一种隧道爆破施工拔出凿岩机钻杆卡孔装置的制作方法

1.本发明涉及隧道爆破技术领域，具体为一种隧道爆破施工拔出凿岩机钻杆卡孔装置。


背景技术：

2.随着我国经济的快速发展，我国的基础建设和资源开发已经在向前所未有的速度发展，无论是铁路公路都在进行大规模的新一轮建设，其中隧道是公路、铁路建设的重点和关键工程，因此在隧道工程中的建设经常会遇到一些施工问题。在隧道施工中最常用的方法为钻爆法，在钻爆法施工时就不乏使用凿岩机进行隧道钻孔施工，在隧道爆破施工过程中，凿岩机在钻孔时遇到软硬岩石交接处或者其他原因偶尔会出现钻杆卡在炮孔内的现象，在人工使用以往传统工具拔出钻杆比较费时费力，因此就会增加施工时间，浪费人力。因此，在此基础上提出一种不增加人力的前提下轻松解决上述情况，且达到节约时间加快施工进度，并可循环使用的隧道爆破施工拔出凿岩机钻杆卡孔装置具有一定的必要性。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种隧道爆破施工拔出凿岩机钻杆卡孔装置，解决了以往在隧道工程使用钻爆法施工时，工作人员使用凿岩机钻孔时因遇到软硬岩石交接处或者其他原因偶尔会出现钻杆卡在炮孔内的问题。本发明装置可以较为安全方便快捷的拔出卡在炮孔内的钻杆，进而可以达到省时加快施工进度的作用。同时本装置与传统用锤子锤钻杆进而拔出钻杆相比还具有较高的安全性，避免发生意外，本装置在使用结束后可循环使用。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种隧道爆破施工拔出凿岩机钻杆卡孔装置，包括箱体、筒体结构、动力装置、传动齿轮组合连接结构、旋转拔杆装置、直拉拔杆装置以及抬升装置；所述箱体顶部活动连接有平板，所述筒体结构活动设置在箱体上，所述筒体结构内包括外护筒、活动连接在外护筒内的直行筒以及活动连接在直行筒内部的旋转筒，所述平板固定在外护筒的两侧，所述外护筒两侧开口，且其开口处设在平板下方，所述旋转筒内设有钻杆固定装置，所述直行筒外圆周表面均匀分布有环形齿，且所述直行筒与外护筒底部开口，所述旋转筒外圆周表面盘旋设置有螺旋齿；所述传动齿轮组合连接结构设置在箱体内，且其包括与动力装置输出端同轴连接的齿轮一以及啮合在齿轮一上方的齿轮二，所述齿轮一一侧活动连接有齿轮支架三，所述齿轮支架三固定在箱体底部，所述齿轮一之间同轴连接有尖嘴齿轮一，所述尖嘴齿轮一两侧分别啮合有齿轮四与齿轮五，所述齿轮五上方啮合有介轮，所述齿轮四与齿轮五之间的连线与齿轮一之间的连线呈十字设置，所述齿轮四两侧活动连接有齿轮支架四，所述齿轮五两侧活动连接有齿轮支架五，所述介轮两侧活动连接有齿轮支架六，所述齿轮支架四、齿轮支架五以及齿轮支架六均固定在箱体底部；所述旋转拔杆装置包括设置在直行筒底部开口处的螺旋齿轮，所述螺旋齿轮与旋
转筒上的螺旋齿啮合，所述螺旋齿轮两端同轴连接有齿轮三，所述齿轮三与齿轮二啮合，所述齿轮二与齿轮三一侧共同活动连接有齿轮支架一，另一侧共同活动连接有齿轮支架二，所述齿轮支架一与齿轮支架二固定在箱体底部；所述直拉拔杆装置设置在箱体内，且其内设有对称固定在平板下方的上下板，所述上下板下方固定有活动杆，所述活动杆下方有下固定块，所述活动杆滑动连接在下固定块内，所述下固定块固定在箱体底部，所述平板下方还固定有上固定块，所述上固定块下方活动连接有齿轮六，所述齿轮六设置在外护筒两侧的开口处且与直行筒内的环形齿啮合，所述齿轮六下方固定有转轴，所述转轴转动连接在活动杆上，所述转轴上还连接有可分离转轴，且位于外护筒两侧的转轴底部分别固定有与齿轮四适配的尖嘴齿轮二和与介轮适配的尖嘴齿轮三；所述抬升装置包括固定在外护筒底部的支撑杆，所述支撑杆下方活动连接有压杆，所述压杆下方活动连接有固定在箱体底部的支点板，所述箱体表面开设有可供压杆活动的槽。
5.作为本发明进一步方案：所述箱体两侧连接有旋转扶手。
6.作为本发明进一步方案：所述动力装置包括设置在箱体内部的马达，所述箱体表面设有开关，所述开关与马达电性连接，且所述马达下方固定有马达支架，所述马达支架固定设置在箱体底部。
7.作为本发明进一步方案：所述钻杆固定装置内包括固定在旋转筒内部的夹板、设置在旋转筒内部的螺栓以及螺纹连接在螺栓外围的螺栓帽，所述螺栓包括固定在旋转筒内部的固定部以及对称固定在固定部两端且可径向压缩的夹紧部，所述螺栓螺纹连接在夹紧部上，所述夹紧部伸出所述旋转筒外，且沿着夹紧部靠近旋转筒的一端到夹紧部远离旋转筒的一端的方向，夹紧部之间的距离逐渐减小。
8.作为本发明进一步方案：所述夹紧部内侧呈角度设置，外侧为弧形设置。
9.作为本发明进一步方案：所述压杆上固定有橡胶套，且所述支撑杆底部固定有半圆环轨道，所述压杆的一端活动连接在半圆环轨道内。
10.作为本发明进一步方案：所述压杆底部固定有挂钩环，所述挂钩环上设有挂钩，所述挂钩上固定有连接绳，所述箱体表面固定有收绳组件，所述收绳组件内包括固定在箱体表面的固定板以及活动连接在固定板上的收线轴，所述连接绳对称缠绕在收线轴上。
11.作为本发明进一步方案：所述收线轴的一端固定连接有旋转固定块，所述旋转固定块靠近固定板的一侧上固定有插杆，所述固定板表面上设有以收线轴为圆心环绕设置且与插杆适配的插孔。
12.作为本发明进一步方案：所述可分离转轴内包括筒体以及插接在筒体内的固定杆，所述固定杆沿着筒体的轴线对称插接在筒体内，且所述固定杆与筒体相远离的一端与转轴连接。
13.作为本发明进一步方案：所述上下板内包括贯通板体、呈中心对称且滑动连接在贯通板体内的上板和下板以及活动连接在贯通板体侧壁上的活动齿轮，所述上板和下板相靠近的一侧上设有与活动齿轮相啮合的齿，且所述上板与平板固定连接，所述下板与活动杆固定连接。
14.有益效果：
1.本发明提供的一种隧道爆破施工拔出凿岩机钻杆卡孔装置，具有学习简单、操作方便、安全高效的特点，可以较为快速的拔出卡在钻孔内的钻杆，同时能够适用不同岩石情况下的拔杆过程，避免了人工拔杆对炮孔的影响，而采用直拉和旋转拔杆两个方式，与以往卡杆时工作人员使用锤子及其他机械通过敲打钻杆相比显现出较为安全高效便捷的优点，且本发明仅需一人便可操控，可大大节省时间成本，进而加快施工进度，本发明在使用结束后可循环使用，且便于存放。
附图说明
15.图1为本发明的外部结构示意图；图2为本发明的正视结构示意图；图3为本发明的右视结构示意图；图4为本发明的左视结构示意图；图5为本发明的内部结构示意图；图6为本发明的内部正视结构示意图；图7为本发明的内部右视结构示意图；图8为本发明的内部左视结构示意图；图9为本发明中的直拉拔杆装置的结构示意图；图10为本发明中的直拉拔杆装置的左视结构示意图；图11为本发明中的旋转拔杆装置的结构示意图；图12为本发明中的旋转拔杆装置的右视结构示意图；图13为本发明中的旋转拔杆装置的左视结构示意图；图14为本发明中的抬升装置的结构示意图；图15为本发明中的压杆与收绳组件的连接示意图；图16为本发明中的旋转固定块与收绳组件的结构示意图；图17为本发明中的旋转固定块与收绳组件的左视结构示意图；图18为本发明中的直行筒的正视结构示意图；图19为本发明中的直行筒的仰视结构示意图；图20为本发明中的旋转筒的正视结构示意图；图21为本发明中的钻杆固定装置的侧视结构示意图；图22为本发明中的钻杆固定装置的主视结构示意图；图23为本发明中的可分离转轴的结构示意图；图24为本发明中的上下板的结构示意图；图中：1、箱体；2、外护筒；3、直行筒；4、旋转筒；5、螺栓帽；6、螺栓；7、旋转扶手；8、压杆；9、挂钩环；10、挂钩；11、连接绳；12、收绳组件；13、夹板；14、上下板；15、齿轮支架一；16、橡胶套；17、齿轮二；18、支点板；19、下固定块；20、活动杆；21、尖嘴齿轮二；22、齿轮支架二；23、可分离转轴；24、支撑杆；25、转轴；26、齿轮六；27、螺旋齿轮；28、齿轮支架三；29、齿轮一；30、齿轮四；31、尖嘴齿轮一；32、马达；33、齿轮三；34、上固定块；35、尖嘴齿轮三；36、介轮；37、齿轮五；38、齿轮支架六；39、齿轮支架五；40、齿轮支架四；41、半圆环轨道；42、马达支架；43、旋转固定块；44、开关；45、平板；46、插杆；47、固定杆；48、筒体；49、贯通板体；
50、上板；51、下板；52、活动齿轮。
具体实施方式
16.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
17.本发明提供如下技术方案：如图1
‑
24所示，一种隧道爆破施工拔出凿岩机钻杆卡孔装置，包括箱体1、筒体结构、动力装置、传动齿轮组合连接结构、旋转拔杆装置、直拉拔杆装置以及抬升装置；箱体1顶部活动连接有平板45，筒体结构活动设置在箱体1上，筒体结构内包括外护筒2、活动连接在外护筒2内的直行筒3以及活动连接在直行筒3内部的旋转筒4，平板45固定在外护筒2的两侧，且平板45可随着筒体结构的移动而移动，外护筒2两侧开口，且其开口处设在平板45下方，旋转筒4内设有钻杆固定装置，钻杆固定装置可固定钻杆伸出炮孔处的部分，以便后续采用直拉拔杆或者旋转拔杆的方式，进行拔处钻杆的过程，直行筒3外圆周表面均匀分布有环形齿，且直行筒3与外护筒2底部开口，旋转筒4外圆周表面盘旋设置有螺旋齿，在本发明中，直行筒3活动连接在外护筒2内，具体为，直行筒3可在外护筒2内部自由伸缩移动，旋转筒4活动连接在直行筒3内，具体为旋转筒4可在直行筒3内部转动与滑动，而外护筒2两侧开口，目的为使得直行筒3外圆周表面的环形齿裸露出来，便于齿轮六26与环形齿的啮合，而直行筒3与外护筒2底部开口，目的为使得旋转筒4外圆周表面的螺旋齿裸露出来，便于螺旋齿轮27与螺旋齿的啮合；传动齿轮组合连接结构设置在箱体1内，且其包括与动力装置输出端同轴连接的齿轮一29以及啮合在齿轮一29上方的齿轮二17，齿轮一29一侧活动连接有齿轮支架三28，齿轮支架三28固定在箱体1底部，齿轮一29之间同轴连接有尖嘴齿轮一31，尖嘴齿轮一31两侧分别啮合有齿轮四30与齿轮五37，齿轮五37上方啮合有介轮36，齿轮四30与齿轮五37之间的连线与齿轮一29之间的连线呈十字设置，齿轮四30两侧活动连接有齿轮支架四40，齿轮五37两侧活动连接有齿轮支架五39，介轮36两侧活动连接有齿轮支架六38，齿轮支架四40、齿轮支架五39以及齿轮支架六38均固定在箱体1底部，通过动力装置的运动，可带动与之同轴连接的齿轮一29转动，而齿轮一29的转动能够带动与之啮合的齿轮二17转动，同时，由于齿轮一29同轴连接有尖嘴齿轮一31，齿轮一29的转动带动尖嘴齿轮一31转动，从而带动与之啮合并位于两侧的齿轮四30与齿轮五37转动，且齿轮四30与齿轮五37的转动方向相反；旋转拔杆装置包括设置在直行筒3底部开口处的螺旋齿轮27，螺旋齿轮27与旋转筒4上的螺旋齿啮合，螺旋齿轮27两端同轴连接有齿轮三33，齿轮三33与齿轮二17啮合，齿轮二17与齿轮三33一侧共同活动连接有齿轮支架一15，另一侧共同活动连接有齿轮支架二22，齿轮支架一15与齿轮支架二22固定在箱体1底部，本发明采用旋转拔杆的方式时，事先利用钻杆固定装置将钻杆固定，同时，当本发明采用旋转拔杆的方式时，此时筒体结构处于原始状态即未发生上移，而后通过启动动力装置，带动齿轮一29以及与之啮合的齿轮二17转动，由于齿轮二17与齿轮三33啮合，同时也会使得齿轮三33也随之转动，继而能够带动与
齿轮三33同轴连接的螺旋齿轮27转动，由于螺旋齿轮27与旋转筒4上的螺旋齿啮合，使得螺旋齿轮27的转动，带动旋转筒4转动的同时，也会使得旋转筒4在外护筒2内部产生轴向的位移，从而通过旋转筒4转动与移动产生的一个螺旋拉力，能够将卡在钻孔内的钻杆拔出，且通过螺旋拔出的方式，较为的省力，且代替了传统手工拔出的方式，提高了拔出钻杆的效率；直拉拔杆装置设置在箱体1内，且其内设有对称固定在平板45下方的上下板14，上下板14下方固定有活动杆20，活动杆20下方有下固定块19，活动杆20滑动连接在下固定块19内，下固定块19固定在箱体1底部，平板45下方还固定有上固定块34，上固定块34下方活动连接有齿轮六26，齿轮六26设置在外护筒2两侧的开口处且与直行筒3内的环形齿啮合，齿轮六26下方固定有转轴25，转轴25转动连接在活动杆20上，转轴25上还连接有可分离转轴23，且位于外护筒2两侧的转轴25底部分别固定有与齿轮四30适配的尖嘴齿轮二21和与介轮36适配的尖嘴齿轮三35，且初始状态时，尖嘴齿轮二21与尖嘴齿轮三35分别位于齿轮四30与介轮36上方，尖嘴齿轮二21并未与齿轮四30啮合，尖嘴齿轮三35并未与介轮36啮合；抬升装置包括固定在外护筒2底部的支撑杆24，支撑杆24下方活动连接有压杆8，压杆8下方活动连接有固定在箱体1底部的支点板18，箱体1表面开设有可供压杆8活动的槽，在本发明中抬升装置与直拉拔杆装置共同使用，当采用直拉拔杆方式时，与采用旋转拔杆方式一样，均先通过钻杆固定装置将钻杆固定在筒体结构内，当钻杆固定完毕后，使用外力将压杆8向下压，可通过脚踩或者手压的方式，将压杆8下压，由于压杆8的下压，使得压杆8的一端以支点板18为支点向上翘起，从带动支撑杆24向上移动，从而带动筒体结构以及平板45向上移动，同时，由于上下板14的一端与平板45连接，使得筒体结构以及平板45向上移动的同时，会导致上下板14上下错位移动，同时可分离转轴23发生分离，使得尖嘴齿轮二21与尖嘴齿轮三35以及活动杆20向下移动，直到尖嘴齿轮二21与齿轮四30啮合，尖嘴齿轮三35与介轮36啮合，而后由于可分离转轴23的设置，使得可分离转轴23分离移动后，尖嘴齿轮二21与尖嘴齿轮三35的转动依旧能够带动齿轮六26转动，而后启动动力装置，带动齿轮四30与齿轮五37转动，从而带动尖嘴齿轮二21与尖嘴齿轮三35转动，继而带动与外护筒2两侧开口处的环形齿啮合的齿轮六26转动，如此实现直行筒3推动旋转筒4一起向外移动，随着直行筒3的移动产生一个轴向的拉力，将钻杆拔出，同时当筒体结构以及平板45向上移动时，螺旋齿轮27与螺旋齿脱离啮合，使得直拉拔杆装置不会影响旋转拔杆装置的运行，即在本发明进行钻杆拔出过程时，只可选择直拉拔杆装置运行或者选择旋转拔杆装置运行，两者不会同时运行；当卡在炮孔内的钻杆拔出后完成一个循环后，本发明使用结束后关闭动力装置，并将本发明放在不影响施工且能够方便取出的位置，之后便可对后续存在钻杆卡孔的问题进行解决。
18.箱体1两侧连接有旋转扶手7，旋转扶手7的设置，能够便于手提与手扶本发明，保证了本发明在工作时稳定性，同时能够便于移动本发明。
19.动力装置包括设置在箱体1内部的马达32，箱体1表面设有开关44，开关44与马达32电性连接，且马达32下方固定有马达支架42，马达支架42固定设置在箱体1底部，在本发明中可通过开关44控制马达32的运行，从而驱动本发明中的旋转拔杆装置或者直拉拔杆装置运行。
20.钻杆固定装置内包括固定在旋转筒4内部的夹板13、设置在旋转筒4内部的螺栓6以及螺纹连接在螺栓6外围的螺栓帽5，螺栓6包括固定在旋转筒4内部的固定部以及对称固定在固定部两端且可径向压缩的夹紧部，螺栓6螺纹连接在夹紧部上，夹紧部伸出旋转筒4外，且沿着夹紧部靠近旋转筒4的一端到夹紧部远离旋转筒4的一端的方向，夹紧部之间的距离逐渐减小，将钻杆的一端放入旋转筒4内后，通过拧紧螺栓帽5，随着螺栓帽5的运动，由于夹紧部之间的逐渐减小并为锥形结构，使得旋转螺栓帽5将圆锥台状的螺栓6上的夹紧部逐渐收紧，直至与夹板13共同实现固定夹紧钻杆。
21.夹紧部内侧呈角度设置，外侧为弧形设置，夹紧部的内部与夹板13形成一个多边形结构，便于钻杆的夹紧固定。
22.压杆8上固定有橡胶套16，且支撑杆24底部固定有半圆环轨道41，压杆8的一端活动连接在半圆环轨道41内，橡胶套16能够起到缓冲压杆8的作用，通过半圆环轨道41一方面能够很好的限制压杆8的横向移动，另一方面，压杆8一端翘起的轨迹与半圆环轨道41相匹配，便于压杆8的运动。
23.压杆8底部固定有挂钩环9，挂钩环9上设有挂钩10，挂钩10上固定有连接绳11，箱体1表面固定有收绳组件12，收绳组件12内包括固定在箱体1表面的固定板以及活动连接在固定板上的收线轴，连接绳11对称缠绕在收线轴上，通过收线轴缠绕连接绳11，能够便于连接绳11的固定，同时挂钩10与挂钩环9的设置，便于拆卸更换。
24.收线轴的一端固定连接有旋转固定块43，旋转固定块43靠近固定板的一侧上固定有插杆46，固定板表面上设有以收线轴为圆心环绕设置且与插杆46适配的插孔，当压杆8下压完毕后，转动收线轴将连接绳11收紧，同时旋转固定块43跟随收线轴转动，当连接绳11收紧完毕后，移动收线轴使得旋转固定块43上的插杆46插入插孔内部，实现了连接绳11以及压杆8的固定。
25.可分离转轴23内包括筒体48以及插接在筒体48内的固定杆47，固定杆47沿着筒体48的轴线对称插接在筒体48内，且固定杆47与筒体48相远离的一端与转轴25连接，通过两根固定杆47的设置，且固定杆47可在筒体48内移动，当可分离转轴23移动分离式，固定杆47逐渐伸出筒体48外，但固定杆47任由一部分处于筒体48内，所以当可分离转轴23分离后，并不会影响转轴25的转动。
26.上下板14内包括贯通板体49、呈中心对称且滑动连接在贯通板体49内的上板50和下板51以及活动连接在贯通板体49侧壁上的活动齿轮52，上板50和下板51相靠近的一侧上设有与活动齿轮52相啮合的齿，且上板50与平板45固定连接，下板51与活动杆20固定连接，当筒体结构向上移动后，带动上板50向上移动，由于活动齿轮52与之啮合，因而使得上板50向上移动带动活动齿轮52转动，由于活动齿轮52另一侧啮合有下板51，即活动齿轮52的转动带动下板51向下移动，从而实现了上下板14的下上分离过程。
27.工作原理：本发明在使用时分为两种拔杆方式，根据岩石的情况采用不同的方式以减少对炮孔不利影响，无论采用什么方式，都需先将钻杆插到夹板13上，之后旋转螺栓帽5将圆锥台状螺栓6上的夹紧部逐渐收紧，直至与螺栓6连接的夹板13夹紧钻杆。
28.若采用旋转拉杆方式，此时筒体结构处于原始状态即未发生上移，在钻杆夹紧之后，即可打开开关44使马达32发生转动，与其同轴的齿轮一29发生转动，进而带动齿轮二17以及齿轮三33和同轴的螺旋齿轮27发生转动，此时与其接触的旋转筒4发生向外转动，并使
得旋转筒4产生轴向的位移，从而通过旋转筒4转动与移动产生的一个螺旋拉力，能够将卡在钻孔内的钻杆拔出。
29.若采用直拉拔杆方式时，在将钻杆固定后，使用外力将压杆8向下移动，之后将旋转固定块43上的插杆46插入插孔内，以保证压杆不发生移动，在压杆8向下移动的同时，压杆8另一端向上移动，促使与另一端接触的半圆环轨道41、支撑杆24、筒体结构以及平板45向上移动，与此同时，上下板14发生上下错位移动，可分离转轴23发生分离，尖嘴齿轮二21、尖嘴齿轮三35和活动杆20同时向下移动，之后尖嘴齿轮二21与齿轮四30啮合，尖嘴齿轮三35与介轮36啮合，之后打开开关44使马达32转动，便实现直行筒3推动旋转筒4一起向外移动，最终钻杆能够实现直行拔出，拔出后完成一个循环，使用结束后关闭开关，并放在不影响施工且能够方便取出的位置，之后便可取出钻杆。
30.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。