[发明专利]一种全液压煤矿钻机自动上下杆装置及方法

说明书

本发明公开了一种全液压煤矿钻机自动上下杆的装置和方法，该装置包括下底座、双耳环、支撑立柱、支撑液压缸、调角液压缸、抱箍、上底座、横向支柱、推进油缸、液压马达、弹性柱销联轴器、齿轮减速器、后夹持器、特制钻杆、新钻杆、前置钻杆、托板、新增夹持器、前夹持器、储卸杆单元、两级液压缸、夹紧液压缸、机械手、耳座Ⅲ、耳座Ⅳ、固定板、支撑架、耳座Ⅱ。本发明提供的自动上下杆的装置和方法，能够解决目前煤矿井下普遍采用人工给钻机换钻杆出现的劳动量大、安全性低、效率低等一系列问题，满足煤矿井下复杂工况下的使用要求，为煤矿井下对钻机更换钻杆的工人提供安全保障、减少工人工作量、提高钻机的工作效率。

技术领域

本发明公开了一种矿山机械，特别涉及一种全液压煤矿钻机自动上下杆装置及方法。

背景技术

在目前国内煤矿建设中，钻机是一种被广泛应用的钻探设备。主要用于矿井内部，钻探各种角度的探放水孔、地质构造孔、防突解压孔、瓦斯抽排放孔及其他各种用途的工程用孔等，钻机拥有许多优点：比如体积小、灵活、运输方便。但是由于目前大多数钻机在给钻机换杆时仍采用人工换杆，一根钻杆有30-40Kg，而钻机工作时需要大量水进行冲孔，当两三个工人合作上杆时，由于动作的协调性等问题，经常出现工人从钻机上滑落下来，加之给钻机上杆操作非常频繁，导致钻机换杆成为煤矿井下发生工程事故的主要原因之一。因此，钻机的自动化程度，尤其是在换杆过程中，对于井下安全和煤矿生产效率都有着重要的意义。

通过查阅资料，我们发现许多同行都曾经为实现钻机的自动上下杆做过积极的努力，例如中煤科工集团重庆研究院有限公司就曾经研制过一款钻机，这款钻机的上下杆过程主要由提升旋转机构、机械手、钻杆箱组成。钻杆是放置在钻杆箱中，当需要换钻杆时，提升旋转机构顺时针旋转并下降，机械手张开并夹紧钻杆，提升机构再逆时针旋转并上升，当上升到预定位置时，提升机构再经过一次旋转将钻杆输送到动力头的中轴线处，动力头前进，夹紧钻杆便可以进行打孔。这种带钻杆箱自动换杆装置缺点是，其钻杆箱放置在钻机侧面，而煤矿巷道狭窄，钻杆箱在巷道的宽度方向上占用了较大的空间，不利于钻机在煤矿巷道的行走。还有两项关于钻机自动上下杆的专利，专利号为201310416131.3，此装置在给钻机上下钻杆时，主要利用钻杆箱、顶杆机构、钻杆推送机构来完成，但是其缺点在于钻杆夹手在张紧弹簧的作用下夹紧钻杆，钻杆定尺长度较短，要完成额定孔深的钻孔，上杆操作频繁，张紧弹簧极易失效，且此装置在张紧弹簧失效后无自锁装置，很容易导致钻杆滑落出现事故，故而没有很好的考虑到工人操作的安全性；另外专利号为：201510386834.5，此装置对钻机的钻杆进行装卸时，钻杆架上每次只能放一根钻杆，这样虽然对钻机装卸钻杆时不需要工人直接参与，但是仍需频繁向钻机的钻杆架装杆，虽然解决了工人换杆的安全性，但基本未解决工人工作量大、钻机装卸钻杆的工作效率低的问题。

因此，为提高工人操作的安全性以及钻机的工作效率，极有必要设计一种全液压煤矿钻机自动上下杆装置，提供一种全液压煤矿钻机自动上下杆方法。

发明内容

本发明目的是提供一种全液压煤矿钻机自动上下杆装置及方法，解决目前钻机上下钻杆不能实现自动化的问题。

本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案：

一种全液压煤矿钻机自动上下杆的装置，包括下底座、支撑立柱、双耳座、支撑液压缸、调角液压缸、抱箍、上底座、横向支柱、推进油缸、液压马达、弹性柱销联轴器、齿轮减速器、后夹持器、特制钻杆、新钻杆、前置钻杆、托板、新增夹持器、前夹持器、储卸杆单元、两级液压缸、U型支架、夹紧液压缸、机械手、耳座Ⅲ、耳座Ⅳ、固定板、支撑架、耳座Ⅱ；

所述的支撑立柱被螺栓组固定在下底座上；

所述双耳环焊接在底座上，支撑液压缸一端铰接在双耳环上、一端铰接在抱箍上，抱箍通过螺栓组固定在支撑立柱上；

所述上底座在初始状态时与下底座平行，上底座下部通过抱箍固定在横向支柱上，上底座前部由调角液压缸支撑；