[发明专利]一种矿用内置活塞式机械爪

说明书

本发明涉及一种矿用内置活塞式机械爪，属于煤矿钻机技术领域，包括固定爪，固定爪沿其长度方向开设有导向孔，导向孔内设有仅具有轴向移动自由度的伸缩轴，伸缩轴的一端连接有能够驱动沿其轴向移动的驱动装置；伸缩轴上还套设有能够绕其轴心线转动的活动爪，活动爪与固定爪组成一副夹持中心与伸缩轴平行的夹爪。本发明的机械爪夹紧动力与钻杆轴线平行，解决了因机械爪的夹紧动力与钻杆轴线垂直导致的钻杆拾取空间大的问题。

技术领域

本发明属于煤矿钻机技术领域，涉及一种矿用内置活塞式机械爪。

背景技术

随着煤矿智能化开采的发展，自动钻机的发展方兴未艾。目前，机械爪采用外置载荷，且动力方向与夹持载荷平行、与钻杆轴线垂直，使得钻杆拾取空间大，井下空间方向性明显，机架轴线方向空间相对充足、纵向空间相对不足。由于机械爪结构与井下空间方向性不一致，从而限制了自动钻机向两端的发展，使得钻机无法满足小型矿井和大型矿井的钻进需求。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种矿用内置活塞式机械爪，以使机械爪的夹紧动力与钻杆轴线平行，解决因机械爪的夹紧动力与钻杆轴线垂直导致的钻杆拾取空间大的问题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种矿用内置活塞式机械爪，包括固定爪，固定爪沿其长度方向开设有导向孔，导向孔内设有仅具有轴向移动自由度的伸缩轴，伸缩轴的一端连接有能够驱动沿其轴向移动的驱动装置；伸缩轴上还套设有能够绕其轴心线转动的活动爪，活动爪与固定爪组成一副夹持中心与伸缩轴平行的夹爪。

可选地，所述伸缩轴的周向设有伸缩轴螺旋槽，活动爪上开设有通孔，通孔壁上开设有与伸缩轴螺旋槽相匹配的活动爪螺旋槽以形成滚珠通道，滚珠通道内设有滚珠和滚珠固定架。

可选地，所述活动爪设置在伸缩轴的一端或中部。

可选地，所述固定爪的中部开设有呈U型的活动爪避让槽，导向孔开设在活动爪避让槽的两侧，活动爪安装在活动爪避让槽内。

可选地，所述固定爪包括呈槽型的固定爪卡瓦安装槽和可拆卸连接在固定爪卡瓦安装槽内的固定爪卡瓦，活动爪包括呈槽型的活动爪卡瓦安装槽和可拆卸连接在活动爪卡瓦安装槽内的活动爪卡瓦。

可选地，所述固定爪与待夹持钻杆的接触面大于活动爪与待夹持钻杆的接触面。

可选地，所述驱动装置的输出端通过开设在伸缩轴端部中心位置的连接孔与伸缩轴连接。

可选地，所述驱动装置为直线运动液压缸或气缸。

可选地，所述导向孔的横断面为正多边形。

本发明的有益效果在于：

1.本发明利用丝杠螺母传动原理，通过伸缩轴的轴向移动带动活动爪的周向转动，实现了机械爪的开闭，从而实现机械爪的夹持与打开功能；通过使伸缩轴与钻杆的轴线平行，实现了夹持方向与动力载荷方向垂直，使得机械爪的结构更为紧凑；由于机械爪的长度方向与机架轴线方向一致，使得钻杆的拾取结构设计更为紧凑；另外，由于采用滚珠沿螺旋槽转动的结构，因此载荷传递损失少，且更能精准的控制机械爪的持夹力。

2.本发明采用内置夹紧动力，夹紧动力方向与夹紧载荷方向垂直，且与钻杆轴线平行，与井下空间方向性一致，且可改变钻杆立体转置为平面转置，节约转置空间，便于自动钻机的空间布局，为自动钻机小型化和大型化两个方向的发展提供了技术支撑。另外，本机械手的钻杆转置方式可有效地避障(钻机立柱)，从而为高位自动钻机提供技术保障，且结构更为紧凑。

本发明的其他优点、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，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明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