權(quán)利要求書： 1.一種開挖式自動化輻射井水平鉆機，其特征在于，包括：

底座及其支撐部件Ⅰ，底座吊裝至豎井內(nèi)并依靠支撐部件Ⅰ被固定在豎井合適深度；在進行井下水平輻射管鋪管施工時，利用起重設(shè)備懸吊底座，將鉆機吊入豎井中，停留在需要鉆孔的水平面上，啟動底座上的四個水平支撐油缸Ⅰ支撐井壁，其中，水平支撐油缸Ⅰ水平布置，并垂直于豎井井壁，通過多組水平支撐油缸Ⅰ將底座固定在該水平面的井壁上；

回轉(zhuǎn)工作臺及其驅(qū)動部件Ⅰ，回轉(zhuǎn)工作臺通過轉(zhuǎn)動部件安裝在底座上且在驅(qū)動部件Ⅰ的驅(qū)動下回轉(zhuǎn)工作臺可在360度范圍內(nèi)調(diào)整方向；其中，回轉(zhuǎn)工作臺是由伺服液壓馬達控制回轉(zhuǎn)的，在回轉(zhuǎn)工作臺上通過導向槽安裝有矩形框架，矩形框架和回轉(zhuǎn)工作臺之間通過直線導向結(jié)構(gòu)和液壓油缸進行過渡連接，所述矩形框架相對于回轉(zhuǎn)工作臺具有一定的前后調(diào)整空間和能力；

矩形框架及其支撐部件Ⅱ，矩形框架通過滑動機構(gòu)Ⅰ安裝在回轉(zhuǎn)工作臺上，所述矩形框架上的支撐部件Ⅱ可抵在所述豎井壁上輔助矩形框架的固定；啟動矩形框架兩端的水平支撐油缸Ⅱ，水平支撐油缸Ⅱ共四組，對稱設(shè)置，兩端的水平支撐油缸Ⅱ分別支撐住豎井井壁，通過四組水平支撐油缸Ⅱ?qū)崿F(xiàn)龍門支架相對豎井井壁的初步定位、固定，并使矩形框架在回轉(zhuǎn)工作臺上的凹槽中小幅度調(diào)整，達到起始位置；

動力頭總成，所述動力頭總成通過滑動機構(gòu)Ⅱ和進給油缸安裝在矩形框架上，且所述動力頭總成夾持鉆桿并驅(qū)動鉆桿進行轉(zhuǎn)動和直線進給；

鉆桿供應(yīng)總成及其驅(qū)動部件Ⅱ，安裝于所述龍門支架上，所述鉆桿供應(yīng)總成上存儲有至少三根鉆桿，且所述鉆桿供應(yīng)總成在驅(qū)動部件Ⅱ的驅(qū)動下每次釋放一根鉆桿；所述鉆桿供應(yīng)總成包括鉆桿存儲支架、彈性夾和主軸，所述鉆桿存儲支架均勻的分布于主軸的外圍，且在每一鉆桿存儲支架上設(shè)置對鉆桿進行裝夾的彈性夾，所述主軸通過快速裝夾機構(gòu)可轉(zhuǎn)動的安裝在龍門支架上，所述驅(qū)動部件Ⅱ安裝在龍門支架上且通過摩擦傳動驅(qū)動主軸轉(zhuǎn)動；

鉆桿抓取部件，安裝于所述回轉(zhuǎn)工作臺上，鉆桿抓取部件包括鉆桿托舉支架和驅(qū)動部件Ⅲ，所述鉆桿托舉支架豎向安裝在底座上且在驅(qū)動部件Ⅲ的驅(qū)動下上升或下降，用于抓取鉆桿供應(yīng)總成釋放的鉆桿，并將鉆桿置于動力頭總成和鉆桿夾持與導向部件之間，鉆桿夾持部件，所述鉆桿夾持部件，包括夾持部Ⅰ和夾持部Ⅱ，其中夾持部Ⅰ包括U形槽、夾板Ⅰ以及驅(qū)動部件Ⅵ，其中驅(qū)動部件Ⅵ驅(qū)動夾板Ⅰ對U形槽中的鉆桿前端進行夾持，所述夾持部Ⅱ包括鉆桿套、夾持板Ⅱ以及驅(qū)動部件Ⅳ，所述夾持板Ⅱ安裝在鉆桿套上且在驅(qū)動部件Ⅳ的驅(qū)動下作用于鉆桿套內(nèi)的鉆桿，在裝桿過程中對鉆桿進行輔助夾持。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種開挖式自動化輻射井水平鉆機，其特征在于，所述彈性夾包括拉簧和舌板，其中舌板在拉簧的預緊作用下對鉆桿進行固定，且在每個舌板上設(shè)置有擋塊，對應(yīng)的，在兩個所述龍門支架上設(shè)置有作用于擋塊的彈性夾撥動裝置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種開挖式自動化輻射井水平鉆機，其特征在于，所述快速裝夾機構(gòu)包括軸承夾和液壓缸，所述液壓缸驅(qū)動軸承夾對所述主軸進行限位。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種開挖式自動化輻射井水平鉆機，其特征在于，所述驅(qū)動部件Ⅰ為伺服液壓馬達，所述轉(zhuǎn)動部件為安裝在回轉(zhuǎn)工作平臺和底座之間的回轉(zhuǎn)支承軸承，且所述伺服液壓馬達通過齒輪傳動驅(qū)動回轉(zhuǎn)支承軸承轉(zhuǎn)動。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種開挖式自動化輻射井水平鉆機，其特征在于，所述滑動機構(gòu)Ⅰ和滑動機構(gòu)Ⅱ同向、平行設(shè)置。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種開挖式自動化輻射井水平鉆機，其特征在于，所述動力頭總成通過螺紋連接與鉆桿進行連接。

說明書： 一種開挖式自動化輻射井水平鉆機技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及一種在輻射井施工過程中鋪設(shè)水平輻射管的專用工程機械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種開挖式自動化輻射井水平鉆機。背景技術(shù)[0002] 淺層地下水易補給、易抽取，是我國優(yōu)先開發(fā)的地下水資源。輻射井相較普通井，可以極大地增加出水量，宜廣泛推廣。[0003] 開挖式自動化輻射井水平鉆機應(yīng)用于在采用開挖方式進行輻射井施工過程中鋪設(shè)水平輻射管。[0004] 目前，開挖式輻射井施工通常是通過大型的旋挖鉆機旋挖豎井，并鋪設(shè)豎井管道，管道直徑通常在1.5m至4m之間。在豎井施工完成后再進行水平輻射管施工。水平輻射管的施工設(shè)備需要吊裝至井下，在井下展開水平鉆孔工作。通常方法是，通過在地面處，使用起重設(shè)備將一個與豎井直徑相當?shù)膱A形工作平臺懸吊在豎井中，并安裝在豎井中需要鋪設(shè)水平輻射孔的水平高度的位置。[0005] 然后，再將輻射井水平鉆機放在該工作平臺上，通過液壓設(shè)備支撐住豎井管壁將鉆機固定在要鋪設(shè)水平輻射管的方向。鉆桿通過起重設(shè)備運送到井下工作平臺上，通過井下工作人員手動裝夾。鉆桿的長度通常在0.9m至1.2m之間，直徑通常在100mm至130mm之間，壁厚在6mm至8mm之間。鉆桿通常也是集水管，即鉆桿在鋪設(shè)完成后并不抽出而是作為集水管保留在砂石或土壤中。鉆桿上有集水孔，孔的直徑通常在10mm至15mm。孔的數(shù)量根據(jù)當?shù)厮臓顩r有所增減。每條連續(xù)的輻射管道的長度根據(jù)當?shù)氐乃臓顩r有所變化，從幾米至幾十米不等。在鋪管時每根鉆桿首尾之間通過螺紋連接。在完成一個方向的輻射孔鋪管后需要通過起重設(shè)備懸吊水平鉆機轉(zhuǎn)換方向，多條輻射管道以豎井軸線為基準進行輻射布置，所以也稱為輻射井。在完成一個水平高度全部的輻射孔鋪管后，需要通過起重設(shè)備懸吊圓形工作平臺調(diào)整水平高度，進行多層次的輻射管道的鋪設(shè)。[0006] 可以看出，目前通常采用的水平鉆機以及其工作方式存在諸多不足之處。其一，需要工作人員在井下采用人工方式安裝鉆桿，也就是是說，需要進行井下作業(yè)。其二，在同一水平高度更換鉆進方向時，需起重設(shè)備懸吊再通過井下工作人員搬動鉆機進行換向。這些不足會導致工作人員需要在具有一定危險性的井下長時間工作且工作強度大。通常需要3至4名工作人員在井下配合工作完成鋪管工作。另外，純?nèi)斯さ难b桿作業(yè)，水平管鋪設(shè)效率低，工期時間長等結(jié)果。[0007] 由CN1556301A已知一種輻射井水平輻射管全液壓施工設(shè)備。該設(shè)備包括井上與井下兩部分，井上部分包括動力站、液壓油站與液壓泵站，通過高壓管道與井下部分相連。井下部分包括機架、液壓推進裝置、動力頭、支撐裝置、調(diào)平裝置等。該鉆機應(yīng)用在豎井井下鋪設(shè)水平輻射管。工作時，通過調(diào)平裝置調(diào)平鉆機并通過支撐裝置固定鉆機。通過工作人員將鉆桿通過螺紋連接安裝到動力頭主軸上，啟動動力頭并通過液壓推進裝置推進動力頭，完成一根鉆桿的鋪設(shè)。

[0008] 由CN1556301A可知該鉆機缺點在于：該鉆機需要工作人員在井下通過人工安裝鉆桿且在同水平高度換向時需要起重設(shè)備配合人工完成操作。存在工作人員井下工作時間長，勞動強度大的不足，導致水平管鋪設(shè)效率低，工期時間長等結(jié)果。[0009] 由CN104358516A已知一種結(jié)構(gòu)緊湊的微開挖水平鉆機，該設(shè)備包括液壓泵站、液壓管道、液壓操作臺、主機架、可拆卸夾持器、水泥管托架、旋轉(zhuǎn)動力頭和頂撐裝置。該鉆機在開挖井下工作時需要通過頂撐裝置固定鉆機，通過工作人員人工將鉆桿安裝在可拆卸夾持器上，通過動力頭旋轉(zhuǎn)帶動鉆桿旋轉(zhuǎn)，通過油缸進給裝置推動鉆桿，完成一支鉆桿鉆進。[0010] 由CN104358516A可知該鉆機缺點在于：該鉆機同樣需要工作人員在井下通過人工安裝鉆桿且在同水平高度換向時需要起重設(shè)備配合人工完成操作。存在工作人員井下工作時間長，勞動強度大的不足，導致水平管鋪設(shè)效率低，工期時間長等結(jié)果。[0011] 由CN105863513A已知一種水平鉆機，該鉆機包括鉆機本體、鉆臂、推拉裝置、用于存放鉆桿的換桿裝置、及夾鉗機構(gòu)。由于存在換桿裝置，該鉆機可以實現(xiàn)無人換桿。該鉆機具備自動裝桿的功能，但是向鉆桿儲存裝置中預存裝桿會消耗很多時間，使得裝桿的全周期變長，裝桿效率低。同時，該裝桿機構(gòu)的結(jié)構(gòu)復雜，整個鉆機體積龐大，不適用于空間狹小的開挖式井下工作方式。并且該鉆機并不具有在同水平高度，自動轉(zhuǎn)向的功能。[0012] 由CN105863513A可知該鉆機缺點在于：該鉆機結(jié)構(gòu)復雜，體積龐大，適用于非開挖水平管鋪設(shè)工作，并不適用于在開挖井下工作，同時預存鉆桿消耗時間較長，裝桿全周期變長，裝桿效率低，且無法在同水平高度換向。[0013] 由CN20673786U已知一種新型旋轉(zhuǎn)式自動裝桿器，該裝桿器包括大梁支架、頂桿機構(gòu)、齒輪箱動力頭、虎鉗、取桿機構(gòu)與轉(zhuǎn)臂。該裝桿器可以實現(xiàn)鉆桿的安裝。該裝桿器的結(jié)構(gòu)為裝桿器與鉆機在同水平平行布局，不適用于井下水平方向空間狹小的工作環(huán)境。同時，該鉆機需要關(guān)停鉆機再向蓄桿裝置中預存鉆桿，使得裝桿的全周期變長，裝桿效率降低。[0014] 由CN20673786U可知該鉆機缺點在于：該鉆機結(jié)構(gòu)復雜，且在同水平平行布局裝桿器與鉆機。適用于非開挖水平管鋪設(shè)工作，并不適用于在開挖井下工作，且無法在同水平高度換向。[0015] 由以上水平鉆機存在的缺點可以看出：目前存在的適用于開挖工作方式的水平鉆機不具備自動裝桿能力且也不具備自動轉(zhuǎn)向能力。而具有自動裝桿裝置的水平鉆機因其結(jié)構(gòu)復雜、體積龐大而只能在非開挖工作方式下使用。在工作狀況限制的情況下，只能采用開挖工作方式工作就會造成工作人員在井下長時間高強度工作，導致工作效率低，工期時間長等。[0016] 因此，需要一種可以采用開挖工作方式在井下工作的結(jié)構(gòu)簡單、體積小的水平鉆機。要求既可以適應(yīng)井下相對較小的空間，又可以實現(xiàn)鉆桿的自動安裝，鉆機自動換向。發(fā)明內(nèi)容[0017] 現(xiàn)有鉆機存在諸多不足之處：開挖式輻射井水平鉆機需要人工井下操作，人工裝桿、人工換向等，不具備裝桿、換向裝置；非開挖水平鉆機目前實現(xiàn)了自動裝桿但是鉆機結(jié)構(gòu)復雜，鉆機體積龐大，并不適用于開挖方式的井下工作環(huán)境，且需人工手動向鉆桿儲存裝置中預存鉆桿，導致整個裝桿周期內(nèi)效率低。同時，非開挖水平鉆機并不具備轉(zhuǎn)向功能，無法改變鋪管方向。本發(fā)明的目的是提供一種開挖式自動化輻射井水平鉆機，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，可自動換向，且采用模塊化的裝桿裝置，縮短整個換桿周期，可以適用于開挖工作方式的井下工作環(huán)境，解決以上問題。[0018] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種新型開挖式自動化輻射井水平鉆機，包括底座，底座上部通過回轉(zhuǎn)支承軸承與回轉(zhuǎn)工作臺連接。底座上部安裝回轉(zhuǎn)支承軸承、水平支撐油缸、支腿油缸、齒輪，下部安裝有底座伺服液壓馬達系統(tǒng)。底座伺服液壓馬達系統(tǒng)由減速器、法蘭以及伺服液壓馬達組成。其中，水平支撐油缸均布在底座的周向，其主要作用是對底座進行固定，將底座固定在豎井的合適深度處，也就是說，在井下工作時底座通過起重設(shè)備懸吊在豎井中，通過水平支撐油缸支撐井壁固定。伺服液壓馬達則通過齒輪傳動和回轉(zhuǎn)支承軸承控制回轉(zhuǎn)工作臺。也就是說，底座固定到位后，通過伺服液壓馬達系統(tǒng)帶動回轉(zhuǎn)支承軸承旋轉(zhuǎn)從而驅(qū)動回轉(zhuǎn)工作臺旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)鉆機轉(zhuǎn)向，實現(xiàn)轉(zhuǎn)向功能。其主要目的是調(diào)整回轉(zhuǎn)工作臺的方位，以便針對不同方向進行鉆孔作業(yè)。[0019] 目前，采用開挖工作方式的井下輻射管鋪設(shè)施工過程中，需要在井下通過起重設(shè)備懸吊一個與豎井直徑相當?shù)膱A形工作平臺用來承載鉆機、鉆桿以及工作人員。且不論小型開挖式的水平鉆機，還是大型的非開挖水平鉆機以及裝桿裝置等都不具備轉(zhuǎn)向功能。本發(fā)明通過底座、回轉(zhuǎn)工作臺組成的智能伺服回轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)取代原有的固定式圓形工作平臺。新型的可回轉(zhuǎn)工作臺，在保留原功能的基礎(chǔ)上增加了回轉(zhuǎn)功能，使得鉆機可在同一水高度按照指定的方位進行定向回轉(zhuǎn)。[0020] 上述底座及其支撐部件Ⅰ，用于底座吊裝至豎井內(nèi)并依靠支撐部件Ⅰ被固定在豎井合適深度[0021] 回轉(zhuǎn)工作臺上安裝有矩形框架、龍門支架及對其矩形框架進行輔助支撐、固定的控制支撐部件Ⅱ。回轉(zhuǎn)工作臺整體為一個圓形，與豎井具有類似的斷面，以便于回轉(zhuǎn)，龍門支架部分是由兩n形的龍門構(gòu)造組成，龍門支架的橫梁中部設(shè)置有軸承窩，且在兩個龍門支架上安裝鉆桿供應(yīng)總成及其驅(qū)動部件Ⅱ，其中驅(qū)動部件Ⅱ采用液壓驅(qū)動，與鉆桿供應(yīng)總成的主軸之間的傳動為摩擦傳動，更具體的，鉆桿供應(yīng)總成包括鉆桿存儲支架、彈性夾和主軸，所述鉆桿存儲支架均勻的固定在主軸的外圍，形成滾筒樣式，且在每一鉆桿存儲支架上設(shè)置對鉆桿進行裝夾的彈性夾，所述主軸通過快速裝夾機構(gòu)可轉(zhuǎn)動的安裝在龍門支架橫梁上，其中驅(qū)動部件Ⅱ通過摩擦傳動驅(qū)動主軸轉(zhuǎn)動。上述鉆桿存儲支架采用模塊化設(shè)計，每套鉆桿供應(yīng)總成中可以預裝十支鉆桿，即，每個供應(yīng)模塊中包含十支鉆桿。主軸兩端的封閉軸承可以安裝在龍門支架橫梁上的軸承窩中，通過伺服液壓馬達系統(tǒng)驅(qū)動主軸及其所在的鉆桿供應(yīng)總成轉(zhuǎn)動。其中，主軸上的摩擦輪和伺服液壓馬達系統(tǒng)的橡膠摩擦輪進行接觸配合，通過摩擦輪，伺服液壓馬達就可帶動主軸旋轉(zhuǎn)。[0022] 所述彈性夾包括拉簧和舌板，其中舌板在拉簧的預緊作用下對鉆桿進行固定，且在每個舌板上設(shè)置有擋塊，對應(yīng)的，在所述龍門支架上設(shè)置有作用于擋塊的彈性夾撥動裝置。當鉆桿供應(yīng)總成上的兩側(cè)鉆桿存儲支架轉(zhuǎn)到彈性夾撥動裝置時，所對應(yīng)的彈性夾被同時撥開，鉆桿掉落，進行一根鉆桿的釋放，釋放后拉簧復位。[0023] 進一步地，根據(jù)需要，為提高作業(yè)效率，每個鉆機配備兩套或者多套鉆桿供應(yīng)總成，在地面處將完成裝桿預裝工作，當完成十支鉆桿裝桿后，進行整體吊裝，直接更換鉆桿供應(yīng)總成。[0024] 整體吊裝更換鉆桿供應(yīng)總成的優(yōu)勢在于：目前，具備裝桿功能的大型非開挖水平鉆機的結(jié)構(gòu)復雜，體積較大，無法適應(yīng)井下狹小工作環(huán)境，并且需要人工預裝桿。這樣即使在可以使用該種鉆機的非開挖環(huán)境中，在蓄桿裝置中鉆桿全部裝完后的情況下，仍然需要關(guān)閉鉆機，然后人工向蓄桿裝置中預存鉆桿。使得在裝桿的全周期變長，裝桿效率降低。同樣的，目前存在的一些裝桿裝置中葉存在機構(gòu)復雜，體積龐大的不足，且該裝桿裝置與鉆機為水平平行并列布置，無法適用于井下工作環(huán)境。同時，預存鉆桿也需關(guān)閉裝置，人工預存，導致裝桿周期變長，裝桿效率降低。本發(fā)明采用結(jié)構(gòu)緊湊、體積小巧的模塊化的裝桿機構(gòu)，每個鉆機配備多套鉆桿供應(yīng)總成，井上預存鉆桿，直接更換鉆桿供應(yīng)總成，將預裝鉆桿的時間變?yōu)榱?，大大縮短了裝桿的全周期，提高了裝桿效率。因為井下工作環(huán)境擁有水平空間狹小，豎直空間相對充足的特點，所以采用體積較小可轉(zhuǎn)動滾筒的方式儲存鉆桿，其水平長度與鉆桿相當。同時，將裝桿安裝在鉆機上方，采用掉落的形式進行裝桿。當鉆桿供應(yīng)總成上的鉆桿存儲支架轉(zhuǎn)過撥動裝置時，彈性片自動打開，釋放一根鉆桿。采用這種方式可以減少水平空間的使用，提高自動化水平，同時減少動力損耗。[0025] 動力頭總成，所述動力頭總成通過滑動機構(gòu)Ⅱ和進給油缸安裝在矩形框架上，其中滑動機構(gòu)Ⅱ提供滑動方向，進給油缸提供動力頭總成的前進和后退，所述矩形框架通過滑動機構(gòu)Ⅰ安裝在回轉(zhuǎn)工作臺上，且在所述矩形框架上安裝有支撐部件Ⅱ，也就是說，所述矩形框架上的支撐部件Ⅱ可抵在所述豎井壁上輔助矩形框架的固定。[0026] 所述動力頭總成自帶液壓動力，完成夾持鉆桿并驅(qū)動鉆桿進行鉆孔作業(yè)。[0027] 鉆桿供應(yīng)總成及其驅(qū)動部件Ⅱ，所述鉆桿供應(yīng)總成上存儲有至少三根鉆桿，例如可以為十根鉆桿，也可以為五根鉆桿，也可為十二根根鉆桿，太少降低了工作效率，太多會增加安裝空間，且所述鉆桿供應(yīng)總成在驅(qū)動部件Ⅱ的驅(qū)動下每次釋放一根鉆桿。[0028] 鉆桿抓取部件，用于抓取鉆桿供應(yīng)總成釋放的鉆桿，并將鉆桿置于動力頭總成和鉆桿夾持部Ⅰ、夾持部Ⅱ之間。[0029] 鉆桿夾持部件，對鉆桿進行夾持，用于輔助鉆桿的裝夾過程。[0030] 其中，鉆桿夾持部件，包括夾持部Ⅰ和夾持部Ⅱ，其中夾持部Ⅰ包括U形槽、夾板Ⅰ以及驅(qū)動部件Ⅵ，其中驅(qū)動部件Ⅵ，驅(qū)動夾板Ⅰ對U形槽中的鉆桿前端進行夾持，所述夾持部Ⅱ包括鉆桿套、夾持板Ⅱ以及驅(qū)動部件Ⅳ，所述夾持板Ⅱ安裝在鉆桿套上且在驅(qū)動部件Ⅳ的驅(qū)動下作用于鉆桿套內(nèi)的鉆桿。[0031] 動力頭總成通過螺紋連接與鉆桿進行連接。[0032] 水平支撐油缸可以將矩形框架固定在井壁上，并在鉆機鉆進時為鉆機提供支撐。進給油缸帶動動力頭進給從而完成鉆桿的鉆進。鉆桿抓取部件是為了接收上部鉆桿供應(yīng)總成中釋放的鉆桿。夾持部件的存在是為了固定鉆桿，配合完成鉆桿與動力頭的螺紋連接、脫開，以及鉆桿與鉆桿之間的螺紋連接。

[0033] 自動裝夾鉆桿的目的：面對目前開挖式的水平鉆機存在著無法自動裝桿，無法自動換向的不足，非開挖式水平鉆機與一些裝桿裝置存在著裝桿機構(gòu)復雜龐大，預裝鉆桿時間長，裝桿全周期效率低，并且無法適用于開挖工作方式的井下工作環(huán)境的不足。本發(fā)明旨在提供一種既可以適用于開挖工作方式的井下工作環(huán)境的，結(jié)構(gòu)簡單、體積小巧的可以自動裝桿，自動轉(zhuǎn)向的水平鉆機，且減少鉆桿預存時間，提高裝桿全周期效率。從而大大縮短工人井下的工作時間，降低工人井下的工作強度，降低安全風險，提高工作效率，降低工程人工成本。[0034] 所述快速裝夾機構(gòu)包括軸承夾和液壓缸，所述液壓缸驅(qū)動軸承夾對主軸進行限位。[0035] 所述驅(qū)動部件Ⅰ為伺服液壓馬達，所述轉(zhuǎn)動部件為安裝在回轉(zhuǎn)工作平臺和底座之前的回轉(zhuǎn)支承軸承，且所述伺服液壓馬達通過齒輪傳動驅(qū)動回轉(zhuǎn)支承軸承轉(zhuǎn)動。[0036] 所述滑動機構(gòu)Ⅰ和滑動機構(gòu)Ⅱ同向、平行設(shè)置。[0037] 所述滑動機構(gòu)Ⅰ和滑動機構(gòu)Ⅱ皆為直線滑動機構(gòu)。[0038] 鉆桿抓取部件包括鉆桿托舉支架和驅(qū)動部件Ⅲ，所述鉆桿托舉支架豎向安裝在底座上且在驅(qū)動部件Ⅲ的驅(qū)動下上升或下降。附圖說明[0039] 下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明做進一步的說明：[0040] 圖1為本發(fā)明開挖式自動化輻射井水平鉆機的工作狀態(tài)1示意圖。[0041] 圖2為本發(fā)明開挖式自動化輻射井水平鉆機的工作狀態(tài)2示意圖。[0042] 圖3為本發(fā)明開挖式自動化輻射井水平鉆機的工作狀態(tài)3示意圖。[0043] 圖4為本發(fā)明開挖式自動化輻射井水平鉆機的工作狀態(tài)4示意圖。[0044] 圖5為本發(fā)明開挖式自動化輻射井水平鉆機的工作狀態(tài)5示意圖。[0045] 圖6為本發(fā)明開挖式自動化輻射井水平鉆機的鉆桿供應(yīng)總成結(jié)構(gòu)示意圖。[0046] 圖7為本發(fā)明開挖式自動化輻射井水平鉆機的底座系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。[0047] 圖8為矩形框架及其上安裝的零部件局部示意圖。[0048] 圖9為龍門支架結(jié)構(gòu)示意圖。[0049] 圖10為龍門支架結(jié)構(gòu)示意圖。[0050] 圖11為龍門支架軸承窩局部處的結(jié)構(gòu)示意圖。[0051] 圖12為龍門支架軸承窩局部處的結(jié)構(gòu)示意圖。[0052] 圖13為鉆桿供應(yīng)總成與彈性夾撥動裝置結(jié)構(gòu)示意圖。[0053] 圖14為鉆桿供應(yīng)總成與龍門支架的裝配關(guān)系結(jié)構(gòu)示意圖。[0054] 圖15為彈性夾局部的結(jié)構(gòu)示意圖。[0055] 圖16為鉆桿夾持部件結(jié)構(gòu)示意圖。[0056] 圖17為鉆桿抓取部件結(jié)構(gòu)示意圖。[0057] 圖18為摩擦輪及其服液壓馬達的結(jié)構(gòu)示意圖。[0058] 圖19為本發(fā)明開挖式自動化輻射井水平鉆機的底座伺服液壓馬達系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式[0059] 需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。[0060] 在本發(fā)明中描述中，需要理解的是術(shù)語“上部”、“下部”、“外側(cè)”、“內(nèi)側(cè)”“兩端”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位和位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位來構(gòu)造和操作，因此不能理解為對發(fā)明的限制。[0061] 在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是直接連接，也可以通過中間媒介連接，可以是兩個元件內(nèi)部的連接。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以通過具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。[0062] 以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。[0063] 本實施例的具體實施方式：在豎井井上完成準備工作。將兩個或多個鉆桿供應(yīng)總成4裝滿鉆桿401，每套預裝十支。[0064] 下面結(jié)合附圖1至附圖19中的有關(guān)結(jié)構(gòu)，對本鉆機的具體構(gòu)造進行詳細的闡述，以便對本發(fā)明的發(fā)明本質(zhì)進行充分的理解。但是具體的結(jié)構(gòu)說明僅僅用于理解，并不對本發(fā)明的保護范圍進行限定，本發(fā)明的保護范圍以權(quán)利要求書為準。[0065] 所述鉆桿供應(yīng)總成4及其驅(qū)動部件Ⅱ包括鉆桿存儲支架402、彈性夾403和主軸404，主軸的兩端安裝有封閉軸承405，且在主軸的前端設(shè)置有橡膠摩擦輪406，所述鉆桿存儲支架402均勻的固定在主軸的外圍，多個鉆桿存儲支架呈輻射狀布置，進行模塊化設(shè)計，且鉆桿存儲支架通過焊接或者螺栓連接固定在主軸上，也就是說多個鉆桿存儲支架402之間是相同的結(jié)構(gòu)，且在每一鉆桿存儲支架上設(shè)置對鉆桿進行裝夾的彈性夾403，所述主軸兩端位于軸承窩內(nèi)且通過快速裝夾機構(gòu)可轉(zhuǎn)動的安裝在龍門支架上，所述快速裝夾機構(gòu)包括軸承夾和液壓缸，所述液壓缸驅(qū)動軸承夾對主軸進行限位。

[0066] 所述鉆桿存儲支架與主軸是一體的，可以共同轉(zhuǎn)動或者靜止，其中伺服液壓馬達6(也就是驅(qū)動部件Ⅱ)通過摩擦傳動驅(qū)動主軸轉(zhuǎn)動。[0067] 所述彈性夾403包括拉簧4031和舌板4032，其中舌板在拉簧的預緊作用下對鉆桿進行固定，且在每個舌板上設(shè)置有擋塊，對應(yīng)的，在所述龍門支架上設(shè)置有作用于擋塊的彈性夾撥動裝置。該彈性夾撥動裝置用來撥動彈性夾動作，繼而打開彈性夾釋放鉆桿。[0068] 上述的鉆桿供應(yīng)總成可以方便的進行整體吊裝、更換，是一個獨立的模塊。通常準備多套，備用。[0069] 鉆桿的裝夾過程具體操作是，同時打開鉆桿供應(yīng)總成中同一根鉆桿兩端的鉆桿儲存支架402處的彈性夾403，然后，舌板4032打開進行鉆桿401安裝，然后舌板在拉簧4031作用下復位，完成一支鉆桿401的安裝，以此順序重復該動作，直至鉆桿供應(yīng)總成4裝滿十根鉆桿401。采用多個鉆桿供應(yīng)總成4的目的是將鉆桿供應(yīng)總成4與鉆桿401進行模塊化組合，在井上完成鉆桿401的預裝工作，減少在井下向裝桿裝置中預裝鉆桿的時間。井下鉆桿用完(例如，鉆桿供應(yīng)總成4中十支鉆桿鋪設(shè)完成)之后，直接更換裝滿鉆桿的鉆桿供應(yīng)總成4。也就是說鉆桿供應(yīng)總成4是一個獨立的模塊，可以進行整體的取裝。[0070] 鉆桿的釋放過程正好相反，伺服液壓馬達6(驅(qū)動部件Ⅱ)通過摩擦傳動驅(qū)動鉆桿供應(yīng)總成轉(zhuǎn)動，當舌板4032上的擋塊與龍門支架上的彈性夾撥動裝置303、503碰撞后，進行鉆桿的釋放。[0071] 主軸在龍門支架上的鎖定是通過主軸軸承夾304、504及控制其動作的收縮液油缸305、505控制的，其中，伺服液壓馬達6安裝在靠近軸承窩306、506的龍門支架上，其中，只有一個伺服液壓馬達系統(tǒng)6，也就是說液壓馬達只安裝在506端，為鉆桿供應(yīng)總成的轉(zhuǎn)動提供動力，尤其是鉆桿供應(yīng)總成為可拆裝的結(jié)構(gòu)，通過摩擦傳動驅(qū)動主軸的轉(zhuǎn)動，且可方便的進行拆卸。

[0072] 觀察主軸軸承夾304、504狀態(tài)，若是夾緊狀態(tài)就收縮液壓缸305、505，打開主軸軸承夾304、504。鉆桿供應(yīng)總成的吊裝方法：利用地面處的起重設(shè)備懸吊鉆桿供應(yīng)總成4，將鉆桿供應(yīng)總成4安放在龍門支架3、5上。其中，鉆桿供應(yīng)總成4上的主軸兩端的封閉軸承405分別安放在龍門支架3、5的軸承窩306、506中，應(yīng)保證鉆桿供應(yīng)總成4的安裝方向正確，主軸一端處設(shè)置有橡膠摩擦輪406，啟動液壓缸305、505，夾緊主軸軸承夾304、504，實現(xiàn)鉆桿供應(yīng)總成4的整體安裝到位。[0073] 在進行井下水平輻射管鋪管施工時，利用起重設(shè)備懸吊底座7，將鉆機吊入豎井中，停留在需要鉆孔的水平面上。啟動底座7上的4個水平支撐油缸Ⅰ702支撐井壁，其中水平支撐油缸Ⅰ702水平布置，并垂直于豎井井壁，通過多組水平支撐油缸Ⅰ將底座7固定在該水平面的井壁上。[0074] 啟動伺服液壓馬達1203，通過減速器1201帶動齒輪703旋轉(zhuǎn)，通過齒輪703帶動回轉(zhuǎn)支承軸承11旋轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)支承旋轉(zhuǎn)11帶動回轉(zhuǎn)工作臺8旋轉(zhuǎn)，將鉆機調(diào)整到輻射管鋪管所需的方向。[0075] 其中，回轉(zhuǎn)平臺是由伺服液壓馬達1203控制回轉(zhuǎn)的，在回轉(zhuǎn)平臺上通過導向槽安裝有矩形框架1，矩形框架1和回轉(zhuǎn)平臺之間通過直線導向結(jié)構(gòu)和液壓油缸進行過渡連接，也就是說，矩形框架1相對于回轉(zhuǎn)平臺具有一定的前后調(diào)整空間和能力，其主要作用是用于調(diào)整矩形框架的相對位置。[0076] 啟動矩形框架1兩端的水平支撐油缸Ⅱ103，水平支撐油缸Ⅱ103共四組，對稱設(shè)置，兩端的水平支撐油缸Ⅱ103分別支撐住豎井井壁，通過四組水平支撐油缸Ⅱ?qū)崿F(xiàn)龍門支架1相對豎井井壁的初步定位、固定，并使矩形框架1在回轉(zhuǎn)工作臺上的凹槽中小幅度調(diào)整，達到起始位置，如圖1所示。動力頭總成通過直線滑動機構(gòu)安裝在矩形框架內(nèi)部，且啟動進給油缸102將液壓式動力頭總成2調(diào)整到起始位置，即矩形框架的最后端，如圖1所示。鉆桿抓取部件，用于抓取鉆桿供應(yīng)總成釋放的鉆桿，并將鉆桿置于動力頭總成和鉆桿夾持部Ⅰ之間，鉆桿抓取部件包括鉆桿托舉支架9及控制其升降的油缸，使其到達鉆桿供應(yīng)總成4下方30mm處，如圖2所示，其中鉆桿托舉支架9是由豎向設(shè)置的油缸控制伸縮的，在該鉆桿托舉支架9的頂端為U形托槽，用于托住鉆桿。

[0077] 所述鉆桿夾持部件，包括夾持部Ⅰ和夾持部Ⅱ，其中的夾持部Ⅰ包括夾持部Ⅰ液壓缸1002、U形槽1005、夾板Ⅰ1006，其中夾持部液壓缸Ⅰ1002驅(qū)動夾板Ⅰ1006對U形槽1005中的鉆桿前端進行夾持，包括壓緊和松開兩個動作，其作用是，在壓緊狀態(tài)下完成與動力頭總成的旋轉(zhuǎn)連接，在松開狀態(tài)下配合動力頭的旋轉(zhuǎn)完成與已鉆鉆桿的螺紋連接。在松開狀態(tài)下，鉆桿在動力頭的驅(qū)動下進行鉆孔動作。

[0078] 所述夾持部Ⅱ包括鉆桿套1003、夾持板Ⅱ1004以及夾持部液壓缸Ⅱ1001(驅(qū)動部件Ⅳ)，所述夾持板Ⅱ1004安裝在鉆桿套上且在驅(qū)動部件Ⅳ的驅(qū)動下作用于鉆桿套內(nèi)的鉆桿。其作用是，在壓緊狀態(tài)下完成對已鉆鉆桿的鎖定，用于輔助動力頭完成鉆桿與已鉆鉆桿的連接，最后松開即可。[0079] 啟動伺服液壓馬達6，通過橡膠摩擦輪601帶動橡膠摩擦輪405旋轉(zhuǎn)，使鉆桿供應(yīng)總成4轉(zhuǎn)過36°，也就是說，伺服液壓馬達6和鉆桿供應(yīng)總成4主軸之間是通過摩擦進行傳動的。鉆桿供應(yīng)總成4圓周上均布十個鉆桿存儲支架，每一個鉆桿存儲支架夾持一根鉆桿401，該夾持動作是通過兩端的彈性夾進行的，所謂的彈性夾403包括拉簧4031以及被作用的舌板

4032，舌板呈鉤狀結(jié)構(gòu)，且鉸接在鉆桿存儲支架上，其中舌板在拉簧的預緊作用下對鉆桿進行固定。在每個舌板上設(shè)置有擋塊4033，每根鉆桿401之間有36°夾角。因此，在轉(zhuǎn)過36°的過程中，勢必會有同一根鉆桿401兩端的彈性夾403同時被彈性夾撥動裝置303、503阻擋而打開，鉆桿401掉落到鉆桿托舉支架9上，同時彈性夾403在拉簧的作用下復位。通過液壓缸控制并降低鉆桿托舉支架9的高度，使掉落在其上的鉆桿401達到動力頭2主軸的水平高度，如圖3所示，鉆桿一端被所述夾持部Ⅰ夾持和固定。也就是說，伸長夾持部液壓缸Ⅰ1002，使夾板Ⅰ1006夾緊鉆桿401，此時鉆桿401被夾緊而固定，無法轉(zhuǎn)動。

[0080] 啟動動力頭總成2，并啟動進給油缸102配合動力頭動作。動力頭總成的主軸上有用于連接的外螺紋，鉆桿401接口處有內(nèi)螺紋，使主軸與鉆桿401完成螺紋連接，便于動力頭總成驅(qū)動，如圖4所示，此處的連接包括兩個連接動作，首先是動力頭總成主軸前端與鉆桿401的連接，第二個是鉆桿401與已經(jīng)鉆入的鉆桿連接，其中已經(jīng)鉆入的鉆桿被夾持部Ⅱ10固定，關(guān)閉動力頭總成2，關(guān)閉進給油缸102。然后，收縮夾持部液壓缸Ⅰ1002，使其夾板Ⅰ1006處于打開狀態(tài)。完成一根鉆桿的安裝和裝夾。

[0081] 動力頭總成2通過直線滑動結(jié)構(gòu)和進給油缸安裝在矩形框架內(nèi)，在進給油缸的驅(qū)動下，動力頭總成沿著直線滑動方向具有進給或退回的的動作。啟動動力頭總成2，啟動進給油缸102，進行水平鉆孔。完成一支鉆桿鉆進后，關(guān)閉動力頭總成2并關(guān)閉進給油缸102。伸長夾持部液壓缸Ⅱ1001，使夾持板Ⅱ1004夾緊鉆桿401，此時鉆桿401被固定，無法轉(zhuǎn)動。啟動動力頭總成2反轉(zhuǎn)，并啟動進給油缸102配合動力頭，使鉆桿401與動力頭總成2所在的主軸螺紋連接脫離，如圖5所示。動力頭總成2返回矩形框架1另一端。鉆機回到起始狀態(tài)，如圖1所示。

[0082] 鉆桿托舉支架9，使其到達鉆桿供應(yīng)總成4下方30mm處，如圖2所示。第一根鉆桿已經(jīng)鉆入,第二根鉆桿與之連接時,第一根鉆桿必須被夾持部Ⅱ固定住,這樣才能在一條直線上,因此,不能松開夾持部Ⅱ。[0083] 啟動滾筒伺服液壓馬達6，通過橡膠摩擦輪601帶動橡膠摩擦輪405旋轉(zhuǎn)，使鉆桿供應(yīng)總成4轉(zhuǎn)過36°。鉆桿供應(yīng)總成4圓周上均布十根鉆桿401，每根鉆桿401之間有36°夾角。因此，在轉(zhuǎn)過36°的過程中，勢必會有同一根鉆桿401兩端的彈性夾403被彈性夾撥動裝置303、503阻擋而同時打開，鉆桿401掉落到鉆桿托舉支架9上，同時彈性夾403在拉伸彈簧的作用下復位。降落鉆桿托舉支架9，使掉落在其上的鉆桿達到動力頭總成2的主軸的水平高度，如圖3所示。伸長夾持部液壓缸Ⅰ1002，使夾板Ⅰ1006夾緊鉆桿401，此時鉆桿401被固定，無法轉(zhuǎn)動。

[0084] 啟動動力頭總成2，并啟動進給油缸102配合動力頭總成2動作。動力頭主軸上有外螺紋，鉆桿401接口處有內(nèi)螺紋，使主軸與鉆桿401完成螺紋連接，如圖4所示。關(guān)閉動力頭總成2，關(guān)閉進給液壓缸102。收縮夾持部液壓缸Ⅰ1002，使其夾板Ⅰ1006處于打開狀態(tài)，此時第二根鉆桿可以轉(zhuǎn)動。鉆桿兩端分別有內(nèi)螺紋與外螺紋，因此鉆桿之間可以首尾螺紋連接。啟動動力頭總成2并啟動進給油缸缸102配合動力頭2，完成第二根鉆桿401與第一根鉆桿401的螺紋連接。收縮夾持部液壓缸Ⅱ1001，打開夾持板Ⅱ1004使鉆桿401處于自由狀態(tài)，此時鉆桿401沒有被固定，可以轉(zhuǎn)動，進而完成第二根鉆桿鉆進。[0085] 以此順序往復實現(xiàn)自動裝桿過程，直至鉆桿供應(yīng)總成4中的10根鉆桿401全部裝填完成。在此期間，在一個方向完成鉆孔需要進行調(diào)向時，啟動伺服液壓馬達1203，通過減速器1201帶動齒輪703旋轉(zhuǎn)，通過齒輪703帶動回轉(zhuǎn)支承軸承11旋轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)支承旋轉(zhuǎn)11帶動回轉(zhuǎn)工作臺8旋轉(zhuǎn)，將鉆機調(diào)整到鉆孔所需的方向。[0086] 當鉆桿供應(yīng)總成4完成10根鉆桿的裝填時，啟動液壓缸305、505，打開主軸軸承夾304、504，利用起重裝置更換鉆桿供應(yīng)總成4，重復上述過程，實現(xiàn)連續(xù)自動裝桿。

[0087] 為便于理解，下面簡述其工作過程：[0088] 第一步，將除鉆桿供應(yīng)總成以外的鉆機其他部分整體吊裝至豎井內(nèi)，并下降至合理高度，然后通過水平支撐油缸Ⅰ702作用于豎井井壁上，完成定位；[0089] 第二步，將鉆桿供應(yīng)總成整體吊裝至龍門支架上并完成對鉆桿供應(yīng)總成的鎖定，[0090] 第三步，調(diào)整回轉(zhuǎn)工作臺的至初始位置，同時利用矩形框架上的四個水平支撐油缸Ⅱ103對矩形框架進行固定，其中，水平支撐油缸Ⅱ103的外端抵靠在豎井井壁上，[0091] 第四步，驅(qū)動鉆桿供應(yīng)總成轉(zhuǎn)動，并釋放一根鉆桿，通過鉆桿夾持部件完成鉆桿與動力頭總成的連接，動力頭總成進給完成鉆桿鉆孔。[0092] 第五步，夾持部Ⅱ?qū)σ雁@鉆桿后端進行鎖緊，然后動力頭反向旋轉(zhuǎn)和已鉆鉆桿分離，動力頭總成返回，[0093] 第六步，驅(qū)動鉆桿供應(yīng)總成轉(zhuǎn)動一定角度，并釋放一根鉆桿，通過鉆桿夾持部件完成鉆桿與動力頭總成的連接，以及鉆桿與已鉆鉆桿的連接，然后，動力頭總成進給完成鉆桿鉆孔。[0094] 第七步，循環(huán)重復第五步和第六步的動作，直至完成一條鉆孔的作業(yè)，鉆孔完成后，由多根鉆桿組成的集水通道保留，形成地下水匯流通道。[0095] 第八步，水平支撐油缸Ⅱ103縮回，回轉(zhuǎn)工作臺旋轉(zhuǎn)一定角度后，利用矩形框架上的四個水平支撐油缸Ⅱ103對矩形框架進行固定，其中，水平支撐油缸Ⅱ103的外端抵靠在豎井井壁上，然后重復步驟四至步驟七中的動作，完成第二條集水通道的鋪設(shè)。[0096] 最后，重復第八步的動作，直至完成所有的鉆孔動作，并將設(shè)備撤出。在鉆孔進行的過程中，可以根據(jù)需要對鉆桿供應(yīng)總成進行吊裝和更換。[0097] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神與原則之內(nèi)，所做的任何修改，等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。