發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的鑿巖鉆車。

本發(fā)明還涉及一種根據(jù)權(quán)利要求11的前序部分所述的方法。

發(fā)明背景

鑿巖鉆車包括載架以及至少一個包括鉆鑿單元的吊臂單元。鑿巖鉆車和其中的鉆鑿單元可例如用于開挖隧道或者礦場或在挖掘現(xiàn)場中的其它巖石破裂操作中使用。鉆鑿單元包括至少一個鑿巖機(jī)，鑿巖機(jī)具有由一個或多個互連鉆桿或鉆管形成的工具。在工具的遠(yuǎn)端處存在鉆頭。

在鉆鑿期間，鉆頭變得磨損或者可能斷裂并且因此必須更換。還可能的是，孔(即，擴(kuò)眼孔)的開始是用具有較小直徑的鉆頭鉆出的，并且孔的鉆鑿隨后用具有較大直徑的鉆頭繼續(xù)進(jìn)行。在這種情形中，鉆頭必須在鉆鑿的某個點(diǎn)被替換。

鉆頭的更換通常由鑿巖鉆車的操作員手動實(shí)施。鉆頭的手動更換要求操作員離開鑿巖鉆車的駕駛室或座艙并且可能進(jìn)入具有未被支撐或未加固的隧道洞頂?shù)膮^(qū)域，該區(qū)域可能是不安全的。鉆頭的更換還可能涉及麻煩的工作位置以及可能重物的吊升或其它處理。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種新穎的鑿巖鉆車以及用于向鑿巖機(jī)的工具提供鉆頭的方法。

根據(jù)本發(fā)明的鑿巖鉆車的特征在于權(quán)利要求1的特征。

提供鑿巖鉆車中的具有鉆頭的鑿巖機(jī)的工具的方法特征在于權(quán)利要求11的特征。

鑿巖鉆車包括：載架；第一吊臂單元，該第一吊臂單元包括第一鑿巖機(jī)，第一鑿巖機(jī)待設(shè)有工具和在工具遠(yuǎn)端處的鉆頭；以及第二吊臂單元，該第二吊臂單元包括用于容納至少一個鉆頭的至少一個支架。第一吊臂單元和其中的第一鑿巖機(jī)被構(gòu)造用以從第二吊臂單元中的所述至少一個支架收取鉆頭。

該技術(shù)方案的優(yōu)勢是，操作員不必離開鑿巖鉆車的駕駛室或座艙并手動更換鉆頭，因此操作員安全留在鑿巖鉆車的駕駛室或座艙中。這還使得能夠利用自動鉆鑿，即，無需任何主動的人監(jiān)督的鉆鑿，或者由位于鉆鑿現(xiàn)場之外(例如在辦公室中)的操作員通過遠(yuǎn)程訪問來鉆鑿，這是因?yàn)椴僮鲉T不必停留在鉆鑿現(xiàn)場來更換鉆頭。鉆頭的更換還可能比以前更快完成，由此可以提高鑿巖鉆車的有效操作時間。

本發(fā)明的一些實(shí)施例在從屬權(quán)利要求中披露。

附圖說明

下文中，將參照附圖借助優(yōu)選實(shí)施例更詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中

圖1是示出鑿巖鉆車的示意性側(cè)視圖；

圖2是鉆鑿單元的示意性側(cè)視圖；

圖3和4是圖1所示的鑿巖鉆車的吊臂單元的示意性俯視圖；并且

圖5示意性地公開了更換鉆頭的方法。

為了清楚起見，附圖以簡化的方式示出了本發(fā)明的一些實(shí)施例。在附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示類似的元件。

具體實(shí)施方式

圖1是示出鑿巖鉆車1的示意側(cè)視圖，鑿巖鉆車1可例如用于挖掘巖洞。如圖1所示的鑿巖鉆車1包括可移動載架2和兩個吊臂單元，即，第一吊臂單元3a和第二吊臂單元3b，在本說明書中，吊臂單元的總的附圖標(biāo)記為3。吊臂單元3a、3b兩者都包括吊臂4和鉆鑿單元5，鉆鑿單元5布置在吊臂4的遠(yuǎn)端處，即，布置在遠(yuǎn)離鑿巖鉆車1的載架2的吊臂單元的端部處。圖2是鉆鑿單元5的示意側(cè)視圖。

第一吊臂單元3a中的鉆鑿單元5包括第一鑿巖機(jī)6a，并且第二吊臂單元3b中的鉆鑿單元5包括第二鑿巖機(jī)6b，在本說明書中，鑿巖機(jī)的總的附圖標(biāo)記為6。每個鉆鑿單元5還包括進(jìn)給組件7。進(jìn)給組件7包括進(jìn)給梁8和進(jìn)給裝置9。鑿巖機(jī)6a、6b布置在相應(yīng)的進(jìn)給梁8上并且相應(yīng)的進(jìn)給裝置9布置用以使鑿巖機(jī)6a、6b相對于進(jìn)給梁8移動。鑿巖機(jī)6a、6b還包括由多根鉆桿或鉆管形成的工具10和在工具10的遠(yuǎn)端處的鉆頭11，工具10的遠(yuǎn)端是遠(yuǎn)離鑿巖機(jī)6a、6b的工具10的端部。工具10和在其遠(yuǎn)端處的鉆頭11使由撞擊裝置給予的沖擊脈沖能夠傳到待鉆鑿的巖石12，該撞擊裝置為了清楚起見未示出。

進(jìn)給組件7利用托架13布置吊臂4的遠(yuǎn)端處，通過托架13，可相對于吊臂4改變進(jìn)給組件7和在其上的相應(yīng)的鑿巖機(jī)6a、6b的位置或?qū)?zhǔn)。進(jìn)給組件7還包括在進(jìn)給梁8的遠(yuǎn)端處的保持夾14，以支撐鑿巖機(jī)6a、6b的工具10。

鑿巖鉆車1還包括至少一個控制單元15，該至少一個控制單元15構(gòu)造用以控制鑿巖鉆車1的致動器，所述致動器例如用于控制吊臂單元3a、3b、進(jìn)給組件7和鑿巖機(jī)6a、6b的操作?？刂茊卧?5可以是計(jì)算機(jī)或?qū)?yīng)的裝置，并且其可包括包含顯示裝置的用戶界面以及用于傳達(dá)指令和信息給控制單元15的、諸如鍵盤或操縱桿的控制裝置。鑿巖鉆車1可以是至少部分地自主操作的鑿巖鉆車1，即，至少有時在沒有任何主動的人監(jiān)督的情況下操作的鑿巖鉆車1?；蛘?，鑿巖鉆車1可以是主動操作的鑿巖鉆車1，其由位于鑿巖鉆車1的駕駛室17或座艙17中的操作員16在鉆鑿現(xiàn)場操作或由位于鉆鑿現(xiàn)場之外(例如辦公室19中)的操作員16通過遠(yuǎn)程訪問18操作。

圖1所示的鑿巖鉆車1包括兩個吊臂單元3a、3b，每個吊臂單元包括用于巖石鉆鑿的鉆鑿單元5。如從圖1清楚可見，鑿巖鉆車1可設(shè)有多于兩個的設(shè)有鉆鑿單元5的吊臂單元。此外，如從圖1清楚可見，鑿巖鉆車1可設(shè)有一個設(shè)有鉆鑿單元5的吊臂，并且設(shè)有至少一個設(shè)有用于人員升降操作的吊人籃(manbasket)吊臂或吊籃(basket)吊臂的另外的吊臂單元和/或設(shè)有包括用于加固鉆鑿現(xiàn)場的洞頂或洞壁的工具和物品的篩網(wǎng)處理吊臂(screenhandlerboom)或網(wǎng)眼處理吊臂的吊臂單元。此外，如從圖1清楚可見，鑿巖鉆車1可設(shè)有兩個或更多個設(shè)有鉆鑿單元5的吊臂，并且另外設(shè)有至少一個包括吊籃吊臂和/或網(wǎng)眼處理吊臂的另外的吊臂單元。

圖2所示的鉆鑿單元5還包括多個支架20，并且更確切地說，三個支架20。支架20包括用于容納至少一個鉆頭11的內(nèi)部空間21。支架20未在圖1中示出，但它們在圖3和4中示出，圖3和4是圖1所示的鑿巖鉆車1的吊臂單元3a、3b以及附接到其上的相應(yīng)的鉆鑿單元5a、5b的示意俯視圖，由此，可以說，吊臂單元3a、3b兩者都包括多個支架20。圖3和4所示的第一吊臂單元3a中的支架20旨在容納旨在被布置在第二吊臂單元3b處的第二鑿巖機(jī)6b使用的鉆頭11，而圖3和4所示的第二吊臂單元3b中的支架20旨在容納旨在被布置在第一吊臂單元3a處的第一鑿巖機(jī)6a使用的鉆頭11。

所述至少一個支架20附接到鉆鑿單元5的進(jìn)給組件7，并且更精確地說，附接在相應(yīng)的進(jìn)給組件7的進(jìn)給梁8的底表面8’。支架20包括框架22或外殼22，該框架或外殼22提供用于容納待容納到支架20中的至少一個鉆頭11的內(nèi)部空間21。支架20還包括至少一個對準(zhǔn)保持元件23，在所披露實(shí)施例中，包括三個對準(zhǔn)保持元件23，其可以例如是彈性元件。對準(zhǔn)保持元件23的目的是，使所述至少一個鉆頭11在支架20的內(nèi)部空間21中對中并將所述至少一個鉆頭11保持在支架20的內(nèi)部空間21中，直到有意地通過支架20的敞開前端24從其移除為止，通過該敞開前端24，支架20可以接納鉆頭11或釋放鉆頭11。

圖2、3和4所示的實(shí)施例中的支架20在進(jìn)給梁8的遠(yuǎn)端處的保持夾14和用于將進(jìn)給梁8緊固到托架13的支撐部25之間在進(jìn)給梁8的底表面8’處連續(xù)地布置在一條線上。這個布置提供了，吊臂單元3以及其中的相應(yīng)的鉆鑿單元5(其將從在另一吊臂單元3中的支架20收取鉆頭11，如稍后參照圖和4解釋的那樣)，當(dāng)從在另一吊臂單元3中的支架20收取鉆頭11時或當(dāng)將鉆頭11留在另一吊臂單元3中的支架20中時，不必轉(zhuǎn)動到高的轉(zhuǎn)角。為了使吊臂單元3和其中的鉆鑿單元5的所需轉(zhuǎn)角最小化，支架20的敞開前端24可相對于鑿巖鉆車1的縱向方向向后指向，如圖3和4所示。

如上簡述，第一吊臂單元3a中的支架20旨在容納為第二吊臂單元3b中的第二鑿巖機(jī)6b保留的鉆頭11，由此第二鑿巖機(jī)6b會將目前附接到該第二鑿巖機(jī)6b的工具10的用過的鉆頭11留在第一吊臂單元3a中的一個支架20中，并從在第一吊臂單元3a中的另一個支架20收取新的鉆頭20。對應(yīng)地，第二吊臂單元3b中的支架20旨在容納為第一吊臂單元3a中的第一鑿巖機(jī)6a保留的鉆頭11，由此第一鑿巖機(jī)6a會將目前附接到該第一鑿巖機(jī)6a的工具10的用過的鉆頭11留在第二吊臂單元3b中的一個支架20中，并從在第二吊臂單元3b中的另一個支架20收取新的鉆頭20。

在下文中，在總體層面上對吊臂單元3中的鑿巖機(jī)6設(shè)置新的鉆頭11進(jìn)行解釋。圖5中在總體層面上示意性公開相應(yīng)的方法步驟。稍后，當(dāng)設(shè)計(jì)技術(shù)方案的具體方法步驟和替代實(shí)施例時，也參照圖3和4，其中，第一吊臂單元3a中的第一鑿巖機(jī)6a提供有新的鉆頭11。圖3表示在鉆鑿操作期間處于正常位置下的吊臂單元3a、3b和其中的相應(yīng)的鉆鑿單元5a、5b，而圖4表示處于第一鑿巖機(jī)6a的鉆頭11的更換期間發(fā)生的一個位置下的吊臂單元3a、3b和其中的相應(yīng)鉆鑿單元5a、5b。

為了更換吊臂單元3中的鑿巖機(jī)6的工具10的鉆頭11，將當(dāng)前緊固到鑿巖機(jī)6的工具10的鉆頭11從鑿巖機(jī)6的工具10拆下。

在鉆頭11從鑿巖機(jī)6的工具10拆下之后，鑿巖機(jī)6的工具10的遠(yuǎn)端被導(dǎo)航到(navigatedat)設(shè)置在鑿巖鉆車1的另一吊臂單元3處的支架20中的鉆頭11處。

在將鑿巖機(jī)6的工具10的遠(yuǎn)端導(dǎo)航到設(shè)置在鑿巖鉆車1的另一吊臂單元3中的支架20中的鉆頭11處之后，鑿巖機(jī)6的工具10的遠(yuǎn)端被緊固到鑿巖鉆車1的另一吊臂單元3中的支架20中的鉆頭11。

在將鑿巖機(jī)6的工具10的遠(yuǎn)端緊固到鑿巖鉆車1的另一吊臂單元3中的支架20中的鉆頭11之后，從設(shè)置在鑿巖鉆車1的另一吊臂單元3中的支架20釋放被緊固到鑿巖機(jī)6的工具10的遠(yuǎn)端的鉆頭11。

當(dāng)鑿巖機(jī)6的工具10尚未在其端部處設(shè)有任何鉆頭11時，以上所列的第一方法步驟省略。

根據(jù)將鉆頭11從第一鑿巖機(jī)6a的工具10的遠(yuǎn)端拆下的實(shí)施例，以這樣的方式使第一吊臂單元3a和/或其中的鉆鑿單元5a相對于第二吊臂單元3b和其中的鉆鑿單元5b移位，使得在第一吊臂單元3a中的第一鑿巖機(jī)6a的工具10的遠(yuǎn)端處的鉆頭11被導(dǎo)航到第二吊臂單元3b中的支架20處，該支架20包括用于接納第一鑿巖機(jī)6a的用過的鉆頭11的空閑內(nèi)部空間21。第一吊臂單元3a和其中的相應(yīng)的鉆鑿單元5a在圖4中示意性示出處于該位置?？赏ㄟ^使第一吊臂單元3a相對于第二吊臂單元3b移動和/或使第一吊臂單元3a的鉆鑿單元5a相對于第一吊臂單元3a的吊臂4移動來使第一吊臂單元3a和其中的鉆鑿單元5a相對于第二吊臂單元3b和/或其中的鉆鑿單元5b移位。

此外，在巖洞中具有非常有限的可用空間而使得鉆鑿單元5a和/或第一吊臂單元3a不能移動或轉(zhuǎn)動到其中第一鑿巖機(jī)6a能夠?qū)⑴f的鉆頭11留在第二吊臂單元3b中的支架20中并且/或者從第二吊臂單元3b中的支架20收取新的鉆頭11的位置的操作條件下，第二吊臂單元3b和/或其中的鉆鑿單元5b也可以相對于第一吊臂單元3a和/或其中的鉆鑿單元5a移動或轉(zhuǎn)動，使得第一鑿巖機(jī)6a能夠?qū)⑴f的鉆頭11留在第二吊臂單元3b中的支架20中并且/或者從第二吊臂單元3b中的支架20收取新的鉆頭11。在這種情況下，可以說，第二吊臂單元3b和/或其中的鉆鑿單元5b被操作成具有對于在第一吊臂單元3a中的第一鑿巖機(jī)6a的工具10接近第二吊臂單元3b中的支架20來說相對于第一鑿巖機(jī)6a的最佳位置。

在第一鑿巖機(jī)6a的工具10的遠(yuǎn)端處的鉆頭11被導(dǎo)航到第二吊臂單元3b中的支架20處之后(第二吊臂單元3b中的該支架20包括用于接納第一鑿巖機(jī)6a的用過的鉆頭11的空閑內(nèi)部空間21)，將鑿巖機(jī)6a的工具10向前進(jìn)給到第二吊臂單元3b中的支架20的空閑內(nèi)部空間21中，只要鉆頭11設(shè)成抵靠支架20中的配對元件即可。此后，使第一鑿巖機(jī)6a的工具10旋轉(zhuǎn)，以便將鉆頭11從工具10拆下，并且將該工具10從支架20縮回，從而鉆頭11留在支架20的內(nèi)部空間21中。因此，根據(jù)將鉆頭從鑿巖機(jī)的工具的遠(yuǎn)端拆下的實(shí)施例，在鑿巖機(jī)6a、6b的工具10的遠(yuǎn)端處的鉆頭11被導(dǎo)航到設(shè)置在鑿巖鉆車1的另一吊臂單元3a、3b中的至少一個支架20中的空閑空間21處，該空間21旨在將至少一個鉆頭11容納在支架20中，并且鑿巖機(jī)6a、6b的工具10被向前進(jìn)給，用以將鉆頭11接納并支撐在支架20中的空閑空間21中，并且使鑿巖機(jī)6a、6b的工具10旋轉(zhuǎn)，用以將鉆頭11從工具10的遠(yuǎn)端拆下。根據(jù)將鉆頭11從第一鑿巖機(jī)6a的工具10的遠(yuǎn)端拆下的實(shí)施例，首先使鉆頭11對所要鉆鑿的巖石12進(jìn)行沖擊，以松開鉆頭11和工具10之間的鉆頭聯(lián)接。此后，旋轉(zhuǎn)鑿巖機(jī)6a的工具10，以將鉆頭11從工具10的遠(yuǎn)端拆下。拆下的鉆頭11可例如落在地面上或落入放在地面上的籃子中，或者其可被運(yùn)送到布置在第二吊臂單元3b中的支架20中的空閑內(nèi)部空間21中。

根據(jù)將鉆頭11從第一鑿巖機(jī)6a的工具10的遠(yuǎn)端拆下的實(shí)施例，使第一鑿巖機(jī)6a的工具10縮回，使得鉆頭11位于在進(jìn)給梁8的遠(yuǎn)端處的保持夾14處。此外，操作保持夾14，以抓持(gripto)鉆頭11，并且使鑿巖機(jī)6a的工具10旋轉(zhuǎn)，以松開鉆頭11并將鉆頭11從工具10的遠(yuǎn)端拆下。拆下的鉆頭11可例如落在地面上或落入放在地面上的籃子中，或者其可被運(yùn)送到布置在第二吊臂單元3b中的支架20中的空閑內(nèi)部空間21中。

在將鉆頭11從第一鑿巖機(jī)6a的工具10拆下之后，第一鑿巖機(jī)6a的工具10的遠(yuǎn)端被導(dǎo)航到布置于鑿巖鉆車1的第二吊臂單元3b處的支架20處，該支架20設(shè)有待在下次使用中拾取的鉆頭11。為了使這發(fā)生，可通過使第一吊臂單元3a相對于第二吊臂單元3b移動或轉(zhuǎn)動并且/或者通過使第一吊臂單元3a的鉆鑿單元5a相對于第一吊臂單元3a的吊臂4移動或轉(zhuǎn)動來使第一吊臂單元3a和其中的鉆鑿單元5進(jìn)一步相對于第二吊臂單元3b和/或其中的鉆鑿單元5b移位。此外，第二吊臂單元3b可相對于第一吊臂單元3a移動或轉(zhuǎn)動并且/或者第二吊臂單元3b的鉆鑿單元5b可相對于第二吊臂單元3b的吊臂4移動或轉(zhuǎn)動。在這種情形中，再一次，第二吊臂單元3b操作成具有對于在第一吊臂單元3a中的第一鑿巖機(jī)6a的工具10接近第二吊臂單元3b中的支架20來說的最佳位置。

在第一鑿巖機(jī)6a的工具10的遠(yuǎn)端被導(dǎo)航到設(shè)有待在下次使用中拾取的鉆頭11的支架20處之后，第一鑿巖機(jī)6a的工具10的遠(yuǎn)端被向前進(jìn)給，以便與支架20中的鉆頭11形成接觸。此后，使工具10旋轉(zhuǎn)，用以將鉆頭11上緊到工具10的遠(yuǎn)端。

為了將鉆頭11從支架20釋放，使第一鑿巖機(jī)6a的工具10縮回，由此第一鑿巖機(jī)6a的工具10和在其遠(yuǎn)端處的新的鉆頭11被從支架20中拉出。

在更換第二吊臂單元3b中的第二鑿巖機(jī)6b中的工具10的鉆頭11時，實(shí)施對應(yīng)的行動。

鑿巖鉆車1的控制單元15構(gòu)造用以控制吊臂單元3a、3b和其中的鉆鑿單元5a、5b的操作，用以更換或收取用于相應(yīng)的鑿巖機(jī)6a、6b的工具10的鉆頭11。

為了更換或收取用于相應(yīng)的鑿巖機(jī)6a、6b的工具10的鉆頭11，控制單元15構(gòu)造用以控制下列操作中的至少一個：

將鉆頭11從鑿巖機(jī)6a、6b的工具10的遠(yuǎn)端拆下，

將鑿巖機(jī)6a、6b的工具10的遠(yuǎn)端導(dǎo)航到設(shè)置在鑿巖鉆車1的另一吊臂單元3a、3b中的支架20中的鉆頭11處，

將鑿巖機(jī)6a、6b的工具10的遠(yuǎn)端緊固到設(shè)置在鑿巖鉆車1的另一吊臂單元3a、3b中的支架20中的鉆頭11，以及

從支架19釋放被緊固到鑿巖機(jī)6a、6b的工具10的遠(yuǎn)端的鉆頭11。

更換鉆頭11的需求可產(chǎn)生于鑿巖鉆車1的操作員的決定或鉆鑿中待實(shí)現(xiàn)的預(yù)定條件。該預(yù)定條件可例如是待鉆鑿的孔的類型、鉆頭的預(yù)定鉆鑿米數(shù)的實(shí)現(xiàn)、鉆頭的斷裂或鉆頭的磨損。

更換鉆頭的操作可由鑿巖鉆車的操作員控制。優(yōu)選地，至少一些更換鉆頭的操作由控制單元自動控制，該控制單元構(gòu)造用以響應(yīng)于由鑿巖鉆車的操作員和在鉆鑿中實(shí)現(xiàn)的預(yù)定條件中的至少一個觸發(fā)的控制命令來自動控制至少一個吊臂單元和其中相應(yīng)的鑿巖單元的至少一個操作?？刂茊卧衫邕M(jìn)行預(yù)先教育，以重復(fù)吊臂單元3a、3b和鑿巖機(jī)6a、6b和其中的工具10中的至少一個的所有的運(yùn)動路徑和位置。

該技術(shù)方案的優(yōu)勢是，操作員16不必離開鑿巖鉆車1的駕駛室17或座艙17并手動更換鉆頭11，由此，操作員16安全呆在鑿巖鉆車1的駕駛室17中并且不必涉及麻煩的工作位置或重物的吊升或其它處理。鉆頭11的更換還可以比以前更快完成，由此可以提高鑿巖鉆車1的有效操作時間。

在包括設(shè)有用于巖石鉆鑿的鉆鑿單元5的至少一個吊臂單元3并且還設(shè)有包括吊人籃吊臂和/或網(wǎng)眼處理吊臂的至少一個另外的吊臂單元的鑿巖鉆車1中，容納鑿巖機(jī)6的鉆頭11的至少一個支架20可附接到包括吊人籃吊臂和/或網(wǎng)眼處理吊臂的吊臂單元。在這種情形中，設(shè)有鉆鑿單元5的所述至少一個吊臂單元3中的鑿巖機(jī)6將收取鉆頭11或?qū)@頭11留在附接到包括吊人籃吊臂和/或網(wǎng)眼處理吊臂的那個吊臂單元的支架20中。

對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的是，隨著技術(shù)進(jìn)步，本發(fā)明的構(gòu)思可以用不同的方法實(shí)施。本發(fā)明及其實(shí)施例不限于上述實(shí)例，而是可在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)變化。