[发明专利]一种用于井下液压钻机且具有储杆功能的自动上杆装置

说明书

本发明公开了一种用于井下液压钻机且具有储杆功能的自动上杆装置，装置包括机械装置和动力系统，机械装置包括钻杆箱和机械手机构；钻杆箱可以一次储存多根钻杆，利用槽轮机构旋转合适的角度并通过液压缸推出钻杆，机械手机构通过夹紧并将钻杆取出，并利用摆动油缸翻转至钻机钻孔同轴处，并利用直线驱动机构滑移送到钻机中，最终完成从上杆过程的自动化。本发明可以完成钻杆的自动装卸，不改变钻车的原有功能，实现了对钻车的功能扩展。提高了钻车的自动化程度。

技术领域

本发明涉及一种用于井下液压钻机的加接钻杆的装置，具体涉及一种用于井下液压钻机且具有储杆功能的自动上杆装置，属于煤炭开采巷道掘进工程技术领域。

背景技术

在煤矿开采、隧道挖掘等工程施工过程中，经常使用液压钻车对岩层钻孔或者进行地质探测、瓦斯勘探、钻爆破孔等，而在钻车钻孔的过程中，需要不断地加接钻杆，以达到钻孔的深度要求。加接钻杆的过程，包括钻杆的搬运、对准、预紧等动作，由于钻车大多比较笨重，高度较高，而换钻杆过程多采用手动装卸，或者半自动装卸，在矿井或隧道中空间狭小、光线阴暗，导致加接钻杆是一件非常费时费力的过程。如果工人手动加接钻杆，一般需要2～3人协作，花费3～5分钟。如果遇到钻孔位置较高时，工人还需要攀爬钻车或者利用其它辅助器械，这不仅加大了换杆的难度，而且具有一定的危险性。此外，钻车工作时一般距离断面较近，落石、粉尘、噪音等因素也对工人存在极大的安全威胁。

发明内容

为了克服现有技术存在的各种不足，本发明提供一种用于井下液压钻机且具有储杆功能的自动上杆装置，在不改变液压钻机原有功能的前提下，自动完成加接钻杆的动作，同时兼具储杆功能，提高施工效率，减轻工人劳动强度，降低安全风险。

为了解决上述问题，本发明一种用于井下液压钻机且具有储杆功能的自动上杆装置，包括钻臂，钻机通过钻机滑板安装在钻臂上，钻臂上端具有链板，钻臂的两侧设有导轨，钻机滑板卡装在两侧导轨上并在链板的带动下前后移动，所述钻臂的侧面设有钻杆箱和机械手机构，钻杆箱被固定在导轨下方靠近钻机初始位置的一侧；

钻杆箱为圆筒形，包括前盖、后盖和侧盖，所述前盖通过铰链连接在侧盖的前端；其中，前盖上靠近边缘的位置开设一个钻杆孔；后盖的中间安装有传动轴，传动轴的一端与外置的马达相连，传动轴的中间安装有传动机构和槽轮机构，槽轮机构将钻杆箱内空间纵向均分为若干组，槽轮机构每个槽的边缘均开设有钻孔，钻孔内均放置有钻杆，传动机构带动槽轮机构单向、间歇旋转固定的角度，后盖上与前盖的钻杆孔同轴心的位置固定有一个伸缩推杆，其中一个钻杆的初始位置与钻杆孔、伸缩推杆同轴心；

所述机械手机构设置在钻杆箱前盖的前端，包括机械手、机械手固定板和摆动油缸，钻臂的两侧的导轨上还卡装有机械手滑板，机械手滑板在设置机械手的一侧安装摆动角度为180°的摆动油缸，摆动油缸的输出端与机械手固定板的上端相连，所述机械手滑板由设置在机械手滑板另一侧的直线驱动机构带动其前后移动，机械手固定板下端与机械手相连；

机械手包括固定爪、活动爪和连接板，固定爪固定在机械手固定板的下端，连接板的一端与固定爪相连，另一端与机械手固定板相连，活动爪上开有通槽并通过此通槽滑动套装在连接板上，固定爪上固定有伸缩缸，伸缩缸的伸缩杆与活动爪相连使活动爪沿着连接板上下移动；固定爪和活动爪的夹持部均为圆弧形，且其圆弧半径与钻杆半径相同，固定爪初始位置的圆弧中心与钻杆箱前盖上的钻杆孔同轴心。