一种用于隧道竖井反井钻机上的缓冲支撑脚装置
阅读说明：本技术 一种用于隧道竖井反井钻机上的缓冲支撑脚装置 (Buffer supporting leg device for tunnel shaft raise boring machine ) 是由 孙余好 吴亚华 邢鹏飞 谢超超 周煌 张廷学 于 2021-09-07 设计创作，主要内容包括：本发明属于隧道或巷道竖井施工技术领域,尤其涉及一种用于隧道竖井反井钻机上的缓冲支撑脚装置。本发明通过设置在电机架上的支撑柱单元,设置在支撑柱单元上且底面顶起地面的支撑脚单元,以及设置在支撑脚单元上并用于向上顶起支撑柱单元的缓冲块单元实现了安装反井钻机电机落地时给予缓冲支撑力的技术效果。本发明具有结构简单,安装方便,设置倔强系数由小到大的弹性部件作为缓冲装置实现阶梯式缓冲效果,挤压块设有回弹式限位块便于拆卸安装,同时安装气囊后挤压块上的限位柱自动与限位槽卡合结构设计精妙合理,以及设计多个减少对气囊压强的部件使得气囊在运行过程中不易爆炸安全可靠的优点。(The invention belongs to the technical field of tunnel or roadway shaft construction, and particularly relates to a buffering supporting leg device for a tunnel shaft raise boring machine. According to the invention, the technical effect of providing buffer supporting force when the motor of the raise-boring machine is mounted to fall to the ground is realized through the support column unit arranged on the motor frame, the support leg unit arranged on the support column unit and having the bottom surface jacking up the ground, and the buffer block unit arranged on the support leg unit and used for jacking up the support column unit. The invention has the advantages of simple structure, convenient installation, realization of stepped buffering effect by using an elastic part with a stubborn coefficient of strength as a buffering device, convenient disassembly and installation of the extrusion block provided with the rebound limiting block, ingenious and reasonable design of the automatic clamping structure of the limiting column on the extrusion block and the limiting groove after the air bag is installed, and design of a plurality of parts for reducing the pressure of the air bag, so that the air bag is not easy to explode and is safe and reliable in operation.)
技术领域
本发明属于隧道或巷道竖井施工技术领域，尤其涉及一种用于隧道竖井反井钻机上的缓冲支撑脚装置。
背景技术
反井钻机，是通过钻机的电机带动液压马达，液压马达驱动水龙头，并利用液压动力将扭矩传递给钻具系统，带动钻杆及钻头旋转，导孔钻头或扩孔钻头上的滚刀在钻压的作用下，沿井底岩石工作面做纯滚动或微量滑移的钻井装置。反井钻机在使用时，往往将带动钻头、钻杆旋转的电机横向摆放在运输车上运送到指定地点，然后通过车身自带的液压装置将电机装置竖过来对准井口，然后安装钻杆进行钻井作业，然而电机本身自重较大，在由横向到竖向调整的过程中仅靠液压提升装置在安装时会在落地的瞬间对电机造成一定程度的振荡，严重时会导致电机损坏停止工作，影响工程进度，所以市场上急需一种能够用在反井钻机上并在安装电机落地时起到缓冲作用的支撑脚装置。
专利公开号为CN112963098A，公开日为2021.06.15的中国发明公开了一种地下矿山反井钻机，包括底座，所述底座的正面活动连接有滑块，所述滑块的正面开设有固定槽，所述滑块的外壁活动连接有固定板，所述固定板的正面开设有滑槽，所述固定槽的内壁活动连接有螺栓，所述固定板的一侧固定连接有横板。
虽然该发明中通过运输车运输反井钻机并且利用液压提升装置安装从而解决了一般地下矿山反井钻机不便于移动和安装的问题；但是该发明缺点在于反井钻机的电机在从运输车的横向运输状态通过液压提升装置转为竖向状态时未设置缓冲支撑装置，有造成电机振荡损坏的风险。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于隧道竖井反井钻机上的缓冲支撑脚装置，本发明通过设置在电机架上的支撑柱单元，设置在支撑柱单元上且底面顶起地面的支撑脚单元，以及设置在支撑脚单元上并用于向上顶起支撑柱单元的缓冲块单元实现了安装反井钻机电机落地时给予缓冲支撑力的技术效果。本发明具有结构简单，安装方便，设置倔强系数由小到大的弹性部件作为缓冲装置实现阶梯式缓冲效果，挤压块设有回弹式限位块便于拆卸安装，同时安装气囊后挤压块上的限位柱自动与限位槽卡合结构设计精妙合理，以及设计多个减少对气囊压强的部件使得气囊在运行过程中不易爆炸安全可靠的优点。
本发明解决上述问题采用的技术方案是：一种用于隧道竖井反井钻机上的缓冲支撑脚装置，包括设置在电机架上的支撑柱单元，设置在所述支撑柱单元上且底面顶起地面的支撑脚单元，以及设置在所述支撑脚单元上并用于向上顶起所述支撑柱单元的缓冲块单元。
进一步优选的技术方案在于：包括设置在所述支撑脚单元上并用于向上顶起电机架的支撑柱；所述支撑脚单元包括设置在所述支撑柱上的支撑块，以及设置在所述支撑块上并用于安装所述支撑柱的支撑柱槽；所述缓冲块单元包括设置在所述支撑柱槽底面上的气囊，以及设置在所述气囊顶面上并用于向上顶起所述支撑柱的支撑柱弹簧。
进一步优选的技术方案在于：所述支撑脚单元还包括设置在所述支撑柱槽侧面上的挤压块槽，以及设置在所述挤压块槽中的挤压块弹簧；所述缓冲块单元还包括设置在所述挤压块槽上并用于顶起所述气囊侧面的挤压块部。
进一步优选的技术方案在于：所述支撑脚单元还包括设置在所述挤压块槽侧面上的限位槽；所述挤压块部包括设置在所述挤压块槽上并用于顶起所述气囊侧面的挤压块，以及设置在所述挤压块上并用于卡合所述限位槽的限位板。
进一步优选的技术方案在于：所述挤压块部还包括设置在所述挤压块上并用于安装所述限位板的限位板口，设置在所述限位板口上并用于套接所述限位板的限位板口环，设置在所述限位板上的限位板环，以及设置在所述限位板口环和所述限位板环之间的限位板弹簧。
进一步优选的技术方案在于：所述挤压块部还包括设置在所述挤压块上并与所述限位板口连通的挤压柱槽，设置在所述挤压柱槽中的挤压柱，设置在所述挤压柱上并用于连接所述限位板的连接绳，以及设置在所述挤压柱槽上并用于顶起所述挤压柱的挤压柱弹簧。
进一步优选的技术方案在于：所述挤压块部还包括设置在所述挤压块上并与所述限位板口和所述挤压柱槽连通的转向柱槽，以及设置在所述转向柱槽中并用于挤压所述连接绳以改变所述连接绳延伸方向的转向柱。
进一步优选的技术方案在于：所述挤压块部还包括设置在所述挤压柱上并顶起所述气囊的挤压柱板，以及设置在所述挤压块侧面上并用安装所述挤压柱板的柱板槽。
进一步优选的技术方案在于：所述支撑柱单元还包括设置在所述支撑柱底面上并用于安装所述支撑柱弹簧的支撑柱弹簧槽，以及设置在所述支撑柱弹簧槽侧面上并用于卡合所述支撑柱弹簧的悬挂片。
进一步优选的技术方案在于：所述缓冲块单元还包括设置在所述支撑柱弹簧底面上并用于向下顶起所述气囊的弹簧垫片。
本发明通过设置在电机架上的支撑柱单元，设置在支撑柱单元上且底面顶起地面的支撑脚单元，以及设置在支撑脚单元上并用于向上顶起支撑柱单元的缓冲块单元实现了安装反井钻机电机落地时给予缓冲支撑力的技术效果。本发明具有结构简单，安装方便，设置倔强系数由小到大的弹性部件作为缓冲装置实现阶梯式缓冲效果，挤压块设有回弹式限位块便于拆卸安装，同时安装气囊后挤压块上的限位柱自动与限位槽卡合结构设计精妙合理，以及设计多个减少对气囊压强的部件使得气囊在运行过程中不易爆炸安全可靠的优点。
附图说明
图1为本发明中支撑脚装置整体的结构示意图。
图2为本发明中支撑柱单元与支撑脚单元连接方式的结构示意图。
图3为本发明中缓冲块单元在支撑脚单元中安装位置的结构示意图。
图4为本发明中挤压块槽内部结构以及在支撑柱槽中安装位置的结构示意图。
图5为本发明中挤压块部的结构示意图。
具体实施方式
以下所述仅为本发明的较佳实施例，非对本发明的范围进行限定。
实施例：如附图1、2、3、4及附图5所示，一种用于隧道竖井反井钻机上的缓冲支撑脚装置，包括设置在电机架A上的支撑柱单元1，设置在所述支撑柱单元1上且底面顶起地面B的支撑脚单元2，以及设置在所述支撑脚单元2上并用于向上顶起所述支撑柱单元1的缓冲块单元3。
在本实施例中，所述支撑柱单元1、支撑脚单元2采用力学强度较高并且耐挤压的材料制备而成，通常采用304不锈钢材料制备，所述支撑柱单元1通过螺接或者焊接的方式与电机架A预留的连接部位组装在一起，所述支撑脚单元2整体外观为圆台形状，中间预留有安装槽用于安装所述支撑柱单元1，使得所述支撑柱单元1可以在电机架A重力的挤压下固定在所述支撑脚单元2中，所述缓冲块单元3设置在所述支撑脚单元2中央预留槽的内侧底面上并向上顶起所述支撑柱单元1，当所述支撑柱单元1受到来自电机架A的压力时，会挤压所述缓冲块单元3收缩，从而实现了对电机架A落地瞬间的缓冲效果。
所述支撑柱单元1包括设置在所述支撑脚单元2上并用于向上顶起电机架A的支撑柱101；所述支撑脚单元2包括设置在所述支撑柱101上的支撑块201，以及设置在所述支撑块201上并用于安装所述支撑柱101的支撑柱槽202；所述缓冲块单元3包括设置在所述支撑柱槽202底面上的气囊301，以及设置在所述气囊301顶面上并用于向上顶起所述支撑柱101的支撑柱弹簧302。
在本实施例中，所述支撑柱101采用力学强度较高并且耐挤压的材料制备而成，通过螺接或者焊接的方式与电机架A预留的连接部位组装在一起，所述支撑块201外观为圆台形状，所述支撑柱槽202设置在所述支撑块201上顶面，并且其开口圆心与上顶面圆的圆心处重合，使得所述支撑块201受力平衡，所述气囊301由弹性材料支撑，并在弹性材料包覆形成的中央密闭空间中填充气体，形成了一个“空气弹簧”，所述气囊301的弹性形变程度较小，但是耐压性好，可以承受较高的压力，当所述支撑柱101下压时，所述支撑柱弹簧302首先收缩，等到所述支撑柱弹簧302收缩到一定程度时，便向下挤压所述气囊301使得气囊收缩，这样一来便形成了阶梯式的缓冲效果。
所述支撑脚单元2还包括设置在所述支撑柱槽202侧面上的挤压块槽203，以及设置在所述挤压块槽203中的挤压块弹簧204；所述缓冲块单元3还包括设置在所述挤压块槽203上并用于顶起所述气囊301侧面的挤压块部303。
在本实施例中，所述挤压块槽203在所述支撑柱槽202下部侧面上位于所述气囊301等高的位置左右各设置一个，然后每个所述支撑柱槽202中设置一个所述挤压块弹簧204，并在所述挤压块弹簧204和所述气囊301之间设置一个所述挤压块部303，当所述气囊301受到所述支撑柱弹簧302向下的挤压力从而发生形变时，所述气囊301会向两侧延展，从而挤压所述支撑柱槽202的侧面，如果未设置所述支撑柱槽202、挤压块弹簧204以及挤压块部303，则所述气囊301会存在压爆的风险，在设置了所述支撑柱槽202、挤压块弹簧204以及挤压块部303之后，所述气囊301想侧面延展时，会从侧面挤压所述挤压块部303向所述支撑柱槽202内部运动，使得所述支撑柱槽202下部整体空间变大，为所述气囊301腾出一部分空间，避免所述气囊301被压爆。
此外，所述支撑柱弹簧302的劲度系数要高于所述支撑柱弹簧302，这样只有当所述支撑柱弹簧302被完全压缩之后，带动所述气囊301形变，所述支撑柱弹簧302才会发生形变，形成一个阶梯式的缓冲作用。
所述支撑脚单元2还包括设置在所述挤压块槽203侧面上的限位槽205；所述挤压块部303包括设置在所述挤压块槽203上并用于顶起所述气囊301侧面的挤压块303a，以及设置在所述挤压块303a上并用于卡合所述限位槽205的限位板303b。
在本实施例中，所述挤压块303a在所述挤压块槽203运动的过程中容易发生错位，导致与所述气囊301产生受力不均的现象，影响整个装置的缓冲性能，所以在所述挤压块303a的上下两侧各设置了一个所述限位板303b，并且所述挤压块槽203上下两个侧面上也各设置了一个所述限位槽205用于卡合所述限位板303b，使得所述挤压块303a在向所述挤压块槽203中运动时可以沿一条直线运动，保证受到所述气囊301的压力始终保持均匀。
所述挤压块部303还包括设置在所述挤压块303a上并用于安装所述限位板303b的限位板口303c，设置在所述限位板口303c上并用于套接所述限位板303b的限位板口环303d，设置在所述限位板303b上的限位板环303e，以及设置在所述限位板口环303d和所述限位板环303e之间的限位板弹簧303f。
在本实施例中，所述挤压块303a和所述限位板303b的宽度大于所述挤压块槽203的开口宽度，所以不方便将所述限位板303b直接安装在所述限位槽205中，所以在所述挤压块303a上下各安装了一个方便移动所述限位板303b的限位板口303c，使得所述限位板303b可以上下移动，并且在所述限位板口303c设置了一个限位板口环303d，并在其上设置了一个所述限位板弹簧303f，用于向上或者向下顶起设置在所述限位板303b上的限位板环303e，这样就似的所述限位板303b不受外力的情况下始终处于顶出状态。
此外，所述述限位板303b露在外面的端部为圆弧形端头，所以通过侧面挤压该圆弧形端头可以将所述限位板303b压入所述限位板口303c中，便于将所述挤压块303a安装进入所述挤压块槽203中，当所述挤压块303a安装进入所述挤压块槽203中后，所述限位板303b在所述限位板弹簧303f的作用力下从所述限位板口303c中突出，最后卡合进入所述限位槽205中。
所述挤压块部303还包括设置在所述挤压块303a上并与所述限位板口303c连通的挤压柱槽303g，设置在所述挤压柱槽303d中的挤压柱303h，设置在所述挤压柱303e上并用于连接所述限位板303b的连接绳303j，以及设置在所述挤压柱槽303g上并用于顶起所述挤压柱303h的挤压柱弹簧303k。
在本实施例中，所述挤压柱槽303d设置在所述挤压块303a侧边中央位置，正对所述气囊301的侧面中央位置，当所述气囊301安装在两个所述挤压块303a中间时，所述气囊301的侧面将所述挤压柱303h压入所述挤压柱槽303g中，此时所述连接绳303j处于放松状态，未拉动所述限位板303b，所述限位板303b可以向外突出卡合进入所述限位槽205中，总体形成的技术效果为，当所述气囊301挤压所述挤压块303a时，所述挤压块303a便可以沿所述限位槽205直线运动。
此外，将所述气囊301移出后，所述挤压柱303h失去了挤压作用，通过所述挤压柱弹簧303k的作用力，所述挤压柱303h向外突出，所以所述连接绳303j通过牵引作用将所述限位板303b向内拉动，与所述限位槽205脱离，总体形成的技术效果为，当所述气囊301从两个所述挤压块303a之间拿出之后，所述限位板303b自动与所述限位槽205脱离，方便拆卸。
所述挤压块部303还包括设置在所述挤压块303a上并与所述限位板口303c和所述挤压柱槽303g连通的转向柱槽303m，以及设置在所述转向柱槽303m中并用于挤压所述连接绳303j以改变所述连接绳303j延伸方向的转向柱303n。
在本实施例中，所述转向柱槽303m在所述挤压块303a的所述限位板口303c和所述挤压柱槽303g连通处上下各设置一个，所述转向柱303n两个端头都设置在所述转向柱槽303m的侧面上，所述转向柱303n拥有一个光滑的弧形侧面，所述连接绳303j经过所述转向柱303n后沿其切线方向延伸出去并连接在所述限位板303b的底面上，这样一来所述连接绳303j可以一直沿所述限位板口303c的开口方向拉动所述限位板303b，有效避免了侧向拉动所述限位板303b使与所述限位板口303c卡死。
所述挤压块部303还包括设置在所述挤压柱303h上并顶起所述气囊301的挤压柱板303p，以及设置在所述挤压块303a侧面上并用安装所述挤压柱板303p的柱板槽303q。
在本实施例中，所述挤压柱303h侧面面积较小，造成对所述气囊301的压强较大，容易扎爆所述气囊301，所以在所述挤压柱303h侧面设置了一个面积较大的挤压柱板303p，减小对所述气囊301的压强。
此外，所述挤压柱303h完全进入所述挤压柱槽303g中后，所述挤压柱板303p因为面积较大无法进入所述挤压柱槽303g而留在外面，这样就导致所述气囊301无法完美的与所述挤压块303a侧面贴合，造成所述气囊301局部压强过大，也容易发生被挤爆的危险，所以在所述述挤压柱槽303g开口周围设置了一个所述柱板槽303q，当所述挤压柱303h完全进入所述挤压柱槽303g中后，所述挤压柱板303p也进入所述柱板槽303q中，使得所述气囊301完美的与所述挤压块303a侧面贴合，减小了接触的压强。
所述支撑柱单元1还包括设置在所述支撑柱101底面上并用于安装所述支撑柱弹簧302的支撑柱弹簧槽102，以及设置在所述支撑柱弹簧槽102侧面上并用于卡合所述支撑柱弹簧302的悬挂片103。
在本实施例中，设置所述支撑柱弹簧槽102卡合所述支撑柱弹簧302，并在所述支撑柱弹簧槽102中设置了所述悬挂片103用于卡合所述支撑柱弹簧302，使得所述支撑柱弹簧302在受外力压缩的过程中不会与所述支撑柱101底面脱离。
所述缓冲块单元3还包括设置在所述支撑柱弹簧302底面上并用于向下顶起所述气囊301的弹簧垫片304。
在本实施例中，所述支撑柱弹簧302底面为一个钢丝环，直接压在所述气囊301上产生的压强过于大，所以在所述支撑柱弹簧302和所述气囊301设置了一个所述弹簧垫片304，用于减小所述支撑柱弹簧302压迫所述气囊301产生的压强大小。
以上对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种修改。这些都是不具有创造性的修改，只要在本发明的权利要求范围内均受到专利法的保护。
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