專利名稱：鉸接式前撇渣器支架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
示例性實施例涉及一種用于從鉆孔除去鉆屑的設(shè)備，更具體地說，涉及一種具有鉸接式支架的顆粒物撇渣器設(shè)備。
背景技術(shù)：
在采礦作業(yè)中，通常使用移動式鉆探平臺來在各種不同的地層中鉆孔以便放置炸藥，以用于例如通過掘進松動待除去的泥土。在地層中鉆孔期間，可以利用壓縮空氣將鉆屑從所鉆的孔中沖出。由于健康和環(huán)境的關(guān)系，可以將從鉆孔中沖出的鉆屑收集并過濾以便限制它們釋放到環(huán)境中?？梢耘c移動式鉆探單元一起使用集塵系統(tǒng)，該集塵系統(tǒng)可以包括拾取器、前撇渣器或離心分離器以及集塵器。該集塵器建立真空，該真空將鉆屑抽吸到粉塵 拾取罐中，使之通過前撇渣器并進入集塵器自身中。前撇渣器設(shè)計成分離較大的鉆屑以使之通過底部斜槽降落，而較小和較輕的顆粒則繼續(xù)前進到集塵器，在此通過機械手段如過濾器由氣流過濾。為了使前撇渣器最有效地工作并避免堵塞，該前撇渣器應(yīng)相對于地面垂直安裝，以便從鉆屑中分離出的較大/較重顆粒掉下底部斜槽。因為鉆進經(jīng)?？赡茉诜谴怪比∠蛳逻M行，所以常常需要相對于鉆頭進給裝置將前撇渣器重新定向，以便保持它所需的垂直取向。前撇渣器在野外的這種重新取向。前撇渣器在野外的這種重新定向可能很耗費時間，因而降低了工作效率。

發(fā)明內(nèi)容
在示例性實施例中，用于與鉆頭進給單元相關(guān)聯(lián)的前撇渣器(在前撇渣器，前置撇渣器，預(yù)先撇渣器)的鉸接式前撇渣器支架包括安裝到該鉆頭進給單元上并從該鉆頭進給單元向外延伸的進給裝置安裝臂。該進給裝置安裝臂包括第一端和第二端，該第一端構(gòu)造成用于附裝到鉆頭進給單元上，該第二端包括柱形安裝軸和位于第一端和第二端中間的軸向定位板。一中間臂具有第一端，該第一端包括安裝于其上的柱形套筒。該柱形套筒具有內(nèi)部柱形開口和配合板，該內(nèi)部柱形開口構(gòu)造成用于與柱形安裝軸滑動接合，該配合板位于該套筒上并構(gòu)造成用于與軸向定位板鎖定式面對面接合。第二端包括構(gòu)造成用于附裝到前撇渣器上的前撇渣器安裝組件，其中該軸向定位板和該配合板可以分離(脫開)以使中間臂繞進給裝置安裝臂的軸線旋轉(zhuǎn)從而定向前撇渣器，并可再次接合以將前撇渣器固定就位。在另一示例性實施例中，用于與鉆頭進給單元相關(guān)聯(lián)的前撇渣器的鉸接式前撇渣器支架包括進給裝置安裝臂，該進給裝置安裝臂安裝到鉆頭進給單元上并從該鉆頭進給單元向外延伸，該進給裝置安裝臂包括構(gòu)造成用于附裝到鉆頭進給單元上的第一端、包括安裝柱形安裝軸的第二端、以及位于該第一端和第二端之間的軸向定位板。一中間臂具有第一端，該第一端包括安裝于其上的柱形套筒。該柱形套筒具有內(nèi)部柱形開口和配合板，該內(nèi)部柱形開口構(gòu)造成用于與柱形安裝軸滑動接合，該配合板位于該套筒上并構(gòu)造成用于與軸向定位板鎖定式面對面接合。第二端包括構(gòu)造成用于附裝到前撇渣器上的前撇渣器安裝組件，其中軸向定位板和配合板可操作成分離以使中間臂繞進給裝置安裝臂的軸線旋轉(zhuǎn)以便定位前撇渣器，并可再接合以將前撇渣器固定就位。第二柱形安裝軸從中間臂的第二端向外延伸，第二柱形套筒構(gòu)造成用于與第二柱形套筒滑動接合。第二配合板位于第二柱形套筒上，并構(gòu)造成用于與安裝到第二柱形安裝軸上的第二軸向定位板鎖定式面對面接合，其中第二軸向定位板和第二配合板可操作成分離以使前撇渣器安裝組件繞第二柱形安裝軸的軸線旋轉(zhuǎn)，并可再接合以將前撇渣器固定就位。本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點以及其它特征和優(yōu)點可從下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的詳細(xì)說明顯見。


圖I是實施本發(fā)明的特征的移動式鉆探平臺的側(cè)視圖； 圖2是實施本發(fā)明的特征的鉆屑除去系統(tǒng)的部件的示意圖；圖3是實施本發(fā)明的特征的鉸接式前撇渣器安裝系統(tǒng)的透視圖；圖4是在圖3的圓3處截取的前撇渣器安裝系統(tǒng)的一部分的放大圖；圖5是在圖3的圖3處截取的前撇渣器安裝系統(tǒng)的一部分處于第二操作方式的放大圖；圖6是鉆頭進給裝置和具有鉆頭進給裝置的前撇渣器示出處于垂直位置的側(cè)視圖；圖7是鉆頭進給裝置和具有鉆頭進給裝置的前撇渣器示出處于傾斜位置的側(cè)視圖；圖8是在圖4的剖面線8-8處所取的前撇渣器安裝系統(tǒng)的進給裝置安裝臂的剖視圖；圖9是鉆頭進給裝置和具有鉆頭進給裝置的前撇渣器示出處于傾斜位置的后視圖；以及圖10是鉆頭進給裝置和具有鉆頭進給裝置的前撇渣器示出處于垂直位置的后視圖。
具體實施例方式下面的說明僅是示例性的，并且不用于限制本發(fā)明及其應(yīng)用或使用。應(yīng)該理解，在整個附圖中，對應(yīng)的標(biāo)號表示同樣或?qū)?yīng)的部分和特征。參見圖I和2,示例性實施例針對移動式鉆探平臺10,該移動式鉆探平臺10包括具有操作者駕駛室14和吊桿16的動力單元12，該動力單元安裝成可在一移動式平臺18上旋轉(zhuǎn)運動。吊桿16構(gòu)造成支承并操作鉆頭進給單元20以便在地層中鉆孔。鉆頭進給單元20將鉆頭22進給到地層中以形成孔洞24。在通過鉆頭22形成孔洞24時，鉆頭進給單元20將壓縮空氣26(見圖2)供應(yīng)到該孔洞24中。集塵系統(tǒng)28包括位于孔洞24附近的拾取器(pick up) 30。第一導(dǎo)管36在拾取器30和前撇渣器或離心分離器32之間延伸并使它們流體連接。用同樣方式，第二導(dǎo)管38在前撇渣器32和集塵器34之間延伸并使它們流體連接，該集塵器34可以安裝在移動式鉆探平臺10上。集塵器34在第一和第二導(dǎo)管36、38中建立真空，以將鉆屑和顆粒物40從孔洞24中經(jīng)過拾取器30、前撇渣器32抽入集塵器34中。在鉆頭進給單元20的運行期間，鉆屑和顆粒物40被從孔洞24中抽出，經(jīng)由第一導(dǎo)管36并進入前撇渣器32中，在該前撇渣器處除去鉆屑和顆粒物40中較大和較重的成分42。隨后，鉆屑和顆粒物40中較輕的成分44被抽吸到集塵器34中，在該集塵器中通過合適的機械裝置如過濾器(未示出)將所述較輕的成分從氣流中除去。在集塵系統(tǒng)28的運行期間，希望保持前撇渣器32相對于地面46處于垂直位置，以保證有效運行并防止其堵塞。圖6和10示出鉆頭進給單元20和前撇渣器32相對于X、Y和Z軸處于垂直位置的運行。X軸和Z軸與地面46平行，而Y軸代表垂直方向。圖7和9示出鉆頭進給單元20和前撇渣器32的運行，其中鉆頭進給單元20與Y軸成一角度運行。在這種運行狀態(tài)下，為了保持前撇渣器32的有效運行，該前撇渣器必須相對于鉆頭進給單元20重新定向，以便保持與Y軸平行(即垂直于X軸和Z軸)。 參見圖3、4和5，在示例性實施例中，鉸接式前撇渣器支架48包括進給裝置安裝臂50，該進給裝置安裝臂具有用于附裝到鉆頭進給單元20上的第一端52。進給裝置安裝臂50到鉆頭進給單元20上的附裝可以通過使用法蘭54進行，該法蘭54可以通過焊接或通過使用合適的緊固件如螺栓(未示出)固定到鉆頭進給單元20上。該第一端52和第二端56中間設(shè)置有軸向定位板58 (見圖4、5和8)，該軸向定位板58具有多個從該軸向定位板沿軸向向外延伸的間隔開的接合短柱60。在該軸向定位板58和該進給裝置安裝臂50的第二端56之間延伸有柱形安裝軸62，該安裝軸62包括繞其在周邊延伸的鎖定槽64。在示例性實施例中，中間臂66包括第一端68和第二遠端70。第一端68包括柱形套筒72，該柱形套筒72固定在該第一端上并且具有內(nèi)柱形開口 74，該內(nèi)柱形開口 74構(gòu)造用于與進給裝置安裝臂50的柱形安裝軸62滑動接合。柱形套筒72的內(nèi)側(cè)(相對于進給裝置安裝臂50的第二端56)安裝有配合板76,該配合板76構(gòu)造成與軸向定位板58面對面(面-面)接合。配合板76包括多個間隔開的鎖定孔78，這些鎖定孔78貫穿配合板76并圍繞該配合板76在圓周上分布。鎖定孔78的距進給裝置安裝臂50的軸線80的徑向定位與軸向定位板58的間隔開的接合短柱60相同。這樣，當(dāng)配合板76與軸向定位板58形成面對面接合時，所述多個間隔開的接合短柱60接合對應(yīng)的鎖定孔78以防止柱形套筒72和相關(guān)聯(lián)的中間臂66繞進給裝置安裝臂50的軸線80轉(zhuǎn)運。鎖銷接收器82在切向上貫穿柱形套筒72的外部徑向部分延伸，并構(gòu)造成接收鎖銷84，該鎖銷84當(dāng)接合在鎖銷接收器82中時處于柱形安裝軸62的鎖定槽64內(nèi)。在這種構(gòu)型中，柱形套筒72沿進給裝置安裝臂50的柱形安裝軸62的軸向運動被阻止，并且所述間隔開的接合短柱60與所述鎖定孔78的接合被保持。在鎖定構(gòu)型中，中間臂66相對于進給裝置安裝臂50的軸線80的運動由此被阻止?？梢栽O(shè)想，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，間隔開的接合短柱60和鎖定孔78當(dāng)然可以設(shè)置在軸向安裝板58和配合板76中任何一個上。此外，間隔開的接合短柱60和鎖定孔78的使用可以換成其它固定方案，例如安裝板58和配合板78彼此相對摩擦固定或通過使用互補的徑向延伸的槽固定，當(dāng)安裝板58和配合板76進行面對面接合時，所述槽彼此嵌套以防它們間的相對運動。在調(diào)節(jié)鉸接式前撇渣器支架48期間，鎖定孔78的數(shù)量和間距將決定安裝板58和配合板76之間運動的角分辨率，如下面進一步說明的。在示例性實施例中，在中間臂66的第二端70處設(shè)有前撇渣器安裝組件86。該前撇渣器安裝組件86包括安裝架88，該安裝架88具有構(gòu)造成用于附裝到前撇渣器32上的安裝面90。安裝架88可以通過焊接或通過用合適的緊固件如螺栓(未示出)附裝到前撇渣器32上，所述合適的緊固件貫穿安裝面90并伸入前撇渣器32的相關(guān)安裝點92中。安裝架88還可以包括從安裝架表面90延伸并終止于第二柱形套筒96中的安裝臂94。第二柱形套筒96包括內(nèi)部柱形開口 98，以用于滑動接合在第二柱形安裝軸100上，該第二柱形安裝軸100從中間臂66的第二端70向外延伸。第二柱形套筒96的內(nèi)側(cè)安裝有第二配合板102，該第二配合板102具有多個在圓周上間隔開的鎖定孔104。第二配合板102構(gòu)造成以面對面的關(guān)系與第二軸向定位板106接合，該第二軸向定位板106具有從該第二軸向定位板沿軸向向外延伸的間隔開的接合短柱108。所述間隔開的接合短柱108和鎖定孔104相對于第二柱形安裝軸100的軸線110處于相同的徑向位置。因此，當(dāng)?shù)诙浜习?02和第二軸向定位板106進行面對面接觸時，所述間隔開的接合短柱108接合所述鎖定孔104以防止安裝臂94和相關(guān)安裝架88相對于第二柱形安裝軸100的軸線110運動。與鎖定槽64類似的鎖定槽(未示出)圍繞第二柱形安裝軸100在圓周上延伸。鎖銷接收器112構(gòu)造成滑動地將鎖銷114容納于其中。當(dāng)將鎖銷114置于鎖銷接收器112中時，它接合第二柱形安裝軸100中的鎖定槽以防止第二柱形套筒96相對于第二柱形安裝軸軸向運動?？梢栽O(shè)想，間隔開的接合短柱108和鎖定孔104在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下當(dāng)然可以設(shè)置在第二軸向安裝板106和第二配合板102中任何一個上。此外，間隔開的接合短柱108和鎖定孔·104的使用可以換成其它固定方案，例如第二安裝板106和第二配合板102彼此相對摩擦固定或通過使用互補的徑向延伸的槽固定，所述槽在第二安裝板106和第二配合板102進行面對面接合時相互嵌套以防止它們間的相對運動。在調(diào)節(jié)鉸接式前撇渣器支架48期間，鎖定孔的數(shù)量和間距將決定第二安裝板106和第二配合板102間的運動的角分辨率，如下面進一步說明的?，F(xiàn)在參見圖5、6和7，在示例性實施例中，現(xiàn)在說明鉸接式前撇渣器支架48的操作。如圖6中所示，鉆頭進給單元20和前撇渣器32相對于Y軸和X軸垂直定位。在這種構(gòu)型中，由前撇渣器32通過第一導(dǎo)管接收的顆粒物和鉆屑40由于該前撇渣器相對于X軸(即地面46)的垂直定向而被有效地從該前撇渣器去除。如圖7中所示，鉆頭進給單元20可以與垂線或Y軸成角度“ α ”運行。為將前撇渣器32定向成垂直位置(即平行于Y軸)，將鎖銷84從鎖銷接收器82中抽出并使柱形套筒72沿著進給裝置安裝臂50的軸線80向外移動，見圖5。柱形套筒72的運動操作成使軸向定位板58的間隔開的接合短柱60與配合板76的鎖定孔78分離，以便允許中間臂66繞進給裝置安裝臂50的軸線80旋轉(zhuǎn)。中間臂66繞軸線80的這種旋轉(zhuǎn)使得能相對于X軸和Y軸調(diào)節(jié)前撇渣器32，見圖7，并調(diào)到合適位置。用同樣的方式，如圖10中所示，將鉆頭進給單元20和前撇渣器32相對于Y軸和Z軸垂直地定位。在這種構(gòu)型中，由前撇渣器32通過第一導(dǎo)管36接收的顆粒物和鉆屑40由于該前撇渣器相對于Z軸(即地面46)垂直定向而被有效地去除。如圖9中所示，鉆頭進給單元20可以與垂線或Y軸成角度“ Y ”運行。為將前撇渣器32相對于Y軸定向成垂直位置(即平行于Y軸)，將鎖銷114從鎖銷接收器112中抽出，并使第二柱形套筒96沿第二柱形安裝軸100的軸線110向外移動。第二柱形套筒96的運動操作成使第二軸向定位板106的間隔開的接合短柱108與第二配合板102的鎖定孔104分離，從而允許前撇渣器安裝組件86繞第二柱形安裝軸100的軸線110旋轉(zhuǎn)。前撇渣器安裝組件86繞軸線110的這種旋轉(zhuǎn)使得能相對于Z軸和Y軸調(diào)節(jié)該前撇渣器32。前撇渣器32圍繞X軸和Z軸的調(diào)節(jié)使得能將鉆頭進給單元相對于地面46 (即X軸和Z軸)定向成處于垂直位置，由此保證該單元在除去從孔洞24抽取出的顆粒物和鉆屑40中大而重的成分方面的有效操作。軸向定位板58和106與對應(yīng)配合板76和102—它們通過快速釋放的鎖銷84和114保持就位一的使用使得能快速調(diào)節(jié)前撇渣器，以使之當(dāng)鉆頭進給單元20與垂直軸Y成角度α或Y運行時相對于垂直軸Y對準(zhǔn)，由此提高了鉆探作業(yè)的效率。盡管已經(jīng)參照示例性實施例說明了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以進行各種不同的改變，并且可用等效物代替其元件。此外，在不脫離本發(fā)明的基本范圍的情況下，可以進行許多修改以便適合本發(fā)明教導(dǎo)的特定情況或材料。因此，本發(fā)明不限于所公開的具體實施例，而是包括落入其保護范圍內(nèi)的所有實施例。·
權(quán)利要求
1.一種鉸接式前撇渣器支架，用干與鉆頭進給單元相關(guān)聯(lián)的前撇渣器，該鉸接式前撇渣器支架包括 進給裝置安裝臂，該進給裝置安裝臂安裝到鉆頭進給單元上并從該鉆頭進給單元向外延伸，該進給裝置安裝臂包括 構(gòu)造成用于附裝到鉆頭進給單元上的第一端； 包括柱形安裝軸的第二端； 位于該第一端和該第二端中間的軸向定位板；以及 中間臂，該中間臂具有第一端和第二端，該第一端包括安裝在該第一端上的柱形套筒，該柱形套筒具有內(nèi)部柱形開ロ和配合板，該內(nèi)部柱形開ロ構(gòu)造成用干與柱形安裝軸滑動接合，該配合板位于該套筒上并構(gòu)造成用于與軸向定位板鎖定式面對面接合，該第二端包括構(gòu)造成用于附裝到前撇渣器上的前撇渣器安裝組件，其中，該軸向定位板和該配合板能操作成相分離以使中間臂繞進給裝置安裝臂的軸線旋轉(zhuǎn)從而定位該前撇渣器，并且重新接合以將前撇渣器固定就位。
2.如權(quán)利要求I所述的鉸接式前撇渣器支架，還包括 從軸向定位板在軸向上向外延伸的接合短柱；以及 多個間隔開的鎖定孔，該鎖定孔貫穿配合板并繞該配合板在圓周上分布，并且具有與軸向定位板的間隔開的接合短柱相同的、距離進給裝置安裝臂的軸線的徑向定位，其中，當(dāng)配合板與軸向定位板面對面接合時，接合短柱接合對應(yīng)的鎖定孔以阻止柱形套筒和相關(guān)聯(lián)的中間臂繞進給裝置安裝臂的軸線進行旋轉(zhuǎn)運動。
3.如權(quán)利要求I所述的鉸接式前撇渣器支架，還包括從軸向定位板在軸向上向外延伸的多個間隔開的接合短柱，以用于與所述多個間隔開的鎖定孔接合。
4.如權(quán)利要求2所述的鉸接式前撇渣器支架，還包括 圍繞柱形安裝軸在圓周上延伸的鎖定槽；以及 鎖銷接收器，該鎖銷接收器在切向上貫穿柱形套筒的外部徑向部分延伸并且構(gòu)造成用于在鎖定槽中接納鎖銷，其中該柱形套筒沿進給裝置安裝臂的柱形安裝軸的軸向運動被阻止。
5.如權(quán)利要求I所述的鉸接式前撇渣器支架，還包括 從中間臂的第二端向外延伸的第二柱形安裝軸； 構(gòu)造成用干與第二柱形安裝軸滑動接合的第二柱形套筒；以及第二配合板，該第二配合板位于第二柱形套筒上并構(gòu)造成用干與安裝到第二柱形安裝軸上的第二軸向定位板鎖定式面對面接合，其中，該第二軸向定位板和該第二配合板能操作成相分離以使前撇渣器安裝組件繞第二柱形安裝軸的軸線旋轉(zhuǎn)，并且重新接合以將前撇洛器固定就位。
6.如權(quán)利要求5所述的鉸接式前撇渣器支架，還包括 從第二軸向定位板在軸向上向外延伸的接合短柱；以及 多個間隔開的鎖定孔，該鎖定孔貫穿第二配合板并圍繞第二配合板在圓周上延伸，并且具有與第二軸向定位板的間隔開的接合短柱相同的、距進給裝置安裝臂的軸線的徑向定位，其中，當(dāng)?shù)诙浜习迮c第二軸向定位板進行面對面接合時，該接合短柱接合對應(yīng)的鎖定孔以防止第二柱形套筒和相關(guān)聯(lián)的前撇渣器安裝組件繞第二柱形安裝軸的軸線進行旋轉(zhuǎn)運動。
7.如權(quán)利要求6所述的鉸接式前撇渣器支架，還包括從第二軸向定位板在軸向上向外延伸的多個間隔開的接合短柱，以用于與所述多個間隔開的鎖定孔接合。
8.如權(quán)利要求5所述的鉸接式前撇渣器支架，還包括 圍繞第二柱形安裝軸在圓周上延伸的鎖定槽；以及 鎖銷接收器，該鎖銷接收器在切向上貫穿第二柱形套筒的外部徑向部分延伸，并且構(gòu)造成接收用于接合在第二柱形安裝軸的鎖定槽中的鎖銷。
9.一種鉸接式前撇渣器支架，用干與鉆頭進給單元相關(guān)聯(lián)的前撇渣器，該鉸接式前撇渣器支架包括 進給裝置安裝臂，該進給裝置安裝臂安裝到鉆頭進給單元上并從該鉆頭進給單元向外延伸，該進給裝置安裝臂包括 構(gòu)造成用于附裝到鉆頭進給單元上的第一端； 包括柱形安裝軸的第二端； 位于該第一端和第二端中間的軸向定位板； 中間臂，該中間臂具有第一端和第二端，該第一端包括安裝于其上的柱形套筒，該柱形套筒具有內(nèi)部柱形開口和配合板，該內(nèi)部柱形開ロ構(gòu)造成用干與柱形安裝軸滑動接合，該配合板位于該套筒上并構(gòu)造成用于與軸向定位板鎖定式面對面接合，該第二端包括構(gòu)造成用于附裝到前撇渣器上的前撇渣器安裝組件，其中，該軸向定位板和該配合板能操作成相分離以使中間臂繞進給裝置安裝臂的軸線旋轉(zhuǎn)從而定位該前撇渣器，并且重新接合以將該前撇渣器固定就位； 從中間臂的第二端向外延伸的第二柱形安裝軸； 構(gòu)造成用干與第二柱形安裝軸滑動接合的第二柱形套筒；以及 第二配合板，該第二配合板位于第二柱形套筒上，并且構(gòu)造成用干與安裝到第二柱形安裝軸上的第二軸向定位板滑動式面對面接合，其中，該第二軸向定位板和第二配合板能操作成相分離以使前撇渣器安裝組件圍繞第二柱形安裝軸的軸線旋轉(zhuǎn)，并且重新接合以將前撇渣器固定就位。
全文摘要
一種用于與鉆頭進給單元相關(guān)聯(lián)的前撇渣器的鉸接式前撇渣器支架，包括安裝到該鉆頭進給單元上的進給裝置安裝臂。第一端構(gòu)造成用于附裝到鉆頭進給單元上，第二端包括柱形安裝軸和軸向定位板。中間臂具有第一端，該第一端包括安裝于其上的柱形套筒。該柱形套筒具有用于與柱形安裝軸滑動接合的內(nèi)部柱形開口以及用于與軸向定位板鎖緊式面對面接合的配合板。第二端包括構(gòu)造成用于附裝到前撇渣器上的前撇渣器安裝組件，其中，該軸向定位板和該配合板能夠分離以使中間臂繞進給裝置安裝臂的軸線旋轉(zhuǎn)并由此對準(zhǔn)前撇渣器。
文檔編號E21C27/00GK102791960SQ201180013900
公開日2012年11月21日 申請日期2011年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月16日
發(fā)明者S·A·康奈爾 申請人:卡特彼勒環(huán)球礦業(yè)有限責(zé)任公司