一种三向精确定位相似模拟巷道微型钻机.pdf

本发明提供一种三向精确定位相似模拟巷道微型钻机，包括电机和定位机构、升降台机构、电机滑轨、侧立底座和底座导轨；底座导轨固定在定位机构上，底座导轨中部有一条凸块，该凸块横截面呈上大下小的梯形；升降台机构包括前立柱、后立柱和升降台底座；升降台底座与底座导轨的凸块形成导轨滑块机构；升降台底部包括一对侧立底座插孔；本发明体积较小，可放入相似模拟巷道中进行钻孔作业，并且通过配套的一个侧立底座使该微型钻机不仅可以水平作业，还可以垂直作业；通过升降台或侧立底座在底座导轨上的前后移动可精确定位钻孔在巷道轴线方向与巷道前段边界的距离易于操作。

1.  一种三向精确定位相似模拟巷道微型钻机，包括电机(1)和定位机构，其特征 在于，包括升降台机构、电机滑轨(4)、侧立底座(15)和底座导轨(16)；
所述底座导轨(16)固定在定位机构上，底座导轨(16)中部有一条凸块，该凸块 横截面呈上大下小的梯形；
所述升降台机构包括前立柱(9)、后立柱(13)和升降台底座(12)；升降台底座 (12)与底座导轨(16)的凸块形成导轨滑块机构；升降台底部包括一对侧立底座插孔 (5)；
所述前立柱(9)固定在升降台底座(12)上，前立柱(9)上标有刻度，一侧设置 有量角器(11)；后立柱(13)铰接在升降台底座(12)上；电机滑轨(4)两端分别通 过可拆卸的紧固件固定在前立柱(9)和后立柱(13)上，电机(1)与电机滑轨(4) 形成导轨滑块机构；
该电机(1)包括钻深指针(7)、手柄(2)和钻杆(8)，所述钻杆(8)安装在电 机(1)前端，手柄(2)安装在电机(1)后端；钻深指针(7)位于电机(2)两侧； 电机滑轨(4)上部标有刻度，下部安装有水平仪(3)。

2.  如权利要求1所述的一种三向精确定位相似模拟巷道微型钻机，其特征在于， 所述侧立底座(15)一端包括凹槽和一对伸出的插杆，该插杆与侧立底座插孔(5)相 适配。

3.  如权利要求2所述的一种三向精确定位相似模拟巷道微型钻机，其特征在于， 所述侧立底座(15)底部有滑轨，该滑轨与底座导轨(16)的凸块形成导轨滑块机构。

4.  如权利要求1所述的一种三向精确定位相似模拟巷道微型钻机，其特征在于， 所述可拆卸的紧固件为连轴(14)和固定扣(10)，固定扣(10)通过螺丝固定。

5.  如权利要求1所述的一种三向精确定位相似模拟巷道微型钻机，其特征在于， 所述底座导轨(16)一侧标有刻度。

6.  如权利要求1所述的一种三向精确定位相似模拟巷道微型钻机，其特征在于， 所述定位机构为两条定位腿(6)。

一种三向精确定位相似模拟巷道微型钻机
技术领域
本发明涉钻孔装置领域，尤其是一种三向精确定位相似模拟巷道微型钻机。
背景技术
为了研究煤矿井下巷道的应力应变情况，实验室中经常需要铺设相似模型也就是相 似模拟实验，这是一种有效分析推测现场实际情况的实验方法。通过进行相似模拟实验 来探究本质规律、推测现场情况，对研究巷道围岩控制规律意义重大。
为了在模拟巷道中安设锚杆，就必须按照实验的设计要求在模拟巷道中打孔，由于 相似模拟实验中开挖的模拟巷道空间较小，如何在较小的空间内实现精确的打孔就成了 有待解决的问题。
传统的方法是手持角向钻深入模拟巷道中进行钻孔。但这一方法虽然能够在较小的 空间内钻孔，但有缺陷明显，既不能保证锚杆钻孔间排距，也不能保证钻孔的方向，无 法在模拟巷道中进行精确钻孔，使实验模拟的真实性大打折扣，从而影响所得数据的准 确性。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术的不足，本发明提供一种三向精确定位相似模拟巷道 微型钻机，通过可移动定位，在钻孔位置、角度、距离上达到精确定位，解决了现有技 术的不足。
技术方案：一种三向精确定位相似模拟巷道微型钻机，包括电机和定位机构，其特 征在于，包括升降台机构、电机滑轨、侧立底座和底座导轨；
所述底座导轨固定在定位机构上，底座导轨中部有一条凸块，该凸块横截面呈上大 下小的梯形；
所述升降台机构包括前立柱、后立柱和升降台底座；升降台底座与底座导轨的凸块 形成导轨滑块机构；升降台底部包括一对侧立底座插孔；
所述前立柱固定在升降台底座上，前立柱上标有刻度，一侧设置有量角器；后立柱 铰接在升降台底座上；电机滑轨两端分别通过可拆卸的紧固件固定在前立柱和后立柱 上，电机与电机滑轨形成导轨滑块机构；
该电机包括钻深指针、手柄和钻杆，所述钻杆安装在电机前端，手柄安装在电机后 端；钻深指针位于电机两侧；电机滑轨上部标有刻度，下部安装有水平仪。实验人员可 手持手柄推动电机在滑轨上前后滑动。
进一步的，侧立底座一端包括凹槽和一对伸出的插杆，该插杆与侧立底座插孔相适 配。通过插杆和插孔，侧立底座可与升降台底座插孔连接，并通过滑轨装置与底座导轨 相连，方便钻机垂直钻孔作业。当该钻机实施垂直钻孔作业时，只需把侧立底座与升降 台通过插孔连接，将整个装置竖立，通过侧立底座与底座导轨之间的滑块滑轨装置将升 降台固定于底座导轨之上。
进一步的，侧立底座底部有滑轨，该滑轨与底座导轨的凸块形成导轨滑块机构。导 轨滑块机构可以方便的移动，使得在定位距离上更加方便。
进一步的，可拆卸的紧固件为连轴和固定扣，固定扣通过螺丝固定。作业时，拧松 固定扣上的螺丝，调整电机滑轨的高度及角度，待调整完毕后，拧紧固定扣上的螺丝， 便可固定电机滑轨的位置，完成精准的定位。
进一步的，底座导轨一侧标有刻度。
进一步的，定位机构为两条定位腿。定位腿卡在模拟巷道底板前段边界，推动升降 台或侧立底座前后移动，参照底座导轨一侧的刻度，能够精确定位钻孔在巷道轴线方向 与巷道前段边界的距离。
有益效果：本发明体积较小，可放入相似模拟巷道中进行钻孔作业，并且通过配套 的一个侧立底座使该微型钻机不仅可以水平作业，还可以垂直作业；通过升降台或侧立 底座在底座导轨上的前后移动可精确定位钻孔在巷道轴线方向与巷道前段边界的距离； 通过调整电机导轨在前后两对立柱上的位置可以精确定位钻孔的高度及角度；通过指针 在电机滑轨侧面刻度上移动可以精确控制钻孔深度，实验人员可手持手柄推动电机在滑 轨上前后滑动，易于操作。
附图说明
图1是本发明水平钻孔作业主视图；
图2是本发明水平钻孔作业俯视图；
图3是本发明垂直钻孔作业主视图；
图4是本发明垂直钻孔作业左视图；
图中：电机1、手柄2、气泡水平仪3、电机滑轨4、侧立底座插孔5、定位腿6、钻深 指针7、钻杆8、前立柱9、固定扣10、量角器11、升降台底座12、后立柱13、连轴 14、侧立底座15、底座导轨16。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做更进一步的解释。
如图1-4所示，一种三向精确定位相似模拟巷道微型钻机，包括电机1和定位机构， 定位机构为两条定位腿6，该钻机主要包括升降台机构、电机滑轨4、侧立底座15和底 座导轨16。
所述底座导轨16固定在定位机构上，底座导轨16中部有一条凸块，该凸块横截面 呈上大下小的梯形；底座导轨16一侧标有刻度。
所述升降台机构包括前立柱9、后立柱13和升降台底座12；升降台底座12与底座 导轨16的凸块形成导轨滑块机构；升降台底部包括一对侧立底座插孔5。
所述前立柱9固定在升降台底座12上，前立柱9上标有刻度，一侧设置有量角器 11；后立柱13铰接在升降台底座12上；电机滑轨4两端分别通过可拆卸的紧固件固定 在前立柱9和后立柱13上，电机1与电机滑轨4形成导轨滑块机构；可拆卸的紧固件 为连轴14和固定扣10，固定扣10通过螺丝固定。连轴通过固定扣灵活固定在升降台前 后两个立柱上。拧松固定扣上的螺丝，便可调整电机滑轨的高度及角度，拧紧固定扣上 的螺丝，便可固定电机滑轨的位置。量角器和前立柱上的刻度，可以将缺的定位电机滑 轨的高度以及角度。
该电机1包括钻深指针7、手柄2和钻杆8，所述钻杆8安装在电机1前端，手柄2 安装在电机1后端；钻深指针7位于电机2两侧；电机滑轨4上部标有刻度，下部安装 有水平仪3。
侧立底座15一端包括凹槽和一对伸出的插杆，该插杆与侧立底座插孔5相适配。 侧立底座15底部有滑轨，该滑轨与底座导轨16的凸块形成导轨滑块机构。
定位腿6卡在模拟巷道底板前段边界，推动升降台或侧立底座前后移动，参照底座 导轨左侧刻度精确定位钻孔在巷道轴线方向与巷道前段边界的距离。
实施例：
一种三向精确定位相似模拟巷道微型钻机，主要包括电机1、电机滑轨4、升降台 (包括带有刻度的前立柱9；升降台底座12；后立柱13；)、底座导轨16四部分，装有 指针和手柄2的电机通过滑块滑轨装置安装于电机滑轨4上方，电机滑轨4侧面带有刻 度并嵌有气泡水平仪3；电机滑轨4通过连轴14与固定扣10灵活固定于升降台前后两 个立柱上，其中前立柱带有刻度并在一侧带有量角器11，前立柱固定于升降台底板，后 立柱13铰接于升降台底板；升降台底板通过滑块滑轨装置安装在底座导轨16上，底座 导轨16左侧带有刻度，前方带有两个定位腿6；该钻机配套有一个侧立底座15，可与 升降台底座12插孔连接，并通过滑轨装置与底座导轨16相连，方便钻机垂直钻孔作业。
电机前段接有钻杆8，后部装有手柄2，并在两侧装有指针，下部装有滑块，与电 机滑轨4的滑轨相连；电机滑轨4部分上部装有滑轨，滑轨外侧带有刻度，下部嵌有两 个气泡水平仪3，导轨下部接有前后两个连轴14，连轴14通过固定扣10灵活固定在升 降台前后两个立柱上；升降台前段固定有两个带有刻度的立柱，在其一侧带有量角器11， 后部铰接两个立柱，升降台底部有滑轨，可与底座导轨16中部的滑块相连，升降台尾 部还有两个5、1侧立底座插孔5，在垂直钻孔作业时与侧立底座15相连；底座导轨16 中部凸起有滑块，可与升降台底部滑轨或侧立底座15底部滑轨连接，底座导轨16左侧 带有刻度，前方有两个定位腿6；该钻机配套有一个侧立底座15，其一端有凹槽及一对 伸出的插杆，可与升降台底座12插孔连接，侧立底座15底部有滑轨，可与底座导轨16 中部的滑块相连。
如图1和图2所示，该发明在实施水平钻孔作业时，先将底座导轨16铺入模拟巷 道，并使底座导轨16前段的固定腿紧贴模拟巷道前段；然后通过升降台与底座导轨16 之间的滑块滑轨装置将升降台固定于底座导轨16之上，参照底座导轨16左侧刻度推动 升降台前后移动，精确定位钻孔在巷道轴线方向与巷道前段边界的距离；然后拧松固定 扣10上的螺丝，调整电机滑轨4的高度及角度，待调整完毕后，拧紧固定扣10上的螺 丝，将电机位置调整至合适位置，打开电源，开始钻孔，通过指针在电机滑轨4侧面刻 度上移动可以精确控制钻孔深度。
以上所述为微型钻机实施水平钻孔作业时的具体操作方法，当该钻机实施垂直钻孔 作业时，如图3和图4所示，只需把侧立底座15与升降台通过插孔连接，将整个装置 竖立，通过侧立底座15与底座导轨16之间的滑块滑轨装置将升降台固定于底座导轨16 之上，其余步骤与上述水平钻孔作业类似。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也 应视为本发明的保护范围。