[发明专利]一种串并联机构的单臂凿岩钻机

说明书

本发明提供了一种串并联机构的单臂液压凿岩钻机，钻臂单元采用双缸并联驱动机构；推进器单元滑动安装在钻臂单元的托架上，推进器单元和钻臂单元的托架之间通过补偿缸连接，补偿缸进行伸出和缩回运动以调节推进器单元与钻臂单元的托架的相对位置，进而对钻杆的末端进行调节；所述动力站单元固定安装于所述履带底盘单元的后方，本发明由于采用了双缸并联驱动机构，使得钻臂系统体积小、结构紧凑，并且增强了钻臂系统刚性，在调正位姿时，精度更高、速度更快，同时在钻杆作业的过程中，由于双缸并联共同支撑钻臂和推进器，由钻杆振动所引起的整机振动得到了有效减小，增强了钻孔作业稳定性。

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种串并联机构的单臂凿岩钻机。

背景技术

液压凿岩钻机是用于钻凿施爆用炮孔的工程施工装备，广泛应用于矿山、铁路、公路、水电、煤炭、建筑及国防建设等石方开挖占有相当大比重的基础设施建设工程中。

液压凿岩钻机从臂架类型上可以分为单臂型、双臂型、三臂型和多臂型。单臂型液压凿岩钻机多为小型凿岩钻机，适合小型隧道、较窄路面和交通建设等工况，具有较高的灵活性和稳定性；双臂型、三臂型和多臂型液压凿岩钻机多为大型凿岩钻机，适合大型隧道、矿山开采、深孔凿岩等工况，其作业效率较高，但灵活性较差。目前，传统的单臂型液压凿岩钻机的钻臂大多采用多自由度的串联机构，通过调节钻臂系统的运动部件，从而完成推进器和钻杆位姿的调整，串联机构是一个开放的运动链，其所有的运动杆件并没有形成一个封闭链，因此，多自由度的串联机构具有工作空间大、运动分析容易、可避免驱动轴之间的耦合效应等，但是，在钻臂系统中所采用的串联机构，由于每个串联关节均为悬臂梁结构，多个串联关节所组成的钻臂系统在定位过程中定位精度较低、稳定性较差。

发明内容

本发明公开的一种串并联机构的单臂凿岩钻机，解决了传统单臂型液压凿岩钻机的钻臂大多采用多自由度的串联机构，每个串联关节均为悬臂梁结构导致的钻臂系统在定位过程中定位精度低、和稳定性差的问题，在钻臂中采用了双缸并联驱动机构，使得钻臂系统体积小、结构紧凑，增强了钻臂系统刚性，调正位姿时，精度更高、速度更快。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

本发明公开一种串并联机构的单臂凿岩钻机，包括履带底盘单元、操作台单元、钻臂单元、动力站单元和推进器单元，其中，所述履带底盘单元作为承载与行走部件为凿岩钻机提供动力；所述操作台单元安装于所述履带底盘单元的前部位置；所述钻臂单元固定安装于所述操作台单元的操作台支架上，所述钻臂单元中两个举升摆动缸的缸体端共同与翻转缸前支座相连，两个所述举升摆动缸的活塞杆端分别与钻臂支撑架下端的左、右销轴安装耳相连，两个所述举升摆动缸共同组成并联驱动机构，所述钻臂支撑架作为两个所述举升摆动缸的支撑部件，所述翻转缸前支座构成并联驱动机构的驱动部件；所述推进器单元滑动安装在所述钻臂单元的托架上，推进器单元和钻臂单元的托架之间通过补偿缸连接，补偿缸进行伸出和缩回运动以调节推进器单元与钻臂单元的托架的相对位置，进而对钻杆的末端进行调节；所述动力站单元固定安装于所述履带底盘单元的后方。

进一步地，串并联机构的单臂凿岩钻机还包括座椅单元，所述座椅单元安装于履带底盘单元的中部。

进一步地，所述履带底盘单元包括：

加长车架，所述加长车架安装在主车架的后面端部；

主车架，所述主车架为凿岩钻机承载部件，用钢板焊接而成，主车架的底面两侧对称安装履带行走系统；

履带行走系统，用以为凿岩钻机提供行走动力；

液压支腿组件，所述液压支腿部件安装于所述主车架的前端，在行走过程中液压支腿部件收回，在作业过程中，液压支腿部件伸出。

进一步地，所述操作台单元包括：

操作台支架，操作台支架为箱体式结构，在操作台支架上开设有安装孔；