用于钻机主机动力头转向的旋转装置

权利要求书： 1.一种用于钻机主机动力头转向的旋转装置，其特征在于：包括托架、设于托架上的回转装置；所述回转装置的一侧与所述托架铰接，在所述回转装置与所述托架之间还设有升降装置；所述升降装置带动所述回转装置以所述回转装置与所述托架的铰接处为支点转动，以使所述回转装置远离所述托架或者靠近所述托架；在所述回转装置上设有钻机主机安装板。

2.根据权利要求1所述的用于钻机主机动力头转向的旋转装置，其特征在于：所述升降装置为升降油缸；所述升降油缸的一端与所述托架转动连接，所述升降油缸的另一端与所述回转装置转动连接。

3.根据权利要求2所述的用于钻机主机动力头转向的旋转装置，其特征在于：在所述托架的外侧上方靠近中部位置设有第一铰接柱，所述回转装置通过所述第一铰接柱与所述托架铰接；在所述托架的外侧下方两侧位置设有第二铰接柱，所述升降油缸的缸体端部与所述第二铰接柱铰接；在所述回转装置内侧下方对应所述第二铰接柱设有第三铰接柱，所述升降油缸的活塞杆端部与所述第三铰接柱铰接。

4.根据权利要求3所述的用于钻机主机动力头转向的旋转装置，其特征在于：所述回转装置包括回转器、支撑底板、加强板、保护轴和紧固件；所述回转器的下方固定在所述支撑底板上，所述加强板设于所述回转器上并与所述回转器的转动盘固定连接，所述钻机主机安装板设于所述加强板上；在所述支撑底板的外侧设有与所述第一铰接柱配合的铰接槽，用以铰接所述托架和所述回转装置；所述第三铰接柱位于所述支撑底板靠内侧的下方；在所述钻机主机安装板、所述加强板、所述回转器的中部设有同轴的安装孔，所述保护轴贯穿所述安装孔设置，在所述保护轴的两端设有限位件以限制所述钻机主机安装板、所述加强板、所述回转器的轴向位移，在所述支撑底板上对应所述安装孔设有让位孔；所述紧固件穿过所述加强板后连接所述支撑底板，用于将所述加强板相对所述支撑底板锁紧，所述紧固件为可拆卸式安装在所述加强板和所述支撑底板之间。

5.根据权利要求4所述的用于钻机主机动力头转向的旋转装置，其特征在于：所述保护轴包括螺栓和螺母，所述螺栓的螺杆依次穿过所述钻机主机安装板、所述加强板、所述回转器后与所述螺母配合连接，所述螺母和所述螺栓的头部形成所述限位件；在所述螺栓的头部设有至少一颗锁紧螺钉，所述锁紧螺钉靠近所述螺栓的头部边缘，沿所述螺栓的轴向穿过所述螺栓的头部，将所述螺栓的头部与所述钻机主机安装板之间锁紧。

6.根据权利要求5所述的用于钻机主机动力头转向的旋转装置，其特征在于：在所述加强板上设有通孔，在所述支撑底板上对应所述通孔设有螺纹孔，所述紧固件的螺杆部穿过所述通孔后与所述螺纹孔螺纹配合连接，所述紧固件的头部与所述通孔限位配合，在所述紧固件的头部沿轴向设有内六角孔；在所述紧固件的螺杆外套设有支撑管，所述支撑管的两端分别与所述支撑底板和所述加强板支撑配合。

7.根据权利要求6所述的用于钻机主机动力头转向的旋转装置，其特征在于：所述托架包括底板、支撑侧板和顶板，所述支撑侧板垂直设于所述底板之上，所述顶板设于所述支撑侧板上，所述第一铰接柱位于所述顶板外侧中部；所述底板的两侧边缘相对所述支撑侧板的外壁向外凸出形成第一凸出部，所述第二铰接柱靠近所述第一凸出部的外侧设置；所述底板、所述支撑侧板和所述顶板共同围成整体呈中空框体状的支撑体。

8.根据权利要求7所述的用于钻机主机动力头转向的旋转装置，其特征在于：所述支撑底板的两侧边缘相对所述顶板的两侧边缘向外凸出形成第二凸出部，所述第三铰接柱设于所述第二凸出部靠近内侧的下方。

9.根据权利要求8所述的用于钻机主机动力头转向的旋转装置，其特征在于：所述第一铰接柱的内端从所述顶板的下方向内延伸形成第一加强肋；在所述顶板、的中部也设有贯穿的让位孔。

10.根据权利要求9所述的用于钻机主机动力头转向的旋转装置，其特征在于：在所述托架的内侧沿竖直方向设有连接板；所述连接板的顶端相对所述顶板向上凸出，在所述连接板面向所述顶板所在的一侧还设有沿竖直方向延伸的第二加强肋。

说明书： 一种用于钻机主机动力头转向的旋转装置技术领域[0001] 本实用新型涉及钻机技术领域，具体涉及一种用于钻机主机动力头转向的旋转装置。

背景技术[0002] 钻机广泛用于煤矿井下钻进，为了实现多角度掘进，现有技术的钻机会采用多组回转部件来进行位置调整，比如CN205330538U号专利公开的一种煤矿用液压式360°空间球

面全方位坑道钻机，便能实现对多方位钻进。比如，以该专利的附图3为第一钻进工作位，此

时钻机是对左侧进行钻进，此时主机上的包括动力头30在内的钻进执行机构都是位于其支

撑轨道的上方。当需要对钻机右侧进行钻进时，通过将主机侧方的第二回转机构沿顺时针

或者逆时针旋转180度，便可以实现将动力头转向，以对左侧进行掘进。但是，存在的问题主

要是：由于旋转了180度，此时包括动力头30在内的执行机构整体则位于其支撑轨道的下

方，也就是说，这个时候动力头整体是悬挂在支撑结构的正下方，受动力头自身的重力外加

工作时的冲击力，对钻机工作时的稳定性和安全性明显是不利的。另外，现有技术，还采用

先将支撑轨道上的动力头等部件从支撑轨上拆下来，然后再换向重新装上去的方式来实现

转向，这种方式不仅费时费力，并且在狭窄的坑道内无法完成，还需要将钻机移动到特定的

场所、使用专用吊装设备才能完成，因此，也受到诸多限制。

实用新型内容

[0003] 有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种用于钻机主机动力头转向的旋转装置。

[0004] 本实用新型提供如下技术方案：一种用于钻机主机动力头转向的旋转装置，包括托架、设于托架上的回转装置；回转装置的一侧与托架铰接，在回转装置与托架之间还设有

升降装置；升降装置带动回转装置以回转装置与托架的铰接处为支点转动，以使回转装置

远离托架或者靠近托架；在回转装置上设有钻机主机安装板。

[0005] 进一步的，升降装置为升降油缸；升降油缸的一端与托架转动连接，升降油缸的另一端与回转装置转动连接。

[0006] 进一步的，在托架的外侧上方靠近中部位置设有第一铰接柱，回转装置通过第一铰接柱与托架铰接；在托架的外侧下方两侧位置设有第二铰接柱，升降油缸的缸体端部与

第二铰接柱铰接；在回转装置内侧下方对应第二铰接柱设有第三铰接柱，升降油缸的活塞

杆端部与第三铰接柱铰接。

[0007] 进一步的，回转装置包括回转器、支撑底板、加强板、保护轴和紧固件；回转器的下方固定在支撑底板上，加强板设于回转器上并与回转器的转动盘固定连接，钻机主机安装

板设于加强板上；在支撑底板的外侧设有与第一铰接柱配合的铰接槽，用以铰接托架和回

转装置；第三铰接柱位于支撑底板靠内侧的下方；在钻机主机安装板、加强板、回转器的中

部设有同轴的安装孔，保护轴贯穿安装孔设置，在保护轴的两端设有限位件以限制钻机主

机安装板、加强板、回转器的轴向位移，在支撑底板上对应安装孔设有让位孔；紧固件穿过

加强板后连接支撑底板，用于将加强板相对支撑底板锁紧，紧固件为可拆卸式安装在加强

板和支撑底板之间。

[0008] 进一步的，保护轴包括螺栓和螺母，螺栓的螺杆依次穿过钻机主机安装板、加强板、回转器后与螺母配合连接，螺母和螺栓的头部形成限位件；在螺栓的头部设有至少一颗

锁紧螺钉，锁紧螺钉靠近螺栓的头部边缘，沿螺栓的轴向穿过螺栓的头部，将螺栓的头部与

钻机主机安装板之间锁紧。

[0009] 进一步的，在加强板上设有通孔，在支撑底板上对应通孔设有螺纹孔，紧固件的螺杆部穿过通孔后与螺纹孔螺纹配合连接，紧固件的头部与通孔限位配合，在紧固件的头部

沿轴向设有内六角孔；在紧固件的螺杆外套设有支撑管，支撑管的两端分别与支撑底板和

加强板支撑配合。

[0010] 进一步的，托架包括底板、支撑侧板和顶板，支撑侧板垂直设于底板之上，顶板设于支撑侧板上，第一铰接柱位于顶板外侧中部；底板的两侧边缘相对支撑侧板的外壁向外

凸出形成第一凸出部，第二铰接柱靠近第一凸出部的外侧设置；底板、支撑侧板和顶板共同

围成整体呈中空框体状的支撑体。

[0011] 进一步的，支撑底板的两侧边缘相对顶板的两侧边缘向外凸出形成第二凸出部，第三铰接柱设于第二凸出部靠近内侧的下方。

[0012] 进一步的，第一铰接柱的内端从顶板的下方向内延伸形成第一加强肋；在顶板、的中部也设有贯穿的让位孔。

[0013] 进一步的，在托架的内侧沿竖直方向设有连接板；连接板的顶端相对顶板向上凸出，在连接板面向顶板所在的一侧还设有沿竖直方向延伸的第二加强肋。

[0014] 本实用新型的有益效果在于：本实用新型用于钻机主机动力头转向的旋转装置使用时安装在钻机上，用于支撑包括动力头、支撑轨在内的钻机主机，能适用于实现钻机主机

180度调头后，并能依然使钻机主机位于支撑轨上方，并且快速高效。

附图说明[0015] 为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本实用新型提供如下附图进行说明。

[0016] 图1为本实用新型一种用于钻机主机动力头转向的旋转装置的立体图。[0017] 图2为本实用新型一种用于钻机主机动力头转向的旋转装置安装在钻机上的结构示意图。

[0018] 图3为本实用新型一种用于钻机主机动力头转向的旋转装置的升降装置向上顶起时的立体图。

[0019] 图4为本实用新型一种用于钻机主机动力头转向的旋转装置安装在钻机上处于转向调头时的结构示意图。

[0020] 图5为本实用新型一种用于钻机主机动力头转向的旋转装置的立体分解图。[0021] 图6为本实用新型一种用于钻机主机动力头转向的旋转装置的另一视角立体图。[0022] 图中，1为托架，2为回转装置，3为升降装置，4为钻机主机安装板，5为第一铰接柱，6为第二铰接柱，7为第三铰接柱，8为回转器，9为支撑底板，10为加强板，11为保护轴，12为

紧固件，13为安装孔，14为让位孔，15为螺栓，16为螺母，17为锁紧螺钉，18为通孔，19为螺纹

孔，20为支撑管，21为底板，22为支撑侧板，23为顶板，24为第一凸出部，25为第二凸出部，26

为第一加强肋，26为连接板，27为第二加强肋。

具体实施方式[0023] 下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

[0024] 如图1至图4所示，本实用新型一种用于钻机主机动力头转向的旋转装置，包括托架1、设于托架1上的回转装置2。托架1用于承载回转装置2，回转装置2的一侧与托架1铰接，

在回转装置2与托架1之间还设有升降装置3。升降装置3带动回转装置2以回转装置2与托架

1的铰接处为支点转动，以使回转装置2远离托架1或者靠近托架1。在回转装置2上设有钻机

主机安装板4，用于安装钻机支撑轨，实际使用时，支撑轨上安装有动力头、钻杆、夹持器等

钻机主机部件。

[0025] 本实用新型一种用于钻机主机动力头转向的旋转装置的工作原理为：托架1固定在钻机上，比如固定在钻机用于沿竖直方向设置的回转器上，支撑轨固定安装在钻机主机

安装板4上，包括动力头、钻杆、夹持器在内的钻机主机部件安装在支撑轨上。以附图2所示

的位置为原始工作位置，当需要将动力头转向调头时，只需要升降装置3带动回转装置2及

其承载的其他部件向上沿箭头所示的方向转动至图4所示的状态，从而使回转装置2相对托

架1倾斜，形成一个夹角，夹角的大小理论上在0到90度之间，具体根据实际情况转动到位即

可，只要在回转装置2带动支撑轨转向调头过程中，支撑轨不碰撞到其他部件，比如只要避

开了钻机上的立柱，不产生碰撞即可。当达到预定的角度位置时，通过控制回转装置2转动，

回转装置2带动支撑轨及其上的部件整体转动180度，便能实现对位于钻机支撑轨上方的钻

机主机180度转向调头。转向完成后，升降装置3再带动回转装置2复位，此时钻机支撑轨、动

力头等主机部件依然位于支撑轨上方。上述转向过程，在几分钟内便能完成，而传统采用先

拆再吊装的方式整个过程则需要3?4小时才能完成，效率上大大提高。

[0026] 结合图5至图6，在本实施方式中，升降装置3为升降油缸，升降油缸活塞杆的升缩可以通过现有的液压控制系统进行控制。升降油缸的一端与托架1转动连接，升降油缸的另

一端与回转装置2转动连接。具体地，在托架1的外侧上方靠近中部位置设有第一铰接柱5，

回转装置2通过第一铰接柱5与托架1铰接。在托架1的外侧下方两侧位置设有第二铰接柱6，

升降油缸的缸体端部与第二铰接柱6铰接。在回转装置2内侧下方对应第二铰接柱6设有第

三铰接柱7，升降油缸的活塞杆端部与第三铰接柱7铰接。

[0027] 在本实施方式中，回转装置2包括回转器8、支撑底板9、加强板10、保护轴11和紧固件12。回转器8的结构可以采用现有技术，比如常见的蜗轮蜗杆式回转器。回转器8的下方固

定在支撑底板9上，也就是回转器8的外壳体固定在支撑底板9上。加强板10设于回转器8上

并与回转器8的转动盘固定连接，钻机主机安装板4设于加强板10上。在支撑底板9的外侧设

有与第一铰接柱5配合的铰接槽，用以铰接托架1和回转装置2。第三铰接柱7位于支撑底板9

靠内侧的下方。在钻机主机安装板4、加强板10、回转器8的中部设有同轴的安装孔13，保护

轴11贯穿安装孔13设置，在保护轴11的两端设有限位件以限制钻机主机安装板4、加强板

10、回转器8的轴向位移，在支撑底板9上对应安装孔13设有让位孔14，通过前述设计将回转

器8保护在支撑底板9和加强板10之间。紧固件12穿过加强板10后连接支撑底板9，用于将加

强板10相对支撑底板9锁紧，紧固件12为可拆卸式安装在加强板10和支撑底板9之间。

[0028] 使用时，当需要回转器8的转动盘转动来调整支撑轨位置，即需要对主机进行转向时，拆下紧固件12，使加强板10不受支撑底板9的约束。此时回转器8底部的壳体是固定在支

撑底板9上，与支撑底板9一起保持不转动的，而回转器8中的转盘带动加强板10、钻机主机

安装板4以及保护轴11一起转动来到达指定位置或角度。在转动的过程中，回转器8受到保

护轴11、壳体、加强板10、钻机主机安装板4共同的保护。当转动到指定位置，完成转向后，把

紧固件12重新安装上去，此时钻机主机开始工作。通过紧固件12对加强板10和支撑底板9之

间的约束进一步增强了对回转器8的保护，即便钻机主机工作时，回转器8会受到大的外力，

也能保证其稳定性和安全性。

[0029] 通过上述结构的设计，可以避免回转器8因内部磨损等原因造成的突然爆裂或部件散落，即便极端情况发生回转器8部件由于损坏发生脱离的情况，由于支撑底板9、加强板

10、钻机主机安装板4、保护轴11和紧固件12对回转器8进行了有效限位，也不会出现掉落或

者抛出的情况，降低了对人员造成安全隐患的威胁。并且通过上述结构的设计，进一步增强

了回转器8整体的稳定性。从而本实用新型用于钻机主机动力头转向的旋转装置在实现动

力头转向后依然位于支撑轨上方的同时，还提高了回转器8本身的安全性，也间接提高了回

转器8的使用寿命。

[0030] 具体的，保护轴11包括螺栓15和螺母16，螺栓15的螺杆依次穿过钻机主机安装板4、加强板10、回转器8后与螺母16配合连接，螺母16和螺栓15的头部形成限位件。在本实施

方式中，螺栓15的数量为两颗，以防止螺栓15在钻机工作时由于抖动脱落。在螺栓15的头部

设有至少一颗锁紧螺钉17，锁紧螺钉17靠近螺栓15的头部边缘，沿螺栓15的轴向穿过螺栓

15的头部，将螺栓15的头部与钻机主机安装板4之间锁紧，从而增强保护轴11的安全稳定

性。

[0031] 在加强板10上设有通孔18，在支撑底板9上对应通孔18设有螺纹孔19，紧固件12的螺杆部穿过通孔18后与螺纹孔19螺纹配合连接，紧固件12的头部与通孔18限位配合，在紧

固件12的头部沿轴向设有内六角孔。从而实现对紧固件12对支撑底板9和加强板10之间的

约束，并便于拆卸。在紧固件12的螺杆外套设有支撑管20，支撑管20的两端分别与支撑底板

9和加强板10支撑配合。通过支撑管20的两端顶住支撑底板9和加强板10，可以有效保控制

和保证紧固件12的锁紧度。

[0032] 在支撑底板9的让位孔14的孔径大于保护轴11的螺栓15螺杆的外径，但是，让位孔14的孔径可以大于或者小于保护轴11的螺母16的外径。当让位孔14的孔径大于保护轴11的

螺母16外径时，保护轴11与支撑底板9不产生任何约束。当让位孔14的孔径小于保护轴11的

螺母16外径时，此时通过保护轴11的螺栓15和螺母16一起将回转器8、支撑底板9、加强板

10、连接板27进行共同约束，但是此时保护轴11需要与让位孔14之间设计为间隙配合，以便

于保护轴11在回转器8转动时能一起转动。

[0033] 在本实施方式中，托架1包括底板21、支撑侧板22和顶板23，支撑侧板22垂直设于底板21之上，顶板23设于支撑侧板22上，第一铰接柱5位于顶板23外侧中部。底板21的两侧

边缘相对支撑侧板22的外壁向外凸出形成第一凸出部24，第二铰接柱6靠近第一凸出部24

的外侧设置；底板21、支撑侧板22和顶板23共同围成整体呈中空框体状的支撑体。

[0034] 支撑底板9的两侧边缘相对顶板23的两侧边缘向外凸出形成第二凸出部25，第三铰接柱7设于第二凸出部25靠近内侧的下方。

[0035] 第一铰接柱5的内端从顶板23的下方向内延伸形成第一加强肋26，工作时，回转装置2升起后，回转装置2上的钻机主机的整体重量都集中在第一铰接柱5处，通过第一加强肋

26的设计，可以增强第一铰接柱5的强度，加强承载的能力和稳定性。

[0036] 在顶板23的中部也设有贯穿的让位孔14。[0037] 在支撑体的内侧沿竖直方向设有用于固定托架1的连接板27，连接板27的顶端相对顶板23向上凸出，在连接板27面向顶板23所在的一侧还设有沿竖直方向延伸的第二加强

肋28。

[0038] 本实用新型用于钻机主机动力头转向的旋转装置使用时安装在钻机上，用于支撑包括动力头、支撑轨在内的钻机主机，能适用于实现钻机主机180度调头后，并能依然使钻

机主机位于支撑轨上方，并且快速高效。

[0039] 以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变

换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

[0040] 在本实用新型的描述中，需要理解的是，若出现术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描

述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，

因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，若出现术语“第一”、“第二”等，其仅用于描述

目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，

限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实

用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

[0041] 需要特别说明的是，为了描述的方便，本申请中方向词外侧是指托架在实际使用时处于钻机前方的一侧，也就是相当于附图2中的右侧，内侧相当于附图2中的左侧。

[0042] 在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“安装”、“相连”、“连接”，应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接

相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理

解上述术语在本发明中的具体含义。