[发明专利]一种煤矿钻孔机器人的棘轮式自动装卸正反转通讯钻杆

说明书

本发明公开了一种煤矿钻孔机器人的棘轮式自动装卸正反转通讯钻杆，涉及钻具技术领域，包括钻杆本体，所述钻杆本体至少设置有两个，套管的内部顺序安装有，芯轴，所述芯轴活动安装在钻杆本体的内部，用于对接另一个钻杆本体；伸长机构，所述伸长机构和芯轴抵触安装，伸长机构驱使芯轴伸出或退回钻杆本体；触发机构，触发机构驱使伸长机构前推芯轴；棘轮锁紧模块，棘轮锁紧模块用于相邻的两个钻杆本体周向和轴向锁死。该煤矿钻孔机器人的棘轮式自动装卸正反转通讯钻杆，可实现钻杆正反转进行缓冲松动处理抱钻事故，同时钻机也可自动装卸钻杆来实现钻杆间通讯传递，为真正实现现场全程无人化钻孔施工提供技术支撑，并且钻机应用该钻杆时脱离了人工辅助操作，减低了工人的劳动强度。

技术领域

本发明涉及钻具技术领域，具体为一种煤矿钻孔机器人的棘轮式自动装卸正反转通讯钻杆。

背景技术

目前，煤矿井下钻孔施工所使用的钻杆多数为圆锥螺纹连接，只能满足单向旋扭，但在实际钻孔过程中，受复杂地层影响极易出现塌孔现象，进而引发卡钻和抱钻事故。因现用螺纹连接式钻杆无法实现反转，造成其解卡能力较弱。而且都需要人工现场辅助拆卸，不能利用钻机进行机械自动拆卸，降低了作业效率。

未来煤矿井下的钻孔施工将逐步实现自动化、智能化，因此当出现孔内卡钻或抱钻事故时，需要钻机自动判断并进行正反转操作以实现岩屑松动并解卡。目前所用方接头或花键套结构的钻杆虽然能实现正反转功能，但是无法实现钻机自动拆卸，因此无法满足自动钻机的作业要求。

因此，针对现有煤矿井下可正反转钻杆在拆卸时均需要人工配合、不能实现钻机自动拆卸的问题，本发明提供了一种煤矿钻孔机器人的棘轮式自动装卸正反转通讯钻杆，在单向转动螺纹钻杆的内部增加简单机构，利用机构的机械配合，实现全钻机装卸可正反转钻杆，脱离了人工辅助作业。

发明内容

本发明的目的在于提供一种煤矿钻孔机器人的棘轮式自动装卸正反转通讯钻杆，以解决上述背景技术中提出的现有煤矿井下可正反转钻杆在拆卸时均需要人工配合、不能实现钻机自动拆卸的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种煤矿钻孔机器人的棘轮式自动装卸正反转通讯钻杆，包括钻杆本体，所述钻杆本体至少设置有两个，钻杆本体两端为开口状，所述钻杆本体包括套管、第一接头和第二接头，套管为两端开口的空心圆柱管，第一接头、第二接头分别固定安装在套管的两端，第一接头的内壁预留有内螺纹，第二接头的外侧预留有与第一接头内螺纹契合的外螺纹，两个所述钻杆本体通过第一接头和第二接头正反对接，套管内壁沿其长度方向上预留有卡槽，套管的内部顺序安装有芯轴(7)、伸长机构(6)、触发机构(5)和棘轮锁紧模块(4)，其中，

芯轴，所述芯轴活动安装在钻杆本体的内部，用于对接另一个钻杆本体；

伸长机构，所述伸长机构和芯轴抵触安装，伸长机构驱使芯轴伸出或退回钻杆本体；

触发机构，所述触发机构与转机伸长杆抵触安装，触发机构驱使伸长机构前推芯轴；

棘轮锁紧模块，所述芯轴固定对接相邻钻杆本体内的棘轮锁紧模块，棘轮锁紧模块用于相邻的两个钻杆本体周向和轴向锁死；

所述芯轴、伸长机构和触发机构上均设置有弹簧复位机构。

优选的，所述棘轮锁紧模块、触发机构、伸长机构和芯轴均与钻杆本体构成拆卸结构。

进一步优选的，所述棘轮锁紧模块包括棘轮外壳、棘爪和棘轮，棘轮外壳为空心管状，且棘轮外壳和套管位于第一接头的一端螺纹连接，棘轮外壳的内壁上安装有棘爪，棘爪和棘轮外壳内部的棘轮构成棘轮结构，棘轮外壳和套管的螺纹啮合方向与第一接头和第二接头的螺纹啮合方向相反，棘轮的转动方向与棘轮外壳和套管的螺纹啮合方向相反，棘轮的内壁上沿其长度方向上预留有花键槽，所述芯轴的侧面预留有与棘轮花键槽形状契合的花键凸块。