[发明专利]一种潜式钻机自适应平衡的方法及其装置

权利要求书

1.一种潜式钻机自适应平衡装置，其特征在于：

该装置包括机身(25)、车架(16)、激光测距仪(1)、角位移传感器(2)、横梁耳板(4)、横梁销轴(5)、支撑横梁(6)、螺栓(8)、支撑油缸(9)、锯齿形支撑爪(10)、支撑油缸耳板(11)、支撑油缸销轴(12)、偏转油缸(13)、偏转销轴(14)、偏转油缸耳板(15)、中控器(17)及初始支撑装置；所述激光测距仪(1)、角位移传感器(2)固定在机身(25)上方，分别通过数据线与中控器(17)连接；所述车架(16)有两个，对称分列于机身左右两侧；所述横梁耳板(4)焊接固定在车架(16)上；所述支撑横梁(6)一端通过横梁销轴(5)与横梁耳板(4)连接，另一端通过螺栓(8)与支撑油缸(9)连接；所述支撑油缸耳板(11)焊接固定在支撑油缸侧壁上；所述偏转油缸(13)活塞杆末端通过支撑油缸销轴(12)连接在支撑油缸耳板(11)上；所述支撑油缸(9)活塞杆末端焊接锯齿形支撑爪(10)；所述偏转油缸耳板(15)焊接固定于车架(16)上；偏转油缸(13)缸筒侧是通过偏转销轴(14)连接偏转油缸耳板(15)，以此带动支撑油缸(9)的转动。

2.根据权利要求1所述的一种潜式钻机自适应平衡的装置，其特征在于：所述初始支撑装置主要由前支撑腿(3)与后支撑腿(18)组成，前支撑腿(3)位于钻机最前部的两侧履带中间，后支撑腿(18)则安装于钻机后方，与两侧履带位置对齐。

3.根据权利要求1所述的一种潜式钻机自适应平衡的装置，其特征在于：所述支撑横梁(6)在靠近支撑油缸(9)一端的螺栓连接板处两侧对称焊接4个加强筋(7)。

4.根据权利要求1所述的一种潜式钻机自适应平衡的装置，其特征在于：所述车架(16)底面与地面的距离至少30cm以上。

5.根据权利要求1所述的一种潜式钻机自适应平衡的装置，其特征在于：所述偏转油缸(13)采用数字液压缸，其活塞杆最大外伸长度为100cm。

6.根据权利要求1所述的一种潜式钻机自适应平衡装置的平衡方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

步骤(1)：利用激光测距仪与角位移传感器实时获取隧道岩壁钻孔工作面的位置信息；

步骤(2)：基于该位置信息，通过钻臂偏转角度和伸长距离的计算，确定钻机重心的偏移；

步骤(3)：针对性控制钻机左右两侧的可调平衡支撑装置做相应的转动，增大支撑范围，实现钻机在工作中的自适应平衡。

7.根据权利要求6所述的一种潜式钻机自适应平衡装置的平衡方法，其特征在于：步骤(1)中所述激光测距仪为相位式，精度为±1mm。

8.根据权利要求6所述一种潜式钻机自适应平衡装置的平衡方法，其特征在于：步骤(1)中所述角位移传感器精度为±0.5°。

9.根据权利要求6所述的一种潜式钻机自适应平衡装置的平衡方法，其特征在于：步骤(3)中所述可调平衡支撑装置提供最大支撑力为15000N。