CN105696952B - 全液压钻机钻杆机械手 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种全液压钻机钻杆机械手，包括：旋转底座，连接臂，旋臂油缸，摆臂油缸，机械臂，回转马达，变速箱体，夹紧拧卸装置。与现有技术相比，该全液压钻机钻杆机械手大大减轻人工劳动强度，减少人力物力，节约劳动成本，实现机械化作业，提高了工作效率，减少人身安全事故，减少因人为因素造成的孔内安全事故，进而减少因孔内事故造成的经济损失。

Description

全液压钻机钻杆机械手
技术领域
本发明属于全液压钻机设备技术领域，具体涉及全液压钻机钻杆机械手。
背景技术
在全液压钻机的钻进过程中，正常钻进时的加减钻杆，提下钻具和拧卸钻杆是最费力的工作过程。很多埋钻事故都是因为不愿提下钻到安全孔段而造成，带来较大的经济损失。
目前的全液压钻机加减钻杆是用提引器、卷扬机、钳子、加力杆来完成，劳动强度大，效率低；过紧的钻杆丝扣需要用大锤敲打损伤丝扣，使钻杆丝扣寿命降低，摆放钻杆时对钻杆丝扣也存在一定的损伤和安全隐患。
发明内容
针对上述缺陷，本发明提供一种高效、快速、轻松的加减钻杆的全液压钻机钻杆机械手。
为了实现本发明的目的，所采用的技术方案为：
全液压钻机钻杆机械手，包括：旋转底座，连接臂，旋臂油缸，摆臂油缸，机械臂，回转马达，变速箱体，夹紧拧卸装置；其特征在于：所述全液压钻杆机械手与机架本体上的动力头滑套或滑板相连接，所述动力头滑套或滑板固定在机架本体的给进油缸上，所述动力头滑套或滑板一侧上端连接旋臂油缸缸筒端，下端连接旋转底座，所述旋臂油缸缸筒端相对的缸杆端连接旋转底座，所述旋转底座通过两个销轴分别连接机械臂和连接臂，所述连接臂另一端与机械臂相连接，所述机械臂中部连接夹紧拧卸装置，尾部连接变速箱体，所述摆臂油缸两端分别与连接臂和变速箱体相连接，所述变速箱体另一端连接夹紧拧卸装置，所述变速箱体上设有回转马达，所述夹紧拧卸装置上设有钳口。
优选地，所述钳口内设有卡瓦座，所述回转马达通过变速箱体传递扭矩到夹紧拧卸装置，驱动卡瓦座动作。
优选地，所述卡瓦座内腔体为抛物线形。
优选地，所述变速箱体与所述夹紧拧卸装置为一体成型结构。
优选地，所述全液压钻机钻杆机械手包括辅助油缸驱动系统。
本发明能够代替人工完成起钻(减杆)过程包括钻杆夹紧拧卸装置定位、钻杆夹紧、钻杆拧松、钻杆摆位、钻杆旋转、钻杆下放、钻杆松开；下钻(加杆)过程包括钻杆夹紧、钻杆上行、钻杆旋转、钻杆摆位(联接定位)、钻杆拧紧、松开卡瓦、机械手回位。
本发明的有益效果是：大大减轻人工劳动强度，减少人力物力，节约劳动成本，实现机械化作业，提高了工作效率，减少人身安全事故。减少因人为因素造成的孔内安全事故，从而减少因孔内事故造成的经济损失。
同时下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
附图说明
图1 全液压钻机钻杆机械手摆位示意图
图2 全液压钻机钻杆机械手旋转示意图
图3 全液压钻机钻杆机械手定位示意图
其中图中：动力头滑套或滑板-1 给进油缸-2 旋转底座-3 连接臂-4 旋臂油缸-5摆臂油缸-6 机械臂-7 回转马达-8 变速箱体-9 夹紧拧卸装置-10 卡瓦座-11
具体实施方式
下面结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1-3所示，全液压钻机钻杆机械手，包括：旋转底座3，连接臂4，旋臂油缸5，摆臂油缸6，机械臂7，回转马达8，变速箱体9，夹紧拧卸装置10，卡瓦11；所述全液压钻杆机械手与机架本体上的动力头滑套或滑板1相连接，所述动力头滑套或滑板1固定在机架本体的给进油缸2上，所述动力头滑套或滑板1一侧上端连接旋臂油缸5缸筒端，下端连接旋转底座3，所述旋臂油缸5缸筒端对应的缸杆端连接旋转底座3，所述旋转底座3通过两个销轴分别连接机械臂7和连接臂4，所述连接臂4另一端与机械臂7相连，所述机械臂7中部连接夹紧拧卸装置10，尾部连接变速箱体9，所述摆臂油缸6两端分别与连接臂7和变速箱体9相连，所述变速箱体9另一端连接夹紧拧卸装置10，所述变速箱体9上设有回转马达8，所述夹紧拧卸装置10上设有钳口。所述回转马达8通过变速箱体9传递扭矩到夹紧拧卸装置10，驱动卡瓦座11动作。
全液压钻机钻杆夹紧拧卸装置10定位采用摆臂油缸6行程控制定位，钻杆夹紧和松开采用卡瓦座11上的导轮在抛物线内曲面正反转来实现夹紧和松开，钻杆拧松和旋紧采用大扭拒回转马达8加大变速比的变速箱体9内的齿轮传动实现，钻杆摆位和旋转分别由摆臂油缸6和旋臂油缸5独立行程控制，钻杆上下由给进油缸2进行控制。
该机械手的具体工作过程是：当全液压钻机钻杆从钻孔内提出到6米位置时，全液压钻机下夹持器夹紧孔内钻杆，给进油缸2上行到3米位置，因整个机械手固定在动力头滑套或滑板1上，动力头滑套或滑板1固定在给进油缸2缸筒上，所以机械手和全液压钻机给进油缸2同步上升3米位置。操作油缸驱动系统中的液压阀手柄，控制摆臂油缸6缸杆伸出，夹紧拧卸装置10钳口中心摆动到待拆钻杆中心。操作油缸驱动系统中的液压阀手柄，控制回转马达8向一个方向转动，通过变速箱体9中的齿轮传递扭矩到夹紧拧卸装置10，通过卡瓦座11在抛物线内曲面内产生相对位移，内曲面将卡瓦座11推出夹紧钻杆，同时传递的大扭矩将钻杆拧松，回转马达8的连续回转将提出孔口的钻杆和孔内钻杆分离，全液压钻机钻杆机械手实现钻杆拆分功能。操作油缸系统中的液压阀手柄控制摆臂油缸6缸杆收回，实现夹紧钻杆的钻杆从孔口位置摆动到全液压钻机立柱侧面位置。将油缸驱动系统中的液压阀手柄回中位，停止摆动。操作油缸驱动系统中的另一液压阀手柄，控制旋臂油缸5缸杆伸出，实现侧面垂直或倾斜(斜孔钻进时)的钻杆旋转到水平位置，将油缸驱动系统中的液压阀手柄回中位，停上转动。操作油缸驱动系统中给进油缸2的快下手柄，与给进油缸2同步运动的机械手实现将夹紧的钻杆从3米位置下放到地面规定的钻杆架上。反转机械手回转回转马达8，夹紧拧卸装置10松开外钻杆，机械手实现提出孔口的钻杆拆卸及下放到地面的工作循环。操作油缸驱动系统中给进油缸2的液压阀手柄快上，进入从孔内提出钻杆的下一工作循环。提升到位后，控制旋臂油缸5缸杆收回，夹紧拧卸装置10转回水平位置。控制摆臂油缸6缸杆伸出，夹紧拧卸装置10实现从新定位拆卸钻杆中心。整个过程机械手实现全液压钻机一个减杆的工作循环。全液压钻机加杆的工作过程按全液压钻机减杆过程逆向进行。
为了进一步优化方案，所述给进油缸2为一个或两个，缸筒为两个时两个油缸同步动作，使全液压钻机钻杆机械手运行更加平稳，动力头滑套或滑板1固定在给进油缸2缸筒上，固定更加牢固，不松脱。所述卡瓦座11内腔体为抛物线形，抛物线圆弧部分与全液压钻机钻杆外圆相适配，抓取钻杆更方便。动力头滑套或滑板1上设有滑动槽开口，其开口为半圆形，全液压钻机机械手在上下给进时避免动力头滑套或滑板损伤钻杆。
为了进一步优化方案，所述全自动全液压钻机钻杆机械手包括辅助油缸驱动系统。油缸传动在运行过程中能实现大范围的无级调速，体积小，重量轻，运动平稳，反应速度快，可实现自动工作循环的特点。
对本领域技术人员而言，本发明不限于上述示范性实例细节，在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明。
此外，应当理解虽然此说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的术技方案。说明书的叙述仅仅是为了清楚起见。本领域人员应将说明书作为一个整体，各实例的技术方案可以适当组合。形成本域技术人员可以理解的其它实施方式。

Claims (1)

1.全液压钻机钻杆机械手，包括：旋转底座，连接臂，旋臂油缸，摆臂油缸，机械臂，回转马达，变速箱体，夹紧拧卸装置；其特征在于：所述全液压钻杆机械手与机架本体上的动力头滑套或滑板相连接，所述动力头滑套或滑板固定在机架本体的给进油缸上，所述动力头滑套或滑板一侧上端连接旋臂油缸缸筒端，下端连接旋转底座，所述旋臂油缸缸筒端相对的缸杆端连接旋转底座，所述旋转底座通过两个销轴分别连接机械臂和连接臂，所述连接臂另一端与机械臂相连接，所述机械臂中部连接夹紧拧卸装置，尾部连接变速箱体，所述摆臂油缸两端分别与连接臂和变速箱体相连接，所述变速箱体另一端连接夹紧拧卸装置，所述变速箱体上设有回转马达，所述夹紧拧卸装置上设有钳口；所述钳口内设有卡瓦座，所述回转马达通过变速箱体传递扭矩到夹紧拧卸装置，驱动卡瓦座动作；所述卡瓦座内腔体为抛物线形；所述变速箱体与所述夹紧拧卸装置为一体成型结构；所述全液压钻机钻杆机械手包括辅助油缸驱动系统。
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