山地模块化微型钻机

385 编辑：中冶有色技术网来源：国网湖南省电力有限公司

2024-01-12 16:10:48

权利要求书： 1.一种山地模块化微型钻机，其特征在于：该钻机主要包括底盘模块、驾驶室和配重模块、桅杆动力模块、取土杆具模块和破碎锤模块，其中底盘模块、驾驶室和配重模块、桅杆动力模块通过销轴式连接组成微型钻机的主机部分，桅杆动力模块通过电动连接装置根据需要装卸取土杆具模块或破碎锤模块；

所述桅杆动力模块的顶部外侧设置过渡法兰，过渡法兰的周向设置一圈所述电动连接装置，电动连接装置包括驱动电机、传动齿轮和两个齿轮锁扣，传动齿轮与驱动电机的输出轴连接，两个齿轮锁扣啮合于传动齿轮的两侧；

所述取土杆具模块和破碎锤模块顶部分别设置连接法兰，连接法兰周向设置一圈开口型的连接卡扣，连接卡扣与所述齿轮锁扣配套。

2.如权利要求1所述的山地模块化微型钻机，其特征在于：所述底盘模块主要包括履带、驱动马达和减速机及前后推土板。

3.如权利要求1所述的山地模块化微型钻机，其特征在于：所述驾驶室和配重模块主要包括配重、发动机和主泵阀。

4.如权利要求1所述的山地模块化微型钻机，其特征在于：所述桅杆动力模块主要包括主、副卷扬，动力头以及相应的马达和减速机。

5.如权利要求1所述的山地模块化微型钻机，其特征在于：所述破碎锤模块主要包括空压机、钻杆、冲击器及冲击锤头。

6.如权利要求1所述的山地模块化微型钻机，其特征在于：各模块的重量均低于两吨，相应模块之间分别采用销轴式连接。

说明书：一种山地模块化微型钻机技术领域[0001] 本实用新型属于输电线路施工工程领域，具体为一种山地模块化微型钻机。背景技术[0002] 高山地区的输电线路基础工程的机械化施工要求机械化施工设备具备运输便捷、重量轻、施工高效等特点。传统的山地输电线路基础工程机械化程度低，多以人工挖孔、凿岩为主，施工速度慢、作业风险高且效率低。早期研制的机械掏挖钻机，因其机械重量大、占地面积多，造成运输和施工不便，不适用于高山索道运输和山区施工。[0003] 山区“山高沟多”的复杂地形和“土薄岩厚”的地质特征，要求设备一方面具备重量轻、模块化设计，且便于索道运输；另一方面施工能力强，便于攻克岩层；并且机械形式简单，符合山顶或山腰的空间受限的要求。当前山地桩基施工面临机械运输不便、碎岩能力弱的问题。模块化、满足山地索道运输条件、具备硬岩施工能力的多功能山地模块化微型钻机尚处于空白。[0004] CN202010014739.3公开了一种多功能山地微型桩专用钻机及其组装方法，该钻机由底盘总成、集成器总成、液压油箱总成、柴油箱总成、车身动力站总成、驾驶室总成、钻臂总成、推进梁总成、履带行走总成及其他组成。虽然钻机采用模块化，但模块分块多集成度不高。整个钻机仅有类似破碎锤的钻臂总成，只能在土层施工。实用新型内容

[0005] 本实用新型的目的在于提供一种模块集成度高，且能同时适应土层和岩层施工的山地模块化微型钻机。[0006] 本实用新型提供的这种山地模块化微型钻机，主要包括底盘模块、驾驶室和配重模块、桅杆动力模块、取土杆具模块和破碎锤模块，其中底盘模块、驾驶室和配重模块、桅杆动力模块通过销轴式连接组成微型钻机的主机部分，桅杆动力模块通过电动连接装置根据需要装卸取土杆具模块或破碎锤模块；所述桅杆动力模块的顶部外侧设置过渡法兰，过渡法兰的周向设置一圈所述电动连接装置，电动连接装置包括驱动电机、传动齿轮和两个齿轮锁扣，传动齿轮与驱动电机的输出轴连接，两个齿轮锁扣啮合于传动齿轮的两侧；所述取土杆具模块和破碎锤模块顶部分别设置连接法兰，连接法兰周向设置一圈开口型的连接卡扣，连接卡扣与所述齿轮锁扣配套。[0007] 上述山地模块化微型钻机的一种实施方式中，所述底盘模块主要包括履带、驱动马达和减速机及前后推土板。[0008] 上述山地模块化微型钻机的一种实施方式中，所述驾驶室和配重模块主要包括配重、发动机和主泵阀。[0009] 上述山地模块化微型钻机的一种实施方式中，所述桅杆动力模块主要包括主、副卷扬，动力头以及相应的马达和减速机。[0010] 上述山地模块化微型钻机的一种实施方式中，所述破碎锤模块主要包括空压机、钻杆、冲击器及冲击锤头。[0011] 上述山地模块化微型钻机的一种实施方式中，各模块的重量均低于2吨，相应模块之间分别采用销轴式连接。[0012] 本实用新型将山地模块化微型钻机设计五大模块，模块分块合理，集成度高。其中三个模块可现场快速组装成钻机的主机部分，主机部分的桅杆动力模块通过电动连接装置可分别快速装配取土杆具模块和破碎锤模块，在不同地层施工时，通过取土杆具模块和破碎锤模块实现土层及岩层的施工。电动连接装置不用人工辅助，实现了主机部分与取土杆具、破碎锤的快速连接和解锁实现了钻机的模块化拆装功能，通过模块化快速拆装，实现了钻机各模块的索道运输、快速拆装的功能需求。附图说明[0013] 图1为本实用新型一个实施例中底盘模块、驾驶室和配重模块及桅杆动力模块、组装成的主机部分结构示意图。[0014] 图2为图1中电动连接装置的前视放大结构示意图。[0015] 图3为2的后视示意图。[0016] 图4为本实施例中取土杆具模块与牙轮筒钻和桅杆动力模块的装配结构示意图。[0017] 图5为本实施例中破碎锤模块与桅杆动力模块的装配结构示意图。具体实施方式[0018] 结合图1至图5可以看出，本实施例公开的这种山地模块化微型钻机，包括底盘模块1、驾驶室和配重模块2、桅杆动力模块3、取土杆具模块4和破碎锤模块5。[0019] 其中底盘模块1、驾驶室和配重模块2和桅杆动力模块3运输至现场，采用销轴式连接组装成微型钻机的主机部分。[0020] 底盘模块1主要由履带、驱动马达和减速机、前后推土板等组成，实现了行走功能。[0021] 驾驶室和配重模块2主要由配重、发动机、主泵阀等组成，主要实现钻机的控制和提供动力源。[0022] 桅杆动力模块3主要由主副卷扬，动力头以及相应的马达和减速机组成，主要实现钻杆的上提、下放，以及提供切削扭矩。[0023] 针对不同行地层施工时，通过取土杆具模块4和破碎锤模块5实现土层及岩层的施工。[0024] 取土杆具模块4包括可伸缩的多节钻杆，其中第一节钻杆的上端设置连接法兰LJFL，连接法兰周向设置一圈开口型的连接卡扣LJKK。最下面一节钻杆连接牙轮筒钻施工。[0025] 破碎锤模块5主要包括空压机51、送气管线52、送气回转器53、减振器54、钻杆55、冲击器56及冲击锤头57，主要实现在岩层中施工，为牙轮筒钻施工提供自由面。[0026] 各模块重量均低于2吨。[0027] 桅杆动力模块3的顶部外侧设置过渡法兰31，过渡法兰31的周向设置一圈电动连接装置32，通过电动连接装置32快速连接取土杆具模块4，以方便在土层和岩层中施工时快速切换。[0028] 电动连接装置32包括驱动电机321、传动齿轮322和两个齿轮锁扣323，传动齿轮与驱动电机的输出轴连接，两个齿轮锁扣323啮合于传动齿轮322的两侧。[0029] 驱动电机321逆时针反向旋转时，传动齿轮322带动齿轮锁扣323向两侧打开，驱动电机321顺时针正向旋转时，传动齿轮322带动齿轮锁323扣向中间收缩。[0030] 取土杆具模块4和破碎锤模块5的顶部分别设置连接法兰LJFL，连接法兰周向设置一圈开口型的连接卡扣LJKK，以便于电动连接装置32随桅杆动力模块3下压时，进入连接卡扣。[0031] 当主机部分的桅杆动力模块3通过过渡法兰31上设置的电动连接装置32与取土杆具模块4或破碎锤模块5连接时，电动连接装置32的驱动电机321顺时针正向旋转时，传动齿轮322带动齿轮锁扣323向中间收缩。过渡法兰31通过主机控制整体下压，将电动连接装置32压入连接法兰上设置的连接卡扣；然后，驱动电机321逆时针反向旋转时，传动齿轮322带动齿轮锁扣323向两侧打开，使得齿轮锁扣323进入连接卡扣的两侧缺口，实现锁死。

[0032] 当取土杆具模块4与破碎锤模块5切换时，电动连接装置32的驱动电机321顺时针正向旋转时，传动齿轮322带动齿轮锁扣323向中间收缩；然后在主机控制下，设置在过渡法兰31上的电动连接装置32随桅杆动力模块3上提实现解锁，然后进行模块切换。[0033] 本实施例利用上述模块化微型钻机进行电力线路桩基施工(600mm直径钻孔)的步骤如下：[0034] 第一步，在山脚，通过索道方式，依次将底盘、驾驶室和配重、桅杆动力模块运输至山顶龙门架，通过门架葫芦，进行微型钻机的主机快快速组装；再通过索道将取土杆具模块运输至山顶，同样通过门架葫芦，将取土杆具通过电动连接装置与主机快速组装；[0035] 第二步，放点定位，钻机就位；[0036] 第三步，土层取土施工；主机挂载取土杆具模块，直接利用600mm捞砂斗施工，直至钻遇岩层，停止施工；利用索道龙门架，卸下取土杆具模块。[0037] 第四步，岩层施工，分阶段开展。[0038] 第一阶段，利用索道龙门架，挂载破碎锤模块，在空压机吹渣辅助下，破碎锤进行305mm的中心孔施工；

[0039] 第二阶段，重新利用索道龙门架，卸下破碎锤，挂载取土杆具，钻具更换为600mm牙轮筒钻进，行环切钻进；[0040] 钻进至设计深度后，利用600mm捞砂斗配合清渣，从而完成岩层钻进成孔。[0041] 第五步，钻孔完成后，借助门架葫芦，依次将取土杆具模块、破碎锤模块、桅杆动力模块、驾驶室和配重模块、底盘模块卸下，并通过索道运输至山脚，装车转场。