模块化钻头组件及行走式潜孔钻机的制作方法

本发明涉及潜孔钻机及其钻头组件，尤其涉及模块化钻头组件及行走式潜孔钻机。

背景技术：

1、潜孔钻机，是一种用于矿山及配电网基坑的挖掘工作，适用于中硬或中硬以上的岩石条件下的挖洞工作，其可将人工3天的工作时间压缩至2小时以内，有效提高工作效率。

2、申请号为cn2018207878218的专利公开了一种潜孔钻机，涉及钻机设备领域，包括潜孔钻机本体、设置在潜孔钻机本体上的钻杆，另外，由其附图可知，其钻头组件——钻杆仅具有一根，在使用过程中钻杆会随着钻入的深度逐渐下降。

3、在钻杆顶端下降到一定程度后，则无法再继续钻孔，需要增加加长杆，而上述专利中的钻杆安装结构，不具备携带和添加钻杆的结构，因此，需要人工将加长杆竖起并套到钻杆的顶部再固定安装，该过程中若加长杆的重量较大时，人工很难竖立加长杆且具有一定的安全风险。

技术实现思路

1、基于现有技术中钻杆只包括一根，在钻杆钻入到地下需要增加加长杆时，需要通过人工添加，而人工添加具有操作难度大，具有安全风险的不足，本发明提供了模块化钻头组件及行走式潜孔钻机。

2、本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

3、模块化钻头组件，包括：

4、钻杆，其底端设有刀头，其顶端设有上连接结构，上连接结构用于与加长杆或升降小车上的旋转驱动组件连接；

5、加长杆，其直径与钻杆直径相同，其底端设有下连接结构，其顶端设有上连接结构，下连接结构和上连接结构配合可拆卸连接；

6、安装架，其具有u形的安装开口且安装开口顶部和底部设有均设有安装座板，安装开口的一侧或两侧设有升降用齿条；

7、升降小车，其滑动设置于安装架的安装开口端部处，其包括与齿条啮合的升降齿轮和驱动升降齿轮转动的升降电机，其中升降齿条和升降齿轮可在安装开口两个内侧壁的一侧或两侧设置，也可在一个内侧壁和一个外侧壁或两个内侧壁和两个外侧壁设置为夹持式结构，即设置两个齿条并设置两个分别与两个齿条啮合的两个升降齿轮，如此可大幅提高其承载能力；

8、旋转外管，其转动设置于两块安装座板上且其位于安装开口内，安装座板上设有驱动旋转外管转动的第一驱动机构；

9、偏心柱，其固定于安装座板上且其位于旋转外管内且其具有竖向延伸的凸起部，旋转外管可相对其转动，当旋转外管旋转时，凸起部挤压夹爪使夹爪从安装开口伸出至升降下车下方；

10、夹爪，其水平滑动贯穿并可复位的设置于旋转外管上，其具有带夹持口的u形电磁爪，电磁爪的夹持口的宽度与钻杆和加长杆的直径相同，其通电时可将钻杆或加长杆吸取在夹持口处，其跟随旋转外管转动时里端受到凸起部挤压而向外滑出而将吸取的钻杆或加长杆顶出至对接位置；

11、旋转驱动组件，其设置于升降小车上，其输出端设有上连接结构，当钻杆或加长杆伸出后，其跟随升降小车下降而将钻杆或加长杆套设对接，其用于为钻杆提供钻入的动力，同时其也提供动力用于旋入而与钻杆顶端或加长杆顶端连接。

12、作为优选，夹爪包括非圆形的滑动杆和设置于滑动杆外端的电磁爪，滑动杆的里端具有防止其从旋转外管脱落的限位头，旋转外管外侧壁设有支撑架，滑动杆滑动贯穿支撑架，支撑架与滑动杆上设有用于滑动杆缩回复位的复位结构。

13、作为优选，复位结构包括设置于滑动杆上的限位台和套设于滑动杆上的复位弹簧，复位弹簧的一端抵靠于限位台上，复位弹簧的另一端抵靠于安装架上，当滑动杆滑出时复位弹簧被压缩。复位弹簧用于在滑动杆被挤出后的复位使得夹爪缩回，为旋转外管的下一次转动做准备，避免滑动杆跟随旋转时与安装架发生干涉。

14、作为优选，夹爪包括若干圆形阵列分布于旋转外管上的夹爪组，每个夹爪组至少包括两个竖向排列的夹爪。通过在竖向设置夹爪组中的多个夹爪共同来对加长杆进行吸取从而增加吸取后的稳定度。

15、作为优选，夹爪组设置有四个，相邻两个之间的旋转夹角为90度。其中，旋转外管在旋转时按照同一方向，顺时针或逆时针，每旋转90度夹爪伸出一个，每个夹爪上均可以安装加长杆。

16、作为优选，第一驱动机构包括驱动电机和设置于转动外管上的外齿圈，驱动电机的电机轴上设有驱动齿轮，驱动齿轮与外齿圈啮合，安装座板上还设有与驱动齿轮啮合的角度传感器，驱动齿轮的转动角度通过角度传感器获取并用于控制旋转外管的旋转角度。

17、作为优选，上连接结构为台阶结构，台阶结构的外侧壁设有外螺纹，下连接结构为套筒结构，套筒结构内侧壁设有与外螺纹配合的内螺纹，旋转驱动组件升降将钻杆或加长杆下压对接并通过旋转而螺纹连接。

18、作为优选，安装座板底部设有保持座，其底部具有若干锥形头，其侧部设有保持架，保持架上设有带限位开口的保持口，钻杆和加长杆位于保持口内并通过保持口限位而保持其倾角处于设定范围。

19、行走式潜孔钻机，包括行走支撑机构，行走支撑机构上设有翻转机构，翻转机构包括：

20、摆动架，其转动设置于行走支撑机构上；

21、第一铰接架，其铰接于摆动架上；

22、翻转座，其铰接于第一铰接架的端部；

23、第一伸缩缸，其两端分别铰接于行走支撑机构和第一铰接架上用于驱动第一铰接架摆动；

24、第二伸缩缸，其两端分别铰接于摆动架和第一铰接架上用于驱动第一铰接架上下转动；

25、第三伸缩缸，其两端分别铰接于第一铰接架和翻转座上用于驱动翻转座上下翻转；

26、旋转盘，其具有两个可相对转动的连接端，其中一个连接端固定于翻转座上且该连接端两侧铰接有两个对称的第四伸缩缸；

27、固定架，其一侧固定于旋转盘的另一个连接端上，其与第四伸缩气缸的输出端铰接以通过两个第四伸缩气缸驱动而绕旋转盘转动，其另一侧固定有上述的模块化钻头组件，其中模块化钻头组件的安装架与其可拆卸连接；

28、以行走支撑机构的行走部分处于水平状态为基准，摆动架在水平方向转动，第一铰接架和翻转座在竖直方向上转动。

29、作为优选，行走支撑机构包括机体和用于带动机体行走的履带式行走机构，机体上设有若干竖向伸缩的液压式支撑腿。

30、与现有技术相比，本发明的优点：本申请实现了加长杆和钻杆的模块化，将钻杆和加长杆设置于夹爪并在不使用时收入到安装开口内，在使用时，通过旋转一定角度而将加长杆或钻头顶出，再通过升降小车下降同时通过旋转驱动组件旋转而旋入，实现自动安装，在使用过程中无需人工立杆，省时省力，且大幅提高了安全性。

技术特征：

1.模块化钻头组件，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的模块化钻头组件，其特征在于，夹爪包括非圆形的滑动杆和设置于滑动杆外端的电磁爪，滑动杆的里端具有防止其从旋转外管脱落的限位头，旋转外管外侧壁设有支撑架，滑动杆滑动贯穿支撑架，支撑架与滑动杆上设有用于滑动杆缩回复位的复位结构。

3.根据权利要求1所述的模块化钻头组件，其特征在于，复位结构包括设置于滑动杆上的限位台和套设于滑动杆上的复位弹簧，复位弹簧的一端抵靠于限位台上，复位弹簧的另一端抵靠于安装架上，当滑动杆滑出时复位弹簧被压缩。

4.根据权利要求1所述的模块化钻头组件，其特征在于，夹爪包括若干圆形阵列分布于旋转外管上的夹爪组，每个夹爪组至少包括两个竖向排列的夹爪。

5.根据权利要求4所述的模块化钻头组件，其特征在于，夹爪组设置有四个，相邻两个之间的旋转夹角为90度。

6.根据权利要求5所述的模块化钻头组件，其特征在于，第一驱动机构包括驱动电机和设置于转动外管上的外齿圈，驱动电机的电机轴上设有驱动齿轮，驱动齿轮与外齿圈啮合，安装座板上还设有与驱动齿轮啮合的角度传感器，驱动齿轮的转动角度通过角度传感器获取并用于控制旋转外管的旋转角度。

7.根据权利要求1所述的模块化钻头组件，其特征在于，上连接结构为台阶结构，台阶结构的外侧壁设有外螺纹，下连接结构为套筒结构，套筒结构内侧壁设有与外螺纹配合的内螺纹，旋转驱动组件升降将钻杆或加长杆下压对接并通过旋转而螺纹连接。

8.根据权利要求1所述的模块化钻头组件，其特征在于，安装座板底部设有保持座，其底部具有若干锥形头，其侧部设有保持架，保持架上设有带限位开口的保持口，钻杆和加长杆位于保持口内并通过保持口限位而保持其倾角处于设定范围。

9.行走式潜孔钻机，包括行走支撑机构，其特征在于，行走支撑机构上设有翻转机构，翻转机构包括：

10.根据权利要求9所述的行走式潜孔钻机，其特征在于，行走支撑机构包括机体和用于带动机体行走的履带式行走机构，机体上设有若干竖向伸缩的液压式支撑腿。

技术总结本发明公开了模块化钻头组件及潜孔钻机，模块化钻头组件包括安装架、旋转外管和偏心柱，其中安装架具有U形的安装开口，安装开口处设有带旋转驱动组件的升降小车，安装开口内设有可转动的旋转外管且旋转外管上滑动设有夹爪，旋转外管内设有固定的偏心柱，当旋转外管旋转时，偏心柱的凸起部挤压夹爪使夹爪伸出至旋转驱动组件下方，升降小车下降，同时旋转驱动组件旋转而将加长杆和旋转驱动组件以及钻杆螺纹连接。本申请实现了加长杆和钻杆的模块化，将钻杆和加长杆设置于夹爪并在不使用时收入到安装开口内，在使用时，通过旋转一定角度而将加长杆或钻头顶出，再通过升降小车下降同时通过旋转驱动组件旋转而旋入，实现自动安装，在使用过程中无需人工立杆，省时省力，且大幅提高了安全性。技术研发人员：李清强,鄢国良,傅兵康,李志辉,张祎品,包珺灿受保护的技术使用者：浙江兴岩电气设备有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4