一种模块化山区潜孔钻机的制作方法

本发明涉及一种山区钻机，尤其是一种模块化山区潜孔钻机，主要应用于山区输电线路塔杆基础施工领域。

背景技术：

1、我国国土面积广大，山区众多，山区输电线路建设也越来越多。为了推动我国经济的不断发展，必须要积极发展基础设施，其中电网建设至关重要。但是山区丘陵地带电力建设存在任务繁重、作业环境位置偏远、交通不便等问题，导致现有的一些大型施工设备进入难度大、成本较高而且对环境破坏严重。

2、山区输电线路施工特别是岩石复杂地段基坑掏挖，以往采用人力借助传统工具或小型设备破碎岩石，粉尘多，噪音大，作业环境差，施工慢周期长，且坑下作业还存在有害气体浓度高，易导致中毒窒息等危险。

3、目前山区杆塔基坑施工为了改善作业工人作业环境，缩短施工周期，降低成本，采用小型潜孔钻机实现机械化作业。小型潜孔钻机在开挖孔时受限于功率，其整体效率偏低。大直径潜孔锤虽然具备开挖大孔能力，但是其本身重量大，配套的钻机设备体积庞大，难于运输至山区施工。

4、中国专利cn114109254a公开了一种模块化旋挖钻机，将旋挖钻机装置按模块功能、便捷安装的要求，分装在一个底架上，搬家移动时能快速分拆，实现分块运输，具有良好操作性能、安装移运性能和环境适应性能。但是该钻机是旋挖钻机，因为山区更多的是岩石地质，所以该旋挖钻机不适应山区输电线路施工。另外，其整体结构简单，与大直径潜孔钻机有较大差异，该模块化拆解方式并不适用于大直径潜孔钻机。

技术实现思路

1、本发明要解决大直径潜孔钻机难于难以运输至山区施工的问题，提供一种模块化、轻量化、可组装易操作的大直径山区潜孔钻机，方便运输，效率高，适用于山区丘陵地带电塔杆塔基坑施工。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下：

3、这种模块化山区潜孔钻机，由可拆卸且便于运输的各模块组成，包括安装有控制模块的车架横梁模块，车架横梁模块的两端安装有车架纵梁模块，该车架纵梁模块上安装有支腿模块；车架横梁模块上还设有动臂模块，该动臂模块设有前伸液压缸，前伸液压缸的前端以可转动的方式与钻臂调整模块连接，该钻臂调整模块前侧以可滑动方式与钻臂模块的推进梁连接，推进梁前侧设有推进小车模块，该推进小车模块上设有动力头模块，动力头模块通过钻杆与集束锤模块连接。本发明的大直径山区潜孔钻机可方便拆装，各模块重量小于200kg，方便运输，适用于山区大直径基坑的施工需求。另外，动臂模块与钻臂调整模块可以调整钻臂模块的施工角度，适用于山区复杂的地形。

4、进一步，钻臂调整模块包括与前伸液压缸连接的固定座，固定座的前侧设有转盘，转盘的两侧设有角度调节液压缸，该角度调节液压缸的缸体固定在固定座，其活塞杆支撑于转盘；转盘的前侧设有与推进梁配合的滑轨，固定座的上方支撑有上下调节液压缸，该上下调节液压缸的缸体安装在推进梁，其活塞杆端部安装在固定座。角度调节液压缸可以调整钻臂模块的施工角度，上下调节液压缸可以调整推进梁与钻臂调整模块的相对位置，并在工作时顶动推进梁与地面接触固定，以适应山区的复杂施工环境。

5、进一步，动臂模块包括安装前伸液压缸的框架，该框架的两侧支撑有上升液压缸，上升液压缸的底端安装在动臂模块座，动臂模块座安装在车架横梁模块上；框架的底端以可转动的方式安装在动臂模块座。动臂模块的前伸液压缸可以调整钻臂模块的俯仰位置，上升液压缸可以调整钻臂模块的上下前后位置，动臂模块的上述结构可以调整钻臂模块方位以适应山区的复杂施工环境，且稳定性好，对钻臂模块支撑牢固。

6、进一步，车架横梁模块侧部安装有侧梁模块，动臂模块座的外侧安装在侧梁模块上。侧梁模块拓展了车架横梁模块的安装宽度，能有效安装动臂模块座。并且便于拆卸，方便运输。

7、进一步，推进梁上安装有辅助拆杆模块，该辅助拆杆模块包括与推进梁连接的连接底板，该连接底板上设有分别与上钻杆、下钻杆相匹配的拆杆扳手、辅助扳手，连接底板上还设有与上下钻杆连接处相匹配的左护筒组件、右护筒组件，左护筒组件、右护筒组件之间连接有固定销；拆杆扳手开有滑槽，滑槽内设有销轴，该销轴与拆杆液压缸的活塞杆相连接。拆卸时，辅助扳手固定住下钻杆，左护筒组件、右护筒组件固定住上下钻杆连接处，启动拆杆扳手，拧动上钻杆，即可以方便地拆卸上下钻杆，方便运输。

8、进一步，推进梁顶部设有液压铰车和吊梁。液压铰车和吊梁，可以方便地将上钻杆吊起，加快钻杆的拆卸进程。

9、进一步，车架纵梁模块设有定位柱，车架横梁模块上设有与该定位柱相匹配的定位孔；车架纵梁模块设有快装卡扣，车架横梁模块上设有与该快装卡扣相匹配的卡口；车架纵梁模块设有u形螺栓，车架横梁模块上设有与该u形螺栓相匹配的螺母。通过定位柱和定位孔、快装卡扣和卡口、u形螺栓和螺母的配合，车架纵梁模块与车架横梁模块可方便地进行拆装，不仅保障了施工时的稳固，也方便运输。

10、进一步，车架纵梁模块上设有凸耳，支腿模块通过连接销轴安装在凸耳上；支腿模块还设有限位销轴，车架纵梁模块上设有一组与该限位销轴相匹配的限位孔，该组限位孔以连接销轴为中心呈弧形分布。通过限位销轴插接不同的限位孔可以实现支腿模块角度的调整，从而选取不同的支撑角度。

11、车架横梁模块和车架纵梁模块上设有液压铰车；车架纵梁模块底部设有车轮；车架横梁模块底部设有顶升液压缸。通过顶升液压缸，可以让车架横梁模块脱离地面，可实现原地360度旋转，收回顶升液压缸，4个车轮全部着地，此时本发明装置处于可移动状态；再利用液压铰车，即可实现在不同施工孔之间的移动。

12、车架横梁模块上设有悬臂吊辅助模块。悬臂吊辅助模块可辅助实现各模块的拆装，大大加快拆装进程。

13、本发明有益效果：

14、1、模块化：在充分考虑钻机各部件功能及山区人力运输的便利性，对钻机进行合理划分模块，方便后期设备改造升级以及现场快速拼装；

15、2、轻量化：钻机本体每个模块重量不超200kg，化整为零，方便人力、牲畜在山区地形搬运；

16、3、动臂模块和钻臂调整模块可实现钻臂模块施工角度的调整，以适应山区的复杂环境。

17、4、钻机本体带有车轮和支腿模块，能实现不同施工孔之间的快速移动，实现精准定位；

18、5、车架侧边配套的液压绞车可通过布置锚点解决移动设备在山区大坡度区域行走困难的问题；

19、6、在车架完成安装后利用装配在车架上的悬臂辅助吊模块实现钻机模块装配过程及集束锤和钻杆的拆装，省去人力搬运。

技术特征：

1.一种模块化山区潜孔钻机，其特征是，由可拆卸且便于运输的各模块组成，包括安装有控制模块(1)的车架横梁模块(3)，所述车架横梁模块(3)的两端安装有车架纵梁模块(2)，该车架纵梁模块(2)上安装有支腿模块(4)；所述车架横梁模块(3)上还设有动臂模块(5)，该动臂模块(5)设有前伸液压缸(52)，所述前伸液压缸(52)的前端以可转动地的方式与钻臂调整模块(7)连接，该钻臂调整模块(7)前侧以可滑动的方式与钻臂模块(8)的推进梁(81)连接，所述推进梁(81)前侧设有推进小车模块(9)，该推进小车模块(9)上设有动力头模块(10)，所述动力头模块(10)通过钻杆(12)与集束锤模块(11)连接。

2.根据权利要求1所述的一种模块化山区潜孔钻机，其特征是：所述钻臂调整模块(7)包括与所述前伸液压缸(52)连接的固定座(71)，所述固定座(71)的前侧设有转盘(72)，转盘(72)的两侧设有角度调节液压缸(74)，该角度调节液压缸(74)的缸体固定在固定座(71)，其活塞杆支撑于转盘(72)；转盘(72)的前侧设有与所述推进梁(81)配合的滑轨(73)，固定座(71)的上方支撑有上下调节液压缸(75)，该上下调节液压缸(75)的缸体安装在推进梁(81)，其活塞杆端部安装在固定座(71)。

3.根据权利要求1所述的一种模块化山区潜孔钻机，其特征是：所述动臂模块(5)包括安装前伸液压缸(52)的框架(51)，该框架(51)的两侧支撑有上升液压缸(61)，所述上升液压缸(61)的底端安装在动臂模块座(6)，所述动臂模块座(6)安装在车架横梁模块(3)上；所述框架(51)的底端以可转动的方式安装在动臂模块座(6)。

4.根据权利要求3所述的一种模块化山区潜孔钻机，其特征是：所述车架横梁模块(3)侧部安装有侧梁模块(34)，所述动臂模块座(6)的外侧安装在侧梁模块(34)上。

5.根据权利要求1所述的一种模块化山区潜孔钻机，其特征是：所述推进梁(81)上安装有辅助拆杆模块(13)，该辅助拆杆模块(13)包括与推进梁(81)连接的连接底板(131)，该连接底板(131)上设有分别与上钻杆(121)、下钻杆(122)相匹配的拆杆扳手(132)、辅助扳手(133)，连接底板(131)上还设有与上下钻杆连接处相匹配的左护筒组件(134)、右护筒组件(135)，所述左护筒组件(134)、右护筒组件(135)之间连接有固定销(137)；所述拆杆扳手(132)开有滑槽(1321)，所述滑槽(1321)内设有销轴(1322)，该销轴(1322)与拆杆液压缸(136)的活塞杆相连接。

6.根据权利要求5所述的一种模块化山区潜孔钻机，其特征是：所述推进梁(81)顶部设有液压铰车(17)和吊梁(83)。

7.根据权利要求1所述的一种模块化山区潜孔钻机，其特征是：所述车架纵梁模块(2)设有定位柱(21)，所述车架横梁模块(3)上设有与该定位柱(21)相匹配的定位孔(31)；所述车架纵梁模块(2)设有快装卡扣(22)，所述车架横梁模块(3)上设有与该快装卡扣(22)相匹配的卡口(32)；所述车架纵梁模块(2)设有u形螺栓(23)，所述车架横梁模块(3)上设有与该u形螺栓(23)相匹配的螺母(33)。

8.根据权利要求1所述的一种模块化山区潜孔钻机，其特征是：所述车架纵梁模块(2)上设有凸耳(24)，所述支腿模块(4)通过连接销轴(41)安装在凸耳(24)上；所述支腿模块(4)还设有限位销轴(42)，所述车架纵梁模块(2)上设有一组与该限位销轴(42)相匹配的限位孔(241)，该组限位孔(241)以连接销轴(41)为中心呈弧形分布。

9.根据权利要求1所述的一种模块化山区潜孔钻机，其特征是：所述车架横梁模块(3)和车架纵梁模块(2)上设有液压铰车(17)；所述车架纵梁模块(2)底部设有车轮(25)；所述车架横梁模块(3)底部设有顶升液压缸(14)。

10.根据权利要求1所述的一种模块化山区潜孔钻机，其特征是：所述车架横梁模块(3)上设有悬臂吊辅助模块(16)。

技术总结
一种模块化山区潜孔钻机，包括安装有控制模块的车架横梁模块，车架横梁模块的两端安装有车架纵梁模块，该车架纵梁模块上安装有支腿模块；车架横梁模块上还设有动臂模块，该动臂模块设有前伸液压缸，前伸液压缸的前端与钻臂调整模块连接，该钻臂调整模块前侧与钻臂模块的推进梁连接，推进梁前侧设有推进小车模块，该推进小车模块上设有动力头模块，动力头模块通过钻杆与集束锤模块连接。本发明的大直径山区潜孔钻机可方便拆装，各模块重量低于小于200KG，方便运输，适用于山区大直径基坑的施工需求。另外，动臂模块与钻臂调整模块可以调整钻臂模块的施工角度，适用于山区复杂的地形。

技术研发人员：郑李亮,于会友,罗康松,陈德义,李少华,陈建红,王振强
受保护的技术使用者：浙江海聚科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11