[发明专利]一种地面对称异形坑自平衡钻进机构

说明书

一种地面对称异形坑自平衡钻进机构，属于岩土工程施工领域，该系统由机架、Z轴方向给进起升系统、X轴方向自平衡移动系统、Y轴方向自平衡移动系统及碎岩钻进系统组成；本发明通过用X轴方向自平衡移动系统和Y轴方向自平衡移动系统带动底部碎岩钻进系统不断切削地面岩土，而四个钻头运动轨迹可以由相互垂直布置的X轴方向自平衡移动系统和Y轴方向自平衡移动系统控制，Z轴方向给进起升系统为四个钻头的Z向移动提供动力，进而能够切削出沿XZ轴平面对称的任意形状的凹坑洞，减轻了工人劳动强度；通过两根回转方向相反的丝杠，来自于丝杠驱动钻具固定组件产生的两个大小相等方向相反的扭矩，实现了自身扭矩的平衡，切削的稳定性得到保证。

技术领域

本发明属于岩土工程施工领域，具体涉及一种地面对称异形坑自平衡钻进机构。

背景技术

目前，因基础建设和国防等工程施工需要在地面形成一定深度的异形坑洞，基本上采用人工、挖掘机和其它传统的方法完成。而传统的这些方法均有劳动力密集、劳动强度大、坑洞形状粗糙、效率低和成本高等不足。

在当前劳动力不断紧缺的形势下，研究一种新的既操作简单、方便又高效低成本的异形坑洞钻进机构十分必要。

发明内容

本发明的目的就是针对背景技术中所述的现状，提供一种地面对称异形坑自平衡钻进机构，利用平行于地面的且相互垂直布置的X轴方向和Y轴方向的自平衡丝杠组带动碎岩钻进系统不断切削地面岩土，利用垂直于地面的Z轴方向的给进起升系统使碎岩钻进系统沿地面向下钻进和起出钻进系统，而四个钻头的运动轨迹可以由X轴丝杠和Y轴丝杠组控制，进而能够钻进形成沿XZ轴平面对称的任意形状的凹坑洞。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种地面对称异形坑自平衡钻进机构，其特征在于，该自平衡钻进机构由机架、Z轴方向给进起升系统、X轴方向自平衡移动系统、Y轴方向自平衡移动系统及碎岩钻进系统组成；

所述机架包括支腿、导正柱及支撑板，支腿的数量为四根，四根支腿呈矩形均匀分布，任意相邻两根支腿之间连接有支撑板；支撑板与支腿焊接形成整体；导正柱的数量为四根，四根导正柱与四根支腿一一对应，且四根导正柱与各自对应的支腿同轴连接；

所述Z轴方向给进起升系统包括Z轴给进伸缩机构伸出杆固定螺帽、Z轴给进伸缩机构前下导正板、Z轴给进伸缩机构伸出杆、Z轴给进伸缩机构主体、Z轴给进伸缩机构上支撑板、Z轴给进伸缩机构上支撑板固定螺帽及Z轴给进伸缩机构后下导正板，Z轴给进伸缩机构上支撑板的数量为两个，两个Z轴给进伸缩机构上支撑板沿Y轴方向平行设置，每个Z轴给进伸缩机构上支撑板的两端端部设置有供导正柱穿过的螺纹孔，Z轴给进伸缩机构上支撑板与穿过其的导正柱螺纹连接并通过Z轴给进伸缩机构上支撑板固定螺帽锁死；Z轴给进伸缩机构前下导正板和Z轴给进伸缩机构后下导正板沿Y轴方向相互平行设置，Z轴给进伸缩机构前下导正板和Z轴给进伸缩机构后下导正板分别对应设置在两个Z轴给进伸缩机构上支撑板正下方，Z轴给进伸缩机构前下导正板和Z轴给进伸缩机构后下导正板套设在导正柱外部且与导正柱滑动配合；Z轴给进伸缩机构伸出杆以与Z轴给进伸缩机构主体同轴的方式设置在其下方，Z轴给进伸缩机构伸出杆和Z轴给进伸缩机构主体为一体式结构，Z轴给进伸缩机构伸出杆和Z轴给进伸缩机构主体构成Z轴给进伸缩机构，Z轴给进伸缩机构数量为两组，两组平行布置，一组Z轴给进伸缩机构设置在Z轴给进伸缩机构前下导正板和与其对应的Z轴给进伸缩机构上支撑板之间，另一组设置在Z轴给进伸缩机构后下导正板和与其对应的Z轴给进伸缩机构上支撑板之间，两组Z轴给进伸缩机构主体与Z轴给进伸缩机构上支撑板螺纹连接固定，两组Z轴给进伸缩机构伸出杆分别穿过Z轴给进伸缩机构前下导正板和Z轴给进伸缩机构后下导正板并通过Z轴给进伸缩机构伸出杆固定螺帽锁死；