一种水利水电施工用钻孔装置及方法与流程

专利2026-01-19  14


本发明属于水利水电,具体为一种水利水电施工用钻孔装置及方法。


背景技术:

1、水利水电施工是指根据水资源规划设计方案,通过对地表水、地下水等水资源进行开发利用,建设各类水库、水厂、水泵站、输水渠道、排水工程、水电站等工程设施及其配套设施的过程。这一过程旨在有效开发利用水资源,保障城市供水、灌溉农田、防洪排涝,并通过水利发电满足国民经济各个领域对电力的需求。

2、目前水利水电施工用钻孔装置可能难以适应复杂多变的地质条件。在含有坚硬岩石或复杂地层的区域,钻孔效率和稳定性可能受到影响。部分钻孔装置可能无法灵活调整以适应不同孔径和孔深的需求,这在一定程度上限制了其应用范围,而且目前的钻孔设备基本上都是一些手持式的钻孔设备,自动化程度低。


技术实现思路

1、针对上述情况,为克服现有技术的缺陷,本发明提供一种水利水电施工用钻孔装置及方法,有效的解决了上述背景技术中提到的问题。

2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种水利水电施工用钻孔装置,包括平行设置的两个横架,所述横架两侧末端连接有运动机构,所述运动机构带动所述横架运动,所述横架上设有移动机构,所述移动机构用于带动升降机构运动,所述升降机构连接在所述移动机构上,所述升降机构用于对钻进的高度进行调节,便于适应不同高度位置的钻孔,所述升降机构上连接有角度调节机构,所述角度调节机构用于对钻孔的角度进行调节,所述角度调节机构上连接有钻孔机构,所述钻孔机构用于水利水电施工时进行钻孔,所述钻孔机构上连接有用于钻孔时产生的灰尘进行抽取的抽取机构,所述横架下部设有配重机构,所述配重机构用于对配重的位置进行调节,防止钻孔时发生倾翻,所述升降机构上连接有控制机构,所述控制机构用于对整个装置的运动过程进行控制。

3、优选的,所述钻孔机构包括转动块,所述转动块内设有锥齿轮腔,所述锥齿轮腔上端壁上转动连接有驱动轴,所述驱动轴与固定安装在所述转动块内的钻孔电机动力输出轴连接,所述驱动轴末端固定连接有主动锥齿轮,所述主动锥齿轮与从动锥齿轮啮合,所述从动锥齿轮固定安装在转轴一侧末端,所述转轴贯穿转动安装在所述锥齿轮腔前侧端壁上,所述转轴外表面滑动连接有钻孔滑杆,所述钻孔滑杆一侧末端转动连接有圆盘,所述圆盘内侧端壁上对称固定连接有深度调节电动推杆的动力端,所述深度调节电动推杆的固定端安装在所述转动块上,所述钻孔滑杆另一侧末端固定连接有钻头。

4、优选的,所述抽取机构包括所述钻孔滑杆上对称设有的弹簧槽,所述弹簧槽端壁间滑动连接有滑块,所述滑块与弹簧槽端壁间卡接有弹簧,所述滑块端壁上固定连接有安装环,所述安装环滑动安装在所述钻孔滑杆的外表面,所述安装环的外表面转动连接有吸尘筒,所述吸尘筒上设有排出通道,所述排出通道端壁间转动连接有阻尼转轴,所述阻尼转轴外表面固定安装有连接块,所述连接块上固定连接有弧形挡板,所述弧形挡板与所述吸尘筒接合在一起形成一个筒体,所述吸尘筒上连接有抽出管,所述抽出管与输入管之间通过抽取管连接,所述输入管与抽取泵输入端固定连接,所述抽取泵固定安装在吸尘箱上,所述抽取泵输出端与抽入通道连通,所述抽入通道贯穿加工在所述吸尘箱上,所述吸尘箱与盖板之间夹紧有密封垫,所述盖板通过螺栓可拆卸连接在所述吸尘箱上,所述盖板上贯穿加工有排气孔,所述排气孔端壁间固定连接有排气网板,所述排气网板内侧表面固定连接有纱网。

5、优选的,所述移动机构包括所述横架上部对称固定连接的移动架,所述移动架内侧设有移动滑槽,所述移动滑槽端壁间转动连接有移动丝杆,所述移动丝杆与固定安装在所述移动架上的移动电机动力输出轴连接,所述移动丝杆外表面螺纹连接有滑动连接在所述移动滑槽端壁间的移动螺母块,所述移动架上表面加工有滑槽,所述滑槽上滑动连接有移动块,一侧的所述移动块上部固定连接有所述吸尘箱。

6、优选的,所述升降机构包括所述移动螺母块端壁上固定连接有升降架,所述升降架内侧表面设有升降滑槽,所述升降滑槽端壁间转动连接有升降丝杆,所述升降丝杆与固定安装在所述升降架上部的升降电机动力输出轴连接,所述升降丝杆外表面螺纹连接有升降螺母块,所述升降螺母块滑动连接在所述升降滑槽端壁间,所述升降螺母块端壁上固定安装有角度调节架。

7、优选的,所述角度调节机构包括所述角度调节架,一侧的所述角度调节架内设有齿轮腔,所述齿轮腔端壁间转动连接有主动齿轮轴,所述主动齿轮轴与固定安装在所述角度调节架内角度调节电机动力输出轴连接,所述主动齿轮轴的外表面固定安装有主动齿轮,所述主动齿轮与从动齿轮啮合,所述从动齿轮固定安装在从动齿轮轴外表面,所述从动齿轮轴转动安装在所述齿轮腔端壁间,且所述从动齿轮轴延伸到所述齿轮腔外表面,所述齿轮腔外的所述从动齿轮轴的外表面固定连接有所述转动块,所述角度调节架与所述转动块之间连接有稳定环,另一侧的所述角度调节架内设有制动腔,所述制动腔端壁间转动连接有制动轴,所述制动轴外表面固定连接有制动轮,所述制动轴延伸到所述制动腔外,所述制动腔外的所述制动轴的外表面固定连接有所述转动块,所述制动轮的外表面均匀加工有制动槽,所述制动槽沿所述制动轮的环线方向布置,所述制动槽中插入有制动锥,所述制动锥固定安装在制动电动推杆的运动端,所述制动电动推杆的固定端固定安装在所述制动腔端壁上。

8、优选的,所述运动机构包括所述横架两侧末端固定连接的运动架,所述运动架上对称加工有运动齿轮腔,所述运动齿轮腔端壁间转动连接有运动齿轮轴,所述运动齿轮轴与固定安装在所述运动架内的运动电机动力输出轴连接,所述运动齿轮轴的外表面固定连接有运动齿轮,所述运动齿轮与齿形履带啮合,所述齿形履带转动安装在所述运动架上,所述齿形履带的外表面均匀等间距固定安装有运动板,所述运动板沿所述齿形履带的环线方向布置。

9、优选的,所述配重调节机构包括所述横架下部对称固定连接的配重丝杆,所述配重丝杆下表面设有配重滑槽,所述配重滑槽端壁间转动连接有配重丝杆,所述配重丝杆与固定安装在所述配重架内的配重调节电机动力输出轴连接,所述配重丝杆的外表面螺纹连接有配重调节螺母块,所述配重调节螺母块滑动安装在所述配重滑槽端壁间,所述配重调节螺母块下部固定连接有配重块。

10、优选的,所述控制机构包括另一侧的所述移动块侧壁上固定连接的支撑板,所述支撑板与所述移动块上部固定连接有蓄电池,所述支撑板与所述移动块上表面齐平,所述蓄电池上固定连接有若干根输电导线的一侧末端,所述输电导线另一侧末端与装置中的用电部件连接,所述蓄电池上部安装有控制箱,所述控制箱上插接有天线,所述天线与遥控装置信号连接,所述控制箱中安装有控制处理器,所述控制处理器中设有相应的控制程序,所述控制箱上加工有信号线插孔,所述信号线插孔沿所述控制箱的圆周方向布置,所述信号线插孔中插入有信号线的一侧末端,所述信号线的另一侧末端与装置中的电性部件连接。

11、本发明提供了一种水利水电施工用钻孔方法,基于上述所述的一种水利水电施工用钻孔装置,步骤包括:

12、步骤一:在遥控装置上输入相应的信号,信号传输到所述控制处理器,所述控制处理器处理后发送相应的信号给相应得到电性部件,使得相应的电性部件运动;

13、步骤二:运动机构运动,从而带动所述运动架运动,从而使得所述横架运动,从而带动整个装置运动钻孔的位置,便于进行钻孔;

14、步骤三:运动到钻孔的位置后,移动机构运动,从而实现带动所述升降架运动,从而带动所述转动块运动,靠近钻孔的位置;

15、步骤四:靠近钻孔的位置后,钻孔机构运动,从而实现进行钻孔;

16、步骤五:钻孔时,抽取机构运动,从而实现对钻孔时产生的灰尘等进行抽取吸收,防止由于钻孔产生的灰尘飞扬;

17、步骤六:移动机构运动,同时配重调节机构运动,并且与移动机构运动的方向相反,从而实现配重调节,防止钻孔时出现倾翻、不稳定的情况发生;

18、步骤七:适应不同的高度的钻孔时,升降机构运动,从而实现带动所述转动块升降运动,从而实现对钻孔的高度进行调节,适应不同高度的钻孔;

19、步骤八:实现多个角度的钻孔时,角度调节机构运动,从而实现带动所述转动块转动到不同的角度,从而实现对多个角度的位置进行钻孔。

20、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

21、1.本发明提供了一种水利水电施工用钻孔装置,可以实现通过在遥控装置上输入相应的操作指令,从而完成钻孔工作,并且在钻空时可以实现三百六十度的钻孔调节,实现多个方向的钻孔,钻孔的范围比较广,而且在移动的过程中采用履带移动,移动比较可靠,防止在钻孔时移动。

22、2.本发明提供了一种水利水电施工用钻孔装置,可以实现钻孔时进行抽取,对钻孔过程中产生的灰尘进行吸收处理,防止钻孔时产生大量的灰尘,造成环境污染和对施工人员身体造成伤害。

23、3.本发明提供了一种水利水电施工用钻孔装置,可以实现在钻孔时进行不同高度的调节,实现不同高度位置的钻孔,并且在钻孔时可以实现对配重进行调节,防止由于钻孔位置的调节造成倾翻。


技术特征:

1.一种水利水电施工用钻孔装置,其特征在于:包括平行设置的两个横架(1),所述横架(1)两侧末端连接有运动机构,所述运动机构带动所述横架(1)运动,所述横架(1)上设有移动机构,所述移动机构用于带动升降机构运动,所述升降机构连接在所述移动机构上,所述升降机构用于对钻进的高度进行调节,便于适应不同高度位置的钻孔,所述升降机构上连接有角度调节机构,所述角度调节机构用于对钻孔的角度进行调节,所述角度调节机构上连接有钻孔机构,所述钻孔机构用于水利水电施工时进行钻孔,所述钻孔机构上连接有用于钻孔时产生的灰尘进行抽取的抽取机构,所述横架(1)下部设有配重机构,所述配重机构用于对配重的位置进行调节,防止钻孔时发生倾翻,所述升降机构上连接有控制机构,所述控制机构用于对整个装置的运动过程进行控制。

2.根据权利要求1所述的一种水利水电施工用钻孔装置,其特征在于:所述钻孔机构包括转动块(20),所述转动块(20)内设有锥齿轮腔(47),所述锥齿轮腔(47)上端壁上转动连接有驱动轴(67),所述驱动轴(67)与固定安装在所述转动块(20)内的钻孔电机(66)动力输出轴连接,所述驱动轴(67)末端固定连接有主动锥齿轮(68),所述主动锥齿轮(68)与从动锥齿轮(39)啮合,所述从动锥齿轮(39)固定安装在转轴(75)一侧末端,所述转轴(75)贯穿转动安装在所述锥齿轮腔(47)前侧端壁上,所述转轴(75)外表面滑动连接有钻孔滑杆(15),所述钻孔滑杆(15)一侧末端转动连接有圆盘(29),所述圆盘(29)内侧端壁上对称固定连接有深度调节电动推杆(65)的动力端,所述深度调节电动推杆(65)的固定端安装在所述转动块(20)上,所述钻孔滑杆(15)另一侧末端固定连接有钻头(23)。

3.根据权利要求2所述的一种水利水电施工用钻孔装置,其特征在于:所述抽取机构包括所述钻孔滑杆(15)上对称设有的弹簧槽(27),所述弹簧槽(27)端壁间滑动连接有滑块(72),所述滑块(72)与弹簧槽(27)端壁间卡接有弹簧(28),所述滑块(72)端壁上固定连接有安装环(13),所述安装环(13)滑动安装在所述钻孔滑杆(15)的外表面,所述安装环(13)的外表面转动连接有吸尘筒(12),所述吸尘筒(12)上设有排出通道(62),所述排出通道(62)端壁间转动连接有阻尼转轴(64),所述阻尼转轴(64)外表面固定安装有连接块(63),所述连接块(63)上固定连接有弧形挡板(61),所述弧形挡板(61)与所述吸尘筒(12)接合在一起形成一个筒体,所述吸尘筒(12)上连接有抽出管(14),所述抽出管(14)与输入管(38)之间通过抽取管连接,所述输入管(38)与抽取泵(37)输入端固定连接,所述抽取泵(37)固定安装在吸尘箱(22)上,所述抽取泵(37)输出端与抽入通道(60)连通,所述抽入通道(60)贯穿加工在所述吸尘箱(22)上,所述吸尘箱(22)与盖板(24)之间夹紧有密封垫(26),所述盖板(24)通过螺栓(25)可拆卸连接在所述吸尘箱(22)上,所述盖板(24)上贯穿加工有排气孔(70),所述排气孔(70)端壁间固定连接有排气网板(36),所述排气网板(36)内侧表面固定连接有纱网(71)。

4.根据权利要求3所述的一种水利水电施工用钻孔装置,其特征在于:所述移动机构包括所述横架(1)上部对称固定连接的移动架(8),所述移动架(8)内侧设有移动滑槽(10),所述移动滑槽(10)端壁间转动连接有移动丝杆(11),所述移动丝杆(11)与固定安装在所述移动架(8)上的移动电机(9)动力输出轴连接,所述移动丝杆(11)外表面螺纹连接有滑动连接在所述移动滑槽(10)端壁间的移动螺母块(54),所述移动架(8)上表面加工有滑槽(30),所述滑槽(30)上滑动连接有移动块(73),一侧的所述移动块(73)上部固定连接有所述吸尘箱(22)。

5.根据权利要求4所述的一种水利水电施工用钻孔装置,其特征在于:所述升降机构包括所述移动螺母块(54)端壁上固定连接有升降架(17),所述升降架(17)内侧表面设有升降滑槽(21),所述升降滑槽(21)端壁间转动连接有升降丝杆(18),所述升降丝杆(18)与固定安装在所述升降架(17)上部的升降电机(16)动力输出轴连接,所述升降丝杆(18)外表面螺纹连接有升降螺母块(42),所述升降螺母块(42)滑动连接在所述升降滑槽(21)端壁间,所述升降螺母块(42)端壁上固定安装有角度调节架(19)。

6.根据权利要求5所述的一种水利水电施工用钻孔装置,其特征在于:所述角度调节机构包括所述角度调节架(19),一侧的所述角度调节架(19)内设有齿轮腔(45),所述齿轮腔(45)端壁间转动连接有主动齿轮轴(41),所述主动齿轮轴(41)与固定安装在所述角度调节架(19)内角度调节电机动力输出轴连接,所述主动齿轮轴(41)的外表面固定安装有主动齿轮(40),所述主动齿轮(40)与从动齿轮(44)啮合,所述从动齿轮(44)固定安装在从动齿轮轴(43)外表面,所述从动齿轮轴(43)转动安装在所述齿轮腔(45)端壁间,且所述从动齿轮轴(43)延伸到所述齿轮腔(45)外表面,所述齿轮腔(45)外的所述从动齿轮轴(43)的外表面固定连接有所述转动块(20),所述角度调节架(19)与所述转动块(20)之间连接有稳定环(46),另一侧的所述角度调节架(19)内设有制动腔(53),所述制动腔(53)端壁间转动连接有制动轴(51),所述制动轴(51)外表面固定连接有制动轮(50),所述制动轴(51)延伸到所述制动腔(53)外,所述制动腔(53)外的所述制动轴(51)的外表面固定连接有所述转动块(20),所述制动轮(50)的外表面均匀加工有制动槽(52),所述制动槽(52)沿所述制动轮(50)的环线方向布置,所述制动槽(52)中插入有制动锥(49),所述制动锥(49)固定安装在制动电动推杆(48)的运动端,所述制动电动推杆(48)的固定端固定安装在所述制动腔(53)端壁上。

7.根据权利要求6所述的一种水利水电施工用钻孔装置,其特征在于:所述运动机构包括所述横架(1)两侧末端固定连接的运动架(2),所述运动架(2)上对称加工有运动齿轮腔(58),所述运动齿轮腔(58)端壁间转动连接有运动齿轮轴(57),所述运动齿轮轴(57)与固定安装在所述运动架(2)内的运动电机动力输出轴连接,所述运动齿轮轴(57)的外表面固定连接有运动齿轮(56),所述运动齿轮(56)与齿形履带(3)啮合,所述齿形履带(3)转动安装在所述运动架(2)上,所述齿形履带(3)的外表面均匀等间距固定安装有运动板(4),所述运动板(4)沿所述齿形履带(3)的环线方向布置。

8.根据权利要求7所述的一种水利水电施工用钻孔装置,其特征在于:所述配重调节机构包括所述横架(1)下部对称固定连接的配重丝杆(34),所述配重丝杆(34)下表面设有配重滑槽(59),所述配重滑槽(59)端壁间转动连接有配重丝杆(34),所述配重丝杆(34)与固定安装在所述配重架(33)内的配重调节电机动力输出轴连接,所述配重丝杆(34)的外表面螺纹连接有配重调节螺母块(69),所述配重调节螺母块(69)滑动安装在所述配重滑槽(59)端壁间,所述配重调节螺母块(69)下部固定连接有配重块(35)。

9.根据权利要求8所述的一种水利水电施工用钻孔装置,其特征在于:所述控制机构包括另一侧的所述移动块(73)侧壁上固定连接的支撑板(74),所述支撑板(74)与所述移动块(73)上部固定连接有蓄电池(5),所述支撑板(74)与所述移动块(73)上表面齐平,所述蓄电池(5)上固定连接有若干根输电导线(31)的一侧末端,所述输电导线(31)另一侧末端与装置中的用电部件连接,所述蓄电池(5)上部安装有控制箱(6),所述控制箱(6)上插接有天线(7),所述天线(7)与遥控装置信号连接,所述控制箱(6)中安装有控制处理器,所述控制处理器中设有相应的控制程序,所述控制箱(6)上加工有信号线插孔(32),所述信号线插孔(32)沿所述控制箱(6)的圆周方向布置,所述信号线插孔(32)中插入有信号线的一侧末端,所述信号线的另一侧末端与装置中的电性部件连接。

10.一种水利水电施工用钻孔方法,基于上述权利要9所述的一种水利水电施工用钻孔装置,其特征在于:步骤包括:


技术总结
本发明涉及水利水电技术领域,且公开了一种水利水电施工用钻孔装置及方法,包括平行设置的两个横架,横架两侧末端连接有运动机构,可以实现通过在遥控装置上输入相应的操作指令,从而完成钻孔工作,并且在钻空时可以实现三百六十度的钻孔调节,实现多个方向的钻孔,钻孔的范围比较广,而且在移动的过程中采用履带移动,移动比较可靠,防止在钻孔时移动;可以实现钻孔时进行抽取,对钻孔过程中产生的灰尘进行吸收处理,防止钻孔时产生大量的灰尘,造成环境污染和对施工人员身体造成伤害;可以实现在钻孔时进行不同高度的调节,实现不同高度位置的钻孔,并且在钻孔时可以实现对配重进行调节,防止由于钻孔位置的调节造成倾翻。

技术研发人员:曹锐,杜国强,张娟,赵峰,张亚男,许宝宁
受保护的技术使用者:中国水电建设集团十五工程局有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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