一种长行程钻机机架的制作方法

1.本实用新型涉及钻机设备领域，具体为一种长行程钻机机架。

背景技术：

2.在矿产开采、隧道施工及煤矿巷道施工中，越来越多采用锚杆钻机进行支护作业。锚杆支护的施工速度和支护质量的好坏很大程度上取决于锚杆钻机。锚杆钻机技术已是影响锚杆支护施工速度、质量、效率的关键技术之一。
3.常见的锚杆支护钻机主要是将液压油缸缸体固定在机架上，活塞杆伸出端连接在钻机拖板上，钻机拖板上安装有动力头，利用活塞杆的伸缩驱动钻机托板向前推进。但这种钻机推进机构一次推进的行程有限，在作业中为了达到一定的钻孔深度，往往需要多次加接钻杆，这就增加了辅助时间，降低了作业效率；如果将钻机推进机构一次推进的行程加长，在钻进相同深度钻孔时加接钻杆的次数将减少，相应可以提高作业效率，但是一个推进行程由油缸活塞杆伸出长度决定，推进行程增加，油缸整体长度相应增加，机架的长度也增加，而在有些施工场景中，比如煤矿井下的巷道非常狭窄，空间有限，为了不影响巷道通过性，因此增加机架和油缸行程是有限的。
4.现有技术中专利号为cn202010941715.2的中国专利公开了一种冲击式液压锚杆钻机、控制方法及应用，它包括底板组件、定位油缸、夹持器、二级油缸、滑道架、夹持油缸、一级油缸和钻孔机构。其通过二级油缸的伸缩实现滑道架在底板组件上前后移动，通过一级油缸的伸缩实现了钻孔机构在滑道架上前后移动，可以实现钻孔机构的二级推进。但是仍不能满足钻杆长行程推进的实际需要，难以在保证巷道通过性的同时实现一次成孔的效果。

技术实现要素：

5.为解决现有技术中锚杆钻机的钻杆推进行程短，难以在保证巷道通过性的同时实现一次成孔效果的问题，提出以下技术方案：
6.一种长行程钻机机架，包括第一架体和第二架体，第一架体滑动设置在第二架体上，第二架体上设有驱动第一架体滑动的第一驱动装置；第一架体上滑动设有用于安装动力头的拖板；第一架体内设有与拖板传动连接的第二驱动装置；在第二架体下方滑动连接有固定部，在固定部上设有用于驱动第二架体滑动的第三驱动装置。
7.可选的，在固定部的底部连接有回转装置。
8.可选的，第一驱动装置为第一液压缸，第一液压缸的固定端固定在第二架体后端上，伸缩端固定在第一架体的前端。
9.可选的，第二驱动装置包括链轮机构和第二液压缸，链轮机构包括两个链轮、链轮之间的张紧轴以及连接链轮的链条，链条上设有第一连接块和第二连接块，第一连接块与拖板固定，第二连接块与第一架体固定连接，第二液压缸的固定端固定在第一架体的后端，伸缩端与张紧轴固定连接。
10.可选的，第二架体与固定部之间设有导向装置，导向装置包括导向架以及在导向架内滑动的第四液压缸；第三驱动装置为第三液压缸，第三液压缸的固定端与固定部固定连接。
11.可选的，导向架的底部与固定部连接，第四液压缸的固定端与第二架体固定连接；第三液压缸的伸缩端与第四液压缸的固定端和/或第二架体连接。
12.可选的，导向架与第二架体固定连接；固定部与第四液压缸的固定端固定连接，第三液压缸的伸缩端与导向架连接。
13.本实用新型的工作原理及使用原理在于：动力头安装在拖板上，当通过液压或者电动的方式控制第一驱动装置启动后，第一驱动装置带动第一架体在第二架体上向前或向后运动，第二驱动装置启动后，带动拖板和动力头在第一架体上向前或向后运动，第三驱动装置启动后，带动第二架体在固定部上向前或向后运动。第一架体、拖板、第二架体运动的方向一致即可实现钻杆的长行程推进，从而达到一次成孔的目的。
14.本实用新型的有益技术效果是：1、提供了一种长行程钻机机架，同时拥有自身较短的物理结构，实现锚杆锚索孔一次成孔的需要，又能满足巷道通过性；2、通过设置回转装置，钻孔角度调整灵活，适用性强；3、通过第一驱动装置、第二驱动装置、第三驱动装置联动配合，实现钻杆行程倍增的效果。
附图说明
15.附图1为本实用新型长行程钻机机架的一种安装结构示意图；
16.附图2为图1的半剖结构示意图；
17.附图3为本实用新型长行程钻机机架的另一种安装结构的半剖示意图；
18.附图4为图1的局部剖切示意图；
19.附图5为图1俯视角度的剖切示意图；
20.附图6为图1后端的结构示意图。
21.图中：1、动力头；2、钻杆；3、第一架体；4、第二架体；5、第一液压缸；6、拖板；7、链轮机构；701、链轮；702、张紧轴；703、链条；704、第一连接块；705、第二连接块；8、固定部；9、第二液压缸；10、回转装置；11、导向架；12、第三液压缸；13、第一导向座；14、第二导向座；15、第四液压缸；16、连接座。
具体实施方式
22.下面结合附图和具体实施例对本实用新型一种长行程钻机机架进一步说明。
23.如图1、图2、图3、图4、图5所示，一种长行程钻机机架，包括第一架体3和第二架体4，第一架体3滑动设置在第二架体4上，第二架体4上设有驱动第一架体3滑动的第一驱动装置；第一架体3上滑动设有用于安装动力头1的拖板6；第一架体3内设有与拖板6传动连接的第二驱动装置；在第二架体4下方滑动连接有固定部8，在固定部8上设有用于驱动第二架体4滑动的第三驱动装置。
24.在本实施例中，动力头1固定在拖板6上，钻杆2通过锚固器安装在动力头1前端。第一架体3为方形金属结构，第一架体3的顶部设有滑轨，拖板6底部两侧设有与滑轨配合的限位卡板，为了减少摩擦，在拖板6底部还可以设置滑轮。在其它实施例中，拖板6的底部和第
一架体3的顶部还可以通过燕尾结构滑动连接。第一架体3的底部也设有滑轨，第二架体4可以为板状结构，第二架体4的两侧均设有与第一架体3底部滑轨配合的限位卡板，在其它实施例中，同样也可以采用燕尾结构滑动配合。固定部8与第二架体4之间的滑动方式可以采用上述的相同方式。
25.如图1、图2、图3、图4、图6所示，在固定部8的底部连接有回转装置10。
26.回转装置10包括固定座和旋转盘；固定座和旋转盘之间通过转轴和轴承连接，第二架体4通过螺栓固定在旋转盘上。在本实施例中，回转装置10为液压回转油缸，采用液压驱动旋转，通过回转装置10调节钻杆2在左右水平上方的摆幅，使钻孔角度调整灵活，适用性强。
27.如图1、图5所示，第一驱动装置为第一液压缸5，第一液压缸5的固定端固定在第二架体4后端上，伸缩端固定在第一架体3的前端。
28.第一液压缸5在液压系统的动力驱动下，驱动第一架体3以及位于第一架体3上的动力头1和钻杆2向前推进，或者向后回收。在本实施例中，第一液压缸5的固定端为缸体，伸缩端为液压缸的活塞杆一端。第一液压缸5安装在第一架体3的侧面，在固定端通过螺栓与第二架体4的后端固定连接，在伸缩端通过螺栓与第一架体3的前端固定连接。
29.如图2、图5所示，第二驱动装置包括链轮机构7和第二液压缸9，链轮机构7包括两个链轮701、链轮701之间的张紧轴702以及连接链轮701的链条703，链条703上设有第一连接块704和第二连接块705，第一连接块704与拖板6固定，第二连接块705与第一架体3固定连接，第二液压缸9的固定端固定在第一架体3的后端，伸缩端与张紧轴702固定连接。
30.在本实施例中，如图5所示，第二液压缸9位于第一液压缸5相对的一侧。第一架体3的两侧均设有可供链轮机构7移动的条形孔。张紧轴702两端均有螺纹，且螺纹旋向相反，两个链轮701分别有与张紧轴702相配合的螺纹，以便通过转动张紧轴702使两个链轮701相向或相对运动，从而实现张紧或松弛的效果。
31.在钻杆2推进过程中，第二液压缸9带动张紧轴702和链轮701沿着第一架体3两侧的条形孔整体向前运动，由于第二连接块705与第一架体3固定连接，此时链条703会绕张紧轴702逆时针旋转，第一连接块704随着链条703向前运动，从而带动拖板6以及拖板6上的动力头1向前推进。
32.通过液压驱动第一液压缸5伸展带动第一架体3沿着第二架体4向前运动，第二液压缸9伸展带动拖板6沿着第一架体3上部向前运动，实现行程倍增的效果。在钻杆2回收时，与上述过程相反。
33.如图1、图2、图4所示，第二架体4与固定部8之间设有导向装置，导向装置包括导向架11以及在导向架11内滑动的第四液压缸15；第三驱动装置为第三液压缸12，第三液压缸12的固定端与固定部8固定连接。导向架11的底部与固定部8连接，第四液压缸15的固定端与第二架体4固定连接；第三液压缸12的伸缩端与第四液压缸15的固定端和/或第二架体4连接。
34.第四液压缸15的伸缩端在前部连接有与钻杆2配合的第一导向座13，第一导向座13前端为尖端。
35.在本实施例中，导向架11为圆筒状，水平设置有两组，以起到导向并支撑上部结构的目的。同样的，第四液压缸15也为两组并分别安装在第二架体4的两侧底部。第四液压缸
15的缸体位于圆筒内，第四液压缸15的固定端为第四液压缸15缸体，第四液压缸15缸体的两端通过螺栓分别与第二架体4固定连接。随着钻杆2向前推进，进行长行程钻孔时，第四液压缸15在液压的驱动下先伸出，以防止钻杆2偏摆，保证钻杆2的钻孔方向稳定可控。第一导向座13为夹持件，可通过夹持油缸的伸缩带动夹持件开合，从而夹持或松开钻杆2，通过液压驱动的夹持件，实现退钻杆2的功能。
36.在本实施例中，第三液压缸12的伸缩端通过连接座与第四液压缸15的后部和第二架体4的后部固定连接。
37.通过连接座相连，液压驱动的第三液压缸12可带动第二架体4、第一液压缸5、第一架体3、第四液压缸15沿着导向架11整体向前推进，第四液压缸15带动第一导向座13向前延伸。同时还可通过液压驱动第一液压缸5带动第一架体3沿着第二架体4上部继续向前推进，与此同时，由于第二液压缸9的固定端即后端与链轮机构7的张紧轴702固定连接，前端与链轮机构7的张紧轴702连接；第二液压缸9可带动张紧轴702和链轮701整体沿着第一架体3侧面的条形孔向前运动，由于第二连接块705与第一架体3固定连接，此时链条703会绕张紧轴702逆时针旋转，第一连接块704随着链条703向前运动，从而带动拖板6以及拖板6上的动力头1向前推进，实现了三级推进、钻杆行程倍增的效果。通过液压驱动第四液压缸15，可以先使第一导向座13继续向前延伸，以防止钻杆2偏摆，保证钻杆2的钻孔方向稳定可控，同时第一导向座13前端的尖端顶进并嵌入巷道壁，增加钻进过程中的稳定性，防止钻机晃动、抖动。
38.如图1、图2所示，在第一架体3的前端固定有与钻杆2配合的第二导向座14。拖板6和动力头1在第一架体3上向前或向后运动过程中，通过第二导向座14实现钻杆2运动稳定可控。第二导向座14的结构以第一导向座13相同。第二导向座14通过螺栓固定在第一架体3上部。
39.如图3所示，在其它实施例中，第三液压缸12驱动第二架体4以及上部结构前后运动的安装结构还可以通过将导向架11与第二架体4固定连接；固定部8与第四液压缸15的固定端固定连接，第三液压缸12的伸缩端与导向架11连接。
40.第四液压缸15的固定端为第四液压缸15的缸体，第四液压缸15的缸体两端均通过滑块与第二架体4的底部滑动连接。
41.通过液压驱动第四液压缸15的伸缩端向前推进，先使第一导向座13继续向前延伸，以防止钻杆2推进时发生偏摆，保证钻杆2的钻孔方向稳定可控，同时第一导向座13前端的尖端顶进并嵌入巷道壁，增加钻进过程中的稳定性，防止钻机晃动、抖动。由于导向架11与第二架体4固定连接，当液压驱动第三液压缸12带动导向架11沿着第四液压缸15的缸体上向前推进时，也能够带动第二架体4、第一液压缸5、第一架体3等构件向前推进。同时还可通过液压驱动第一液压缸5带动第一架体3沿着第二架体4上部继续向前推进，与此同时，由于第二液压缸9的固定端即缸体后端与链轮机构7的张紧轴702固定连接，前端与链轮机构7的张紧轴702连接；第二液压缸9可带动张紧轴702和链轮701整体沿着第一架体3侧面的条形孔向前运动，由于第二连接块705与第一架体3固定连接，此时链条703会绕张紧轴702逆时针旋转，第一连接块704随着链条703向前运动，从而带动拖板6以及拖板6上的动力头1向前推进，实现了三级推进、钻杆行程倍增的效果。

技术特征：

1.一种长行程钻机机架，其特征在于，包括第一架体(3)和第二架体(4)，第一架体(3)滑动设置在第二架体(4)上，第二架体(4)上设有驱动第一架体(3)滑动的第一驱动装置；第一架体(3)上滑动设有用于安装动力头(1)的拖板(6)；第一架体(3)内设有与拖板(6)传动连接的第二驱动装置；在第二架体(4)下方滑动连接有固定部(8)，在固定部(8)上设有用于驱动第二架体(4)滑动的第三驱动装置，第二架体(4)与固定部(8)之间设有导向装置，导向装置包括导向架(11)以及在导向架(11)内滑动的第四液压缸(15)；第三驱动装置为第三液压缸(12)，第三液压缸(12)的固定端与固定部(8)固定连接。2.如权利要求1所述的长行程钻机机架，其特征在于，在固定部(8)的底部连接有回转装置(10)。3.如权利要求1或2所述的长行程钻机机架，其特征在于，导向架(11)的底部与固定部(8)连接，第四液压缸(15)的固定端与第二架体(4)固定连接；第三液压缸(12)的伸缩端与第四液压缸(15)的固定端和/或第二架体(4)连接。4.如权利要求1或2所述的长行程钻机机架，其特征在于，导向架(11)与第二架体(4)固定连接；固定部(8)与第四液压缸(15)的固定端固定连接，第三液压缸(12)的伸缩端与导向架(11)连接。5.如权利要求1或2所述的长行程钻机机架，其特征在于，第一驱动装置为第一液压缸(5)，第一液压缸(5)的固定端固定在第二架体(4)后端上，伸缩端固定在第一架体(3)的前端。6.如权利要求3所述的长行程钻机机架，其特征在于，第一驱动装置为第一液压缸(5)，第一液压缸(5)的固定端固定在第二架体(4)后端上，伸缩端固定在第一架体(3)的前端。7.如权利要求4所述的长行程钻机机架，其特征在于，第一驱动装置为第一液压缸(5)，第一液压缸(5)的固定端固定在第二架体(4)后端上，伸缩端固定在第一架体(3)的前端。8.如权利要求1、2、6或7所述的长行程钻机机架，其特征在于，第二驱动装置包括链轮机构(7)和第二液压缸(9)，链轮机构(7)包括两个链轮(701)、链轮(701)之间的张紧轴(702)以及连接链轮(701)的链条(703)，链条(703)上设有第一连接块(704)和第二连接块(705)，第一连接块(704)与拖板(6)固定，第二连接块(705)与第一架体(3)固定连接，第二液压缸(9)的固定端固定在第一架体(3)的后端，伸缩端与张紧轴(702)固定连接。9.如权利要求3所述的长行程钻机机架，其特征在于，第二驱动装置包括链轮机构(7)和第二液压缸(9)，链轮机构(7)包括两个链轮(701)、链轮(701)之间的张紧轴(702)以及连接链轮(701)的链条(703)，链条(703)上设有第一连接块(704)和第二连接块(705)，第一连接块(704)与拖板(6)固定，第二连接块(705)与第一架体(3)固定连接，第二液压缸(9)的固定端固定在第一架体(3)的后端，伸缩端与张紧轴(702)固定连接。10.如权利要求4所述的长行程钻机机架，其特征在于，第二驱动装置包括链轮机构(7)和第二液压缸(9)，链轮机构(7)包括两个链轮(701)、链轮(701)之间的张紧轴(702)以及连接链轮(701)的链条(703)，链条(703)上设有第一连接块(704)和第二连接块(705)，第一连接块(704)与拖板(6)固定，第二连接块(705)与第一架体(3)固定连接，第二液压缸(9)的固定端固定在第一架体(3)的后端，伸缩端与张紧轴(702)固定连接。11.如权利要求5所述的长行程钻机机架，其特征在于，第二驱动装置包括链轮机构(7)和第二液压缸(9)，链轮机构(7)包括两个链轮(701)、链轮(701)之间的张紧轴(702)以及连
接链轮(701)的链条(703)，链条(703)上设有第一连接块(704)和第二连接块(705)，第一连接块(704)与拖板(6)固定，第二连接块(705)与第一架体(3)固定连接，第二液压缸(9)的固定端固定在第一架体(3)的后端，伸缩端与张紧轴(702)固定连接。

技术总结

本实用新型涉及钻机设备领域，具体为一种长行程钻机机架，包括第一架体和第二架体，第一架体滑动设置在第二架体上，第二架体上设有驱动第一架体滑动的第一驱动装置；第一架体上滑动设有用于安装动力头的拖板；第一架体内设有与拖板传动连接的第二驱动装置；在第二架体下方滑动连接有固定部，在固定部上设有用于驱动第二架体滑动的第三驱动装置；本实用新型的有益效果：1、提供了一种长行程钻机机架，同时拥有自身较短的物理结构，实现锚杆锚索孔一次成孔的需要，又能满足巷道通过性；2、通过设置回转装置，钻孔角度调整灵活，适用性强；3、通过第一驱动装置、第二驱动装置、第三驱动装置联动配合，实现钻杆行程倍增的效果。实现钻杆行程倍增的效果。实现钻杆行程倍增的效果。