一种可变角度塔架支撑装置的制作方法

1.本实用新型属于矿山机械技术领域，更具体地说，涉及一种可变角度塔架支撑装置。


背景技术：

2.现有技术种常见的支撑架，一般都是一个整体焊接的结构件，且支撑架直接焊接于车架上，支撑架本身没有改变角度的功能。
3.针对现有支撑架无法旋转带来的不便，现有技术中已有相关技术方案公开，如专利申请号：2018210118450，申请日：2018年6月28日，发明创造名称为：一种通信基站支撑塔架，该申请案公开的支撑塔架包括塔柱和塔座，所述塔座内有隔板，所述隔板下方设有凸轮机构，上方设有旋转机构，本方案中的支撑塔架结构简单，操作便捷，通过设置凸轮机构与旋转机构，可以实现塔架的升降与旋转，满足了不同地点对塔架高度要求不一的需求，且塔架角度可以调整，提高了实用性。但是该方案中的凸轮机构与旋转机构承载强度有限，并不适用于大型机械上。
4.综上所述，如何克服现有支撑架无法实现旋转导致倾斜钻孔不便带来的不足，是现有技术亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

5.1.实用新型要解决的技术问题
6.本实用新型克服现有支撑架无法实现旋转导致倾斜钻孔不便带来的不足，提供一种可变角度塔架支撑装置，支撑装置本体包括铰接连接的非滑动支撑架和滑动支撑架，支撑装置本体上设置塔架连接轴，举升油缸驱动塔架绕非滑动支撑架与车盘底架连接的铰接点旋转，利用可自由伸缩的滑动支撑架来支撑并适用塔架旋转，实现钻机在不同角度进行钻孔工作，增加钻机有角度钻孔功能，大大提高了工作效率。
7.2.技术方案
8.为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：
9.本实用新型的一种可变角度塔架支撑装置，包括支撑装置本体，支撑装置本体包括铰接连接的非滑动支撑架和滑动支撑架，非滑动支撑架、滑动支撑架底部均与车盘底架铰接连接，非滑动支撑架上方设置用于安装塔架的塔架连接轴，塔架由举升油缸驱动其绕非滑动支撑架与车盘底架连接的铰接点转动；
10.非滑动支撑架上和滑动支撑架上分别设有塔架锁定装置和角度锁定装置，滑动支撑架包括滑动连接的滑动外套和滑动内杆，角度锁定装置安装在该滑动外套上，角度锁定装置包括第二液压油缸以及与第二液压油缸连接的第二锁定销轴，滑动外套和滑动内杆上分别设有供第二锁定销轴穿过的限位孔，第二锁定销轴从该限位孔中穿过以锁定滑动外套与滑动内杆。
11.作为本实用新型更进一步地改进，塔架锁定装置包括第一液压油缸以及与第一液
压油缸连接的第一锁定销轴，通过第一锁定销轴将塔架锁定在非滑动支撑架上。
12.作为本实用新型更进一步地改进，滑动外套上沿其长度方向开设第一滑槽，滑动内杆上端安装有滑动限位轴，滑动限位轴在该第一滑槽内滑动，从而实现滑动内杆在滑动外套内滑动。
13.作为本实用新型更进一步地改进，塔架锁定装置通过第一安装侧板固定在非滑动支撑架上，第一安装侧板上设有第一解锁检测机构，第一安装侧板底部相对第一锁定销轴的位置还设有第一锁定检测机构。
14.作为本实用新型更进一步地改进，第一安装侧板与非滑动支撑架之间焊接连接或可拆卸连接。
15.作为本实用新型更进一步地改进，角度锁定装置通过第二安装侧板固定在滑动外套上，第二安装侧板上设有第二解锁检测机构，滑动外套上相对第二锁定销轴的位置设置第二锁定检测机构。
16.作为本实用新型更进一步地改进，第二安装侧板与滑动外套之间焊接连接或可拆卸连接。
17.作为本实用新型更进一步地改进，第一液压油缸与第一锁定销轴之间，和/或，第二液压油缸与第二锁定销轴之间设置圆形的检测盘，通过第一解锁检测机构和/或第二解锁检测机构感应检测盘的位置来判断塔架锁定装置和/或角度锁定装置的解锁状态。
18.作为本实用新型更进一步地改进，滑动内杆上的限位孔沿滑动内杆在滑动外套内滑动的方向均匀布置。
19.作为本实用新型更进一步地改进，支撑装置本体上设有用于检测塔架角度变换的角度指示板，通过该角度指示板观察塔架的变换角度。
20.作为本实用新型更进一步地改进，塔架上设置角度传感器，角度传感器用于检测塔架的变换角度，并将该检测信号传递至控制系统，以使角度信息显示于驾驶室显示屏上。
21.3.有益效果
22.采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
23.(1)本实用新型的一种可变角度塔架支撑装置，支撑装置本体包括铰接连接的非滑动支撑架和滑动支撑架，支撑装置本体上设置塔架连接轴，举升油缸驱动塔架绕非滑动支撑架与车盘底架连接的铰接点旋转，利用可自由伸缩的滑动支撑架来支撑并适用塔架旋转，实现钻机在不同角度进行钻孔工作，增加钻机有角度钻孔功能，大大提高了工作效率。
24.(2)本实用新型的一种可变角度塔架支撑装置，非滑动支撑架上设有塔架锁定装置，塔架锁定装置用于将塔架锁紧在支撑装置本体上，以实现塔架与支撑装置本体之间的紧密连接，提高钻机进给系统工作时的稳定性和安全性；滑动外套上设有角度锁定装置，角度锁定装置与限位孔相配合以锁紧滑动内杆和滑动外套，实现两者的刚性连接，受力形态更好，适用于大型塔架的变角度支撑工作，适合推广至不同机型。
25.(3)本实用新型的一种可变角度塔架支撑装置，塔架锁定装置和角度锁定装置均包括解锁检测机构和锁定检测机构，可以实现锁定和解锁的实时检测，保证系统工作的安全性，工作人员也可以根据检测信号进一步控制调节液压油缸的工作状态，以控制塔架锁定装置或角度锁定装置的锁定状态。
26.(4)本实用新型的一种可变角度塔架支撑装置，第一液压油缸与第一锁定销轴之
间、第二液压油缸与第二锁定销轴之间设置圆形的检测盘，检测盘转动时其相对接近开关的感应距离不变，从而使得接近开关可以实现对检测盘的连续检测，有利于工作人员精准判断塔架锁定装置和角度锁定装置的解锁状态。
27.(5)本实用新型的一种可变角度塔架支撑装置，在支撑装置本体上设有用于检测塔架角度变换的角度指示板，通过角度指示板观察塔架具体变换角度，与此同时，也可以在塔架上设置角度传感器，或者其他角度检测装置，以用于检测塔架具体变换角度，并将该检测信号传递至控制系统，以使角度信息直接显示在驾驶室显示屏上，便于驾驶人员操控。
附图说明
28.图1为本实用新型中可变角度塔架支撑装置的整体结构示意图；
29.图2为本实用新型中可变角度塔架支撑装置的各部件结构示意图；
30.图3为本实用新型中塔架锁定装置的安装结构示意图；
31.图4为本实用新型中角度锁定装置的安装结构示意图；
32.图5为本实用新型中第二安装侧板上设置的第二解锁检测机构的结构示意图；
33.图6为本实用新型中可变角度塔架支撑装置与塔架相配合的结构示意图(显示90
°
垂直钻孔)；
34.图7为本实用新型中可变角度塔架支撑装置与塔架相配合的另一种结构示意图(显示60
°
倾斜钻孔)。
35.示意图中的标号说明：
36.100、支撑装置本体；110、非滑动支撑架；120、塔架连接轴；130、滑动支撑架；131、滑动外套；132、滑动内杆；133、第一滑槽；134、第二滑槽；135、滑动限位轴；136、限位孔；
37.200、塔架锁定装置；210、第一安装侧板；211、第一锁定销轴；212、第一解锁检测机构；213、第一锁定检测机构；214、第一液压油缸；
38.300、角度锁定装置；310、第二安装侧板；311、第二锁定销轴；312、第二解锁检测机构；313、第二锁定检测机构；314、第二液压油缸；315、检测盘；316、感应距离；
39.400、塔架；
40.500、车盘底架。
具体实施方式
41.为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。
42.结合图1和图2，本实施例的一种可变角度塔架支撑装置，包括支撑装置本体100，支撑装置本体100包括铰接连接的非滑动支撑架110和滑动支撑架130，非滑动支撑架110、滑动支撑架130底部均与车盘底架500铰接连接，非滑动支撑架110上方设置用于安装塔架400 的塔架连接轴120，塔架400由举升油缸驱动其绕非滑动支撑架110与车盘底架500连接的铰接点转动；
43.非滑动支撑架110上设有塔架锁定装置200，塔架锁定装置200包括第一液压油缸214 以及与第一液压油缸214连接的第一锁定销轴211，通过第一锁定销轴211将塔架400锁定在非滑动支撑架110上；
44.滑动支撑架130包括滑动连接的滑动外套131和滑动内杆132，滑动外套131上安装
角度锁定装置300，角度锁定装置300包括第二液压油缸314以及与第二液压油缸314连接的第二锁定销轴311，滑动外套131和滑动内杆132上分别设有供第二锁定销轴311穿过的限位孔136，第二锁定销轴311从该限位孔136中穿过以锁定滑动外套131与滑动内杆132。
45.现有技术中用于钻机上的塔架支撑装置通常角度不可调节，外部液压油缸驱动塔架旋转时，塔架支撑装置无法实现旋转功能，很不方便。而本实施例的可变角度塔架支撑装置，在支撑装置本体100上设置塔架连接轴120，塔架400由举升油缸驱动其绕非滑动支撑架110 与车盘底架500连接的铰接点转动，通过利用滑动支撑架130的自由伸缩来适应塔架400角度的变化，从而实现钻机在不同角度进行钻孔工作，大大提高了工作效率。
46.具体在本实施例中，滑动外套131上沿其长度方向开设第一滑槽133，滑动内杆132上设有第二滑槽134，滑动内杆132上端的第二滑槽134内安装有滑动限位轴135，滑动限位轴 135在该第一滑槽133内滑动，从而实现滑动内杆132在滑动外套131内滑动，使得滑动支撑架130可以自由伸缩，以适应塔架400旋转。
47.优选的，本实施例中分别在非滑动支撑架110和滑动支撑架130上设置塔架锁定装置200 和角度锁定装置300，塔架锁定装置200用于将塔架400锁定在非滑动支撑架110上，角度锁定装置300用于将滑动连接的滑动外套131和滑动内杆132锁定，以实现塔架400与支撑装置本体100之间的紧密连接，提高钻机进给系统工作时的稳定性和安全性。
48.结合图3，作为一种实施方式，本实施例中塔架锁定装置200通过第一安装侧板210固定在非滑动支撑架110上，第一安装侧板210上设有第一解锁检测机构212，第一安装侧板 210底部相对第一锁定销轴211的位置还设有第一锁定检测机构213。
49.进一步地，第一安装侧板210与非滑动支撑架110之间可通过焊接方式实现固定连接，以增强两者之间的连接强度，或者，两者之间通过可拆卸连接的方式，例如，螺栓连接等方式，以便于第一安装侧板210与非滑动支撑架110之间的安装拆卸。
50.本实施例的一种可变角度塔架支撑装置，在非滑动支撑架110上设置塔架锁定装置200，当塔架400与非滑动支撑架110平行时，塔架锁定装置200将塔架400与支撑装置本体100 连接为一体，本实施例中的塔架400连接有举升油缸，该举升油缸可以驱动塔架400绕非滑动支撑架110与车盘底架500连接的铰接点转动，支撑装置本体100角度变换的驱动力也可由此举升油缸提供，塔架400转动过程中支撑装置本体100的塔架连接轴120也相应转动。
51.作为一种实施方式，本实施例中在支撑装置本体100的滑动支撑架130或非滑动支撑架 110上设有用于检测塔架400角度变换的角度指示板，通过角度指示板观察塔架400具体变换角度，与此同时，也可以在塔架400上设置角度传感器，或者其他角度检测装置，以用于检测塔架400具体变换角度，并将该检测信号传递至控制系统，以使角度信息直接显示在驾驶室显示屏上，便于驾驶人员操控。
52.此外，本实施例中第一液压油缸214与第一锁定销轴211之间，和/或，第二液压油缸314 与第二锁定销轴311之间设置圆形的检测盘，通过第一解锁检测机构212和/或第二解锁检测机构312感应检测盘的位置来判断塔架锁定装置200和/或角度锁定装置300的锁定状态。
53.值得说明的是，本实施例中第一液压油缸214以及第二液压油缸314末端连接圆形的检测盘，若采用其他形状的检测盘，当油缸杆有转动时，检测盘随之相应转动，第一解锁
检测机构212、第二解锁检测机构312与检测盘之间的感应距离会发生变化，当检测盘转动至该感应距离之外时，第一解锁检测机构212、第二解锁检测机构312无法检测到检测盘的位置信息，从而导致检测过程中断，影响工作人员判断塔架锁定装置200和角度锁定装置300的锁定状态。
54.具体可结合图5进行阅读，图5中展示了第二安装侧板310上设置的第二解锁检测机构 312，具体在本实施例中，第二解锁检测机构312可采用位移传感器，例如接近开关，通过螺纹连接或者卡扣连接将该第二解锁检测机构312固定在第二安装侧板310上的安装孔中。
55.具体地，根据接近开关的工作原理可知晓，接近开关在工作时必须检测到检测盘315到达特定的位置，由于本实施例中采用圆形的检测盘315，检测盘315转动时其相对接近开关的感应距离316是不变的，从而使得接近开关可以实现对检测盘315的连续检测；而当检测盘采用其他形状时，例如正方形或者矩形时，检测盘相对第二安装侧板310的感应面在转动过程中与接近开关的距离会不断改变，可能会导致感应面位于接近开关的感应距离316之外，从而超出接近开关的检测范围，导致检测信号的中断，最终不能够连续的对检测盘进行持续检测。
56.此外，若采用其他形状的检测盘，第一安装侧板210、第二安装侧板310还可能会与检测盘接触，第一安装侧板210、第二安装侧板310限制了检测盘转动，也会导致检测结果不准确。因此，本实施例中第一液压油缸214与第一锁定销轴211之间、第二液压油缸314与第二锁定销轴311之间设置圆形的检测盘，可以实现持续检测，有利于工作人员精准判断塔架锁定装置200和角度锁定装置300的锁定状态。
57.结合图4，作为另一种实施方式，本实施例中角度锁定装置300通过第二安装侧板310 固定在滑动外套131上，第二安装侧板310上设有第二解锁检测机构312，滑动外套131上相对第二锁定销轴311的位置设置第二锁定检测机构313。
58.进一步地，本实施例中第二安装侧板310与滑动外套131之间也可通过焊接方式固定连接，当然也可以采用可拆卸连接的方式连接，以便于第二安装侧板310与滑动外套131之间的安装拆卸。
59.本实施例中用于安装第二锁定销轴311的第二安装侧板310与滑动内杆132垂直设置，第二安装侧板310也可起到导向作用，有利于第二锁定销轴311垂直插入限位孔136内，实现第二锁定销轴311与限位孔136的快速装配。
60.优选的，为了便于定量调节，本实施例中限位孔136沿滑动内杆132在滑动外套131内滑动的方向均匀布置，即，滑动内杆132上的限位孔136等距布置，以对旋转角度实现档位调节，控制便捷。
61.此外，为了检测第二锁定销轴311与限位孔136之间的配置状态，本实施例中第二安装侧板310上还设有第二解锁检测机构312和/或第二锁定检测机构313，通过检测机构的检测可以判断出第二锁定销轴311是否卡入限位孔136内，工作人员也可以根据检测信号进一步控制调节第二液压油缸314的工作状态。
62.本实施例的一种可变角度塔架支撑装置，通过在滑动支撑架130上设置角度锁定装置 300，角度锁定装置300中的第二液压油缸314和第二锁定销轴311连接，当到达预设角度后，第二液压油缸314推动第二锁定销轴311运动，第二锁定销轴311穿过设置在滑动内杆
132 和滑动外套131上的限位孔136内，将两者连接为一个刚性体。
63.结合图6和图7，本实施例的一种可变角度塔架支撑装置，塔架400垂直状态如图6所示，大多数情况下，钻机都在这种状态下工作，也就是钻孔方向与地面垂直。此时，塔架锁定装置200锁止，角度锁定装置300穿入90
°
孔锁定。
64.塔架400角度变换具体过程如下，以变换到60
°
孔为例，此处所指60
°
孔和90
°
孔均指限位孔136：
65.(1)当工作人员操控控制系统，以控制举升油缸驱动塔架400绕非滑动支撑架110与车盘底架500连接的铰接点转动时，此时角度锁定装置300的第二液压油缸314缩回，与该第二液压油缸314相连接的第二锁定销轴311也相应缩回，连接轴120也相应转动，即，此时角度锁定装置300的第二锁定销轴311在第二液压油缸314的带动下从限位孔136中拔出，直至第二解锁检测机构312的解锁检测信号触发；
66.即，第二液压油缸314与第二锁定销轴311之间设置的圆形的检测盘被第二解锁检测机构312所检测到，第二解锁检测机构312的解锁检测信号触发，此时角度锁定装置300处于解锁状态，相应的，滑动支撑架130的滑动外套131和滑动内杆132处于可相对滑动的非锁定状态，用于驱动塔架400转动的举升油缸进一步驱动滑动外套131和滑动内杆132相对滑动，以调整滑动支撑架130的长度，以适应塔架400的转动，起到辅助支撑塔架400旋转的作用；
67.此处值得强调的是，如前所述，第二解锁检测机构312如接近开关在工作时必须检测到检测盘315到达特定的位置，由于本实施例中采用圆形的检测盘315，检测盘315转动时其相对接近开关的感应距离316不变，从而使得接近开关可以实现对检测盘315的连续检测；
68.若采用其他形状的检测盘315，由于接近开关不能实现对检测盘315的连续检测，可能会导致角度锁定装置300还没有解锁，检测盘315就可能被检测到，一旦控制系统根据所识别的错误信号而误以为角度锁定装置300已经解锁，系统将会控制举升油缸驱动滑动外套131 和滑动内杆132相对滑动，而此时角度锁定装置300还没有解锁，举升油缸的驱动将会带来一系列的后果，比如锁定状态下的滑动外套131和滑动内杆132在外力作用下可能会有相对运动的趋势，从而造成滑动外套131和滑动内杆132损坏，因此，本实施例中设置的圆形的检测盘315可以避免因解锁状态识别错误而误操作控制系统，从而避免外力对滑动外套131 和滑动内杆132造成的损坏。
69.(2)当第二解锁检测机构312的解锁检测信号触发，此时角度锁定装置300处于解锁状态，用于驱动塔架400转动的举升油缸缩回，塔架400绕非滑动支撑架110与车盘底架500 连接的铰接点转动，此时，塔架连接轴120也相应转动，滑动内杆132上端安装的滑动限位轴135在滑动外套131上开设的第一滑槽133内滑动，从而实现滑动内杆132在滑动外套131 内的滑动，即，相应的，非滑动支撑架110与滑动支撑架130的铰接点、以及滑动支撑架130 与车盘底架500连接的铰接点均相应转动，通过滑动内杆132在滑动外套130内沿着第一滑槽133的设置方向滑动，实现滑动支撑架130的自由伸缩，以适应塔架400的转动，对旋转中的塔架400起到支撑作用。
70.(3)当塔架400角度指示板显示60
°
时，操作人员根据该角度指示板显示角度控制举升油缸停止运动，此时塔架400停止转动，当然，由该举升油缸驱动的支撑装置本体100也
停止运动，即，滑动内杆132和滑动外套130处于相对静止的状态，塔架400达到预设旋转角度，整个支撑装置本体100处于预锁定状态。
71.(4)而后，工作人员操控控制系统，利用角度锁定装置300中的第二液压油缸314驱动第二锁定销轴311插入限位孔136中以固定处于相对静止状态的滑动内杆132和滑动外套 130，此时角度锁定装置300的第二液压油缸314伸出，并驱动第二锁定销轴311将其推入 60
°
的限位孔136内，第二锁定销轴311端部的第二锁定检测机构313的锁定检测信号被触发，此时完成角度锁定，工作人员或者操控系统根据锁定检测信号控制第二液压油缸314停止驱动第二锁定销轴311，塔架400完成变换角度过程，相应的，支撑装置本体100也完成塔架400旋转过程中的支撑过程，塔架400处于锁定状态，钻机可进行下一步工作。
72.(5)当钻机在塔架400处于上述60
°
的角度状态下完成钻孔等工作后，继续步骤(1) 的过程，即，工作人员操控控制系统，准备变换下一个预定角度进行钻孔等工作时，此时角度锁定装置300的第二液压油缸314驱动第二锁定销轴311从60
°
的限位孔136中缩回，直至第二解锁检测机构312的解锁检测信号触发，此时角度锁定装置300处于解锁状态，举升油缸驱动滑动外套131和滑动内杆132相对滑动，以调整滑动支撑架130的长度，适应塔架 400旋转，当塔架400角度指示板显示预设角度时，举升油缸停止运动，塔架400停止转动，继而角度锁定装置300完成角度锁定，使得塔架400处于该预设角度，钻机在该预设角度下进行工作。
73.以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。