[发明专利]一种钻机及其车架

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种钻车及其车架。

背景技术

钻机是带动钻具向地下钻进，以获取实物地质资料的机械设备。钻机的底盘包括车架，车架通过变幅油缸与井架连接，车架上还设有垂直油缸。

如图1所示，该图为现有技术中钻机的行驶状态图，钻机处于行驶状态时，井架水平放置在车架1′上，此时底盘相当于满载货车，车架1′将底盘及其上装重量通过轮胎传递到地面，同时消除地面各种冲击载荷，保证整车平稳行驶。如图2所示，该图为现有技术中钻机的作业状态图，钻机处于作业状态时，垂直油缸4′向下伸出支撑于地面上，待轮胎完全离地后把整车调至水平状态，伸长变幅油缸将井架2′抬起至垂直状态，此时车架1′将所承受的作业载荷通过垂直油缸4′传递到地面。

由上述工作过程可知，无论是行驶状态还是作业状态，车架1′都是整车的底架，设计车架1′时不仅需要考虑传动系统、转向系统等空间布置因素，还要兼顾作业载荷及路面冲击载荷等问题。因此，如何在有限的空间内，利用有限的重量，使车架1′刚度和强度均满足钻机行驶和作业要求是车架1′设计的关键。

请参考图3和图4，图3为现有技术中车架的结构示意图，图4为图3中车架的车架后部的横截面示意图。下面结合附图简要介绍这种车架1′的结构和存在的缺陷。

现有技术中，钻机行业普遍购买通用底盘，在通用底盘的基础上改装形成需要的车架1′。如图3和图4所示，该车架1′包括车架前部11′和车架后部12′，车架前部11′为通用底盘所有，车架后部12′为后续改装增加。车架后部12′为上、下双层结构，包括主车架121′和副车架122′，主车架121′采用槽型梁结构，副车架122′采用小箱型结构，副车架122′通过多组螺纹紧固件固定在主车架121′上方。为了减少主车架121′、副车架122′之间的刚性摩擦，通常在改装时在二者的连接处增加弹性垫块123′。

上述结构的车架1′具有如下缺点：

首先，由于制造过程中的误差或者使用过程中磨损等各种因素，主车架121′、副车架122′之间发生错位很难避免，轻则变形过大导致整车倾斜，重则发生撕裂、侧翻等安全事故。

其次，尽管副车架122′采用小箱型结构，具有较强的抗弯抗扭能力，但主车架121′采用槽型梁结构，其横截面惯性矩较小，是整车受力的薄弱点。如果想开发大型号钻机，通用底盘的主车架121′的结构很难满足要求。

再次，为提高主车架121′的承载能力，主车架121′的槽型梁都采用厚度较大的热轧钢板。同时，为保证主车架121′、副车架122′连接处的强度，主车架121′槽型梁及副车架122′底板处都需要加强厚度。这造成车架1′的整体重量较大，不符合钻机轻量化的设计要求。

另外，上述车架1′的固定支腿13′与副车架122′连接，因此，钻机工作时的传力过程为井架2′等部件-副车架122′-固定支腿13′-地面，而主车架121′并不参与传力，造成车架1′整体受力不均。

最后，改装车架会增加很多人力、材料费用，总体制造成本较高。

有鉴于此，亟待针对上述技术问题，对现有技术的车架做进一步优化设计，增大车架的横截面惯性矩，避免车架发生变形，且在保证刚度和强度的前提下、减小车架的重量。

发明内容

本发明的目的为提供一种钻机及其车架，该车架的车架后部采用整体式箱型结构，能够避免错位现象的发生，提高横截面惯性矩，且保证强度和刚度的前提下减小车架的重量。

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于钻机的车架，包括相互连接的车架前部和车架后部，所述车架前部为槽型梁结构；所述车架后部为整体式箱型结构。

优选地，所述车架后部包括承载部，所述承载部包括第一盖板、第一底板，设于所述第一盖板、所述第一底板之间两侧的两个第一腹板，四者围成横截面为长方形的箱型结构。

优选地，所述第一盖板、所述第一底板和两个所述第一腹板设有第一筋板。

优选地，所述车架后部包括传动轴安装部，所述传动轴安装部包括水平第二盖板、第二底板，设于所述第二盖板、所述第二底板之间两侧的两个第二腹板，所述第二底板包括分别设于两个所述第二腹板内侧的两个第一水平板，和连接于两个所述第一水平板之间、向上凸起的弯折板。

优选地，所述第二盖板、所述第二腹板设有第二筋板。