CN105888585A - 一种用于天井钻机的动态下插板结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于天井钻机的动态下插板结构，包括插板油缸、下插板和下插板盒，所述下插板盒安装于底座上，且所述下插板盒可绕所述底座转动，所述插板油缸通过销轴与所述下插板相连接，所述下插板与所述下插板盒上的插槽滑动配合，所述下插板盒上的凹槽与固定在所述底座上的挡块相配合，所述下插板盒的底面设置有复位弹簧，所述复位弹簧的一端与所述下插板盒相连接，另一端与所述底座相连接。本发明钻杆接卸过程更快捷、安全和自动化，钻杆接卸效率高。

Description

一种用于天井钻机的动态下插板结构

技术领域

本发明属于矿山机械技术领域，特别是涉及一种用于天井钻机的动态下插板结构。

背景技术

天井钻机是当前矿山天井施工的一种重要施工机械，在施工过程接卸钻杆的辅助时间的长短影响到作业效率的快慢。在接卸钻杆过程中，松扣前需要卡住钻杆，目前国内所采用的卡杆方式主要有两种：(1)人工卡入式：该卡杆方式需要专门辅助人员在旁抱起插板插入，劳动强度大，安全性差，无法实现单人操作作业；(2)液压油缸推动插板静态直接卡入，该卡杆方式由于卡入方向固定，钻杆卡方位置需要和插板对正，一次操作很难调整到位，对操作不熟练的操作人员会出现对不正，插板不能卡进去的现象。以上两种方式严重影响了接卸钻杆速度进而影响到天井施工作业效率。

专利号201420535798.5公开的一种鼠洞钻具夹持装置，包括液压装置，所述液压装置由液压缸、液压杆和油管组成，还包括套筒、钳头，所述套筒上端设有圆环面，所述套筒下端设有法兰盘，所述法兰盘外径大于所述圆环面外径，所述钳头通过柱形铰链安装在所述圆环面上端，所述柱形铰链内部设有回转弹簧，所述液压装置通过肋板固定在所述套筒一侧，所述液压杆伸出端设有导轮，所述导轮顶靠在所述钳头一端。此专利通过液压装置带动钳头夹紧钻杆，结构复杂，安全系数不高。

因此，如何提供一种使钻杆接卸过程更快捷、更安全、更自动化、更有效率的下插板结构是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的就在于克服现有技术的不足，提供了一种用于天井钻机的动态下插板结构，使得钻杆接卸过程更快捷、安全和自动化，钻杆接卸效率高。

为了实现上述目的，本发明提供了一种用于天井钻机的动态下插板结构，包括插板油缸、下插板和下插板盒，所述下插板盒安装于底座上，且所述下插板盒相对于所述底座可转动，所述插板油缸通过销轴与所述下插板相连接，所述下插板与所述下插板盒上的插槽滑动配合，所述下插板盒上的凹槽与固定在所述底座上的挡块相配合，所述下插板盒的底面设置有复位弹簧，所述复位弹簧的一端与所述下插板盒相连接，另一端与所述底座相连接。

进一步的，所述底座上固定有限位挡块，所述限位挡块位于所述下插板的侧面，与所述下插板滑动配合。

进一步的，所述挡块包括右挡块和左挡块，所述下插板盒插槽的两侧分别设置有左凹槽和右凹槽，所述右挡块与所述右凹槽相配合，所述左挡块与所述左凹槽相配合。

进一步的，所述左凹槽相对于所述左挡块有圆周间隙，所述右凹槽相对于所述右挡块有所述圆周间隙，所述圆周间隙对应的圆周角度为5～10°。

进一步的，所述下插板盒插槽的两槽边均设置有耐磨板，所述下插板通过所述耐磨板与所述下插板盒的插槽滑动配合，所述耐磨板通过紧固螺钉固定于所述下插板盒插槽的槽边。

进一步的，所述下插板盒的底面设置有若干复位弹簧。

进一步的，所述下插板相对于所述下插板盒的插槽前后移动的同时，可跟随所述下插板盒转动。

本发明的下插板盒相对于底座可以自由转动，右挡块和左挡块用于限制下插板盒的旋转角度。插板油缸通过销轴与下插板相连接，并驱动下插板沿着下插板盒的插槽前后移动，并且可以跟随下插板盒转动。限位挡块起下插板插入和插出下插板盒时的导向作用。复位弹簧用于整个下插板结构的复位。

本发明的工作原理：在接卸钻杆时，回转驱动装置带动钻杆顺时针旋转，下插板在插板油缸的驱动下以一定推力顶在钻杆表面，下插板未卡入钻杆的卡方位置时，下插板与钻杆的圆形表面的摩擦力不足以克服复位弹簧的拉力，二者发生相对滑动，直到钻杆的卡方位置对正下插板的线性运动方向，下插板在插板油缸的作用下卡入钻杆的卡方位置。下插板卡入钻杆后，由于回转扭矩大于复位弹簧的拉力，下插板和下插板盒随着钻杆的转动一同做顺时针旋转运动，直到下插板盒碰到右挡块停止。在旋转过程中，下插板在沿下插板盒的插槽方向仍然可以自由运动，保证下插板的完全插入。当下插板抽出时，下插板盒和下插板在复位弹簧的作用下自动复位，直至下插板盒碰到左挡块，下插板碰到限位挡块复位运动停止。

本发明的有益效果：本发明的动态下插板结构，实现了自动化的下插板卡杆操作，操作者无需进入钻机内部空间操作，提高了安全性，降低了人工劳动强度，无需对正方位，降低了对操作者的操作要求，方便、高效，并且实现了真正意义上的单人单机操作，大大缩短了接卸钻杆的辅助时间，提高了天井钻机的作业效率及天井设备的自动化水平。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的三维结构示意图。

图2为图1旋转180°的三维结构示意图。

上述附图标记：

1插板油缸，2下插板，3下插板盒，4右挡块，5底座，6左挡块，7限位挡块，8复位弹簧。

具体实施方式

下面结合附图对发明进一步说明，但不用来限制本发明的范围。

实施例

如图1、2所示，本发明提供了一种用于天井钻机的动态下插板结构，包括插板油缸1、下插板2和下插板盒3，所述下插板盒3安装于底座5上，且所述下插板盒3相对于所述底座5可转动，所述插板油缸1通过销轴与所述下插板2相连接，所述下插板2与所述下插板盒3上的插槽滑动配合，所述下插板盒3上的凹槽与固定在所述底座5上的挡块相配合，所述下插板盒3的底面设置有复位弹簧8，所述复位弹簧8的一端与所述下插板盒3相连接，另一端与所述底座5相连接。

本发明的所述底座5上固定有限位挡块7，所述限位挡块7位于所述下插板2的侧面，与所述下插板2滑动配合。限位挡块7起下插板2插入和插出下插板盒3时的导向作用，同时起下插板2的极限限位作用。

本发明的所述挡块包括右挡块4和左挡块6，所述下插板盒3插槽的两侧分别设置有左凹槽和右凹槽，所述右挡块4与所述右凹槽相配合，所述左挡块6与所述左凹槽相配合。进一步的，所述左凹槽相对于所述左挡块6有圆周间隙，所述右凹槽相对于所述右挡块4有所述圆周间隙，所述圆周间隙对应的圆周角度为5～10°。优选的，圆周间隙对应的圆周角度为7°。左挡块6相对于左凹槽的圆周间隙，以及右挡块4相对于右凹槽的圆周间隙，起下插板2插入钻杆卡方位置后的缓冲作用，同时保证下插板2能够完全卡入钻杆的卡方位置，以及下插板2抽出时，下插板盒3在复位弹簧8复位作用下的极限限位。

本发明的所述下插板盒3插槽的两槽边均设置有耐磨板，所述下插板2通过所述耐磨板与所述下插板盒3的插槽滑动配合，所述耐磨板通过紧固螺钉固定于所述下插板盒3插槽的槽边。耐磨板减少下插板2相对于下插板盒3前后移动时的滑动摩擦，保证下插板2表面不被磨损，保证下插板2与下插板盒3的滑动配合间隙。

本发明的所述下插板盒3的底面设置有若干复位弹簧8。如图2所示，底座5沿圆周设置有四个复位弹簧8的安装位置，根据复位弹簧8的安装数量调整回转扭矩的大小。在此实施例中，两复位弹簧8设置在下插板盒3底面，复位弹簧8的一端连接在底座5的侧板上，另一端连接在下插板盒3上。复位弹簧8用于整个下插板结构的复位。

本发明的下插板盒3相对于底座5可以自由转动，右挡块4和左挡块6用于限制下插板盒3的旋转角度。插板油缸1通过销轴与下插板2相连接，并驱动下插板沿着下插板盒3的插槽前后移动，并且可以跟随下插板盒3转动。限位挡块7起下插板2插入和插出下插板盒3时的导向作用。复位弹簧用于整个下插板结构的复位。

本发明的工作原理：在接卸钻杆时，回转驱动装置带动钻杆顺时针旋转，下插板2在插板油缸1的驱动下以一定推力顶在钻杆表面，下插板2未卡入钻杆的卡方位置时，下插板2与钻杆的圆形表面的摩擦力不足以克服复位弹簧8的拉力，二者发生相对滑动，直到钻杆的卡方位置对正下插板2的线性运动方向，下插板2在插板油缸1的作用下卡入钻杆的卡方位置。下插板2卡入钻杆后，由于回转扭矩大于复位弹簧8的拉力，下插板2和下插板盒3随着钻杆的转动一同做顺时针旋转运动，直到下插板盒3碰到右挡块4停止。在旋转过程中，下插板2在沿下插板盒3的插槽方向仍然可以自由运动，保证下插板2的完全插入。当下插板2抽出时，下插板盒3和下插板2在复位弹簧8的作用下自动复位，直至下插板盒3碰到左挡块6，下插板2碰到限位挡块7复位运动停止。

本发明的动态下插板结构，实现了自动化的下插板2卡杆操作，操作者无需进入钻机内部空间操作，提高了安全性，降低了人工劳动强度，无需对正方位，降低了对操作者的操作要求，方便、高效，并且实现了真正意义上的单人单机操作，大大缩短了接卸钻杆的辅助时间，提高了天井钻机的作业效率及天井设备的自动化水平。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (7)

1.一种用于天井钻机的动态下插板结构，其特征在于：包括插板油缸、下插板和下插板盒，所述下插板盒安装于底座上，且所述下插板盒相对于所述底座可转动，所述插板油缸通过销轴与所述下插板相连接，所述下插板与所述下插板盒上的插槽滑动配合，所述下插板盒上的凹槽与固定在所述底座上的挡块相配合，所述下插板盒的底面设置有复位弹簧，所述复位弹簧的一端与所述下插板盒相连接，另一端与所述底座相连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于天井钻机的动态下插板结构，其特征在于，所述底座上固定有限位挡块，所述限位挡块位于所述下插板的侧面，与所述下插板滑动配合。

3.根据权利要求1所述的一种用于天井钻机的动态下插板结构，其特征在于，所述挡块包括右挡块和左挡块，所述下插板盒插槽的两侧分别设置有左凹槽和右凹槽，所述右挡块与所述右凹槽相配合，所述左挡块与所述左凹槽相配合。

4.根据权利要求3所述的一种用于天井钻机的动态下插板结构，其特征在于，所述左凹槽相对于所述左挡块有圆周间隙，所述右凹槽相对于所述右挡块有所述圆周间隙，所述圆周间隙对应的圆周角度为5～10°。

5.根据权利要求1所述的一种用于天井钻机的动态下插板结构，其特征在于，所述下插板盒插槽的两槽边均设置有耐磨板，所述下插板通过所述耐磨板与所述下插板盒的插槽滑动配合，所述耐磨板通过紧固螺钉固定于所述下插板盒插槽的槽边。

6.根据权利要求1所述的一种用于天井钻机的动态下插板结构，其特征在于，所述下插板盒的底面设置有若干复位弹簧。

7.根据权利要求1所述的一种用于天井钻机的动态下插板结构，其特征在于，所述下插板相对于所述下插板盒的插槽前后移动的同时，可跟随所述下插板盒转动。