相關申請的交叉引用

本申請要求于2016年2月12日提交的、第62/294,680號的美國臨時申請的優(yōu)先權，其全部內容通過引用而并入本文。

本申請涉及鉆孔機，具體地，涉及與爆破孔鉆孔機一起使用的鉆頭更換機構。

背景技術：

在采礦業(yè)中，爆破孔鉆孔機(blastholedrillrig)通常用于鉆穿硬巖石。例如，在世界各地的煤礦、銅礦和鉆石礦中都可以找到爆破孔鉆孔機。爆破孔鉆孔機通常包括底座、從底座垂直延伸的鉆塔，以及一個或多個鉆桿，該一個或多個鉆桿耦接到鉆塔、由鉆塔支撐并延伸到爆破孔中。爆破孔鉆孔機進一步包括耦接到鉆桿、用于接合開采材料的鉆頭。有時，操作者需要從鉆桿移除鉆頭并用另一個鉆頭替換該鉆頭。然而，鉆頭和鉆孔機的其他部件很重，因此操作者進行處理時比較危險。由此，希望自主地處理和更換鉆頭與其他沉重的鉆孔機部件。

技術實現(xiàn)要素：

根據(jù)一種構造，鉆頭更換組件包括鉆頭筐致動組件，所述鉆頭筐致動組件被配置為耦接至鉆孔機。所述鉆頭筐致動組件包括鉆頭筐和移動所述鉆頭筐的致動器。所述鉆頭更換組件還包括鉆頭轉盤，所述鉆頭轉盤被配置為耦接至所述鉆孔機，從而所述鉆頭轉盤可以相對于所述鉆孔機旋轉和垂直移動。

根據(jù)另一構造，鉆頭更換組件包括鉆頭筐致動組件，所述鉆頭筐致動組件被配置為耦接至鉆孔機，所述鉆頭筐致動組件包括致動器、導軌和通過所述致動器沿著所述導軌移動的鉆頭筐，其中所述鉆頭筐包括頂板和設置在所述頂板中的孔，所述孔的尺寸和形狀適于鉆頭的凸角穿過所述頂板并且適于在所述鉆頭筐中將所述鉆頭定位在預定取向。所述鉆頭更換組件還包括鉆頭轉盤，所述鉆頭轉盤被配置為耦接至所述鉆孔機，從而所述鉆頭轉盤可以相對于所述鉆孔機旋轉和垂直移動，其中所述鉆頭轉盤包括具有主板的框架以及從所述主板的底側延伸的管。

根據(jù)另一構造，鉆頭更換組件包括鉆頭轉盤，所述鉆頭轉盤被配置為耦接至鉆孔機，從而所述鉆頭轉盤可以相對于所述鉆孔機旋轉和垂直移動。

通過考慮實施例詳細描述和附圖，其他特征和方面將變得顯而易見。

附圖說明

圖1是根據(jù)一種構造的鉆孔機的側視圖，該鉆孔機包括鉆頭更換組件。

圖2是鉆孔機的一部分的透視圖，示出了鉆頭更換組件，所述鉆頭更換組件包括鉆頭筐致動組件和鉆頭轉盤。

圖3是鉆頭筐致動組件的透視圖，示出了促動器、鉆頭、甲板套管(deckbushing)和支撐鉆頭與甲板套管的鉆頭筐。

圖4是圖3中的鉆頭筐的透視圖。

圖5是圖2中的鉆頭轉盤的透視圖。

圖6是沿圖5中的線6-6截取的鉆頭轉盤的剖視圖。

圖7是鉆頭轉盤的框架的透視圖，示出了從所述框架延伸的多個管。

圖8是鉆頭轉盤的甲板套管保持器的透視圖。

圖9是鉆頭轉盤的俯視圖，示出了鉆頭螺紋傳動系。

圖10是用于多個管中的一個的螺紋插入件的透視截面圖。

圖11是用于鉆頭轉盤的回轉促動器的透視圖。

圖12是當鉆孔機執(zhí)行鉆孔操作時鉆頭更換組件的透視圖。

圖13是在鉆頭更換操作期間鉆頭更換組件的透視圖。

圖14是在鉆頭更換操作期間鉆頭更換組件的另一透視圖。

圖15是在鉆頭更換操作期間鉆頭更換組件的又一透視圖。

圖16是在鉆頭更換操作期間鉆頭更換組件的又一透視圖。

圖17是根據(jù)另一構造的鉆頭更換組件的透視圖。

圖18是根據(jù)另一構造的鉆頭更換組件的透視圖。

圖19是根據(jù)另一構造的鉆頭更換組件的透視圖。

圖20是根據(jù)另一構造的鉆頭更換組件的透視圖。

在詳細解釋本發(fā)明的任何結構之前，應當理解，本發(fā)明在其應用中不限于在下面的描述中闡述或在下面的附圖中示出的部件的結構和布置的細節(jié)。本發(fā)明可具有其它結構并且能夠以各種方式實踐或執(zhí)行。此外，應當理解，本文使用的措辭和術語是為了描述的目的，并且不應被認為是限制性的。

具體實施方式

參考圖1和圖2，爆破孔鉆(blastholedrill)10包括鉆塔14，在鉆塔14下方的、支撐鉆塔14的底座18(例如，機械室)，耦接至底座18的駕駛室22，以及被履帶促動器30驅動的履帶26，該履帶26沿著地面34驅動爆破孔鉆機10。爆破孔鉆機10還包括鉆桿38(例如，具有鉆頭(drillbit)40，見圖2)，鉆桿38被配置成向下延伸(例如，垂直地)穿過地面34并進入鉆孔。在一些構造中，多個鉆桿38連接在一起以形成延伸到鉆孔中的細長鉆柱。如圖2所示，拆卸扳手44可移動地耦接到鄰近鉆桿38的鉆塔14，用于接合并最終向鉆桿38施加扭矩，以斷開鉆桿38和鉆頭40之間的螺紋接合。

繼續(xù)參考圖1，爆破孔鉆機10還包括：耦接到底座18的調平千斤頂42，調平千斤頂42將爆破孔鉆機10支撐在地面34上，以及耦接到底座18和鉆塔14的支撐桿46，支撐桿46將鉆塔14支撐在底座18上。鉆塔14包括耦接到鉆塔14的鉆床頭馬達(drillheadmotor)50，鉆床頭馬達50驅動鉆床頭(drillhead)54和連接器58，連接器58將鉆床頭54與鉆桿38的上端60耦接在一起。爆破孔鉆10的其他構造例如不包括駕駛室22、支撐桿46、或者如上所述的一個或多個其它部件。

參考圖1和圖2，爆破孔鉆10還包括鉆頭更換組件(bitchangerassembly)62，該鉆頭更換組件62手動地或自主地更換在鉆桿38下端64上的鉆頭40。鉆頭更換組件62還在爆破孔鉆機10操作期間存儲有暫時不用的鉆頭40。鉆頭更換組件62安裝在鉆機甲板66上。在所示的結構中，鉆機甲板66是鉆塔14的一部分。在一些結構中，鉆機甲板66是底座18的一部分。鉆頭更換組件62安裝在鉆機甲板(drilldeck)66的開口70(圖3)附近，其中，當在地面34內鉆孔時，鉆桿38(和鉆頭40)穿過該開口70。通常在開口70內設置甲板套管72，以在鉆孔期間為鉆桿38提供支承表面。在所示的結構中，鉆頭更換組件62包括：鉆頭筐致動組件74、耦接到鉆機甲板66的安裝組件78，以及可旋轉地耦接到安裝組件78的鉆頭轉盤82。

參考圖2-4，鉆頭筐致動組件74有助于將鉆頭40從鉆桿38上擰下并且在鉆頭轉盤82和開口70之間輸送鉆頭40和甲板套管72。鉆頭筐致動組件74耦接到鉆機甲板66并且介于鉆頭轉盤82和鉆機甲板66的開口70之間。鉆頭筐致動組件74包括一對致動器86(例如，液壓致動器、電動或氣動致動器、齒條和小齒輪等)、兩個導軌88、兩個框架引導件90和鉆頭筐94，鉆頭筐94通過致動器86的致動而可移動地相對耦接到導軌88。鉆頭筐94擱置在導軌88上并沿導軌88移動。在所示結構中，固定到鉆機甲板66的框架引導件90用于在鉆頭筐94的移動期間引導鉆頭筐94。兩個框架引導件90還將鉆頭筐94保持在適當位置，并當鉆頭40從鉆桿38上擰下時抵抗施加到鉆頭40的扭矩。雖然在示出的鉆頭筐致動組件74中有兩個致動器86，但是在其它結構中，也可以存在少于或多于兩個的致動器86。

參照圖3和圖4，在所示的結構中，致動器86在第一端98處固定到鉆機甲板66(或固定到安裝于其上的板，例如圖3所示的板158)。每個致動器86的第二端102在相應的銷接頭106(圖4)處用銷連接到鉆頭筐94，銷接頭106允許鉆頭筐94相對于致動器86輕微旋轉。如圖3和圖4所示，銷接頭106間隔足夠寬，以確保致動器86不會與設置在鉆頭筐94內的任何鉆頭40相干涉。銷接頭106設置在鉆頭筐94的內部，從而當耦接到鉆頭筐94時，致動器86的至少一部分延伸通過鉆頭筐94的內部。鉆頭筐94還包括設置在鉆頭筐94的頂板114中的孔110?？?10的尺寸和幾何構造設置成允許鉆頭40(例如，三角鉆頭)的凸角(lobe)118穿過頂板114并將鉆頭40定位在預定取向?？?10包括三個突起122，這些突起122向內突出以進一步將鉆頭40固定在鉆頭筐94內。例如，當鉆頭40放置在鉆頭筐94中時，突起122接合并抵抗鉆頭40的凸角118上的扭矩，同時拆卸扳手44旋轉鉆桿38以從鉆桿38上擰下鉆頭40。此外，框架引導件90抵抗施加在鉆頭筐94上的扭矩(通過凸起122)，同時鉆頭40被拆卸扳手44擰開。

參考圖5和圖6，鉆頭轉盤82用于螺紋固定暫時不用的鉆頭40。鉆頭轉盤82可通過安裝組件78相對于鉆機甲板66旋轉和垂直移動。安裝組件78介于鉆機甲板66和轉盤82之間，并且包括穩(wěn)定單元126和致動器130。穩(wěn)定單元126便于貫穿豎直移動而引導鉆頭轉盤82，阻止由旋轉鉆頭轉盤82(或旋擰鉆頭40)所產生的扭矩，并且至少部分地支撐鉆頭轉盤82的重量。穩(wěn)定單元126包括載體134和可滑動地設置在載體134內的一組引導件138。套管(bushing)142(例如，線性軸承)圍繞每個引導件138同心地設置，以在載體134和引導件138之間提供支承表面。安裝組件78的致動器130(例如，液壓缸，電動或氣動致動器等)沿著引導件138升高和降低載體134(以及轉而是鉆頭轉盤82)。致動器130的第一端146耦接到載體134的安裝區(qū)域150，而致動器130的第二端154通過法蘭162固定在板158(圖3)和鉆機甲板66之間。致動器130包括位置反饋指示器(未示出)，以允許載體134的垂直移動能被感測并由此自動化。繼續(xù)參考圖5，在所示的結構中，鉆頭轉盤82還包括將液壓流體(或其它流體或材料)引導到馬達238(圖9)的旋轉接頭164。在其他結構中，旋轉接頭164將液壓流體(或其它材料)引導到附加的或替代的致動器。在一些構造中，旋轉接頭164提供電力以及用于位置反饋的信號的通路。

參考圖7和圖8，鉆頭轉盤82還包括：具有主板170的框架166，從主板170的底側178延伸并固定(例如焊接)于其上的管174，以及介于管174之間的加強桿182，加強桿182用于減少由爆破孔鉆10操作期間的振動所引起的框架166的偏轉。參考圖10，每個管174均包括螺紋插入件186，所述螺紋插入件186通過襯套190和墊圈194可旋轉地固定在管174內。螺紋插入件186限定的螺紋區(qū)域196具有與各個鉆頭40的螺紋區(qū)域197(圖14)類似的螺紋圖案，從而允許每個鉆頭40旋入相應的管174內并存儲在鉆頭轉盤82上。結果，當處于不活躍位置時，保護每個鉆頭40的螺紋區(qū)域197免受損壞。如圖8所示，框架166還包括用于選擇性地保持甲板套管72的甲板套管保持器198。甲板套管保持器198包括頂板202，兩個側板206和底板210，所述底板210具有容納甲板套管72的長槽214(例如，弓形槽)。如圖5和圖6所示，甲板套管保持器198耦接到主板170的底側178。

參考圖9和圖10，鉆頭轉盤82還包括鉆頭螺紋傳動系218，用于將各個鉆頭40擰入相應的管174內以及擰下各個鉆頭40，以將鉆頭40放置在鉆頭筐94中。鉆頭螺紋傳動系218包括管鏈輪220、張緊鏈輪224、驅動鏈輪228和用于旋轉驅動各個鏈輪的驅動構件232(例如，皮帶，鏈條等)。每個管鏈輪220耦接到鄰近主板170頂側236的、相應的螺紋插入件186(圖10)。螺紋插入件186位于管174內并在管174內旋轉。如圖9和圖10所示，張緊鏈輪224定位在相鄰管鏈輪220之間的主板170的頂側236上。張緊鏈輪224沿著主板170的輪廓引導驅動構件232，縮短驅動構件232的無支撐距離，并且為各個管鏈輪220和驅動鏈輪228增加驅動構件232的纏繞或“接觸”。允許至少一個張緊鏈輪224被調節(jié)以增加或減小驅動構件232中的張力。由馬達238(示意性地示出)驅動的驅動鏈輪228安裝在主板170的底側178。驅動構件232與各個鏈輪(即，管鏈輪220、張緊鏈輪224和驅動鏈輪228)接合，從而由馬達238驅動的驅動鏈輪228使得每個管鏈輪220、因此每個螺紋插入件186同時沿相同方向旋轉。其他結構包括不同數(shù)量和布置的鏈輪。在一些結構中，防護件(未示出)耦接到主板170的頂側236，以保護移動的驅動構件232和每個鏈輪220，224，228。雖然所示構造的鉆頭螺紋傳動系218包括皮帶形式的驅動構件232，在其它構造中，鉆頭螺紋傳動系統(tǒng)218包括耦接到各個管鏈輪220的鏈條、齒輪和/或直接促動器/馬達(例如，四個直接驅動馬達)。在一些構造中，離合器用于接合和脫離各個管鏈輪220。

參照圖6和圖11，在所示的結構中，回轉促動器240安裝在載體134上，并且耦接到主板170的下側，使得回轉驅動器240與載體134一起移動并旋轉主板170。回轉驅動器240包括馬達242(圖11)。響應于回轉驅動器240的激活，鉆頭轉盤82的主板170和框架166總體上相對于穩(wěn)定單元126的載體134旋轉。在一些結構中，回轉驅動器240具有位置反饋指示器(未示出)，以提供框架166相對于載體134的角度位移信息。在一些結構中，回轉驅動器240還可以，或者可選地，具有自鎖結構(未示出)，消除了框架166和載體134之間對致動器的需求。在一些結構中，框架166可以通過不同類型(或數(shù)量)的馬達和齒輪組件相對于托架134旋轉。

在一些構造中，更換和存儲爆破孔鉆機10的鉆頭40的過程是完全自動化的，而在其它構造中，該過程的主要部分或多個部分是自動的。在所示的結構中，如下文進一步詳細討論的，通過將鉆頭40擰入螺紋插入件186中，可以一次將最多四個鉆頭40存儲在鉆頭轉盤82上。然而，如圖2所示，在鉆頭操作期間，三個鉆頭40存儲在鉆頭轉盤82上，至少一個螺紋插入件186為鉆桿38上的鉆頭40保持空閑。在其他結構中，鉆頭轉盤82存儲少于或多于四個的鉆頭40(例如，具有少于或多于四個的管174)。

參考圖2和圖12-16，為了更換耦接至鉆桿38的鉆頭40，鉆頭40必須首先被升高到鉆機甲板66的上方。這樣做時，通常設置在開口70內和鉆桿38周圍的甲板套管72(在圖12中示出了甲板套管72的一角)接合鉆頭40，使得甲板套管72連同鉆頭40抬起而離開開口70并且在鉆機甲板66的上方(圖2)。盡管當鉆頭40升高而離開開口70時，甲板套管72接合鉆頭40，但是甲板套管72僅僅擱在鉆頭的頂部上，從而在甲板套管72和鉆頭40之間形成非剛性連接。一旦鉆頭40被升升到期望的高度，鉆頭筐94被致動器86促動而從第一或“存儲位置”移動到第二或“伸出位置”，在存儲位置，鉆頭筐94與開口70間隔開(圖12))，而在伸出位置，鉆頭筐94的孔110與開口70和鉆頭40基本上同心(圖2)。然后將鉆頭40下降到鉆頭筐94中(圖2)。當鉆頭40下降時，鉆頭40通過鄰近孔110的各個突起122而在鉆頭筐94內被定向，突起122配合在鉆頭40的相鄰凸角118之間。繼續(xù)參考圖2，然后使拆卸扳手44朝鉆桿38樞轉并接合鉆桿38，以從鉆桿38上擰下鉆頭40。一旦鉆桿38和鉆頭40脫離，鉆桿38被垂直致動，以提供鉆桿38和甲板套管72之間的間隙。

參考圖13，隨著甲板套管保持器198朝向鉆桿38定向，鉆頭筐94被朝向存儲位置致動，使鉆頭40和甲板套管72隨鉆頭筐94一起朝向甲板套管保持器198移動。當鉆頭筐94處于存儲位置時，甲板套管72滑入甲板套管保持器198的長槽214中。

在所示的構造中，一旦甲板套管72被保持在甲板套管保持器198中并且被抬升到鉆頭40上方，互換鉆頭40的過程就可發(fā)生。例如，如圖14所示，通過致動安裝組件78的致動器130，鉆頭轉盤82被抬高。隨后，啟動回轉促動器240以旋轉鉆頭轉盤82的框架166，直到框架166的空閑管174與設置在鉆頭筐94內的鉆頭40同心。

參考圖15，與鉆頭螺紋傳動系218的馬達238的激活相配合，鉆頭轉盤82(通過致動器130的致動)被降低。因此，每個管鏈輪220和螺紋插入件186一致地旋轉。一旦各個螺紋區(qū)域彼此接合，設置在鉆頭筐94內的鉆頭40旋入空閑的螺紋插入件186。然而，因為沒有與鉆頭40相互作用的部件(例如鉆頭筐94)在鉆頭40的凸角118上施加扭矩，耦接到鉆頭轉盤82的其余鉆頭40僅僅與其螺紋插入件186共同旋轉。一旦鉆頭40被擰到鉆頭轉盤82上，鉆頭轉盤82再次升起并旋轉，直到新的鉆頭40與鉆頭筐94同心為止，然后降低，直到新的鉆頭40被接收在鉆頭筐94內為止。在這一點上，鉆頭螺紋傳動系218的馬達238在相反方向上被激活，以便將新的鉆頭40從其螺紋插入件186上松開。

參考圖16，在新鉆頭40從鉆頭轉盤82上擰下之后，鉆頭轉盤82旋轉，使得甲板套管72正確地設置在新鉆頭40的頂部上方。然后，鉆頭轉盤82下降，使得甲板套管72放置在新鉆頭40的頂部上方。然后，朝向伸出位置致動鉆頭筐94(其中包含甲板套管72和新鉆頭40)，以使新鉆頭40和甲板套管72與鉆機甲板66的開口70同心或基本上同心。然后鉆桿38通過鉆床頭馬達50耦接到鉆頭40，鉆桿38可以被暫時抬升，為鉆頭筐94提供間隙以致動回到儲存位置。然后用新的鉆頭40鉆孔。

在一些構造中，鉆頭轉盤82被定位成足夠靠近鉆桿38，致動器86、框架引導件90和鉆頭筐94被完全從鉆頭更換組件62移除。在這些構造中，鉆頭轉盤82可以旋轉，直到甲板套管保持器198(或在鉆頭轉盤82上或在鉆頭轉盤82外部的其它合適的結構)接合甲板套管72，并使甲板套管72從鉆頭40抬離。然后可以旋轉鉆頭轉盤82，直到空閑的管174定位在鉆頭40上方，可以將包括外螺紋的鉆頭40旋入該空閑的管174中。當不使用時，鉆頭轉盤82可以被旋轉，使得其不干擾鉆桿38和爆破孔鉆機10的操作。

圖17示出了根據(jù)另一種構造的、包括鉆頭轉盤1082的鉆頭更換器1062。鉆頭轉盤1082類似于上面參考圖1-16所述的鉆頭轉盤82，類似部件使用相同附圖標記加上1000給出。僅描述了這些結構之間的差異。

如圖17所示，鉆頭轉盤1082包括安裝在其上的回轉驅動器1240，用于相對于鉆機甲板1066旋轉鉆頭轉盤1082。在鉆頭轉盤1082的該特定配置中，回轉驅動器1240被懸置，從而回轉驅動器1240鄰近鉆頭轉盤1082的頂側1236安裝。這種構造使得鉆頭轉盤1082在圓周上更小，因為鉆頭1040不再能干擾回轉驅動器1240的大的掃掠區(qū)域，鉆頭1040可以相對于彼此更靠近地定位。

圖18示出了根據(jù)另一種構造的、包括鉆頭轉盤2082的鉆頭更換器2062。鉆頭轉盤2082類似于上面參考圖1-16描述的鉆頭轉盤82，并且類似部件給予了相同附圖標記加上2000。僅描述了這些結構之間的差異。

如圖18所示，鉆頭轉盤2082包括安裝在其上的回轉驅動器2240，用于相對于鉆機甲板2066旋轉鉆頭轉盤2082。與圖17所示的構造類似，回轉驅動器2240被懸置，從而回轉驅動器2240鄰近鉆頭轉盤2082的頂側2236安裝。然而，鉆頭轉盤2082從上方經由安裝組件2078支撐，而不是從下方支撐鉆頭轉盤2082。具體地，懸置的回轉驅動器2240被安裝到更大的結構，其中載體2134、引導件2138和促動器2130位于鉆頭轉盤2082的回轉半徑的外側。

圖19示出了根據(jù)另一種構造的鉆頭轉盤3082。鉆頭轉盤3082類似于上面參考圖1-16描述的鉆頭轉盤82，類似部件給予了相同附圖標記加上3000。僅描述了這些結構之間的差異。

如圖19所示，回轉促動器3240的掃掠區(qū)域主要是馬達3242的結果，馬達3242從相對于鉆頭轉盤3082的框架3166旋轉的回轉驅動器3240的主體延伸出來。因此，為了使相對于鉆頭轉盤3082(以及因此多個管3174)框架3166的掃掠區(qū)域最小化，回轉驅動器3240的馬達3242剛性安裝到框架3166。因此，回轉促動器3240的旋轉部分被安裝到載體3134，使得回轉驅動器3240的馬達3242與框架3166一起旋轉。雖然未示出，但是也可以為此配置提供更大的旋轉接頭、附加管道和滑環(huán)。

圖20示出了根據(jù)另一種結構的鉆頭轉盤4082。鉆頭轉盤4082類似于上面參考圖1-16描述的鉆頭轉盤82，類似部件給予了相同附圖標記加上4000。僅描述了這些結構之間的差異。

如圖20所示，鉆頭轉盤4082被擺臂4244懸置和支撐，擺臂4244又在接頭4248處被安裝組件4078支撐，而不是從鉆頭轉盤4082下方被支撐。擺臂4244在鉆頭筐上方擺動鉆頭轉盤4082，用于更換鉆頭4040。在所示的結構中，鉆頭轉盤4082的框架4166從回轉驅動器4240懸置。在一些結構中，擺臂4244耦接到支撐拆卸扳手4044的、同樣的安裝結構(例如參見示出的安裝組件4078和拆卸扳手4044的圖12)。

作為用于維護鉆頭轉盤82，1082，2082，3082，4082的選擇，在鉆頭轉盤82，1082，2082，3082，4082的頂部(或防護裝置可以被修改為平臺)安裝了平臺(未示出)，以供操作者站立。這可以像具有防滑帶的加強防護件那樣簡單，或者像用于安裝甲板格柵的附加結構那樣復雜。

另外，由于鉆頭40懸置在鉆頭轉盤82，1082，2082，3082，4082中，而不是設置在盆(pot)中，因此在存儲鉆頭40的同時為鉆頭40的螺紋提供保護。在一些構造中，不是將鉆頭40螺紋連接到鉆頭轉盤82，1082，2082，3082，4082中，而是使用其他保持裝置來保持鉆頭40安裝到鉆頭轉盤82，1082，2082，3082，4082。例如，在一些結構中，永磁體或電磁體可以在鉆頭40的頂部上施加磁力，以將鉆頭40保持在鉆頭轉盤82，1082，2082，3082，4082中?？商娲?，在其它結構中，膨脹心軸或心軸(例如類似于在紙?zhí)幚碇惺褂玫男妮S)被降低到環(huán)形開口中，該環(huán)形開口用于鉆頭40中的空氣流動并且膨脹以提升鉆頭40。在一些結構中，膨脹卡盤(expandingchuck)或心軸徑向向外膨脹而抵靠鉆頭40的內表面，以將鉆頭40保持在管174內的適當位置。

如上所述，更換爆破孔鉆的外部鉆頭是在使用爆破孔鉆期間最危險的操作之一，主要原因在于更換過程中移動部件的重量。例如，在一些構造中，鉆頭40每個重約70kg(對于b1級機器)，甲板套管72重約81kg，鉆頭筐94重約37kg。其他構造包括不同數(shù)值和數(shù)值范圍。提供用于更換鉆頭40的自主解決方案(諸如上文所描述的)，通過限制操作者與移動部件的相互作用，從而在爆破孔鉆10上提供更安全的環(huán)境。在一些構造中，例如，鉆頭更換組件62將更換鉆頭40所需的時間從60分鐘減少到10分鐘。此外，通常松散地存儲在鉆機甲板66上的鉆頭40被有效地存儲在鉆頭轉盤82上。將鉆頭40存儲在螺紋接頭中保護了鉆頭40的螺紋區(qū)域，并且增加了鉆頭40的壽命，從而確保鉆頭40與鉆桿38的一致的、可重復的連接。

雖然已經參照某些優(yōu)選構造詳細描述了本發(fā)明，但是在所描述的本發(fā)明的一個或多個獨立方面的范圍和精神內存在變化和修改。