專利名稱：鉆巖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具有底座和工作平臺的鉆巖設備的懸臂裝置，這種懸臂裝置包括至少一個工作懸臂，其中，巖石鉆頭或實際用于鉆巖的其它裝置被設置在該工作懸臂的自由端；至少一個輔助懸臂，其中，在該輔助懸臂的自由端設置一輔助設備，工作懸臂和輔助懸臂利用設置在工作平臺前部的安裝架被安裝在鉆巖設備的底座上，這些懸臂包括至少兩個懸臂部分，這兩個懸臂部分可相互轉動地連接起來，并且配置有必需的垂直鉸鏈和水平鉸鏈，以便驅動該裝置，并相應地把輔助裝置驅動到期望的位置。
對于人員的升降，鉆巖設備利用了人員升降裝置，該人員升降裝置能以不同的方式移動，并且包括一個懸臂和一個設置在該懸臂自由端的載人吊籠。這種設備通常被用于隧道挖掘和“小梯段”采礦。從載人吊籠可以對巖石進行錨固、測量和檢測，并且可以執行要求與目標距離一個短距離的其它操作。此外，載人吊籠還使得從該吊籠能方便地進行維護和修理工作。鉆巖設備在其前端通常包括至少一個工作懸臂，其中，一個帶有輔助設備或其它必需設備的鉆巖設備被設置在工作懸臂的自由端。一種用于載人吊籠懸臂的已知的解決方案包括導軌或相應的導向表面，懸臂能沿著這些導軌或導向表面移動，該導軌或導向表面被設置在鉆巖設備的兩縱向側上，即，設置在鉆巖設備的移動方向的兩側。懸臂和它們的載人吊籠在沿著鉆巖設備從后部至前部的方向上被分別驅動，反之亦然。然而這種結構的一個缺陷就是懸臂必須被驅動經過鉆臺附近，這對于該裝置的使用者是一個嚴重的安全隱患。此外，這種懸臂裝置使得難以進入用于操縱和管理設備的鉆臺。這種方案的另一個缺陷就是導向表面必須是堅固的，這也意味著這些導向表面是笨重的，從而增加了這種鉆巖設備的總體重量，這是很不利的。此外，還有一種已知的懸臂方案，這種方案被應用于載人吊籠。在這種方案中，懸臂被分別設置在鉆巖設備的后部的兩側上，利用鉸鏈機構能使這些懸臂從鉆進裝置的后部向前部移動，反之亦然。懸臂被可轉動地安裝，從而使得懸臂的不同部分能在豎直方向上轉動，即，相對于它的支點能被提升和下降。為了使載人吊籠能側向移動，整個懸臂裝置可以被設置在一個可轉動的底座上，或者是被設置成整個懸臂裝置能相對于懸臂底部的豎直鉸鏈轉動。然而這種方案的一個缺陷是在鉆臺上工作的鉆進工人的工作安全性差，這是由于在這種情況中懸臂也要經過鉆臺附近的緣故。在已知的方案中，使用者有被擠壓在懸臂和鉆巖設備的框架結構之間的危險，這種結構也使得這種鉆巖設備使用很困難。
這些已知的技術方案的另一個缺陷是工作懸臂和載人吊籠都必須被分開地支撐在底座上，這使得框架結構非常笨重。此外，底座占用的空間也是一個問題。懸臂有時會使得鉆巖設備的不同單元和設備不能被優化地定位。此外，在FI795/73中公開了一種設置在車輛中的懸臂裝置，其中，工作懸臂和輔助懸臂被安裝在相同的安裝架上。然而，這兩個懸臂被安裝在裝置的工作區一側的安裝架上，即，被安裝在控制室或工作平臺的相反側，這意味著輔助懸臂不能被驅動到接近工作平臺，而且只有從地面才能進入輔助懸臂端部的載人吊籠，這當然是相當困難的并且存在安全隱患。
本發明的一個發明目的是提供一種新穎的用于鉆巖設備的懸臂裝置，以便防止產生現有技術中的那些缺陷。
本發明的懸臂裝置的特征在于工作懸臂被設置在工作平臺相反側的安裝架的一側，輔助懸臂被安裝在安裝架上部表面上的一個安裝位置上，輔助懸臂相對于它的轉動安裝可以轉動，從而使得輔助設備能被驅動到靠近鉆巖設備的使用者能到達的工作平臺。
本發明的構思是，鉆巖設備包括至少一個工作懸臂，鉆巖設備和實際用于鉆巖的其它設備被設置在這個工作懸臂中。除了這個工作懸臂以外，這種結構還包括至少一個可以按照許多不同方式移動的輔助懸臂，該輔助懸臂包括至少兩個相互可轉動地連接的懸臂部分，一個輔助設備，最好是一個載人吊籠，被設置在輔助懸臂的最外懸臂部分的自由端。根據本發明的構思，工作懸臂和輔助懸臂被設置在鉆巖設備中相同的安裝架即支撐件中，這個安裝架被設置在鉆進員工操作平臺即鉆臺的前部的鉆巖設備前部。工作懸臂被設置在安裝架朝著鉆面的一側，而輔助懸臂被安裝在位于安裝架的上部表面上的一個安裝位置上。本發明的另一個構思是，輔助懸臂可以轉動，以便使輔助設備能被驅動到接近工作平臺。根據本發明的一個實施例，輔助懸臂的第一懸臂部分設置在鉆巖設備的縱向方向上，并且不能側向移動。但是，所說的第一懸臂部分能相對于一個水平鉸鏈上升和下降，其中所說的水平鉸鏈被設置在朝著鉆巖設備的懸臂部分的端部。第一懸臂部分還設置有一個鉸鏈，該鉸鏈允許與第一懸臂部分相連的第二懸臂部分至少沿水平方向轉動。本發明的另一個實施例的構思是，輔助懸臂被安裝在一個安裝元件上，該安裝元件被設置在安裝架的上部表面上，利用適當的轉動設備，例如轉動馬達或液壓缸所用的齒桿，使該安裝元件可以繞它的豎直軸線轉動。
本發明的優點在于懸臂不再經過鉆臺側附近，從而顯著提高了鉆巖設備使用者的職業安全性。懸臂及其可移動機構位于鉆進員工工作平臺前部的一個安全距離處，使用者從工作平臺能看見這些懸臂及其可移動機構。由于利用一個共同安裝架把懸臂設置在底座上，因此，安裝架特別堅固而且重量還輕。但它占據很少空間。此外，與以前的解決方案相比，本發明具有更少的懸臂安裝位置和相關的構件，此外，懸臂機構的移動發生在鉆巖設備的前部，這就能更加自由地布置鉆巖設備中的不同單元。總之，由于本發明的這種懸臂裝置，使得整個鉆巖設備結構更簡單、重量更輕。這種結構還更有利于制造，所具有的遭受磨損和損壞的機構更少。此外，這種裝置還更易于使用，這是由于輔助懸臂能被簡單地設置，使得設置在這種裝置中的輔助設備例如載人吊籠能方便地安全地轉動到接近鉆臺，這樣就使得使用者能直接從鉆臺直接移動到載人吊籠，或使得使用者能從鉆臺對輔助設備進行維護和修理。懸臂還可具有一個從鉆巖設備側向移動的必需的移動范圍。
為了簡明起見，應當注意到，在本申請中，豎直鉸鏈是指轉動軸是豎直的元件，它能使得通過這種鉸鏈連接的部件可以相互沿水平移動。相應地，水平鉸鏈的轉動軸是水平的，它能使得部件相互沿豎直方向轉動。
下面將結合附圖來更詳細地描述本發明。
圖1是根據本發明的用于鉆巖設備的懸臂的側視圖，圖2是所說的用于鉆巖設備的懸臂的頂視圖，圖3是本發明的懸臂的另一個技術方案的側視圖，圖4是用于安裝輔助懸臂的結構的示意圖，它可應用在圖3所示的技術方案中。
圖1是一個簡化的示意圖，表示出了一個鉆巖設備，該鉆巖設備包括本發明的懸臂裝置。這種懸臂裝置包括至少一個工作懸臂1和一個設備2，在這個例子中，鉆巖設備被設置在工作懸臂的自由端。盡管這個圖中只表示出了一個工作懸臂，但是，如果需要的話，也可以具有若干個工作懸臂。此外，被設置在工作懸臂中的設備例如可以是一個可換位(indexable)的錨固設備(bolting apparatus)或是用在實際操作中的其它設備。在鉆巖時所用的工作懸臂和設備的結構和操作本身對于本領域普通技術人員來說是顯而易見的，因此，在此不再作更詳細的描述，在圖中也不再作更詳細的表示。在此需要說明的只是，工作懸臂包括至少兩個懸臂部分，這兩個懸臂部分能通過適當的鉸鏈而移動，以便把設備驅動到期望的位置。此外，如圖2所示，鉆巖設備包括兩個輔助懸臂3和4，其中，輔助設備5和6設置在其自由端。圖中所示的輔助設備是一個載人吊籠，但是，在輔助懸臂上也可以安裝幫助實際鉆巖所需的其它設備。圖1和圖2所示的輔助懸臂1和2包括第一和第二懸臂部分3a，3b；4a，4b。很明顯，可以具有更多的懸臂部分，它們不必是圖中所示的能在方向A伸長和縮短的結構。輔助懸臂的第一懸臂部分通過一個水平鉸鏈7被連接到安裝架11上部表面上的一個安裝位置14。因此，第一懸臂部分總是朝向鉆巖設備的操作方向，但是它在一個壓力介質缸8的作用下能相對于水平鉸鏈7在B的方向上上升和下降。一個豎直鉸鏈9能使第二懸臂部分在圖2所示的水平方向上轉動，該豎直鉸鏈9被設置在第一懸臂部分的第二端部。于是，載人吊籠或其它輔助設備能在C方向上轉動，靠近鉆巖設備的工作平臺10或類似設備，這使得設備的使用者能進入載人吊籠或使得使用者能從操縱室對輔助設備進行所需的維護和修理工作。此外，用于使輔助設備稍微移動例如傾斜或轉動而懸臂本身根本不必移動的裝置可以被設置在輔助懸臂的最外懸臂部分與輔助設備之間。輔助懸臂最好還包括用于無論懸臂怎樣移動都可以把輔助設備例如載人吊籠保持在水平位置的裝置。
根據本發明的構思，工作懸臂和輔助懸臂都被連接在鉆巖設備前部的相同安裝架11上。該安裝架被設置在工作平臺10的前部，相對于鉆巖設備的縱軸線橫向設置。安裝架最好設置在前軸處或前軸附近，在這種情況下，前軸接收懸臂和安裝架所造成的質量，從而不必單獨支撐底座。此外，前軸和后軸之間的荷載還能被更加有利地分開。安裝架的結構最好象一個盒子，但是也可以采用其它類型的結構。安裝架可以是一個統一的結構，該統一的結構如圖中所示從鉆巖設備的第一側延伸至第二側，也可以具有幾個安裝架，在這種情況中，每個安裝架內都包括一個輔助懸臂和一個在其下方的工作懸臂。
在圖2中，圖中所表示出的上部輔助懸臂4位于它的操作位置，相應地，下部輔助懸臂3被驅動到工作平臺處，以便有利于進入載人吊籠。此外，當不需要輔助懸臂時，例如，當鉆巖設備被移動時，輔助懸臂能被驅動，使得它的第二懸臂部分指向與移動方向相反的方向。
在圖3所示的懸臂裝置中，輔助懸臂3被設置成可以繞豎直軸線E轉動，在這個例子中，輔助懸臂3能被驅動到接近工作平臺10，如圖中的虛線所示。輔助懸臂被安裝在一個轉動元件12中，該轉動元件12被設置在安裝架的上部表面上，轉動元件的結構可以是圖4所示的結構。第一懸臂部分3a能相對于懸臂底部的一個水平鉸鏈13傾斜。此外，在第一懸臂部分和第二懸臂部分之間設有一個鉸鏈，使得第二懸臂部分至少在方向D上轉動。第二懸臂部分還能伸縮地伸長或縮短，這意味著它具有一個良好的范圍。如果采用兩個輔助懸臂和兩個工作懸臂，那么利用兩個單獨的安裝架把所說的兩個輔助懸臂和兩個工作懸臂設置在鉆巖設備中。如果這種結構只包括一個輔助懸臂和一個工作懸臂，那么，所說的這一個輔助懸臂和一個工作懸臂與它們的安裝架一起被設置在鉆巖設備的中心線上。為了清楚起見，圖3只表示出了部分工作懸臂。這個圖中所示方案的優點在于輔助懸臂能在一個小空間內轉動，這意味著在窄的礦井巷道中它能被驅動到接近工作平臺。此外，由于當輔助懸臂被轉動時不需要相對于底座具有一個橫向范圍，因此，無論輔助懸臂怎樣移動，鉆巖設備都是穩定的。從而也就能更安全地移動輔助懸臂，并且能避免碰撞的危險。
圖4進一步表示出了圖3所示方案的細節，其中，利用被設置成可繞軸線E轉動的轉動元件12把輔助懸臂安裝在安裝架的上部表面上。轉動元件12被可轉動地安裝在安裝架11的上部表面上，并且它能由例如圖中所示的液壓缸15a和15b轉動，所說的液壓缸采用齒桿使轉動元件下端的齒環16轉動。按照這種方式來轉動懸臂是已知的技術，因此，在此不再對其進行進一步地描述。由于這種結構，使得輔助懸臂能在與鉆巖設備移動方向相反的方向上方便地轉動，這就能方便地把輔助設備例如載人吊籠驅動到接近工作平臺。
把壓力介質缸或例如電動機用作轉動設備，就能轉動懸臂。轉動設備原則上可以是適于這個目的的任何設備，它被連接成能通過適當的轉動元件例如杠桿、轉動架等來移動懸臂部分。為了清楚起見，附圖中未表示出全部必須的轉動設備和轉動元件。很顯然，懸臂的不同部分的長度和相對大小是可以改變的，鉸鏈和它們的轉動角也可以改變。懸臂的尺寸大小至少受鉆巖設備的用途、大小和尺寸的影響。還可以把一些監測器連接到懸臂上，以便監測懸臂的位置，在這種情況下，就能防止懸臂相互碰撞以及懸臂與鉆巖設備的其它構件碰撞。
附圖和有關的描述只是為了描述本發明的構思。在細節方面，本發明是可以在權利要求的范圍內改變的。因此，與附圖和描述中公開的相比，工作懸臂和輔助懸臂可以包括更多的懸臂部分和鉸鏈。還可以具有比附圖中更多或更少的懸臂。如果有利于鉆巖設備的使用，根據本發明還可以在一個設備中設置結構不同的輔助懸臂和工作懸臂。要點是鉆巖設備設有至少一個工作懸臂和至少一個輔助懸臂，所說的工作懸臂和輔助懸臂利用相同的安裝架都被安裝在底座中。安裝架被設置在鉆巖設備的工作平臺或操縱室前部。
權利要求
1.一種用于具有底座和工作平臺的鉆巖設備的懸臂裝置，這種懸臂裝置包括至少一個工作懸臂(1)和至少一個輔助懸臂(3，4)，在所說的工作懸臂(1)的自由端設置一個巖石鉆頭或實際用于鉆巖的其它設備(2)，在所說的輔助懸臂的自由端設置一輔助設備(5，6)，利用一個設置在工作平臺(10)前部的懸臂安裝架(11)把所說的工作懸臂和輔助懸臂安裝在鉆巖設備的底座上，懸臂(1，3，4)包括至少兩個懸臂部分(1a，1b；3a，3b；4a，4b)，所說的懸臂部分相互可轉動地連接并配置有必須的豎直鉸鏈和水平鉸鏈，以便把設備(2)和輔助設備(5，6)驅動到期望的位置，其特征在于工作懸臂(1)被設置在安裝架(11)的朝著與工作平臺(10)相反的方向的一側上，輔助懸臂(3，4)被安裝在位于安裝架上部表面上的安裝位置(14)上，輔助懸臂(3，4)相對于它的轉動安裝是可以轉動的，從而使得輔助設備(5，6)能被驅動到接近工作平臺(10)的使鉆巖設備的使用者能到達的地方。
2.一種根據權利要求1所述的懸臂裝置，其特征在于被設置在輔助懸臂(3，4)的自由端的輔助設備(5，6)是載人吊籠，從而把輔助懸臂用作使人員升降的設備。
3.一種根據權利要求1或2所述的懸臂裝置，其特征在于輔助懸臂的第一懸臂部分(3a，4a)被設置成平行于鉆巖設備的縱向軸線并在側向基本上不能移動，第一懸臂部分通過一水平鉸鏈(7)被可轉動地安裝在朝著鉆巖設備的端部，從而使第一懸臂部分能被相對于鉸鏈上升和下降，在第一懸臂部分(3a，4a)和第二懸臂部分(3b，4b)之間設置一個鉸鏈(9)，以便使第二懸臂部分至少能沿水平方向相對于第一懸臂部分轉動。
4.一種根據權利要求1或2所述的懸臂裝置，其特征在于輔助懸臂(3，4)的底部設置有鉸鏈，從而使得輔助懸臂能相對于所說鉸鏈沿水平方向和豎直方向轉動。
5.一種根據權利要求4所述的懸臂裝置，其特征在于輔助懸臂底部被安裝在一個轉動元件(12)中，該轉動元件(12)被設置成能繞其豎直軸線(E)轉動并且被設置成能由轉動裝置例如轉動馬達或液壓缸(15a，15b)驅動。
6.一種根據權利要求5所述的懸臂裝置，其特征在于該懸臂裝置包括至少兩個輔助懸臂和工作懸臂以及至少兩個單獨的安裝架，懸臂被設置成使每個安裝架內都重疊地設有一個輔助懸臂一個工作懸臂。
7.一種根據前述權利要求之一的懸臂裝置，其特征在于安裝架(11)具有一種盒狀結構，并且該安裝架被設置在鉆巖設備的前軸處或其附近。
全文摘要
本發明涉及一種用于與鉆巖設備相連的懸臂裝置,它包括至少一個工作懸臂(1)和至少一個輔助懸臂(3,4)。鉆巖設備或其它設備(2)被設置在工作懸臂的自由端,相應地,輔助懸臂的自由端設有一輔助設備(5,6),例如載人吊籠。所說的懸臂包括至少兩個可相互轉動地連接的懸臂部分(1a,1b;3a,3b;4a,4b)。根據本發明的構思,利用公共懸臂安裝架(11)把懸臂(1,3,4)連接到鉆巖設備的底座上。這個安裝架被設置在使用者的工作平臺(10)的前部。輔助懸臂被安裝在安裝架的上部表面,工作懸臂被安裝在安裝架的一側面上。本發明的技術方案的特征還在于輔助懸臂相對于它的轉動安裝是可以驅動的,從而使得輔助懸臂能被轉動到接近工作平臺。
文檔編號B66F11/04GK1373828SQ00812818
公開日2002年10月9日 申請日期2000年9月12日 優先權日1999年9月13日
發明者朱哈·皮彭內, 朱卡·斯米拉 申請人:桑德威克塔姆羅克有限公司