全方位履带式钻机

314 编辑：中冶有色技术网来源：河北迈磊凯机电科技有限公司

2024-01-12 14:26:20

权利要求书： 1.一种全方位履带式钻机，其特征在于：包括底盘组件、油箱组件、操纵台、立柱组件、主机组件和动力组件；所述底盘组件前端设有所述立柱组件，所述底盘组件后端设有操纵台，所述油箱组件设在所述操纵台与所述立柱组件之间，所述立柱组件能够相对于所述底盘组件水平旋转，所述立柱组件包括第一立柱、第二立柱、升降油缸、底板、竖直回转装置、水平回转装置、所述第一立柱与所述第二立柱分别设在所述底板两端，所述竖直回转装置的一端与所述第一立柱滑动连接，所述竖直回转装置的另一端与所述第二立柱滑动连接，所述水平回转装置设在所述竖直回转装置上，所述水平回转装置上设有所述主机组件，所述升降油缸为两个，所述竖直回转装置的两端分别连接一个所述升降油缸，所述竖直回转装置以带动所述主机组件沿竖直方向旋转；所述水平回转装置包括压力轴承、第一回转马达和旋转支架；所述第一回转马达输出端与所述压力轴承连接，以控制所述压力轴承的旋转，所述压力轴承设在所述旋转支架上；所述竖直回转装置包括竖直回转轴承和第二回转马达，所述第二回转马达设为两个，所述竖直回转轴承设为两个，所述旋转支架两端分别设有一个所述竖直回转轴承和一个所述第二回转马达，所述第二回转马达输出端与所述竖直回转轴承连接，所述第二回转马达以控制所述竖直回转轴承的旋转。

2.如权利要求1所述的一种全方位履带式钻机，其特征在于：所述主机组件包括进给装置、回转器、液压卡盘和夹持器，所述回转器设在所述进给装置上，并能够相对于进给装置自由滑动，所述液压卡盘与所述回转器连接，所述夹持器设在所述进给装置靠近所述液压卡盘的一端。

3.如权利要求1所述的一种全方位履带式钻机，其特征在于：所述立柱组件还包括定位块和锁紧套，所述定位块设在所述底板上，所述升降油缸与所述定位块连接，所述锁紧套为两个，所述第一立柱和所述第二立柱上分别套有所述锁紧套，所述竖直回转装置两端分别与所述锁紧套连接，所述升降油缸的输出端与所述锁紧套连接。

4.如权利要求1所述的一种全方位履带式钻机，其特征在于：还包括摆线液压马达和回转减速器，所述摆线液压马达输出端与所述回转减速器输入端连接，所述回转减速器与所述底板连接，以带动所述底板水平旋转。

5.如权利要求3所述的一种全方位履带式钻机，其特征在于：还包括下顶紧油缸，所述下顶紧油缸设在所述底盘组件底部以实现对钻机稳固。

6.如权利要求1所述的一种全方位履带式钻机，其特征在于：所述动力组件包括双联泵和三相异步电机，所述三相异步电机输出端与所述双联泵输入端连接，所述三相异步电机以驱动所述双联泵，所述双联泵通过循环液压油提供液压动力。

7.如权利要求1所述的一种全方位履带式钻机，其特征在于：所述油箱组件包括滤清器、过滤器、油箱和油箱盖板，所述滤清器与所述油箱出油口连接，所述过滤器与所述油箱进油口连接，所述油箱盖板盖在所述油箱顶部。

8.如权利要求1所述的一种全方位履带式钻机，其特征在于：所述操纵台包括液压压力表、进液管组件、出液管组件和液压阀组件，所述进液管组件与所述液压阀组件的输入端连接，所述液压阀组件输出端与所述出液管组件连接。

9.如权利要求8所述的一种全方位履带式钻机，其特征在于：还包括左行走马达和右行走马达，所述左行走马达输入端和所述右行走马达输入端分别与所述出液管组件连接。

说明书：一种全方位履带式钻机技术领域[0001] 本实用新型属于矿井钻机的技术领域，具体涉及一种全方位履带式钻机。背景技术[0002] 钻机作为钻洞的机械设备在矿井、油井和地质勘探钻孔等领域发挥着重要的作用，现有的矿井钻机在复杂的地形环境下工作，需要不断的更换钻孔位置和地方，频繁的更

换位置，需要钻机不断的固定和校准，造成矿井钻机钻孔效率大大降低，在钻孔的时候，现

有的钻机对钻头角度调整有限，不能进行全方位调整，钻孔角度调整有限，由于钻头在钻孔

时受力较大，钻孔不稳定，容易造成偏移，进而钻孔误差也会较大，钻孔精度不高，对钻头造

成损坏，影响施工进度。

实用新型内容

[0003] 本实用新型的目的旨在至少解决技术缺陷之一。[0004] 为此，本实用新型的一个目的在于提出一种全方位履带式钻机，包括底盘组件、油箱组件、操纵台、立柱组件、主机组件和动力组件；底盘组件前端设有立柱组件，底盘组件后

端设有操纵台，油箱组件设在操纵台与立柱组件之间，立柱组件能够相对于底盘组件水平

旋转，立柱组件包括第一立柱、第二立柱、升降油缸、底板、竖直回转装置、水平回转装置、第

一立柱与第二立柱分别设在底板两端，竖直回转装置的一端与第一立柱滑动连接，竖直回

转装置的另一端与第二立柱滑动连接，水平回转装置设在竖直回转装置上，水平回转装置

上设有主机组件，升降油缸为两个，竖直回转装置的两端分别连接一个升降油缸，竖直回转

装置以带动主机组件沿竖直方向旋转；水平回转装置包括压力轴承、第一回转马达和旋转

支架；第一回转马达输出端与压力轴承连接，以控制压力轴承的旋转，压力轴承设在旋转支

架上；竖直回转装置包括竖直回转轴承和第二回转马达，第二回转马达设为两个，竖直回转

轴承设为两个，旋转支架两端分别设有一个竖直回转轴承和一个第二回转马达，第二回转

马达输出端与竖直回转轴承连接，第二回转马达以控制竖直回转轴承的旋转。

[0005] 优选的是，主机组件包括进给装置、回转器、液压卡盘和夹持器，回转器设在进给装置上，并能够相对于进给装置自由滑动，液压卡盘与回转器连接，夹持器设在进给装置靠

近液压卡盘的一端；

[0006] 在上述任一方案中优选的是，立柱组件还包括定位块和锁紧套，定位块设在底板上，升降油缸与定位块连接，锁紧套为两个，第一立柱和第二立柱上分别套有锁紧套，竖直

回转装置两端分别与锁紧套连接，升降油缸的输出端与锁紧套连接。

[0007] 在上述任一方案中优选的是，还包括摆线液压马达和回转减速器，摆线液压马达输出端与回转减速器输入端连接，回转减速器与底板连接，以带动底板水平旋转。

[0008] 在上述任一方案中优选的是，还包括下顶紧油缸，下顶紧油缸设在底盘组件底部以实现对钻机稳固。

[0009] 在上述任一方案中优选的是，动力组件包括双联泵和三相异步电机，三相异步电机输出端与双联泵输入端连接，三相异步电机以驱动双联泵，双联泵通过循环液压油提供

液压动力。

[0010] 在上述任一方案中优选的是，油箱组件包括滤清器、过滤器、油箱和油箱盖板，滤清器与油箱出油口连接，过滤器与油箱进油口连接，油箱盖板盖在油箱顶部。

[0011] 在上述任一方案中优选的是，操纵台包括液压压力表、进液管组件、出液管组件和液压阀组件，进液管组件与液压阀组件的输入端连接，液压阀组件输出端与出液管组件连

接。

[0012] 在上述任一方案中优选的是，还包括左行走马达和右行走马达，左行走马达输入端和右行走马达输入端分别与出液管组件连接。

[0013] 与现有技术相比，本实用新型的有点为：[0014] 1、本实用新型全方位履带式钻机的主机组件能够通过水平回转装置使主机组件在水平方向上旋转，通过竖直回转装置使主机组件在竖直方向上旋转，也可以通过立柱组

件的水平旋转调整主机组件的角度位置，当立柱组件角度位置固定后，在打孔过程中可以

通过水平旋转装置调整主机组件旋转位置，还可以通过升降油缸调节主机组件竖直方向的

高度，以实现全方位调整打孔，方便灵活。

[0015] 2、本实用新型全方位履带式钻机结构简单，操作方便，打孔更加灵活，设有第一立柱和第二立柱以对主机组件进行支撑，打孔更加稳定，提升打孔精度。

附图说明[0016] 本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

[0017] 图1为按照本实用新型的一优选实施例的全方位履带式钻机的结构示意图；[0018] 其中附图标记：1?底盘组件；2?油箱组件；3?操纵台；4?第一立柱；5?第二立柱；6?升降油缸；7?底板；8?压力轴承；9?第一回转马达；10?第二回转马达；11?竖直回转轴承；12?

定位块；13?锁紧套；14?回转器；15?液压卡盘；16?夹持器；17?托板；18?机体。

具体实施方式[0019] 下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参

考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型

的限制。

[0020] 在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可

以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是

两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语

在本实用新型中的具体含义。

[0021] 如图1所示，按照本实用新型实施例的一种全方位履带式钻机，包括底盘组件1、油箱组件2、操纵台3、立柱组件、主机组件和动力组件；底盘组件1前端设有立柱组件，底盘组

件1后端设有操纵台3，油箱组件2设在操纵台3与立柱组件之间，立柱组件能够相对于底盘

组件1水平旋转，立柱组件包括第一立柱4、第二立柱5、升降油缸6、底板7、竖直回转装置、水

平回转装置、第一立柱4与第二立柱5分别设在底板7两端，竖直回转装置的一端与第一立柱

4滑动连接，竖直回转装置的另一端与第二立柱5滑动连接，水平回转装置设在竖直回转装

置上，水平回转装置上设有主机组件，升降油缸6为两个，竖直回转装置的两端分别连接一

个升降油缸6，竖直回转装置以带动主机组件沿竖直方向旋转；水平回转装置包括压力轴承

8、第一回转马达9和旋转支架；第一回转马达9输出端与压力轴承8连接，以控制压力轴承8

的旋转，压力轴承8设在旋转支架上；竖直回转装置包括竖直回转轴承11和第二回转马达

10，第二回转马达10设为两个，竖直回转轴承11设为两个，旋转支架两端分别设有一个竖直

回转轴承11和一个第二回转马达10，第二回转马达10输出端与竖直回转轴承11连接，第二

回转马达10以控制竖直回转轴承11的旋转。

[0022] 具体的，第一回转马达9与第二回转马达10为液压马达。[0023] 具体的，主机组件包括进给装置、回转器14、液压卡盘15和夹持器16，回转器14设在进给装置上，并能够相对于进给装置自由滑动，液压卡盘15与回转器14连接，夹持器16设

在进给装置靠近液压卡盘15的一端；

[0024] 具体的，进给装置包括托板17、机体18和平移油缸，平移油缸设在机体18底部，平移油缸输出端与托板17连接，托板17上设有回转器14，机体18上设有导轨，托板17上设有与

导轨配合的导槽，平移油缸可以带动托板17在导轨上滑动，以减小整机运输状态下的外形

尺寸，在钻进状态下也可以前后平移以方便给进装置的稳固；回转器14与拖板之间采用立

轴钻机开箱式结构的连接方式；一侧用销轴把拖板与回转器14穿在一起，另一侧用铰式螺

栓把回转器14压在拖板上，起下粗径钻具时，将螺栓松开，即可把回转器14搬向销轴一侧，

让开孔口；机体18通过锁紧卡瓦固定在立柱组件及支撑杆的横梁上。

[0025] 具体的，回转器14由斜轴式变量柱塞马达、齿轮减速器和胶筒式液压卡盘15组成；斜轴式变量柱塞马达经两级齿轮减速，带动主轴及液压卡盘15实现钻具的回转；通过调节

轴式变量柱塞马达排量可以调节转速；回转器14主轴为通孔式结构，通孔直径75mm，更换不

同直径的卡瓦组可使用Φ50mm、Φ42mm的常规钻杆，钻杆的长度不受钻机本身结构尺寸的

限制，回转器14安装在拖板上，借助机体18上导轨往复运动，实现钻具的给进或起拔，起下

钻运行平稳。回转器14具有侧向开合装置；液压卡盘15采用液压夹紧、弹簧松开常开式结

构，具有自动对中，安全可靠、卡紧力大等特点，它不但能保证正常钻进，还可用来升降钻

具、强力起拔等，卡盘配用不同规格的钻杆、更换卡瓦时，用专用工具将卡瓦组的弹簧压缩

放入胶筒内。

[0026] 夹持器16固定在机体18的前端，用于夹持孔内钻具，还可配合回转器14实现机械拧卸钻杆；夹持器16采用碟形弹簧夹紧，油压松开的常闭式结构，可以防止起下钻具时因突

然停电引起的跑钻事故；夹持器16固定在给进装置机体18的前端，用于夹持孔内钻具并可

配合回转器14实现机械拧卸钻杆；夹持器16卡瓦靠左右两根销轴与卡瓦座轴向固定，圆周

方向的固定靠卡瓦座上的平键；只要将左右两根销轴抽出，卡瓦就可以取出。

[0027] 本实用新型实施例的全方位履带式钻机的主机组件能够通过水平回转装置使主机组件在水平方向上旋转，通过竖直回转装置使主机组件在竖直方向上旋转，也可以通过

立柱组件的水平旋转调整主机组件的角度位置，当立柱组件角度位置固定后，在打孔过程

中可以通过水平旋转装置调整主机组件旋转位置，还可以通过升降油缸6调节主机组件竖

直方向的高度，以实现全方位调整打孔，方便灵活。

[0028] 底盘组件1由钢板组焊螺栓连接而成，具有刚性好、强度大、易拆卸等优点；底盘是立柱组件、油箱组件2、操纵台3的连接部件，也是钻机的受力部分。

[0029] 进一步的，还包括立柱顶紧油缸，立柱顶紧油缸为两个，分别设在第一立柱4和第二立柱5的底部，立柱顶紧油缸可以控制第一立柱4和第二立柱5的升降使其顶紧矿洞顶部

或顶板的顶部。

[0030] 进一步的，立柱组件还包括定位块12和锁紧套13，定位块12设在底板7上，升降油缸6与定位块12连接，锁紧套13为两个，第一立柱4和第二立柱5上分别套有锁紧套13，竖直

回转装置两端分别与锁紧套13连接，升降油缸6的输出端与锁紧套13连接。锁紧套13是回转

装置、升降油缸6与第一立柱4和第二立柱5的固定连接的器件，立柱组件中采用双立柱结

构，第一立柱4和第二立柱5平行放置，周围外套使用高强内六角圆柱头螺栓固定在底板7

上，大大提升了立柱的负载力及稳定性能；使用两组锁紧套13与竖直回转装置连接，竖直回

转轴承11与第二回转马达10连接，通过两个升降油缸6和第二回转马达10配合，主机组件可

以在第一立柱4和第二立柱5中间做上下移动、旋转等动作，通过第一回转马达9与压力轴承

8配合，可以控制主机组件在水平方向旋转，升降油缸6可实现主机在工作中调整不同的工

作高度，以及钻机对巷道顶部的顶紧，增加钻机作业时的灵活度和稳定性。

[0031] 进一步的，还包括摆线液压马达和回转减速器，摆线液压马达输出端与回转减速器输入端连接，回转减速器与底板7连接，以带动底板7水平旋转；回转减速器能够使立柱组

件在水平方向上旋转，方便主机组件调整打孔方向。

[0032] 具体的，还包括下顶紧油缸，下顶紧油缸设在底盘组件1底部以实现对钻机稳固。[0033] 具体的，动力组件包括双联泵和三相异步电机，三相异步电机输出端与双联泵输入端连接，三相异步电机以驱动双联泵，双联泵通过循环液压油提供液压动力，双联泵通过

循环液压油为各部分提供液压动力；油箱通过液压油管与双联泵连接，双联泵提升液压油

并进行循环为各个部分提供液压动力。

[0034] 具体的，三相异步电机为隔爆三相异步电动机；双联泵具体为双联柱塞油泵[0035] 具体的，防爆电动机、弹性联轴器、双联柱塞油泵等部件组成电机泵组，双联柱塞油泵的主、副油泵采用串联方式；电机通过泵座和弹性联轴器带动主、副泵工作，泵从油箱

吸油并排出高压油，经操纵台3的控制和调节使钻机的各执行机构按要求工作，具有传动可

靠、结构紧凑等特点。

[0036] 可选的，油箱组件2包括滤清器、过滤器、油箱和油箱盖板，滤清器与油箱出油口连接，过滤器与油箱进油口连接，油箱盖板盖在油箱顶部。油箱是液压系统中重要组成部分，

在液压系统中除了储油外，还起着散热、分离油液中气泡、沉淀杂质等作用；油箱上还安装

有空气过滤器、进回油过滤器等。

[0037] 进一步的，操纵台3是钻机的控制中心，由液压控制阀、压力表及液压油管件组成；操纵台3设在履带车体后方左侧，操作时远离孔口，保障操作者的安全，并方便观察孔口及

钻进情况；主要控制车体的稳固及钻孔倾角的调整；操纵台3上设有履带行走、动力头回转、

给进起拔、起下钻功能转换、钻进功能转换、夹转联动功能转换和卡夹功能转换九个操作手

把，溢流阀调压、减压阀调压和起拔节流三个调节手轮，回油压力表、系统压力表、给进压力

表、起拔压力表和履带行走压力表五块压力表；可实现对行走、主机升降、角度调整、立柱顶

紧、主机给进及主机回转的控制，完成钻机的转移、不同高度及不同角度孔钻进的作业。

[0038] 具体的，还包括履带组件，履带组件由履带、引导轮、支重轮、链轮、张紧装置等组成，是钻机的重要部件；履带采用高强度合金钢制造的组合式密封履带链，保证了钻机在恶

劣环境下的正常工作；支重轮不仅直接承受机器的重量，还承受来自顶板的冲击。

[0039] 具体的，还包括左行走马达和右行走马达，左行走马达输入端合右行走马达输入端分别与出液管组件连接，履带组件为两个，左行走马达与一个履带组件连接，右行走马达

与另一个履带组件连接。

[0040] 本实用新型实施例的工作原理为:启动并通过操纵台控制左行走马达和右行走马达前行和后退，钻机到达指定地点后，操纵第一立柱和第二立柱顶紧油缸使立柱顶紧顶板，

通过操纵台控制第一回转马达进而控制水平回转装置带动主机组件水平方向旋转、控制第

二回转马达进而控制竖直回转装置带动主机组件在竖直方向旋转，通过控制升降油缸调整

主机组件到合适的高度，调整好位置后，控制主机组件进行打孔作业。

[0041] 本实用新型实施例操作方便，调整主机组件打孔位置方便快捷，可以实现全方位校准打孔，打孔稳定，打孔精度高，使用安全。

[0042] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特

点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表

述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在

任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

[0043] 尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型

的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和

变型。本实用新型的范围由所附权利要求及其等同限定。