【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钻探技术与装备领域，具体是一种电动钻机高位钻孔施工用拆卸式钻杆箱及使用方法。
技术介绍
1、煤矿井下坑道钻机作为保障煤矿安全高效生产的重要组成部分，在瓦斯高效抽采、顶板超前疏排水、底板隔水层注浆加固、井下隐蔽致灾地质因素探查等方面发挥了重要作用。近年来，为实现煤矿井下“机械化减人、自动化换人、智能化无人”的目标，电动钻机具有传动效率高、可操作性好、控制的准确度和响应度高等优势越来越受到青睐。电动钻机通常具有自动装卸钻杆装置，由机械手和钻杆箱组成，大幅减小了工人劳动强度、提高了钻孔施工效率。但在进行高位钻孔(2m～4m)的施工过程中，存在问题如下：①钻杆箱的尺寸固定、不能灵活拆装，装满钻杆后整体重量大，井下搬迁、移动困难；②钻杆箱无钻杆推升机构，当机械手抓取底部钻杆时，伸出距离长、受力情况差，易发生结构损坏；③当钻杆箱的钻杆打完后，需要人员爬高进行钻杆箱的装填，若站立不稳或操作不当，极易发生安全事故。
2、为此，本专利技术的设计者鉴于上述缺陷，通过潜心研究和设计，综合长期多年从事相关产业的经验和成果，研究设计出一种电动钻机高位钻孔施工用拆卸式钻杆箱及使用方法，以克服上述缺陷。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种电动钻机高位钻孔施工用拆卸式钻杆箱及使用方法，当进行高位钻孔施工时，无需人工爬高进行钻杆装填，工人劳动强度低、安全风险小、装卸钻杆效率高；满足电动钻机高位钻孔的施工需要，辅助时间短、钻孔效率高，丰富了钻杆箱的种类，进一步提高了钻探装备的自动化
2、为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案包括：
3、一种电动钻机高位钻孔施工用拆卸式钻杆箱，设置一个第一箱单元、至少一个第二箱单元和一个第三箱单元；
4、第一箱单元、第二箱单元和第三箱单元间竖向滑动连接；
5、且通过设置在侧部的升降组件带动；
6、第一箱单元、第二箱单元和第三箱单元的底部均滑动设置底板组件，且底板组件下设置底板油缸。
7、可选的，所述的底板组件设置底板；
8、底板的两端均设置有滚轮；
9、所述的底板与滚轮间设置轮座，所述的轮座为v型构件；
10、轮座一端通过设置的第一底板安装位安装在底板下，轮座另一端通过设置的滚轮安装位安装滚轮。
11、可选的，在所述的底板与轮座之间还铰接设置拉板；
12、即在轮座中部还设置第二底板安装位，用于铰接拉板一端。
13、可选的，所述的升降组件设置在第二箱单元和第三箱单元上；
14、第二箱单元上设置升降油缸，升降油缸的伸缩端固定在所述的第二箱单元侧底部，升降油缸的缸筒通过设置在第一箱单元上的油缸安装板悬设；
15、第三箱单元上设置升降油缸，升降油缸的伸缩端固定在所述的第三箱单元上，升降油缸的缸筒通过设置在第二箱单元上的油缸安装板悬设。
16、可选的，所述的油缸安装板下设置多个第一垫片，以补齐相邻升降油缸间的高度；
17、所述的升降油缸的伸缩端通过油缸底座安装，且油缸底座下设置多个第二垫片，第二垫片的数量与第一垫片的数量相等。
18、可选的，所述的第一箱单元设置箱体，箱体为顶部和底部均开口的矩形腔，且底部设置底板油缸安装件，用于安装底板油缸；
19、底板油缸的伸缩端顶部搭载底板组件；
20、箱体与第二箱单元相邻的端面上沿竖向固设滑轨。
21、可选的，所述的第二箱单元设置箱体，箱体为顶部和底部均开口的矩形腔，且底部设置底板油缸安装件，用于安装底板油缸；
22、底板油缸的伸缩端顶部搭载底板组件；
23、箱体与第三箱单元相邻的端面上沿竖向固设滑轨，箱体与第一箱单元相邻的端面上沿竖向固设滑槽，且在滑槽底部设置限位座。
24、可选的，所述的第三箱单元设置箱体，箱体为顶部和底部均开口的矩形腔，且底部设置底板油缸安装件，用于安装底板油缸；
25、底板油缸的伸缩端顶部搭载底板组件；
26、箱体与第二箱单元相邻的端面上沿竖向固设滑槽，且在滑槽底部设置限位座。
27、可选的，在所述的第一箱单元与第二箱单元的滑动连接侧的对侧沿横向设置固定座；
28、固定座上搭载设置折板。
29、本专利技术任一所述的电动钻机高位钻孔施工用拆卸式钻杆箱的使用方法，包括：
30、抓杆：机械手c水平方向的油缸伸长至第一箱单元1的正上方，抓取第一根钻杆；
31、上杆：机械手c将钻杆放置在回转器和夹持器之间，通过协调动作完成上杆；
32、检测：当顶端的接近开关检测到无钻杆时，底板油缸c自动伸长，将其他钻杆升至第一根钻杆的位置；
33、一次重复：重复动作直至第一箱单元1内的钻杆全部完成上杆；
34、移位：当顶端的接近开关检测不到钻杆时，机械手c伸长至第一个第二箱单元2的正上方，抓手下降到固定位置后抓取第一根；
35、二次重复：重复直至第一个第二箱单元2内的钻杆全部完成上杆；
36、三次重复：重复动作直至整个钻杆箱的钻杆完成上杆；
37、当检测到第一箱单元、第二箱单元和第三箱单元钻杆全部完成上杆时，利用升降组件4依次伸长下降，将第三箱单元3下降至最低端然后进行装杆，继续进行上杆动作。
38、本专利技术的优点为：
39、本专利技术的电动钻机高位钻孔施工用拆卸式钻杆箱具有移动灵活、携杆量大、装卸钻杆效率高、巷道适应性强等特点；具有内部钻杆推升机构，上杆效率高；且机械手抓取钻杆的位置固定，受力情况好、机械结构安全系数高；施工时无需要人员爬高进行钻杆箱的装填，大幅减小工人劳动强度及安全事故发生率，进一步提高了钻探装备的自动化。
40、说明书附图
41、附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
42、图1为本专利技术的电动钻机高位钻孔施工用拆卸式钻杆箱结构示意图；
43、图2为本专利技术的第一箱单元结构示意图；
44、图3为本专利技术的第二箱单元结构示意图；
45、图4为本专利技术的第三箱单元结构示意图；
46、图5为本专利技术的箱体仰视结构示意图(图中的上图为仰视图，下图为去掉底板组件和底板油缸后的仰视图)；
47、图6为图5中底板组件结构示意图；
48、图7为本专利技术的电动钻机高位钻孔施工用拆卸式钻杆箱箱单元结构之间相对运动状态示意图；
49、图8为拆卸式钻杆箱装机示意图；
50、图9为施工3.5m高位钻杆拆卸式钻杆箱工作示意图；
51、图10为施工3m高位钻杆拆卸式钻杆箱工作示意图；
52、图中标号为：
53、a-电动钻机高位钻孔施工用拆卸式钻杆箱、b-履带车、c-机械手；...
【技术保护点】
1.一种电动钻机高位钻孔施工用拆卸式钻杆箱，其特征在于，设置一个第一箱单元(1)、至少一个第二箱单元(2)和一个第三箱单元(3)；
2.根据权利要求1所述的电动钻机高位钻孔施工用拆卸式钻杆箱，其特征在于，所述的底板组件(f)设置底板(f1)；
3.根据权利要求2所述的电动钻机高位钻孔施工用拆卸式钻杆箱，其特征在于，在所述的底板(f1)与轮座(f2)之间还铰接设置拉板(f3)；
4.根据权利要求1-3任一所述的电动钻机高位钻孔施工用拆卸式钻杆箱，其特征在于，所述的升降组件(4)设置在第二箱单元(2)和第三箱单元(3)上；
5.根据权利要求4所述的电动钻机高位钻孔施工用拆卸式钻杆箱，其特征在于，所述的油缸安装板(43)下设置多个第一垫片(44)，以补齐相邻升降油缸间的高度；所述的升降油缸(41)的伸缩端通过油缸底座(42)安装，且油缸底座(42)下设置多个第二垫片(45)；
6.根据权利要求1-3任一所述的电动钻机高位钻孔施工用拆卸式钻杆箱，其特征在于，所述的第一箱单元(1)设置箱体(a)，箱体(a)为顶部和底部均开口的矩形
7.根据权利要求1-3任一所述的电动钻机高位钻孔施工用拆卸式钻杆箱，其特征在于，所述的第二箱单元(2)设置箱体(a)，箱体(a)为顶部和底部均开口的矩形腔，且底部设置底板油缸安装件(a1)，用于安装底板油缸(c)；
8.根据权利要求1-3任一所述的电动钻机高位钻孔施工用拆卸式钻杆箱，其特征在于，所述的第三箱单元(3)设置箱体(a)，箱体(a)为顶部和底部均开口的矩形腔，且底部设置底板油缸安装件(a1)，用于安装底板油缸(c)；
9.权利要求1-3任一所述的电动钻机高位钻孔施工用拆卸式钻杆箱，其特征在于，在所述的第一箱单元(1)与第二箱单元(2)的滑动连接侧的对侧沿横向设置固定座(51)；
10.权利要求1-9任一所述的电动钻机高位钻孔施工用拆卸式钻杆箱的使用方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种电动钻机高位钻孔施工用拆卸式钻杆箱，其特征在于，设置一个第一箱单元(1)、至少一个第二箱单元(2)和一个第三箱单元(3)；
2.根据权利要求1所述的电动钻机高位钻孔施工用拆卸式钻杆箱，其特征在于，所述的底板组件(f)设置底板(f1)；
3.根据权利要求2所述的电动钻机高位钻孔施工用拆卸式钻杆箱，其特征在于，在所述的底板(f1)与轮座(f2)之间还铰接设置拉板(f3)；
4.根据权利要求1-3任一所述的电动钻机高位钻孔施工用拆卸式钻杆箱，其特征在于，所述的升降组件(4)设置在第二箱单元(2)和第三箱单元(3)上；
5.根据权利要求4所述的电动钻机高位钻孔施工用拆卸式钻杆箱，其特征在于，所述的油缸安装板(43)下设置多个第一垫片(44)，以补齐相邻升降油缸间的高度；所述的升降油缸(41)的伸缩端通过油缸底座(42)安装，且油缸底座(42)下设置多个第二垫片(45)；
6.根据权利要求1-3任一所述的电动钻机高位钻孔施工用拆...
【专利技术属性】
技术研发人员：阚志涛，田东庄，刘庆修，常江华，翁寅生，高佳晨，房展豪，
申请(专利权)人：中煤科工西安研究院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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