專利名稱：用于鉆孔設備的懸臂裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于鉆孔設備的懸臂裝置，該裝置包括一懸臂，該懸臂包括至少兩個相互鉸接的懸臂部件，懸臂的一端設置有一操作機構，而且該懸臂還裝配有一垂直鉸鏈和一水平鉸鏈，以將操作機構轉動到所需的位置上；所述懸臂裝置還包括一基本水平的第一懸臂部分，該懸臂部分的一端相對垂直軸線可轉動地與鉆孔設備相連接。
鉆孔設備采用各種不同的可移動載客升降機，所述升降機包括一懸臂和一載人罐籠，載人罐籠設置于懸臂的自由端上，用于載人。當挖掘隧道時，這些裝置的使用尤其普遍。可通過載人罐籠進行巖石錨固、測量、勘測及其它需要接近目標才能完成的作業。另外，當鉆孔設備工作時，還能夠通過載人罐籠方便地進行維護和維修工作。鉆孔設備的前部通常包括至少一個獨立的工作懸臂，在工作懸臂的自由端上設置有鉆機及輔助設備或其它所需裝置。一種公知的用于載人罐籠的懸臂其結構如下在鉆孔設備的兩個縱向側面上，即沿移動方向設置導軌或相應的導向表面，懸臂能夠沿導軌或導向表面移動。懸臂及其載人罐籠可沿鉆孔設備的縱向獨立地從其后部移動到前部或從其前部移動到后部。但是，這種結構具有以下缺陷必須使懸臂在一非常小的范圍內穿過控制臺，這樣就會對鉆孔設備使用者的安全造成威脅。另外，這種懸臂結構限制了接近控制臺的機會，而控制臺用于控制和操縱鉆孔設備。該結構的另一缺陷在于由于導向裝置必須很堅固，而且也很重，因此也就增加了鉆孔設備的總重量。此外，另一種公知的懸臂也可應用于載人罐籠。在該結構中，懸臂被分別設置于鉆孔設備之后部的兩側，而且懸臂可通過連桿機構從鉆孔設備的后部移動到前部，或從其前部移動到后部。懸臂的鉸鏈按以下方式設置不同的懸臂部分能夠沿垂直方向轉動，即不同的懸臂部分能夠相對其轉軸升高和下降。為使載人罐籠產生側向移動，可將整個懸臂結構設置于一個轉向底座上或將其整體設置成能夠在懸臂的底部相對垂直鉸鏈轉向的結構形式。但這種技術方案也具有其缺陷由于在該結構中，懸臂必須非常接近地穿過控制臺，從而使在控制臺上工作的鉆眼工人的安全性很差。因此，在這些公知的技術方案中，操作人員將面臨著被擠在鉆孔設備的懸臂與框架之間的危險，而且這些結構還使鉆孔設備的使用更加復雜。
本發明的一個目的在于提供一種用于鉆孔設備的新型懸臂，這種懸臂能夠克服現有技術中存在的缺陷，而且使其結構更簡單，重量也更輕。
本發明的懸臂裝置其特征在于在鉆孔設備中，所述的垂直軸線被設置于鉆眼工人的控制臺即鉆孔操作面之后，其它懸臂部件也相應地設置于第一懸臂的自由端上并能夠相對垂直軸線回轉，通過相對所述垂直軸線轉動第一懸臂部件而將懸臂裝置從輸送位置移動到工作位置或將其從工作位置移動到輸送位置，與第一懸臂部件相連接的其它懸臂部件被設置成能夠沿鉆孔設備的側面移動，在距控制臺一定距離處并在輸送位置上，操作機構能夠被移動到靠近控制臺的位置上。
本發明的基本構思在于鉆孔設備包括至少一個可沿不同方向移動的懸臂，這種懸臂包括至少兩個相互可轉動鉸接的懸臂部分和一個操作機構，該操作機構最好是載人罐籠，載人罐籠被設置于最外部的懸臂部分之自由端上。根據本發明，該懸臂包括基本沿水平方向設置的第一懸臂部分，該第一懸臂部分定位于最靠近鉆孔設備的位置上，并通過第一鉸鏈以可相對鉆孔設備之垂直軸線轉動的方式與鉆孔設備相連接。另外，第二鉸鏈被設置在第一懸臂部分和第二懸臂部件之間，該第二鉸鏈使至少第二懸臂部分能夠相對第一懸臂部分水平轉動。這樣，懸臂就能夠相對鉆孔設備與懸臂之間的垂直軸線從輸送位置水平移動到工作位置。將懸臂連接到鉆孔設備上的鉸鏈定位于鉆眼工人的控制臺(或稱之為鉆孔操作面)之后，懸臂的活動部件被設置成當懸臂在輸送位置與工作位置之間移動時，使其能夠在距控制臺一定距離的范圍內沿側向在鉆孔設備的側面上移動。在本發明的一個實施例中，第二鉸鏈使第二懸臂部分僅能夠沿水平方向轉向。這種懸臂裝置還包括至少第三懸臂部分，該第三懸臂部分相對第二懸臂部分以至少能夠沿垂直方向轉動的方式被鉸接。本發明另一實施例的基本構思在于第二懸臂通過第二鉸鏈與第一懸臂部分鉸接，這樣就使第二懸臂部分既能夠相對第一懸臂部分沿水平方向轉動，又能夠相對第一懸臂部分沿垂直方向轉動。另外，本發明第三實施例的基本構思在于該實施例包括一個懸臂，懸臂的第一部分能夠相對第一鉸鏈以如下方式沿水平方向轉動使懸臂能夠從鉆孔設備的第一側移動到另一側，從而不必將獨立的懸臂及其操作機構安裝在鉆孔設備的縱向側面上。
本發明的優點在于由于懸臂不再靠近控制臺移動，因此提高了鉆孔設備使用者的安全性。懸臂的移動機構不再位于緊鄰使用者的范圍內，而且將懸臂連接到鉆孔設備上的鉸鏈也定位于鉆眼工人的控制臺即被稱為鉆孔操作面之后，懸臂的活動部件也落入沿側向距控制臺有一定距離的范圍內。本發明的另一優點在于由于具有本發明的懸臂結構，而使鉆孔設備能夠按以下方式構造輸送位置更低，側向尺寸也更窄，從而能夠在狹窄的礦井巷道或類似的通道內更容易地實現操縱和控制。因此，在運輸和移動過程中，不用拆卸懸臂結構就能夠將鉆孔設備移動到其作業位置上。另外，與現有技術相比，由于本發明的懸臂結構之轉軸被設置在更接近鉆孔設備中部的位置上，因此本發明還具有更好的穩定性。另外，鉆孔設備的前、后軸線之間的重量分配也更均勻。由于這些因素，所以也就易于操縱和使用鉆孔設備。由于載人罐籠能夠簡單而安全的轉動，以能夠從控制臺直接移動到罐籠，從而更有利于使用。本發明的又一優點在于懸臂及其輔助設備的總重量比現有的結構更輕。本發明的一個實施例還具有以下優點由于被連接到鉆孔設備上的一個懸臂裝置能夠轉動到鉆孔設備的兩側，因此也就不再需要兩個獨立的懸臂和鉸鏈。就鉆孔設備所占用的空間及其重量而言，這種結構是最佳的。另外，這種結構也更加簡單，需要維修的部件更少，可能產生的故障也更少。另外，懸臂可按以下方式設置使其能夠到達沿側向和朝后的方向距鉆孔設備足夠遠的位置上。
應該注意到在本申請中，垂直鉸鏈是指具有垂直軸線的部件，從而使其能夠在通過鉸鏈相互連接的部件之間水平移動。因此，水平鉸鏈的回轉軸線是水平的，這樣，水平鉸鏈就能夠使各個部件相對地垂直轉動。
現結合附圖，對本發明作出更具體的說明，其中附圖
圖1a和1b示出了根據本發明用于鉆孔設備上的懸臂部件在不同位置上的示意性俯視圖；圖2示出了根據本發明用于鉆孔設備上的另一個懸臂部件的俯視圖。
圖1a和1b簡易地概括示出了鉆孔設備的俯視圖，在圖示的鉆孔設備上設置有根據本發明的懸臂裝置，一操作機構被設置于懸臂的自由端上，在本實施例中，操作機構為一個載人罐籠。所述操作機構還可以是鉆機、錨固設備或其它用于鉆孔作業的設備，操作機構最好設置于懸臂的自由端上。為簡明起見，附圖未示出通常設置于鉆孔設備之前部的作業懸臂，在實際操作中，鉆機及其它操作所需的設備一般設置于作業懸臂上。在圖1a中，懸臂位于兩個不同的工作位置上，在圖1b的裝置中，懸臂定位于其輸送位置上。應該注意到盡管為簡明起見，附圖僅示出了一個懸臂，但也非常可能將另一類似的懸臂和載人罐籠安裝到鉆孔設備的另一縱向側面上，以繞同一鉸鏈回轉或分別繞兩個獨立的鉸鏈回轉。如圖所示，懸臂1包括三個部分1a至1c。第一懸臂部分1a在最接近鉆孔設備的位置上定位，而且大體設置于水平方向上，該第一懸臂部分被鉸接，以相對第一鉸鏈3a大體沿水平方向回轉。從鉆孔設備的鉆進端可以看到懸臂的第一鉸鏈3a最好以如下方式設置于后部軸線上盡可能均勻地將懸臂的載荷分配到前、后軸線之間，其中后部軸線實際上就是鉆孔設備的中心線。另外，當第一鉸鏈位于中心線上時，車輛的載荷還沿橫向均勻分配。此外，由于第一鉸鏈定位于后部軸線或其附近的位置上，因此，基于懸臂所產生的載荷，框架不必被制造成比現有技術更穩定也更沉重的結構。第一轉向裝置4a與第一鉸鏈3a相連接，該轉向裝置最好是一個液壓缸或幾個液壓缸，如果需要，該轉向裝置也可以是一個被液壓流體或電所驅動的轉向電機，或者是其它能夠傳遞轉向裝置所產生的運動的合適裝置，從而通過合適的轉向部件，例如杠桿、轉盤及其它部件移動第一懸臂部分。第二懸臂部分1b通過第二鉸鏈3b與第一懸臂部分1a的延長部分相連接。與鉸鏈3a相同，第二鉸鏈3b也是垂直的，因此也就使第二懸臂部分1b能夠相對第一懸臂部分1a沿大體的水平方向轉動。第二轉向裝置4b用于轉動第二懸臂部分1b。與第一轉向裝置相同，第二轉向裝置可以是一個液壓缸或電機，或者是其它能夠通過合適的轉向部件移動第二懸臂部分1b的合適裝置。另外，懸臂1包括第三懸臂部分1c，在第三懸臂部分的自由端上設置有一操作機構2。第三懸臂部分能夠通過第三轉向裝置4c相對水平的第三鉸鏈3c升降，其中第三鉸鏈以能夠使操作機構上下移動的方式設置于第二懸臂部分的最外端。在第三懸臂部分和操作機構之間可以設置一個用于相對第三懸臂的最外端移動操作機構的裝置，從而無需移動懸臂本身就能夠使操作機構略微彎曲或轉動。圖1a還用斷開線5a和5b示出了第二懸臂部分的極限轉動位置。位置5a與圖1b所示的輸送位置相對應，而位置5b則與沿反方向的可能極限轉動位置相對應。圖中的標記A示意性地表示圍繞第二鉸鏈3b的轉角。此外，標記B表示圍繞第一鉸鏈3a的轉角。應該理解各個懸臂部分的長度、尺寸以及鉸鏈的轉角都是可以改變的。懸臂的尺寸至少受到鉆孔設備所需的有效范圍、體積和尺寸的影響。如果需要，懸臂還可以包括能夠使第二和第三懸臂部分平行鉆孔設備從輸送位置轉動到工作位置的裝置。這種裝置可與轉向裝置相連接，而且能夠通過機械手段或液壓手段操作。懸臂之間的平行轉動降低了該懸臂與其它懸臂及鉆孔設備上象控制室這樣的結構相互碰撞的可能性。
另外，還可以如下方式設置第二鉸鏈3b使第二懸臂部分1b能夠沿水平和垂直方向相對上述轉軸和第一懸臂部分1a轉動。這樣，就可以使懸臂僅包括兩個部分，第一部分能夠相對第一轉軸的垂直軸線大體水平轉動，而第二部分的自由端上可設置一個載人罐籠，如上所述，該載人罐籠能夠相對第二轉軸沿水平和垂直方向轉動。
另外，如果在鉆孔設備的一側僅使用一個懸臂，那么就可以相對中心線對稱設置第一鉸鏈，而中心線更接近鉆孔設備上未設置懸臂的那側。不管是否使用懸臂，通過這種方式定位鉸鏈都能夠使鉆孔設備沿橫向保持穩定。
當使用多個懸臂和載人罐籠時，可設置多個傳感器并使這些傳感器與懸臂接觸，這些傳感器能夠以可防止懸臂之間的碰撞及懸臂與鉆孔設備上其它裝置之間碰撞的方式識別出懸臂的位置。碰撞的可能性還可以通過將第一鉸鏈設置成能夠適當向后彎曲的形式而得以降低，從而當懸臂被移動到輸送位置上時，其能夠位于一個較低的位置上，當懸臂相對向后彎曲的鉸鏈向前轉動時，這種轉動將使懸臂的自由端自動升高。為簡明起見，圖1b和圖2未示出懸臂的轉向裝置或轉向部件。
圖2是高度簡化地示出了另一可行實施例的頂視圖。在該實施例中，僅采用了一個懸臂，該懸臂可轉動到鉆孔設備的兩側。在這種情況下，一個懸臂的作用半徑至少等于兩個懸臂的作用半徑，但是一個懸臂不必占用很大的空間，重量也不是很重。在這種結構中，能夠水平轉動的第一懸臂部分1a可圍繞鉆孔設備的后部從一側轉動到另一側。這樣自然就要求在鉆孔設備中那些位于第一轉軸3a之后的部件以如下方式設置于可水平轉動的懸臂部分之下使懸臂具有足夠的空間回轉并跨過這些部件。因此，第一轉軸被設置在高于鉆孔設備之后部的位置上。一般情況下，由于動力裝置6及其電機和輔助設備容易被制造成具有低重心的結構(easily low-constructible)，而且通常被安裝在鉆孔設備的最后部，因此上述的排列方式相當容易實現。如果需要，還可以設置一個至少當懸臂從鉆孔設備的一側移向另一側時用于升高第一鉸鏈的裝置。這一點可通過以下方式得以實現例如第一鉸鏈通過液壓系統與能夠上下移動的支架相連接，或直接與液壓缸相連接。當然，將懸臂從鉆孔設備的一側移向另一側還要求第二懸臂部分及其它懸臂部分能夠跨過鉆孔設備移動。其它懸臂部分1b和1c能夠在移動過程中升高。這種結構還要求在考慮這種懸臂使用的前提下，設置轉向裝置及轉向部件，而轉向裝置及轉向部件在本說明書中未作描述。在某些情況下，還可以如下方式設置一個與第一鉸鏈相接觸的水平鉸鏈至少當懸臂從鉆孔設備的一側移向另一側時，第一懸臂部分能夠對角地向上彎曲。此外，還可以如下方式設置懸臂使其相對鉆孔設備朝后定向。這樣，在鉆孔設備后面操縱懸臂就不會存在危險，而且還可借助于工作懸臂在鉆孔設備的前部執行其它任務。
本發明的附圖和說明僅用于解釋本發明的構思。具體而言，可在權利要求書的范圍內對本發明作出變化。因此，與附圖及說明書中的技術方案相比，這種懸臂可包括更多的懸臂部分。水平轉動部件的延長部分也可能包括多個可沿垂直和/或水平方向轉動的懸臂部分，從而使懸臂能夠以更多的方式轉動。這樣，就可能提供一種設置有懸臂的鉆孔設備，懸臂的端部設置有一容易進入的載人罐籠。
權利要求
1．一種用于鉆孔設備的懸臂裝置，其包括一個懸臂(1)，所述懸臂包括至少兩個相互鉸接的懸臂部分(1a-1c)，懸臂的一端設置有一操作機構(2)，懸臂(1)裝配有一垂直鉸鏈和一水平鉸鏈，用于將操作機構(2)轉動到所需位置上；所述懸臂裝置包括一基本水平的第一懸臂部分(1a)，第一懸臂部分的一端以可相對垂直軸線轉動的方式與鉆孔設備相連接，其特征在于在鉆孔設備中，所述垂直軸線被設置在鉆孔工人的控制臺即鉆孔操作面之后，其它懸臂部分(1b,1c)以可相對垂直軸線轉動的方式被相應地設置于第一懸臂部分的自由端上，從而通過相對所述垂直軸線轉動第一懸臂部分(1a)而將所述懸臂裝置從運輸位置移動到工作位置或從工作位置移動到運輸位置上，與第一懸臂部分(1a)相連接的其它懸臂部分(1b,1c)設置成能夠沿鉆孔設備的側面移動，在距控制臺一定距離的范圍內并在運輸位置上，操作機構(2)可被移動到靠近控制臺的位置上。
2．根據權利要求1所述的懸臂裝置，其特征在于設置于懸臂(1)自由端上的所述操作機構(2)是一個載人罐籠，從而懸臂裝置被用作一個載人升降機。
3．根據權利要求1或2所述的懸臂裝置，其特征在于基本水平的第二懸臂部分(1b)通過第二鉸鏈(3b)在第一懸臂部分的最外端與第一懸臂部分(1a)相連接，第二鉸鏈(3b)能夠使第二懸臂部分(1b)相對所述鉸鏈的垂直軸線基本水平轉動。
4．根據權利要求1或2所述的懸臂裝置，其特征在于所述懸臂部分(1b)通過第二鉸鏈(3b)與第一懸臂部分(1a)相連接，第二鉸鏈(3b)能夠使第二懸臂部分(1b)沿垂直和水平方向轉動。
5．根據上述權利要求之一所述的懸臂裝置，其特征在于懸臂(1)可相對第一鉸鏈(3a)從鉆孔設備的一側轉動到其另一側。
6．根據上述權利要求之一所述的懸臂裝置，其特征在于所述裝置包括至少兩個懸臂，這兩個懸臂的端部設置有載人罐籠。
7．根據權利要求6所述的懸臂裝置，其特征在于所述懸臂被設置成能夠相對相同的第一鉸鏈(3a)轉動。
8．根據權利要求6所述的懸臂裝置，其特征在于所述懸臂被設置成能夠相對獨立的第一鉸鏈(3a)轉動。
全文摘要
本發明涉及一種用于鉆孔設備的懸臂裝置,該裝置包括至少一個懸臂(1)和一個操作機構(2),該操作機構可以是一個載人罐籠,其被設置于懸臂的自由端上。另外,懸臂(1)包括至少兩個可相對回轉鉸接的懸臂部分(1a,1b)。根據本發明的構思,第一懸臂部分(1a)通過第一鉸鏈(3a)被鉸接,并可相對水平方向回轉。第二懸臂部分(1b)設置于第一懸臂部分(1a)的端部上,根據本發明的一個實施例,第二懸臂部分可相對第一懸臂部分(1a)沿垂直方向和水平方向轉動。
文檔編號E21B19/00GK1303461SQ99806611
公開日2001年7月11日 申請日期1999年5月25日 優先權日1998年5月26日
發明者尤哈·皮波寧 申請人:桑德威克塔姆羅克有限公司