CN107381211B - 一种高效钻孔内布管用管路输送装置 - Google Patents

一种高效钻孔内布管用管路输送装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高效钻孔内布管用管路输送装置，包括承载底座、下机架、上机架、压下机构、液压输送驱动机构、驱动辊、承载辊、输送带、导向管套、盘管机及控制系统，下机架安装在承载底座上，上机架位于下机架正上方，驱动辊分别安装在下机架和上机架两端位置处，承载辊均布在下机架上表面和上机架下表面内，输送带通过驱动辊、承载辊安装在下机架上表面和上机架下表面上，控制系统包括控制电路、液压压力传感器、摩擦力传感器、拉压力传感器。本发明一方面提高对管材向钻孔内输送作业是的工作效率和输送质量，另一方面可在对管材进行传输过程中，有效的对管材表面进行保护，避免管材在输送过程中而导致破裂划伤等现象发生。

Description

一种高效钻孔内布管用管路输送装置
技术领域
本发明涉及一种高效钻孔内布管用管路输送装置，属机械输送设备技术领域。
背景技术
当前在诸如矿山开采、瓦斯气等开采工作中，往往需要向钻孔内布设抽采管路、注浆管路等管材设备，当前在进行该类管材向钻孔内布设时，由于钻孔深度大、钻孔内壁摩擦力大、障碍物多及所布设管材结构强度相对较小等因素，导致当前在通过管材传输设备进行该类管材布设作业时，极易造成管材在向钻孔内进行传输时因摩擦力大、异物堵塞等原因导致管材无法顺利输送到钻孔内，而由于当前所使用的管材输送设备针对这一问题缺乏有效的应对能力，因此导致当前管材在进行钻孔内布设时的工作效率低下，劳动强度大，且布设质量相对较低，严重时甚至导致管材破裂、折断现象发生，从而严重影响管材布设作业的施工质量和效率，并对后续的资源开采及钻孔封堵等作业造成了极大的安全隐患，针对这一问题，迫切需要开发一种全新的钻孔内布管用管路输送装置，以满足实际使用的需要。
发明内容
本发明目的就在于克服上述不足，提供一种高效钻孔内布管用管路输送装置。
为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现：
一种高效钻孔内布管用管路输送装置，包括承载底座、下机架、上机架、压下机构、液压输送驱动机构、驱动辊、承载辊、输送带、导向管套、盘管机及控制系统，下机架安装在承载底座上，并与水平面平行呈0°—90°，承载底座下表面均布至少四个行走机构，上机架通过至少两个压下机构与下机架上表面连接并位于下机架正上方，上机架与下机架相互平行分布，且上机架与下机架间设高度为5—20厘米的传输腔，传输腔与下机架、上机架同轴分布，驱动辊至少四个，并分别安装在下机架和上机架两端位置处，承载辊至少10个，并分别均布在下机架上表面和上机架下表面内，下机架、上机架内的驱动辊、承载辊相互平行分布，并均与传输腔轴线垂直分布，输送带共两条，分别通过驱动辊、承载辊安装在下机架上表面和上机架下表面上并与传输腔同轴分布，且两输送带与传输腔轴线平行分布，并均高出下机架上表面和上机架下表面至少1厘米，盘管机安装在下机架前端面处的承载底座上，并与传输腔同轴分布，导向管套末端分别与下机架、上机架前端面通过滑轨连接，并与传输腔同轴分布，导向管套外均布至少两个定位机构，且定位机构通过滑轨沿导向管套轴线方向滑动连接，液压输送驱动机构安装在承载底座上表面并通过传动机构分别与压下机构和下机架和上机架前端面处的驱动辊相互连接，输送带上表面设一条定位槽，定位槽与输送带轴线同轴分布，定位槽深度为输送带深度的1/4—2/3，控制系统包括控制电路、液压压力传感器、摩擦力传感器、拉压力传感器，控制电路安装在承载底座上，并分别与液压压力传感器、摩擦力传感器、拉压力传感器、液压输送驱动机构及盘管机电气连接，其中液压压力传感器与液压输送驱动机构相互连接，摩擦力传感器至少两个，嵌于上机架下表面，且各摩擦力传感器前端面与定位槽侧表面平齐，拉压力传感器数量与压下机构数量一致，且每个压下机构上均设至少一个拉压力传感器。
进一步的，所述的压下机构为液压缸、气压缸及丝杠结构中的任意一种。
进一步的，所述的液压输送驱动机构为液压马达。
进一步的，所述的下机架与承载底座间通过转台机构相互连接，且所述的下机架与转台机构上表面通过驱动机构相互铰接，所述的转台机构和驱动机构均与控制系统电气连接。
进一步的，所述的盘管机与下机架之间及导向管套内均设一个计米器。
进一步的，所述的输送带包括承载底层、定位表层及弹性垫层，所述的定位表层通过弹性垫层与承载底层上表面连接，并与承载底层上表面平行分布，所述的定位表层共两条，且两条定位表层以承载底层中线对称分布，且两条定位表层之间间距为承载底层宽度的1/10—1/3，且两条定位表层与承载底层共同构成定位槽，所述的定位槽所对应的定位表层侧表面与承载底层上表面呈30°—90°夹角，所述的定位槽侧表面上均布若干摩擦块，所述的摩擦块截面呈等腰梯形结构。
进一步的，所述的定位槽为横截面呈等腰梯形和圆弧结构中的任意一种。
进一步的，所述的定位槽横截面为圆弧结构时，则定位槽圆心角为90°—150°。
进一步的，所述的控制电路为基于可编程控制器、DSP芯片组及FPGA芯片组中任意一种为核心的自动控制电路，且控制电路上另设数据通讯装置。
进一步的，所述的数据通讯装置为射频无线数据通讯装置、Zigbee无线数据通讯装置及WIFI无线数据通讯装置中的任意一种或任意几种共同使用。
本发明结构简单，使用灵活方便，集成化程度和运行程度高，一方面有效的克服了因钻孔内阻力大及异物阻挡而导致的管材输送布局难度大，工作效率低及输送质量差的缺陷，提高对管材向钻孔内输送作业是的工作效率和输送质量，并有效的降低了管材布局作业成本，另一方面可在对管材进行传输过程中，有效的对管材表面进行保护，避免管材在输送过程中而导致破裂划伤等现象发生，同时还有效的提高了管材输送作业的工作精度，从而进一步提高了钻孔内管材布设作业的质量。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为输送带横断面结构示意图。
具体实施方式
如图1和2所示，一种高效钻孔内布管用管路输送装置，包括承载底座1、下机架2、上机架3、压下机构4、液压输送驱动机构5、驱动辊6、承载辊7、输送带8、导向管套9、盘管机10及控制系统，下机架2安装在承载底座1上，并与水平面平行呈0°—90°，承载底座1下表面均布至少四个行走机构12，上机架3通过至少两个压下机构4与下机架2上表面连接并位于下机架2正上方，上机架3与下机架2相互平行分布，且上机架2与下机架3间设高度为5—20厘米的传输腔13，传输腔13与下机架2、上机架3同轴分布，驱动辊6至少四个，并分别安装在下机架2和上机架3两端位置处，承载辊7至少10个，并分别均布在下机架2上表面和上机架3下表面内，下机架2、上机架3内的驱动辊6、承载辊7相互平行分布，并均与传输腔13轴线垂直分布，输送带8共两条，分别通过驱动辊6、承载辊7安装在下机架2上表面和上机架3下表面上并与传输腔13同轴分布，且两输送带8与传输腔13轴线平行分布，并均高出下机架2上表面和上机架3下表面至少1厘米，盘管机10安装在下机架2前端面处的承载底座1上，并与传输腔13同轴分布，导向管套9末端分别与下机架2、上机架3前端面通过滑轨14连接，并与传输腔13同轴分布，导向管套10外均布至少两个定位机构15，且定位机构15通过滑轨14沿导向管套9轴线方向滑动连接，液压输送驱动机构5安装在承载底座1上表面并通过传动机构分别与压下机构4和下机架2和上机架3前端面处的驱动辊6相互连接，输送带8上表面设一条定位槽16，定位槽16与输送带8轴线同轴分布，定位槽16深度为输送带8深度的1/4—2/3，控制系统包括控制电路11、液压压力传感器17、摩擦力传感器18、拉压力传感器19，控制电路11安装在承载底座1上，并分别与液压压力传感器17、摩擦力传感器18、拉压力传感器19、液压输送驱动机构5及盘管机10电气连接，其中液压压力传感器17与液压输送驱动机构5相互连接，摩擦力传感器18至少两个，嵌于上机架3下表面，且各摩擦力传感器18前端面与定位槽16侧表面平齐，拉压力传感器19数量与压下机构4数量一致，且每个压下机构4上均设至少一个拉压力传感器19。
本实施例中，所述的压下机构4为液压缸、气压缸及丝杠结构中的任意一种。
本实施例中，所述的液压输送驱动机构5为液压马达。
本实施例中，所述的下机架2与承载底座1间通过转台机构20相互连接，且所述的下机架2与转台机构20上表面通过驱动机构21相互铰接，所述的转台机构20和驱动机构21均与控制系统电气连接。
本实施例中，所述的盘管机10与下机架2之间及导向管套9内均设一个计米器22。
本实施例中，所述的输送带8包括承载底层81、定位表层82及弹性垫层83，所述的定位表层82通过弹性垫层83与承载底层81上表面连接，并与承载底层81上表面平行分布，所述的定位表层82共两条，且两条定位表层82以承载底层81中线对称分布，且两条定位表层82之间间距为承载底层81宽度的1/10—1/3，且两条定位表层82与承载底层81共同构成定位槽16，所述的定位槽16所对应的定位表层82侧表面与承载底层81上表面呈30°—90°夹角，所述的定位槽16侧表面上均布若干摩擦块84，所述的摩擦块84截面呈等腰梯形结构。
本本实施例中，所述的摩擦块84轴线与定位槽16轴线垂直分布，且相邻两摩擦块84间间距为5—10毫米。
本实施例中，所述的定位槽16为横截面呈等腰梯形和圆弧结构中的任意一种。
本实施例中，所述的定位槽16横截面为圆弧结构时，则定位槽圆心角为90°—150°。
本实施例中，所述的控制电路11为基于可编程控制器、DSP芯片组及FPGA芯片组中任意一种为核心的自动控制电路，且控制电路上另设数据通讯装置。
本实施例中，所述的数据通讯装置为射频无线数据通讯装置、Zigbee无线数据通讯装置及WIFI无线数据通讯装置中的任意一种或任意几种共同使用。
本实施例中，所述的导向管套9管径为传输腔高度的1—3倍，长度为40—100厘米。
本发明在具体实施时，首先将导向管套2/3—4/5部分嵌于到钻孔内，并与钻孔同轴分布，然后分别调整下机架、上机架间的相对位置，使传输腔与导向管套相互同轴分布，然后将导向管套一方面通过定位机构与钻孔周边的地层连接定位，另一方面通过滑轨与下机架和上机架进行连接，然后将用于承载管材的承载架安装到盘管机上，即可实现设备组装。
在完成设别组装后，通过控制系统对液压输送驱动机构进行驱动，并由液压输送驱动机构对驱动轮进行驱动运行，输送带在驱动轮驱动作用下进行运行，然后将盘管机上的管材前端嵌于定位槽内，然后通过定位槽与管材外表面摩擦力作用下对管材进行输送，并依次通过传输腔和导向管套后进入到钻孔内即可。
在管材向钻孔内布设过程中，一方面通过液压压力传感器对液压输送驱动机构的液压压力进行检测，另一方面通过摩擦力传感器和拉压力传感器对输送带与管材侧壁间的摩擦力及上机架压下量进行检测，然后将检测到的数据汇总到控制电路中，然后由控制电路对液压输送驱动机构的驱动力、上机架的压下两进行调整，达到提高管材输送驱动力稳定的目的，从而达到克服管材在输送中，随着管材输送距离增加而导致的阻力增大、与钻孔壁间摩擦力增大及因异物导致管材堵塞等现象导致管材输送受阻现象发生，并及时发现管材输送过程中的堵塞现象，避免管材在输送过程中发生弯折现象发生。
本发明在运行过程中，在现场进行调节操控的同时，另可通过控制电路中的数据通讯装置对管材输送过程中的输送参数进行全程的传输作业，提高管材布设作业工作的远程监控能力。
本发明结构简单，使用灵活方便，集成化程度和运行程度高，一方面有效的克服了因钻孔内阻力大及异物阻挡而导致的管材输送布局难度大，工作效率低及输送质量差的缺陷，提高对管材向钻孔内输送作业是的工作效率和输送质量，并有效的降低了管材布局作业成本，另一方面可在对管材进行传输过程中，有效的对管材表面进行保护，避免管材在输送过程中而导致破裂划伤等现象发生，同时还有效的提高了管材输送作业的工作精度，从而进一步提高了钻孔内管材布设作业的质量。
以上显示和描述了本发明的基本原理和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效物界定。

Claims (8)

1.一种高效钻孔内布管用管路输送装置，其特征在于，所述的高效钻孔内布管用管路输送装置包括承载底座、下机架、上机架、压下机构、液压输送驱动机构、驱动辊、承载辊、输送带、导向管套、盘管机及控制系统，所述的下机架安装在承载底座上，并与水平面平行呈0°—90°，所述的承载底座下表面均布至少四个行走机构，所述的上机架通过至少两个压下机构与下机架上表面连接并位于下机架正上方，所述的上机架与下机架相互平行分布，且上机架与下机架间设高度为5—20厘米的传输腔，所述的传输腔与下机架、上机架同轴分布，所述的驱动辊至少四个，并分别安装在下机架和上机架两端位置处，所述的承载辊至少10个，并分别均布在下机架上表面和上机架下表面内，所述的下机架、上机架内的驱动辊、承载辊相互平行分布，并均与传输腔轴线垂直分布，所述的输送带共两条，分别通过驱动辊、承载辊安装在下机架上表面和上机架下表面上并与传输腔同轴分布，且两输送带与传输腔轴线平行分布，并均高出下机架上表面和上机架下表面至少1厘米，盘管机安装在下机架前端面处的承载底座上，并与传输腔同轴分布，所述的导向管套末端分别与下机架、上机架前端面通过滑轨连接，并与传输腔同轴分布，所述的导向管套外均布至少两个定位机构，且定位机构通过滑轨沿导向管套轴线方向滑动连接，所述的液压输送驱动机构安装在承载底座上表面并通过传动机构分别与压下机构和下机架和上机架前端面处的驱动辊相互连接，所述的输送带上表面设一条定位槽，所述的定位槽与输送带轴线同轴分布，所述的定位槽深度为输送带深度的1/4—2/3，所述的控制系统包括控制电路、液压压力传感器、摩擦力传感器、拉压力传感器，所述的控制电路安装在承载底座上，并分别与液压压力传感器、摩擦力传感器、拉压力传感器、液压输送驱动机构及盘管机电气连接，其中所述的液压压力传感器与液压输送驱动机构相互连接，所述的摩擦力传感器至少两个，嵌于上机架下表面，且各摩擦力传感器前端面与定位槽侧表面平齐，所述的拉压力传感器数量与压下机构数量一致，且每个压下机构上均设至少一个拉压力传感器；
所述的下机架与承载底座间通过转台机构相互连接，且所述的下机架与转台机构上表面通过驱动机构相互铰接，所述的转台机构和驱动机构均与控制系统电气连接；
所述的输送带包括承载底层、定位表层及弹性垫层，所述的定位表层通过弹性垫层与承载底层上表面连接，并与承载底层上表面平行分布，所述的定位表层共两条，且两条定位表层以承载底层中线对称分布，且两条定位表层之间间距为承载底层宽度的1/10—1/3，且两条定位表层与承载底层共同构成定位槽，所述的定位槽所对应的定位表层侧表面与承载底层上表面呈30°—90°夹角，所述的定位槽侧表面上均布若干摩擦块，所述的摩擦块截面呈等腰梯形结构。
2.根据权利要求1所述的一种高效钻孔内布管用管路输送装置，其特征在于：所述的压下机构为液压缸、气压缸及丝杠结构中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种高效钻孔内布管用管路输送装置，其特征在于：所述的液压输送驱动机构为液压马达。
4.根据权利要求1所述的一种高效钻孔内布管用管路输送装置，其特征在于：所述的盘管机与下机架之间及导向管套内均设一个计米器。
5.根据权利要求1所述的一种高效钻孔内布管用管路输送装置，其特征在于：所述的定位槽为横截面呈等腰梯形和圆弧结构中的任意一种。
6.根据权利要求5所述的一种高效钻孔内布管用管路输送装置，其特征在于：所述的定位槽横截面为圆弧结构时，则定位槽圆心角为90°—150°。
7.根据权利要求1所述的一种高效钻孔内布管用管路输送装置，其特征在于：所述的控制电路为基于可编程控制器、DSP芯片组及FPGA芯片组中任意一种为核心的自动控制电路，且控制电路上另设数据通讯装置。
8.根据权利要求7所述的一种高效钻孔内布管用管路输送装置，其特征在于：所述的数据通讯装置为射频无线数据通讯装置、Zigbee无线数据通讯装置及WIFI无线数据通讯装置中的任意一种或任意几种共同使用。
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