用于采矿或建筑作业钻机的钻架的旋转装置、钻机和钻架

摘要

一种用于旋转紧固在钻架(9，11)远端区域处的设备(13)的旋转装置(12)，所述钻架具有总体的纵向轴线，并且所述钻架是可紧固到采矿或建筑作业钻机的运载工具(2)上的钻架装置(3)的一部分，其中所述旋转装置包括第一旋转单元(R1)和第二旋转单元(R2)，所述第一旋转单元布置成使所述设备绕基本平行于所述钻架的纵向轴线的轴线(A1)旋转，所述第二旋转单元布置成使所述设备绕与所述钻架的纵向轴线成角度的轴线(A2)旋转。所述旋转单元(R1，R2)紧固到一角度单元(12′)，所述角度单元包括在所述旋转装置(12)中并且具有相对于彼此成角度地延伸的旋转轴(A1，21；A2，22)，并且所述旋转单元可以连接到所述钻架(9，11)以及所述设备(13)。本发明还涉及一种采矿或建筑作业钻机和一种钻架。

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于采矿或建筑作业钻机的钻架的旋转装置。本发明还涉及一种包括上述旋转装置的钻机和钻架。

背景技术

从EP-B1-0 434 652先前已知一种在伸缩式钻架设备中的装置，其中位于第一钻架部分的后端位置处的旋转电机布置用于旋转第二钻架部分。在第二钻架部分的外端定位有一旋转电机，这使得用于岩石钻进机械的进给梁旋转。

通过这种设备，可操纵岩石钻进钻架，使操作者可以相对容易地将进给梁定位在理想位置上并具有六个自由度的方向。然而，已知的装置难于高精度地定位，高精度定位对于如今的使用者来说越来越重要。由于第一旋转电机的定位和布置，将由于间隙和变形导致不可忽视的一定的旋转偏差，所述旋转偏差在实践中不可能调节而具有高精度。

发明内容

本发明的目的是提供一种根据上述的旋转装置，其中消除了或者部分地减少了背景技术中的问题。

本发明的另一目的是提供一种如上述的旋转装置，其中获得灵活和经济地实现的方案，所述装置还可以高精度进行调节。

根据本发明，这些目的通过权利要求1特征部分的特征实现。

据此，实现一种伸缩式钻架，由此钻机整体可以被紧凑地制造，除此之外，这是一个较大的优点，允许通过使用诸如标准旋转致动器和标准钻架之类的标准部件模块化。

通过本发明的一个实施例，其中第一旋转单元在其引出(outgoing)旋转轴线处设置一分离位置，可以实现与钻架的可释放连接，这在理论上提供的优点在于，同样的钻架和同样的采矿或建筑作业钻机可以容易地应用于不同的用途，其中待使用的设备可连接在所述分离位置处。

另外，也通过在第二旋转单元处设置一分离位置，可以实现相应的优点，此外整个旋转装置可从钻架和设备释放，由此可容易地更换和/或可移除使用。

通过为旋转装置/角度装置设置开口的或可打开的中间部分，可以简单地从所使用的相应旋转致动器的外部进入、更换等。

通过设置带齿的传动单元，尤其是设置行星齿轮传动单元，用于传递相应旋转致动器的运动、使装置简化和紧凑。

根据本发明，钻架部分可以有利地制造为具有非圆形横截面，从而整个钻架可以被制造得更具刚性和承载能力以及更不易受间隙的影响。

根据本发明实现钻机以及包括上述旋转装置的钻架的相应优点。

附图说明

下面将根据实施例并结合附图描述本发明，附图中：

图1总体示出根据本发明的采矿钻机；

图2示出根据本发明的钻机的一部分的侧视图；

图3示出根据图2的装置的透视图；和

图4示出根据本发明的旋转装置的局部剖视图。

具体实施方式

在图1中，附图标记1总体涉及一种采矿机械形式的钻机，在该实例中，所述钻机是一种分别用于钻出钻孔和用于进行岩石增强的机械。所述采矿机械1包括运载工具(carrier)2，该运载工具具有常规的驱动设备和操作室，其中钻架装置3连接到运载工具2上。钻架装置3包括伸缩和可升降的钻架4，在钻架4的外端部处紧固有例如用于岩石钻进的设备13，该设备13包括进给装置6和岩石钻进机械7。Z1和Z2表示钻架装置的旋转轴。在下面对旋转轴进行进一步的描述。

图2更详细地示出钻架装置3，其包括运载工具连接装置8和伸缩式钻架，该伸缩式钻架包括第一钻架部分9和第二钻架部分11，所述第二钻架部分在该图中几乎完全缩进(图1中看到钻架部分被更大程度地拉开)。钻架9、11借助于两个提升缸10被操纵提升和降低(更好地示出于图3中)。

在第二钻架部分11的远端布置有旋转装置12，该旋转装置12可在15处用虚线表示的第一分离位置处分开，所述旋转装置还可相对于进给钻架座13在16处用虚线表示的第二分离位置处分开。

所示出的钻架具有五个旋转自由度和一个平移自由度。从而不包括用于岩石钻进机械的进给位移。特别优选的是，可以绕钻架的纵向轴线旋转超过360°。进一步优选的是，可以绕相对于钻架的纵向轴线成角度地限定的轴线旋转超过90°。尤其优选的是，绕该轴线的旋转至少在一个方向上大到使得进给钻架几乎可以完全摆动从而其外端部可以返回到运载机车的操作室。然后操作者可以直接进入钻头进行更换和检查而无需离开操作室。根据本发明，这由于旋转装置2是可能的，所述旋转装置具有旋转单元，所述旋转单元的布置方式在下面进行描述。

在图3中更加详细地示出旋转装置12并且旋转装置未被盖14遮盖，所述盖4在操作中遮盖旋转装置。通过移除盖14，露出旋转装置12的中间部分24，由此提供从外部接近两个旋转单元的入口(还参见图4)，其中第一旋转单元布置用于绕钻架9、11的总体的纵向轴线A1旋转。第二旋转单元布置用于旋转设备13，设备13外加在另一个分离位置16以便绕轴线A2旋转，所述轴线A2与钻架9、11的总体的纵向轴线A1基本上成直角。

设备13以常规的方式包括枢转关节25，该枢转关节25带有液压缸(未示出)，以便绕轴线A3枢转进给装置。

图4示出旋转装置12与钻架9、11在分离位置15处分开。示出设备13具有紧固支架26，该紧固支架26在第二分离位置16处连接到旋转装置。更详细地，所述旋转装置12包括角度单元12′形式的本体，该本体具有两个相互成角度的用于旋转电机的连接装置，从而两个旋转电机17和18定位在中间部分24中。作为选择，它们还可以布置成与中间部分24相连。更详细地，用17表示第一旋转电机，用18表示第二旋转电机。这些旋转电机17和18紧固到角度单元12′上分别在两个相互成角度的旋转电机连接装置23和25上。每个旋转电机17、18分别位于行星齿轮传动单元19和20上，所述行星齿轮传动单元未详细示出，每个行星齿轮传动单元都具有理想数目的级数，分别以旋转环的形式连接到引出轴A1、A2，它们可分别紧固到钻架9、11(对于引出轴线21)上和设备13的紧固支架26上。为了获得与相应的引出轴线A1、21和A2、22的连接，这些旋转环构造为紧固环的形式，其借助于螺钉紧固件被紧固，所述螺钉紧固件围绕圆周分布并且紧固到相应的紧固法兰位于第二钻架部分11的相应远端和设备13的紧固支架26处。特别地，紧固环21和22是相同的。

可以在后面权利要求的范围内对本发明进行修改。因此，即使上述方案是优选的，所述旋转装置和角度单元可以另外构造，并且用于分别紧固到第一旋转单元R1和第二旋转单元R2的设备可以另外实现。

所述旋转装置可以用于其它类型的采矿或建筑作业设备，例如有利地用于岩石栓锚机械。由于在所述分离位置构造有简单的可分开的单元，通过简单地更换定位于钻机上的设备，同一个运载工具和钻机可以应用于不同类型的采矿和建筑作业活动。

如在附图中所表示的，所述钻架9、11的横截面是非圆形的，尤其是倒圆角的矩形，所述钻架还可以是其它横截面。