个,每个所述机械手(505)的一端可伸缩安装在所述连接杆(504)上,另一端用于夹持钻杆(201),所述动力部用于为所述机械臂组件自转、所述机械手(505)沿所述连接杆(504)轴向转动以及沿所述连接杆(504)径向转动提供动力;
所述动力部包括移动导轨油缸(506)、轴向转动马达(507)和径向转动马达(508),所述移动导轨油缸(506)设于所述移动导轨(501)的底部,用于调节移摆管装置(500)与立柱(401)的相对位置,所述轴向转动马达(507)设于所述连接杆(504)与所述移动导轨(501)连接处,用于调节所述机械手(505)进行取放所述钻杆(201),所述径向转动马达(508)设于所述连接杆(504)的底端,用于调节所述钻杆(201)与所述动力头(300)的输出轴(305)进行对中。
2.根据权利要求1所述的一种车装式钻机,其特征在于,所述给进装置(400)还包括补偿导轨座(403)和补偿油缸(404),所述补偿导轨座(403)设于所述立柱(401)的侧壁上,所述起放油缸(402)的一端与所述补偿导轨座(403)相连,所述补偿油缸(404)的两端分别与补偿导轨座(403)和立柱(401)相连。
3.根据权利要求2所述的一种车装式钻机,其特征在于,所述立柱(401)上还设有滑板(4011)、动滑轮组(4012)、链条(4013)和给进油缸(4014),所述动力头(300)设于所述滑板(4011)上,所述滑板(4011)设于所述链条(4013)上,所述链条(4013)的两端分别传动连接有上链轮(4015)和下链轮(4016),所述链条(4013)背离所述滑板(4011)的一侧设有给进油缸(4014)和动滑轮组(4012),所述给进油缸(4014)与所述动滑轮组(4012)传动连接以带动所述动力头(300)沿所述链条(4013)的延伸方向进行移动。
4.根据权利要求1所述的一种车装式钻机,其特征在于,所述孔口卸扣装置(600)包括上卸扣器(601)、下夹持器(602)和动力组件,所述上卸扣器(601)和所述下夹持器(602)上下间隔并列设置,且均与所述动力组件的输出端相连。
5.根据权利要求4所述的一种车装式钻机,其特征在于,所述动力组件包括夹持油缸(604)和卸扣油缸(603),所述上卸扣器(601)和所述下夹持器(602)均与所述夹持油缸(604)的输出端相连,所述夹持油缸(604)带动所述上卸扣器(601)和所述下夹持器(602)对钻杆(201)进行夹紧或松开,所述上卸扣器(601)顶部设有弧形圆轨(605),所述上卸扣器(601)还与所述卸扣油缸(603)的输出端相连,所述卸扣油缸(603)带动所述上卸扣器(601)沿所述弧形圆轨(605)的延伸方向进行转动。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种车装式钻机,其特征在于,还包括数字操控器(800),所述数字操控器(800)安装在所述车辆底盘(700)上,用于对所述车装式钻机进行实时操控和数据获取。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107956433A (zh) * 2017-12-21 2018-04-24 徐工集团工程机械有限公司 钻机用上卸杆装置和钻机
CN114645677A (zh) * 2022-05-19 2022-06-21 湖南创远高新机械有限责任公司 一种钻机
CN116733365A (zh) * 2023-07-17 2023-09-12 北京探矿工程研究所 一种适用于覆盖区调查的冲击回转电动取样钻机

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8424419B2 (en) * 2010-03-11 2013-04-23 Caterpillar Global Mining Equipment Llc Breakout wrench system
SE536831C2 (sv) * 2012-12-21 2014-09-23 Atlas Copco Rocktech Ab Anordning för hantering av borrsträngskomponenter till en borrsträng, förfarande för hantering av borrsträngskomponentersamt bergborrigg
CN204851111U (zh) * 2015-07-22 2015-12-09 连云港黄海机械股份有限公司 一种煤层气钻机夹持、装卸钻杆装置
WO2019165511A1 (en) * 2018-03-02 2019-09-06 Intelligent Drilling Applications & Technology Pty Ltd Drilling tool replacement apparatus
CN110130828B (zh) * 2019-06-11 2020-12-25 中煤科工集团西安研究院有限公司 一种煤矿用钻进机器人
CN219299240U (zh) * 2023-02-03 2023-07-04 重庆平山机电设备有限公司 钻杆加卸装置及坑道钻机

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107956433A (zh) * 2017-12-21 2018-04-24 徐工集团工程机械有限公司 钻机用上卸杆装置和钻机
CN114645677A (zh) * 2022-05-19 2022-06-21 湖南创远高新机械有限责任公司 一种钻机
CN116733365A (zh) * 2023-07-17 2023-09-12 北京探矿工程研究所 一种适用于覆盖区调查的冲击回转电动取样钻机

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