钻机旋转平台的定位装置及钻机

479 编辑：中冶有色技术网来源：山西新能正源智能装备有限公司

2023-12-21 10:55:40

权利要求书： 1.一种钻机旋转平台的定位装置，其特征在于，所述钻机旋转平台安装在底盘上，所述钻机旋转平台与所述底盘之间安装有回转支承外齿圈(20)，该回转支承外齿圈(20)与上部的钻机旋转平台相连，驱动所述钻机旋转平台转动，所述钻机旋转平台上设置有大臂油缸安装座(30)，所述大臂油缸安装座(30)的一部分位于所述钻机旋转平台的外侧，下底面向下露出，所述定位装置包括固定齿块(1)、一对第四连接耳座(5)、旋转手柄(2)、定位件(3)，一对所述第四连接耳座(5)安装在所述钻机旋转平台上，位于所述大臂油缸安装座(30)的两侧，所述固定齿块(1)为板块状并且一侧形成有啮合齿条(11)，所述啮合齿条(11)的左右两端分别形成有向上凸出的第一连接耳座(12)和第二连接耳座(13)，所述第一连接耳座(12)和所述第二连接耳座(13)分别通过第一旋转轴(6)与一对所述第四连接耳座(5)铰接，所述固定齿块(1)可相对于所述钻机旋转平台在第一工作位置和第二工作位置之间转动，在所述第一工作位置，所述固定齿块(1)上的啮合齿条(11)与所述旋转平台下方的回转支承外齿圈(20)啮合，在所述第二工作位置，所述固定齿块(1)上的啮合齿条(11)远离所述回转支承外齿圈(20)，在所述啮合齿条(11)的相反一侧，靠近所述第二连接耳座(13)的位置形成有向外延伸的第三连接耳座(14)，所述第三连接耳座(14)上形成有第三铰接孔(18)，所述第三铰接孔(18)的轴线与所述固定齿块(1)相对于所述旋转平台的旋转轴线相互垂直，所述旋转手柄(2)通过第二旋转轴(8)可转动地安装在所述第三连接耳座(14)上，所述旋转手柄(2)作为第一锁紧机构，包括卡止段(21)和操作段(22)，所述操作段(22)从所述卡止段(21)向外弯曲，在所述第一工作位置，所述旋转手柄(2)可转动到所述卡止段(21)的上端面抵顶所述大臂油缸安装座30下底面的位置，利用所述大臂油缸安装座30下底面的阻挡作用，限制所述旋转手柄(2)以及所述固定齿块(1)转动，使所述固定齿块(1)的啮合齿条(11)和所述回转支承外齿圈(20)保持啮合状态，在所述第一连接耳座(12)上形成有安装孔(17)，所述安装孔(17)的轴线与所述固定齿块(1)相对于所述钻机旋转平台的旋转轴线平行，

所述定位件(3)作为第二锁紧机构，设置在所述固定齿块(1)的安装孔(17)中，所述大臂油缸安装座(30)上设置有与安装孔(17)对应的定位孔，在所述第二工作位置，所述定位件(3)插入所述定位孔中，使所述固定齿块(1)的啮合齿条(11)保持在与所述回转支承外齿圈(20)脱离啮合的状态。

2.一种钻机，包括旋转平台和回转支承外齿圈(20)，其特征在于，

还包括根据权利要求1所述的定位装置。

说明书：钻机旋转平台的定位装置及钻机技术领域[0001] 本公开涉及施工机械技术领域，具体地，涉及一种钻机旋转平台的定位装置及钻机。背景技术[0002] 公路铁路的铺设过程中，不可避免地会穿过很多隧道，而隧道施工过程中需要多功能钻机进行超前地质预报、管棚支护、打锚杆孔、注浆加固、抢险救援等多种钻孔施工。[0003] 现有的钻机底盘与上部动力单元采用齿轮传动机构进行旋转，钻机在作业过程中整体稳定性差，前后或左右晃动可能发生一定程度的旋转，影响钻机打孔作业时方位的准确性，尤其是打孔的垂直度，还会造成钻杆卡住等现象的发生。发明内容[0004] 本公开的一个目的是提供一种钻机旋转平台的定位装置，该钻机旋转平台的定位装置在保证钻机能够进行旋转操作的基础上，还可以有效防止钻机在作业中的晃动，提高钻机打孔的准确性。[0005] 本公开的另一个目的是提供一种钻机，该钻机安装有本公开提供的钻机旋转平台的定位装置。[0006] 为了实现上述目的，本公开提供一种钻机旋转平台的定位装置，所述定位装置包括固定齿块、第一锁紧机构和第二锁紧机构，所述固定齿块可转动地安装在旋转平台上以具有第一工作位置和第二工作位置，在所述第一工作位置，所述固定齿块与所述旋转平台下方的回转支承外齿圈啮合并通过第一锁紧机构锁紧，在所述第二工作位置，所述固定齿块远离所述回转支承外齿圈转动并由第二锁紧机构锁紧。[0007] 可选地，所述旋转平台上设置有第四连接耳座，所述固定齿块通过第一旋转轴和所述第四连接耳座铰接，所述第一旋转轴沿水平方向设置。[0008] 可选地，所述固定齿块为板块状并且一侧形成有啮合齿条，并且所述固定齿块的左右两端分别形成有凸出的第一连接耳座和第二连接耳座，所述第一连接耳座和所述第二连接耳座通过所述第一旋转轴分别与所述第四连接耳座铰接。[0009] 可选地，所述第四连接耳座为成对设置，并且每对所述第四连接耳座分别位于所述第一连接耳座和所述第二连接耳座的两侧，所述第一旋转轴为两个且同轴设置，所述第一旋转轴分别穿过成对的所述第四连接耳座和位于该对第四连接耳座之间的所述第一连接耳座或所述第二连接耳座，并且所述第一旋转轴在外侧连接有固定板，所述固定板通过第一紧固件与所述第四连接耳座固定连接。[0010] 可选地，在所述第一工作位置，所述固定齿块和所述旋转平台之间具有间隙，所述第一锁紧机构包括旋转手柄，所述旋转手柄嵌入该间隙中以制动所述固定齿块，在所述第二工作位置，所述旋转手柄从所述间隙中转出以使得所述固定齿块能够远离所述回转支承外齿圈转动。[0011] 可选地，所述固定齿块上形成有第三连接耳座，所述旋转手柄通过第二旋转轴可转动地安装在所述第三连接耳座上，所述第二旋转轴的轴线与所述固定齿块的相对于所述旋转平台的旋转轴线相互垂直。[0012] 可选地，所述旋转手柄包括卡止段和操作段，所述操作段从所述卡止段向外弯曲，在所述第一工作位置，所述卡止段塞入所述间隙中。[0013] 可选地，所述第二锁紧机构包括定位件，所述定位件设置在所述固定齿块上，所述旋转平台上具有大臂油缸安装座，该大臂油缸安装座上设置有定位孔，在所述第二工作位置，所述定位件插入所述定位孔中。[0014] 可选地，所述固定齿块形成有与所述旋转平台铰接的第一连接耳座，该第一连接耳座形成为L型结构，该L型结构的第一端与所述固定齿块相连，并在拐点处形成有与所述旋转平台铰接的第一铰接孔，与所述第一端相反的第二端上形成有安装孔，所述定位件为安装在所述安装孔中的定位销。[0015] 根据本公开的第二个方面，提供一种钻机，包括旋转平台和回转支承外齿圈，还包括以上所述的定位装置。[0016] 通过上述技术方案，本公开提供的钻机旋转平台的定位装置在钻机钻孔作业时，即为第一工作位置，第一锁紧机构通过控制旋转平台转动进而防止钻机左右旋转及可能发生晃动；当钻机进行旋转操作时，即为第二工作位置，第二锁紧机构使该定位装置远离旋转平台并固定，钻机即可进行旋转。[0017] 本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明[0018] 附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：[0019] 图1是本公开一种示例性实施方式提供的钻机旋转平台的定位装置的结构示意图；[0020] 图2是图1示出的固定齿块的结构示意图；[0021] 图3是本公开一种示例性实施方式提供的钻机旋转平台的定位装置在第一工作位置的示意图；[0022] 图4是本公开一种示例性实施方式提供的钻机旋转平台的定位装置在第二工作位置的示意图。[0023] 附图标记说明[0024] 1?固定齿块，11?啮合齿条，12?第一连接耳座，13?第二连接耳座，14?第三连接耳座，15?第一铰接孔，16?第二铰接孔，17?安装孔，18?第三铰接孔，2?旋转手柄，21?卡止段，22?操作段，3?定位件，31?垫圈，32?第一开口销，4?紧固螺母，5?第四连接耳座，6?第一旋转轴，61?固定板7?第一紧固件，8?第二旋转轴，81?开槽螺母，82?第二开口销，83?第三开口销，20?回转支承外齿圈，30?大臂油缸安装座，40?马达安装板。

具体实施方式[0025] 以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。[0026] 在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”是基于该定位装置在第一工作位置状态下的方向进行定义的，具体地可参考图1至图3所示的图面方向，啮合齿条所在侧为“后”，其相对的一侧为“前”，而“内、外”是指相应部件轮廓的内和外。此外，本公开中使用的术语“第一”、“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。

[0027] 如图3和图4所示，本公开提供一种钻机旋转平台的定位装置，该定位装置包括固定齿块1、第一锁紧机构和第二锁紧机构，固定齿块1可转动地安装在旋转平台上以具有第一工作位置和第二工作位置，在第一工作位置，固定齿块1与旋转平台下方的回转支承外齿圈20啮合并通过第一锁紧机构锁紧，在第二工作位置，固定齿块1远离回转支承外齿圈20转动并由第二锁紧机构锁紧。[0028] 钻机的上部动力单元即为工作装置，其包括有旋转平台，旋转平台上设置有能够进行钻孔作业的钻具，旋转平台与底盘之间安装有回转支承齿圈，该回转支承齿圈与上部旋转平台相连，并通过液压马达驱动其带动旋转平台同步旋转。钻孔时，液压马达驱动回转支承齿圈将旋转平台旋转至需要钻孔的位置，完成定位后，回转支承齿圈固定不动，即旋转平台控制不动，然后钻具再进行钻孔作业。这样，当钻机进行钻孔作业时，本公开提供的定位装置即处于第一工作位置，固定齿块1转动至与旋转平台下方的回转支承外齿圈20相啮合的位置，第一锁紧机构通过相应的锁紧装置将固定齿块1限制在啮合状态，即通过控制固定齿块1的运动进而控制旋转平台转动，防止钻机在作业中左右旋转及可能发生晃动；当钻机进行旋转操作时，该定位装置即处于第二工作位置，固定齿块1转动至远离旋转平台的位置，即与回转支承外齿圈20脱离啮合状态，第二锁紧机构通过相应的锁紧装置将固定齿块1固定在此状态，回转支承外齿圈20便可带动旋转平台控制钻机进行旋转。[0029] 具体地，如图1所示，旋转平台上设置有第四连接耳座5，固定齿块1通过第一旋转轴6和第四连接耳座5铰接，第一旋转轴6沿水平方向设置。在本实施方式中，旋转平台包括马达安装板40，并且马达安装板40设置在回转支承外齿圈20的上端，第四连接耳座5的末端焊接在马达安装板40的上端面，使该定位装置固定安装在旋转平台上，并且保证固定齿块1正好能位置相对应地与回转支承外齿圈20啮合。[0030] 更具体地，固定齿块1为板块状并且一侧形成有啮合齿条11，如图1和图2所示，啮合齿条11位于固定齿块1的后端面上，各个齿沿水平方向排列，以与回转支承外齿圈20啮合，此外，固定齿块1的左右两端分别形成有凸出的第一连接耳座12和第二连接耳座13，第一连接耳座12和第二连接耳座13通过第一旋转轴6分别与第四连接耳座5铰接。在本实施方式中，第一连接耳座12和第二连接耳座13分别位于固定齿块1的左上端和右上端并且均向前凸出，并且第一连接耳座12和第二连接耳座13的顶端在同一条水平线上，其后端面也与固定齿块1的后端面在同一平面内，这种结构能够保证连接耳座和马达安装板40的前端面留有一定间隙，使固定齿块1在转动过程中不会与马达安装板40发生干涉。同样，为防止固定齿块1与第四连接耳座5产生干涉，固定齿块1上端面形成为“凸”字形结构，即第一连接耳座12和第二连接耳座13的内侧分别开设有向下延伸的凹槽。另外，啮合齿条11与第四连接耳座5末端之间的板块高度应大于马达安装板40的厚度，以使在第一工作位置啮合齿条11正好啮合在回转支承外齿圈20上。[0031] 如图1所示，为使该定位装置在马达安装板40上安装牢固，第四连接耳座5为成对设置，并且每对第四连接耳座5分别位于第一连接耳座12和第二连接耳座13的两侧，同样，与第一连接耳座12和第二连接耳座13相匹配地，第一旋转轴6为两个且同轴设置。此外，第一连接耳座12上形成有第一铰接孔15，第二连接耳座13上形成有第二铰接孔16，第四连接耳座5上也开设有位置相对应的铰接孔，第一旋转轴6分别穿过成对的第四连接耳座5和位于该对第四连接耳座5之间的第一连接耳座12或第二连接耳座13，并且第一旋转轴6在外侧连接有固定板61，固定板61通过第一紧固件7与第四连接耳座5固定连接，这样，第一紧固件7将第一旋转轴6和第四连接耳座5固定在一起，防止第一旋转轴6的轴向移动。其中，第一旋转轴6和固定板61可以为一体成型，也可以为紧固连接，具体连接形式本公开不做限制。在本实施方式中，第一旋转轴6为一端带有凸轮状挡板的销轴，第一紧固件7为螺栓。

[0032] 根据本公开提供的具体实施方式，如图3和图4所示，在第一工作位置，固定齿块1和旋转平台之间具有间隙，具体地，马达安装板40的上端面还设置有大臂油缸安装座30，并且大臂油缸安装座30位于两对第四连接耳座5之间，该间隙是指大臂油缸安装座30底面与固定齿块1上端面之间的空隙，第一锁紧机构包括旋转手柄2，旋转手柄2嵌入该间隙中以抵顶在大臂油缸安装座30的下端面，从而制动固定齿块1绕第一旋转轴6转动，在第二工作位置，旋转手柄2从间隙中转出以使得固定齿块1能够远离回转支承外齿圈20转动。[0033] 进一步地，如图1和图2所示，固定齿块1上形成有第三连接耳座14，第三连接耳座14凸出于固定齿块1前端面的靠右位置，并且第三连接耳座14的上端面和上述凹槽的底面为同一平面，其上开设有供第二旋转轴8穿过的第三铰接孔18，旋转手柄2通过第二旋转轴8可转动地安装在第三连接耳座14上。在本实施方式中，第二旋转轴8带有阶梯轴，该阶梯轴抵顶在第三连接耳座14的上端面与旋转手柄2的下端面之间，并且第二旋转轴8的一端具有螺纹段，安装时，开槽螺母81与该螺纹段通过螺纹连接将第一旋转轴8固定在第三连接耳座

14上，为防止连接松动，开槽螺母81的外端还设置有第三开口销83，第三开口销83穿过螺纹段卡止在开槽螺母81的槽口中，第二旋转轴8的另一端还设置有第二开口销82，以将旋转手柄2固定在第三连接耳座14上，防止其从第二旋转轴8的端部脱出。另外，第二旋转轴8的轴线与固定齿块1的相对于旋转平台的旋转轴线相互垂直，以在第一工作位置给予固定齿块1最大的顶紧力，为钻机的钻孔作业提供保障。

[0034] 更进一步地，旋转手柄2包括卡止段21和操作段22，卡止段21的一端安装在第二旋转轴8上，另一端安装有操作段22，操作段22形成为圆柱状，并且从卡止段21向外弯曲，以便于操作者进行操作，卡止段21形成为具有弯折的块状，这样可以增加卡止段21与大臂油缸安装座30的接触面积，使固定齿块1受到的来自回转支承外齿圈20的反作用力能够最大程度地通过卡止段21传递给大臂油缸安装座30，而不是集中在第二旋转轴8和第三连接耳座14上，提高了该定位装置的使用寿命。在第一工作位置，卡止段21塞入旋转平台和固定齿块

1形成的间隙中，其上端面抵顶在大臂油缸安装座30的下底面上，需要说明的是，卡止段21旋入该间隙中后，其上端面应该与大臂油缸安装座30的下端面留有一定缝隙，以方便旋转手柄2进行旋转操作，但缝隙不能过大，过大则会导致固定齿块1在受到反作用力后仍有远离旋转平台转动的空间，使其与回转支承外齿圈20啮合松动，达不到固定旋转平台的目的，具体可以通过设计卡止段21的高度或者通过设计阶梯轴的长度来进行保证。此外，操作段

22可以焊接在卡止段21的端部，也可以通过螺纹连接固定在卡止段21上。

[0035] 根据本公开提供的具体实施方式，如图4所示，第二锁紧机构包括定位件3，定位件3设置在固定齿块1上，旋转平台的大臂油缸安装座30上设置有定位孔，在第二工作位置，旋转手柄2从间隙中转出，固定齿块1绕第一旋转轴6远离旋转平台转动，并通过定位件3插入定位孔中使其固定。

[0036] 具体地，如图1和图2所示，固定齿块1上形成的与旋转平台铰接的第一连接耳座12，实际上具有L型结构，该L型结构的第一端与固定齿块1相连，并在拐点处形成有与旋转平台铰接的第一铰接孔15，与第一端相反的第二端上还形成有安装孔17，安装孔17的轴线与第一铰接孔15的轴线平行，定位件3为安装在安装孔17中的定位销。另外，为防止定位件3在非第二工作位置时丢失掉落，在安装孔17的内侧设置有垫圈31，垫圈31的外侧设置有第一开口销31，第一开口销31穿过定位件3将其固定在第一连接耳座12上。在本实施方式中，定位件3还可以为吊环螺栓，定位孔为焊接在大臂油缸安装座30侧壁上的紧固螺母4，当然，定位孔也可以为开设在大臂油缸安装座30侧壁的螺纹孔，吊环螺栓与紧固螺母4通过螺纹连接对固定齿块1进行固定。

[0037] 本公开还提供一种钻机，包括旋转平台和回转支承外齿圈20，还包括以上所述的钻机旋转平台的定位装置。钻机具有上述的定位装置的全部有益效果，此处不再赘述。[0038] 以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。[0039] 另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。[0040] 此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。