专利名称：钻机及其钻臂机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及工程机械技术领域中一种钻机，同时还涉及该钻机上使用的钻臂机构。
背景技术：
由于在高突煤矿采煤工作面上的煤层中存在大量瓦斯，为保证采煤过程中的生产安全，提高采煤的生产效率，常采用钻机钻眼释放瓦斯气体的方法来减少煤层中的瓦斯，降低采煤时安全事故发生的可能性。而钻机在地下巷道内钻孔的过程中，钻机的钻臂机构直接影响了钻机的有效工作时间和工作区域，从而成为影响钻机工作效率的关键因素之一。 因为在开采过程中巷道的移动范围狭小，因此在工作过程中，矿用钻机的钻臂作业角度要尽可能大，而现有矿用钻机的钻臂作业角度最大仅能达到45度角，且大多不具备360度旋转，不能满足使用要求。申请号为200610038401. I的中国发明专利公开了一种矿用钻机动力头钻角调整机构，该调整机构将升降油缸通过旋转机构固定在钻机上，从而使得钻机的钻头能够360度转动，但是由于钻机调整机构中用于与钻机的钻进机构连接的工作横梁直接通过升降油缸和导杆固定在旋转机构上，因此在工作过程中钻机的钻头通过工作横梁的升降和在固定平面内的转动来调整工作区域，也就是钻头的俯仰角为O度，从而使得钻机的钻头的工作范围只是钻机的前进方向或其附近，在遇到巷道的向上或向下拐弯处，钻机难以正常的完成钻机任务。
发明内容
本发明提供了一种钻机及其钻臂机构，旨在解决现有技术中钻机钻臂的调整范围不能满足钻机的使用需求的问题。为了解决上述问题，本发明的钻机的技术方案如下
一种钻机，包括行走机构、行走机构上设置的钻臂机构、及钻臂机构于远离行走机构的一端连接的钻进机构，所述行走机构上设置有旋转机构，所述旋转机构的一端与行走机构固定连接，另一端设置有旋转平台，所述钻臂机构设置在旋转平台上，所述钻臂机构包括一端铰接在转动平台上的下升降臂，所述下升降臂的另一端铰接有上升降臂，所述上升降臂上设置有与钻进机构连接的伸缩油缸，所述下升降臂和上升降臂之间设置有上升降液压缸，所述上升将液压缸的两端分别铰接在下升降臂和上升降臂上；所述下升降臂和转动平台之间设置有下升降液压缸，所述下升降液压缸的两端分别铰接在下升降臂和转动平台上。所述旋转机构包括底板及底板上设置的转盘轴承，所述底板与转盘轴承的内环固定连接，所述旋转平台与转盘轴承的外圈固定连接。所述转盘轴承的外圈的外周上设置有用于与驱动马达的传动齿轮啮合的传动齿。所述下升降臂通过所述旋动平台的边沿附近固定的支承座铰接在旋转平台上。
所述上升降液压缸和下升降液压缸分别处于所述下升降臂的相对两侧。所述上升降臂于其端部与下升降臂铰接，所述上升降液压缸处于下升降臂靠近上升降臂的ー侧，所述下升降臂于靠近上升降臂的ー侧开设有供上升将液压缸放入的凹槽。所述下升降液压缸为至少两个。所述伸缩油缸处于所述上升降臂的一端，且伸缩油缸的活塞杆从上升降臂的一端伸出。
本发明的钻机的钻臂机构的技术方案如下
ー种钻机的钻臂机构，所述钻臂机构包括一端铰接在转动平台上的下升降臂，所述下升降臂的另一端铰接有上升降臂，所述上升降臂上设置有用于与钻机的钻进结构连接的伸缩油缸，所述下升降臂和上升降臂之间设置有上升降液压缸，所述上升将液压缸的两端分别铰接在下升降臂和上升降臂上；所述下升降臂和转动平台之间设置有下升降液压缸，所述下升降液压缸的两端分别铰接在下升降臂和转动平台上。所述上升降臂于其端部与下升降臂铰接，所述上升降液压缸处于下升降臂靠近上升降臂的ー侧，所述下升降臂于靠近上升降臂的ー侧开设有供上升将液压缸放入的凹槽。本发明中用于与钻机的钻进机构连接的上升降臂通过下升降臂与旋转平台连接，下升降臂的两端分别与上升降臂和旋转平台铰接，并且在下升降臂和上升降臂之间设置有上升降液压缸，下升降臂和转动平台之间设置有下升降液压缸，其中，上升将液压缸的两端分别铰接在下升降臂和上升降臂上，下升降液压缸的两端分别铰接在下升降臂和转动平台上，在使用时，上升降臂通过上升降油缸和下升降油缸的伸缩而实现竖起或放平，也就是使得上升降臂具有90度的俯仰角，从而使得钻机的钻进机构的工作范围増大，进而解决了现有技术中钻机钻臂的调整范围不能满足钻机的使用需求的问题。
图I是本发明的实施例的结构示意 图2是图I所述的钻臂机构的主视图。
具体实施例方式本发明的钻机的实施例如图I和图2所示，该钻机包括钻机的行走机构上设置的旋转机构、钻进机构、及旋转机构I和钻进机构之间设置的钻臂机构，其中旋转机构I具有能够360度旋转的转动平台2，钻臂机构主要由上升降臂3、下升降臂4、上升降油缸5和下升降油缸6构成，旋转机构I还包括与行走机构固定连接的底板101和底板101上设置的转盘轴承102，转盘轴承102的内圈固定在底板101上，外圈固定在旋转平台2上，而上升降臂3通过下升降臂4与旋转平台2连接，下升降臂4的两端分别与上升降臂3和旋转平台2铰接，同吋，上升降液压缸5处于在下升降臂4和上升降臂3之间，下升降液压缸6处于下升降臂4和旋转平台2之间，其中，上升降液压缸5的两端分别铰接在下升降臂4和上升降臂3上，下升降液压缸6的两端分别铰接在下升降臂3和转动平台2上。进ー步的，下升降臂4的一端通过旋转平台2的边缘处固定的支承座7铰接在旋转平台2上，另一端通过其端部设置的拐臂结构401与上升降臂3的一端铰接，而上升降液压缸5和下升降液压缸6分别处于下升降臂4的相对两侧，其中，上升降液压缸5处于下升降臂4靠近上升降臂3的一侧，并且下升降臂4于该侧开设有用于供上升降臂3放入的凹槽；下升降液压缸6的一端与下升降臂4远离旋转平台2的一端铰接，另一端铰接在旋转平台2的中间位置，在使用时，上升降臂3能够通过下升降液压缸6的收缩和上升降液压缸5的伸张而竖起，或者通过下升降液压缸6的伸张和上升将液压缸5的收缩而放平，因而相比于现有技术中的长螺旋钻机上通过一个液压缸控制钻臂竖起或放平的情况，上升降液压缸和下升降液压缸中任意一个的在工作时的伸张长度都远小于现有技术的长螺旋钻机上液压缸需要的伸张长度，使得整个钻臂机构的制造成本降低。并且由于上升降臂3上开设有供上升将液压缸5放入的凹槽，从而使得在下升降臂4的端部拐臂结构设置适当时，上升降 臂3的一侧侧面能够贴设在下升降臂4的侧面上，从而使得上升降臂3的俯仰角增大，钻机的钻进机构的工作范围增加。其中，下升降液压缸6为两个且两个下升降液压缸6平行布设在下升降臂4和旋转平台2之间，从而使得下升降臂4和旋转平台2之间的支撑结构更加牢固，并且使得每个下升降液压缸6的受力减小。另外，在转盘轴承101的外圈的外周上设置有用于与驱动电机8的传动齿轮啮合的传动齿，从而使得旋转机构通过电机驱动，节约了工作过程中工人的劳动强度，增加了钻机的工作效率。同时，在上升降臂3的一端设置有与上升降臂3 —体设置的伸缩油缸9，伸缩油缸9的活塞杆从上升降臂的端部伸出，在使用时，伸缩油缸9的活塞杆与钻机的钻进机构铰接；并且，在上升降臂3远离下升降臂4的一侧设置有同于与钻机的钻进机构配合的导轨。在上述实施例中，旋转机构通过转盘轴承实现旋转的功能，而转盘轴承通过电机驱动，在其他实施例中，旋转机构也可以为与申请号为200610038401. I的中国发明专利的公开说明书中所述的旋转机构相同的旋转机构，而该旋转机构则能够通过其边缘上设置的定位器手动调节。在上述实施例中，上升将液压缸和下升降液压缸分别处于下升降臂的相对两侧，且上升降液压缸处于下升降臂靠近上升降臂的一侧，在其他实施例中，上升将液压缸和下升降液压缸也可以处于上升降臂的同一侧，或处于两队两侧且上升降液压缸处于下升降臂远离上升降臂的一侧，当上升将液压缸和下升降液压缸处于下升降臂的同侧时，上升将液压缸和下升降液压缸可以采用与申请号为20092012255. 3的中国发明专利的公开说明书中所述的上升将液压缸和下升降液压缸在下升降臂上的连接结构类似的连接结构。在上述实施例中，下升降臂的一端通过旋转平台的边缘处设置的支撑台铰接在旋转平台上，另一端通过其端部设置的拐臂结构与上升降臂铰接，在其他实施例中，上升降臂的两端也可以分别直接铰接在旋转平台和上升降臂上。在上述实施例中，下升降液压缸为两个，在其他实施例中，下升降液压缸也可以为一个或多于两个，当采用一个下升降液压缸会使用于构成钻机机构的构件减少，从而降低钻臂机构的故障发生概率；当采用多于两个下升降液压缸时，用于支撑下升降臂的动力增力口，从而使得该钻臂机构能够适用于钻进机构较重的钻机。在上述实施例中，上升降臂的一端通过其端部与下升降臂铰接，另一端铰接在旋转平台的边缘处，在其他实施例中，上升降臂也可以通过其中部与下升降臂铰接，而下升降臂也可以铰接在旋转平台的边缘内，这两种结构均为现有技术因此不再详述。
本发明的钻机的钻臂机构的实施例如图I和图2所示，在上述实施 例中，已经就钻机的钻臂机构做出了具体说明，在本实施例中不再详述。
权利要求
1.ー种钻机，包括行走机构、行走机构上设置的钻臂机构、及钻臂机构于远离行走机构的一端连接的钻进机构，所述行走机构上设置有旋转机构，所述旋转机构的一端与行走机构固定连接，另一端设置有旋转平台，所述钻臂机构设置在旋转平台上，其特征在干所述钻臂机构包括一端铰接在转动平台上的下升降臂，所述下升降臂的另一端铰接有上升降臂，所述上升降臂上设置有与钻进机构连接的伸缩油缸，所述下升降臂和上升降臂之间设置有上升降液压缸，所述上升将液压缸的两端分别铰接在下升降臂和上升降臂上；所述下升降臂和转动平台之间设置有下升降液压缸，所述下升降液压缸的两端分别铰接在下升降臂和转动平台上。
2.根据权利要求I所述的钻臂机构，其特征在于所述旋转机构包括底板及底板上设置的转盘轴承，所述底板与转盘轴承的内环固定连接，所述旋转平台与转盘轴承的外圈固定连接。
3.根据权利要求2所述的钻臂机构，其特征在于所述转盘轴承的外圈的外周上设置有用于与驱动马达的传动齿轮哨合的传动齿。
4.根据权利要求I所述的钻臂机构，其特征在于所述下升降臂通过所述旋动平台的边沿附近固定的支承座铰接在旋转平台上。
5.根据权利要求I所述的钻臂机构，其特征在于所述上升降液压缸和下升降液压缸分别处于所述下升降臂的相对两侧。
6.根据权利要求5所述的钻臂机构，其特征在于所述上升降臂于其端部与下升降臂铰接，所述上升降液压缸处于下升降臂靠近上升降臂的ー侧，所述下升降臂于靠近上升降臂的ー侧开设有供上升将液压缸放入的凹槽。
7.根据权利要求I至6任意ー项所述的钻臂机构，其特征在于所述下升降液压缸为至少两个。
8.根据权利要求I至6任意ー项所述的钻臂机构，其特征在于所述伸缩油缸处于所述上升降臂的一端，且伸缩油缸的活塞杆从上升降臂的一端伸出。
9.ー种钻机的钻臂机构，其特征在于所述钻臂机构包括一端铰接在转动平台上的下升降臂，所述下升降臂的另一端铰接有上升降臂，所述上升降臂上设置有用于与钻机的钻进结构连接的伸缩油缸，所述下升降臂和上升降臂之间设置有上升降液压缸，所述上升将液压缸的两端分别铰接在下升降臂和上升降臂上；所述下升降臂和转动平台之间设置有下升降液压缸，所述下升降液压缸的两端分别铰接在下升降臂和转动平台上。
10.根据权利要求9所述的钻臂机构，其特征在于所述上升降臂于其端部与下升降臂铰接，所述上升降液压缸处于下升降臂靠近上升降臂的ー侧，所述下升降臂于靠近上升降臂的ー侧开设有供上升将液压缸放入的凹槽。
全文摘要
本发明涉及一种钻机及其钻臂机构，该钻臂机构中与钻机的钻进机构连接的上升降臂通过下升降臂与旋转平台连接，下升降臂的两端分别与上升降臂和旋转平台铰接，并且在下升降臂和上升降臂之间设置有上升降液压缸，下升降臂和转动平台之间设置有下升降液压缸，其中，上升将液压缸的两端分别铰接在下升降臂和上升降臂上，下升降液压缸的两端分别铰接在下升降臂和转动平台上，在使用时，上升降臂通过上升降油缸和下升降油缸的伸缩而实现竖起或放平，也就是使得上升降臂具有90度的俯仰角，从而使得钻机的钻进机构的工作范围增大，进而解决了现有技术中钻机钻臂的调整范围不能满足钻机的使用需求的问题。
文档编号E21B7/02GK102678047SQ201110432770
公开日2012年9月19日 申请日期2011年12月21日 优先权日2011年12月21日
发明者代勇, 张明柱, 李振, 郭博, 魏冬至 申请人:河南科技大学