一种钻机用免拆自动加杆装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种钻机用免拆自动加杆装置，安装在钻机的安装座上并与机架位于同一侧，包括钻杆箱、机械臂和L型连接架，L型连接架其中一个连接面上固定安装钻机的倾角回转转盘，另一个连接面上固定安装机架和钻杆箱；机械臂固定安装在钻杆箱上，机械臂能够从钻杆箱夹持新加钻杆，并将其送入钻孔中心线上，动力头旋转带动主动钻杆与新加钻杆的一端连接，再继续旋转推进使新加钻杆的另一端与夹持器处的已有钻杆连接，实现钻杆加接；倾角回转转盘0～360

【技术实现步骤摘要】
一种钻机用免拆自动加杆装置


[0001]本专利技术属于煤矿液压钻机
，涉及一种钻机用免拆自动加杆装置。

技术介绍

[0002]煤矿井下一个钻场需要完成众多矩形点阵孔和同一断面内众多扇形孔的钻进，从而达到钻场瓦斯的抽放效果。坑道钻机通常专门用于地下坑道的钻进，可以用于钻进瓦斯抽排放孔、注浆灭火孔、煤层注水孔、地质探查孔等相关工程用孔，广泛地应用于地质勘探、煤矿瓦斯开采、水力发电等行业。目前煤矿井下常规钻机钻杆加接大部分依靠人工，从钻机机架中部或者尾部进行加杆。其存在的问题是：1、需一名工人将钻杆送至机架中部或尾部，再由另外一名操作者操作动力头，将新加钻杆与原有钻杆丝扣拧紧，需多人配合完成，并且存在着危险性；2、操作者在加杆后所处位置离孔口较近，若此时出现返水返渣和喷孔等现象，工人健康受到影响，也易发生安全事故。
[0003]现有机械化加接或自动化加接钻杆，是采用机械手将钻杆送至相应位置进行加接。目前成功推广应用到钻机上所使用的加杆装置，能够实现0～90
°
的自动加接钻杆，适合巷道上下浜单边施工，并且采用电液比例控制，但是其缺点有以下几个方面：1、底抽巷全断面扇形0～360
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多孔施工，需拆卸机架或加杆装置，工人操作难度和劳动强度大；2、需要精确的电液比例控制系统，对操作者要求高，后期维护困难；3、因结构复杂成本高，与当前主流配置常规钻机不匹配，市场推广阻力大。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术为了解决现有常规钻机钻杆的操作者在加杆时需要多人配合、人身健康和安全风险大，而现有机械式钻机需要电控、结构复杂、制造成本高的问题，提供一种钻机用免拆自动加杆装置，能够满足在全方位钻机上实现一次锚固、无需拆卸调整任何装置就能够进行0～360
°
全断面扇形孔施工的要求。
[0005]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种钻机用免拆自动加杆装置，安装在钻机的安装座上并与机架位于同一侧，包括钻杆箱、机械臂和L型连接架，L型连接架具有构成L型的两个连接面，其中一个连接面上固定安装钻机的倾角回转转盘，另一个连接面上固定安装机架和钻杆箱；机械臂固定安装在钻杆箱上，钻杆箱底部开设加杆口，顶部开设出杆口，机械臂能够从钻杆箱夹持新加钻杆，并将其送入钻孔中心线上，使新加钻杆位于钻机的动力头处的主动钻杆和夹持器处的已有钻杆之间，且三杆共线；动力头旋转带动主动钻杆与新加钻杆的一端连接，再继续旋转推进使新加钻杆的另一端与夹持器处的已有钻杆连接，实现钻杆加接；倾角回转转盘0～360
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转动时，机架与钻杆箱不发生相对运动，且钻杆箱底部加杆口始终朝一个方向。
[0007]进一步，钻杆箱包括钻杆仓、安装在钻杆仓上的钻杆提升机构和档块机构；钻杆仓用于存储钻杆，加杆口和出杆口分别设于钻杆仓的底部和顶部，钻杆提升机构将钻杆推入机械臂以便机械臂夹紧钻杆，档块机构设于出杆口处，对钻杆进行限位，防止自由状态下的
钻杆随意滚动。
[0008]进一步，钻杆仓的底部为开放式结构作为加杆口，主要由上限位垫板、前垫板、侧垫板和后垫板组成仓体，前垫板的顶部与上限位垫板之间存在间隙作为出杆口，后垫板内侧靠近加杆口处设有挡条；钻杆提升机构包括对应挡条设于后垫板上的滑轨、对应滑轨设于后垫板内侧的挡条上方的提升架、设于后垫板外侧且与提升架相连的连接杆、一端与连接杆滑动连接且另一端与后垫板外侧转动连接的支撑杠杆，以及缸体端通过油缸安装座与后垫板外侧相连且活塞端与支撑杠杆相连的提升油缸；提升架能够90
°
翻转，向后垫板翻转以收起提升架供钻杆通过，远离后垫板翻转以展开提升架来支撑钻杆。
[0009]进一步，档块机构上设有凹槽，用于对出杆口处钻杆进行限位，限制其在提升油缸泄压时保持现有位置不变。
[0010]进一步，前垫板、侧垫板和后垫板上均设有可视窗口，前垫板上还设有露出挡条和提升架的门洞。
[0011]进一步，对应设置的挡条、滑轨和提升架设置有两组，两个提升架分别与连接杆的两端相连。
[0012]进一步，提升架采用扭簧旋控。
[0013]进一步，机械臂包括用于夹紧钻杆的夹持机构、与夹持机构相连用于将钻杆送入钻孔中心线上的推进机构，以及与推进机构相连用于支撑夹持机构和推进机构的支撑机构。
[0014]进一步，夹持机构包括后爪、与后爪转动连接的前爪、固定在后爪上的后卡瓦、固定在前爪上的前卡瓦、通过止口连接到后卡瓦上的浮动卡瓦、设于浮动卡瓦与后爪挡板之间的弹簧，以及活塞端通过销轴连接于前爪上、缸体端通过销轴连接于推进机构上的夹持油缸，后爪挡板与推进机构相连。
[0015]进一步，推进机构包括与夹持机构相连的推进架、固定在推进架上的滑动套、与滑动套滑动配合的圆柱导轨，以及推进油缸；圆柱导轨一端安装在连接架上，另一端安装在后连接板上，连接架固定在钻杆箱上；推进油缸的缸体端固定在后连接板上，活塞端通过销轴连接于后爪上；支撑机构包括与后连接板铰接的前支撑杆、后支撑杆及连接二者并调节支撑机构整体长度的旋转轴。
[0016]本专利技术的有益效果在于：
[0017]1.本专利技术所公开的免拆自动加杆装置，通过机械臂、钻杆箱、L型连接架和动力头的配合，可以完成钻杆自动加杆，仅需一人就能完成钻孔施工。
[0018]2.本专利技术所公开的免拆自动加杆装置，运用在全方位钻机上时，装置与机架安装在同一安装座上并位于同一侧，因此钻机在施工扇形孔时不会出现干涉，可以实现一次锚固，完成倾角0～360
°
全范围施工。
[0019]3.本专利技术所公开的免拆自动加杆装置，倾角回转转盘0～360
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转动时，机架与钻杆箱不发生相对运动，且钻杆箱底部加杆口始终朝一个方向，钻杆从钻杆箱底部加入，加入钻杆后，钻杆都不会滚出，因此可实现倾角0～360
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添加钻杆。
[0020]4.本专利技术所公开的免拆自动加杆装置，整个控制系统为全液压控制，无需电控或者其他复杂控制系统。
[0021]5.本专利技术所公开的免拆自动加杆装置，结构简单，安装方式简单，整套加杆装置可
与现有常规钻机集成，无需新增或改变其主体结构，可实现现有常规钻机升级改造为自动钻机。
[0022]本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
[0023]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作优选的详细描述，其中：
[0024]图1为本专利技术在钻机上的安装示意图(在水平方位下)；
[0025]图2为本专利技术在钻机上的安装示意图(在一个大倾角方位下)；
[0026]图3为本专利技术钻杆箱和机械臂的结构示意图(主要示出前侧)；
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.钻机用免拆自动加杆装置一种钻机用免拆自动加杆装置，其特征在于：安装在钻机的安装座上并与机架位于同一侧，包括钻杆箱、机械臂和L型连接架，L型连接架具有构成L型的两个连接面，其中一个连接面上固定安装钻机的倾角回转转盘，另一个连接面上固定安装机架和钻杆箱；机械臂固定安装在钻杆箱上，钻杆箱底部开设加杆口，顶部开设出杆口，机械臂能够从钻杆箱夹持新加钻杆，并将其送入钻孔中心线上，使新加钻杆位于钻机的动力头处的主动钻杆和夹持器处的已有钻杆之间，且三杆共线；动力头旋转带动主动钻杆与新加钻杆的一端连接，再继续旋转推进使新加钻杆的另一端与夹持器处的已有钻杆连接，实现钻杆加接；倾角回转转盘0～360
°
转动时，机架与钻杆箱不发生相对运动，且钻杆箱底部加杆口始终朝一个方向。2.根据权利要求1所述的钻机用免拆自动加杆装置，其特征在于：所述钻杆箱包括钻杆仓、安装在钻杆仓上的钻杆提升机构和挡块机构；钻杆仓用于存储钻杆，加杆口和出杆口分别设于钻杆仓的底部和顶部，钻杆提升机构将钻杆推入机械臂以便机械臂夹紧钻杆，档块机构设于出杆口处，对钻杆进行限位，防止自由状态下的钻杆随意滚动。3.根据权利要求2所述的钻机用免拆自动加杆装置，其特征在于：所述钻杆仓的底部为开放式结构作为加杆口，主要由上限位垫板、前垫板、侧垫板和后垫板组成仓体，前垫板的顶部与上限位垫板之间存在间隙作为出杆口，后垫板内侧靠近加杆口处设有挡条；钻杆提升机构包括对应挡条设于后垫板上的滑轨、对应滑轨设于后垫板内侧的挡条上方的提升架、设于后垫板外侧且与提升架相连的连接杆、一端与连接杆滑动连接且另一端与后垫板外侧转动连接的支撑杠杆，以及缸体端通过油缸安装座与后垫板外侧相连且活塞端与支撑杠杆相连的提升油缸；提升架能够90
°
翻转，...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢杰，雷丰励，吕冰，史春宝，罗华，龙威，李和祥，陈果，周涛，杜渔舟，孙冲霄，李淑健，王迪，
申请(专利权)人：中煤科工集团重庆研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：