[发明专利]一种松软煤层瓦斯钻机自动装卸钻杆装置及其使用方法

说明书

本发明公开了一种松软煤层瓦斯钻机自动装卸钻杆装置及其使用方法，该装置包括螺旋钻杆、钻杆的前动力头和后动力头、测速装置、给进装置、机架，机架四周设有液压顶柱；机架上表面中部设有给进装置，包括导轨和给进液压缸；机架侧后方设有液压动力源装置，包括电机泵组，油箱，机架底部为履带行走装置，前动力头和后动力头中间固定辅助夹持定位装置。该装置可实现无需停钻而自动连接下一根螺旋钻杆，避免了人工连接钻杆由于需要停钻而造成煤粉不能连续排出使煤粉堆积、造成抱（夹）钻杆事故的发生。

技术领域

本发明涉及一种松软煤层瓦斯钻机自动装卸钻杆装置及其使用方法，属于矿山机械领域。

背景技术

目前松软煤层瓦斯钻机一直是我国矿山机械领域的研究热点，国内很多钻机在钻进过程中，当接续下一根螺旋钻杆时，需要已钻入煤层的长钻杆停止转动，导致已钻进煤层的钻杆部分频繁启动、停止，无法连续排出煤孔内的煤渣，造成钻孔内部煤粉堆积，频繁启停不仅浪费能源，而且启停过程的冲击容易造成已钻孔壁坍塌，使钻杆被抱死无法启动，严重时导致钻杆断裂，钻杆丢失，钻孔无法使用等安全事故，带来巨大的经济损失。

发明内容

本发明旨在提供一种松软煤层瓦斯钻机自动装卸钻杆装置，用于突出和高瓦斯的软煤层钻孔，创新点在于接续下一根钻杆时仍可实现煤粉的连续排出，防止了由于停钻而发送抱（夹）钻事故。本发明还提供了该装置的使用方法。

本发明提供了一种松软煤层瓦斯钻机自动装卸钻杆装置，包括螺旋钻杆，还包括钻杆的前动力头和后动力头、测速装置、给进装置、机架，机架四周设有液压顶柱，液压顶柱的作用是：钻机工作时顶紧巷道，保证其稳定性；机架上表面中部设有给进装置，包括导轨和给进液压缸；机架侧后方设有液压动力源装置，包括电机泵组，油箱，机架底部为履带行走装置，履带便于在井下转移钻机；所述测速装置包括速度传感器；所述导轨上方两端分别设有前动力头和后动力头，中间固定辅助夹持定位装置；前动力头包括液压卡盘和液压马达，液压卡盘由液压马达提供动力；辅助夹持定位装置包括支架、液压缸和两个L型定位块，两个对称设置的L型定位块内部固定液压卡盘，L型定位块端部固定在支架上；后动力头设有第二液压卡盘，减速器，动力液压柱塞马达，第二液压卡盘安装在后动力头前部，后动力头后部设有动力液压柱塞马达，通过减速器为第二液压卡盘传动动力；在前动力头、后动力头上分别设有速度传感器。

进一步地，所述导轨为两根平行设置，通过螺栓固定在机架上表面的中部，前动力头固定在导轨前部，后动力头安装在导轨上方。

进一步地，在前动力头的液压马达下方设有第一速度传感器，在后动力头的第二液压卡盘上方设有第二速度传感器。

进一步地，在前动力头的液压卡盘前部设有五星马达。

进一步地，所述辅助夹持定位装置的支架通过螺钉固定在导轨侧面，保持L型定位块与导轨相对位置不变，便于接续钻杆的工作；支架两侧分别设有液压缸，用于调节L型定位块的位置。

进一步地，所述给进液压缸在后动力头两侧分别设有一个，给进液压缸体尾部与后动力头基座底部固定，带动后动力头移动；两个液压缸活塞杆分别通过连接轴固定在导轨内两侧。本发明提供了一种松软煤层瓦斯钻机自动装卸钻杆装置的使用方法，包括以下步骤：

(1)当钻机行进到工作位置时，下放液压顶柱，使下部的底盘压紧地面，并使钻机整体提升2cm，履带离开地面，减少工作时钻机的震动、倾斜对履带的损坏；上部4个顶柱顶紧巷道，8个液压顶柱共同作用，为钻机工作提供固定支撑作用；

(2)钻机整体固定后，L型定位块向中间移动，到达设定位置，使得钻杆能顺利落入两个定位块中间，机械手夹紧从钻杆库运送过来的第一根接续钻杆，前端母接头搭到L型定位块上，两个定位块开始继续向中间移动，抱紧钻杆；

(3)后动力头开始工作，向前移动并使前端的第二液压卡盘夹紧钻杆，此过程夹紧钻杆力主要由L型定位块承担，钻杆库机械手只起辅助定位作用；