CN109681135A - 一种煤矿坑道钻机施工用钻杆装卸装置 - Google Patents

一种煤矿坑道钻机施工用钻杆装卸装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种煤矿坑道钻机施工用钻杆装卸装置，包括定位基座、导向机构、锁紧机构、驱动机构和电控制器，所述导向机构包含固接于所述定位基座上的定位板，所述定位板上装置有相应的导向轴承，所述锁紧机构包含至少三个可移动连接到所述定位板上的锁紧条板，锁紧条板的内侧外端分别可拆卸装置有相应的锁紧齿，所述锁紧条板的外侧分别向上倾斜设置，所述驱动机构包含锁紧环板，所述锁紧条板的外侧分别卡接到所述锁紧环板的T型卡槽内，所述锁紧环板由相应的伸缩驱动机构进行驱动；所述锁紧条板的外端部于所述锁紧齿的上方装置有相应的触动开关。本发明结构简易、整体空间占用小，且锁紧条板和锁紧齿对钻杆的锁紧不容易产生失效。

Description

一种煤矿坑道钻机施工用钻杆装卸装置
技术领域
本发明涉及煤矿坑道钻机施工用辅助设备，具体是指一种煤矿坑道钻机施工用钻杆装卸装置。
背景技术
以煤与瓦斯突出和瓦斯爆炸为主要类型的瓦斯灾害，是我国煤矿安全生产的“第一杀手”。特别时四川、贵州等西南地区，因复杂的地质和瓦斯赋存状况，是我国瓦斯灾害重灾区，其瓦斯灾害解决程度，基本可以代表我国瓦斯灾害防治技术水平。目前而言，我国瓦斯瓦斯治理的主要手段仍然以抽采为主，抽采则主要以地面和井下两种方式为主。由于地面瓦斯抽采成本较高，而且对钻孔设备要求较高，所以我国井工矿井主要井下抽采为主，井下抽采分为本层和穿层抽采。瓦斯抽采的过程包括：打孔、封孔和接抽。瓦斯抽采钻孔施工过程中，钻机伤害事故时常发生。钻机伤害事故发生的主要原因是因为传统的钻孔施工过程中，钻机的连接提供动力处没有采用任何装置对钻杆进行装卸。传统的做法是利用钻机自身正反转和人工采用卡钳工具辅助进行进退钻杆。一旦操作失误，就会导致现场操作工人受伤，且这样的装卸方式施工效率极低，造成生产成本居高不下。所以许多厂家开始致力于钻机施工用钻杆装卸装置的研究，但是现有的钻机施工用钻杆装卸装置结构复杂，且整体空间占用大，不宜在钻机上安装使用。最主要的是现有的钻杆装卸装置的夹紧机构容易因为磨损而导致失效，磨损后的夹紧机构更换又及其不便且费时。因此，设计一款结构简易、整体空间占用小，适宜在钻机上安装使用，且夹紧机构不易产生失效，容易对夹紧机构的受力磨损部件进行快速更换的煤矿坑道钻机施工用钻杆装卸装置是本发明的研究目的。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明在于提供一种煤矿坑道钻机施工用钻杆装卸装置，该煤矿坑道钻机施工用钻杆装卸装置能够有效解决上述现有技术存在的问题。
本发明的技术方案是：
一种煤矿坑道钻机施工用钻杆装卸装置，包括定位基座、导向机构、锁紧机构、驱动机构和电控制器，所述导向机构包含固接于所述定位基座上的定位板，所述定位板上装置有相应的导向轴承，所述锁紧机构包含至少三个可移动连接到所述定位板上的锁紧条板，所述锁紧条板按等角度分布设置于所述导向轴承外侧，锁紧条板的内侧外端分别可拆卸装置有相应的锁紧齿，所述锁紧条板的外侧分别向上倾斜设置，且锁紧条板的外侧分别成T型状固接有相应的卡板，所述驱动机构包含锁紧环板，所述锁紧环板在与各个锁紧条板相对应的位置上分别设有用于卡紧锁紧条板外侧的T型卡槽，且所述T型卡槽的槽面设置成与所述锁紧条板外侧相配合的倾斜状，所述锁紧条板的外侧分别卡接到所述锁紧环板的T型卡槽内，所述锁紧环板由相应的伸缩驱动机构进行驱动；所述锁紧条板的外端部于所述锁紧齿的上方装置有相应的触动开关，所述触动开关的触点端部与所述锁紧齿的底部在同一水平面上，所述触动开关均连接到所述电控制器。
所述锁紧齿的顶部设有相应的倒梯型卡块，所述锁紧条板的内侧外端设有相应的倒梯型卡槽，锁紧条板的侧边开设有连通至所述倒梯型卡槽的锁紧螺栓孔，所述锁紧齿通过其所设有的倒梯型卡块与相应的倒梯型卡槽配合装置于所述锁紧条板的内侧外端，且通过相应的锁紧螺栓贯穿所述锁紧螺栓孔后压紧于所述倒梯型卡块上。
所述伸缩驱动机构包含一组对称设置于所述锁紧环板两侧的两台液压缸，所述两台液压缸的缸体分别固接于所述定位基座上，两台液压缸的活塞柱分别固接到所述锁紧环板的两侧，所述两台液压缸均连接到外界液压控制系统，液压缸的工作进程由所述电控制器进行控制。
所述定位板在与所述锁紧条板对应的位置上分别设有相应的滑轨，所述滑轨上分别设有相应的倒梯形滑槽，所述锁紧条板的内端分别设置有与所述倒梯形滑槽相配合的倒梯形滑块，锁紧条板分别通过其所设有的倒梯形滑块与相应的倒梯形滑槽配合可移动装置到相应的滑轨上。
所述锁紧条板的外端部于所述锁紧齿的上方固接有相应的定位板，所述定位板向下固定装置有相应的触动开关。
本发明的优点：
本发明整体通过定位基座安装于钻机机架上，钻杆贯穿通过本发明的导向轴承，且钻杆与导向轴承成间隙设置，通过定位板和导向轴承配合应对钻杆的正反转，便于对转动的钻杆进行导向，且有效减轻导向机构对钻杆的磨损。本发明通过伸缩驱动机构带动锁紧环板来回移动便能够有效快速的对锁紧条板的位置进行控制，通过锁紧条板上的锁紧齿压合在钻杆上，有效与钻机的正反转配合实现对钻杆的进退和装卸进行控制。实现结构简易、整体空间占用小，适宜在钻机上安装使用的优点。
本发明锁紧条板的外端部于锁紧齿的上方装置有相应的触动开关，触动开关的触点端部与锁紧齿的底部在同一水平面上。需要对钻杆进行锁紧时，通过伸缩驱动机构带动锁紧环板向外移动，从而带动锁紧条板，即带动锁紧齿向内移动并卡接到相应的钻杆上。锁紧齿卡接到相应的钻杆后，相应的触动开关便会触碰到钻杆，且将电信号传送至电控制器，电控制器再控制伸缩驱动机构停止运行，从而有效确保每次锁紧，各个锁紧条板上的锁紧齿都会无误的锁紧于钻杆的表面。确保锁紧条板和锁紧齿对钻杆的锁紧不产生失效的问题。
本发明的锁紧齿更换极为简易，只需退出锁紧螺栓，然后横向卸下旧的锁紧齿后更换上新的锁紧齿，并通过锁紧螺栓进行锁紧再次锁紧即可。实现可快速对夹紧机构的受力磨损部件（锁紧齿）进行快速更换，有效提高生产效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为锁紧条板卡接于锁紧环板的结构示意图。
图3为锁紧齿通过倒梯型卡块装置于锁紧条板上的结构示意图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解，现将实施例结合附图对本发明的结构作进一步详细描述：
参考图1-3，一种煤矿坑道钻机施工用钻杆装卸装置，包括定位基座1、导向机构2、锁紧机构3、驱动机构4和电控制器5（本实施例所采用的的电控制器为PLC可编程编码器），所述导向机构2包含固接于所述定位基座1上的定位板201，所述定位板201上装置有相应的导向轴承202，所述锁紧机构3包含六个可移动连接到所述定位板201上的锁紧条板301，所述锁紧条板301按等角度分布设置于所述导向轴202承外侧，锁紧条板301的内侧外端分别可拆卸装置有相应的锁紧齿302，所述锁紧条板301的外侧分别向上倾斜设置，且锁紧条板301的外侧分别成T型状固接有相应的卡板303，所述驱动机构4包含锁紧环板401，所述锁紧环板401在与各个锁紧条板301相对应的位置上分别设有用于卡紧锁紧条板301外侧的T型卡槽，且所述T型卡槽的槽面设置成与所述锁紧条板301外侧相配合的倾斜状，所述锁紧条板301的外侧分别卡接到所述锁紧环板401的倒梯型卡槽内，所述锁紧环板401由相应的伸缩驱动机构402进行驱动；所述锁紧条板301的外端部于所述锁紧齿302的上方装置有相应的触动开关6，所述触动开关6的触点端部与所述锁紧齿202的底部在同一水平面上，所述触动开关6均连接到所述电控制器5。
所述锁紧齿302的顶部设有相应的倒梯型卡块7，所述锁紧条板301的内侧外端设有相应的倒梯型卡槽，锁紧条板301的侧边开设有连通至所述倒梯型卡槽的锁紧螺栓孔，所述锁紧齿302通过其所设有的倒梯型卡块7与相应的倒梯型卡槽配合装置于所述锁紧条板301的内侧外端，且通过相应的锁紧螺栓8贯穿所述锁紧螺栓孔后压紧于所述倒梯型卡块7上。
所述伸缩驱动机构402包含一组对称设置于所述锁紧环板401两侧的两台液压缸，所述两台液压缸的缸体分别固接于所述定位基座1上，两台液压缸的活塞柱分别固接到所述锁紧环板401的两侧，所述两台液压缸均连接到外界液压控制系统9，液压缸的工作进程由所述电控制器5进行控制。
所述定位板201在与所述锁紧条板301对应的位置上分别设有相应的滑轨10，所述滑轨10上分别设有相应的倒梯形滑槽，所述锁紧条板301的内端分别设置有与所述倒梯形滑槽相配合的倒梯形滑块11，锁紧条板301分别通过其所设有的倒梯形滑块11与相应的倒梯形滑槽配合可移动装置到相应的滑轨10上。
所述锁紧条板301的外端部于所述锁紧齿302的上方固接有相应的定位板12，所述定位板12向下固定装置有相应的触动开关6。
工作原理：本发明通过定位基座1整体固定装置到钻机的机架13上。
当钻机进钻时，多根钻杆需要通过螺纹进行连接，在钻机带动第一根钻杆正转沿着本发明的导向机构2进入煤岩体后，本发明的液压缸的活塞柱伸出，使锁紧条板301带动锁紧齿302卡住钻杆的末端，从而固定钻杆的末端；然后钻机反转后退实现钻头与第一根钻杆自动分离；再通过人工将第二根钻杆连接到钻机的钻头上，最后钻机带动第二根钻杆前行并产生正转，从而有效将第二根钻杆的前端部螺杆旋入第一根钻杆的尾端部的螺纹孔内；两根钻杆连接后，本发明的液压缸的活塞柱缩回复位，钻机继续带动两根钻杆正转前行，有效进行钻孔作业；通过连续实施以上施工过程，有效将多根钻杆实现连接，并钻入煤岩体内。
当钻机退钻时，钻机反转，带动最后一根钻杆跟倒数第二根钻杆的连接处脱离煤岩体，然后本发明的液压缸的活塞柱伸出，使锁紧条板301带动锁紧齿302卡住倒数第二根钻杆，然后最后一根钻杆继续反转，有效快速使两根钻杆的连接实现分离，然后人工取下连接于钻机钻头上的最后一根钻杆；再控制钻机前行至倒数第二根钻杆所在的位置上，控制钻头连接到倒数第二根钻杆上，然后液压缸的活塞柱缩回复位，钻机的钻头再次反转后退带动倒数二根钻杆与倒数第三根钻杆脱离煤岩体；通过连续实施以上施工过程，有效将多根钻入煤岩体内的钻杆逐一退出并分离。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属于本发明的涵盖范围。

Claims (5)

1.一种煤矿坑道钻机施工用钻杆装卸装置，包括定位基座、导向机构、锁紧机构、驱动机构和电控制器，所述导向机构包含固接于所述定位基座上的定位板，所述定位板上装置有相应的导向轴承，其特征在于：所述锁紧机构包含至少三个可移动连接到所述定位板上的锁紧条板，所述锁紧条板按等角度分布设置于所述导向轴承外侧，锁紧条板的内侧外端分别可拆卸装置有相应的锁紧齿，所述锁紧条板的外侧分别向上倾斜设置，且锁紧条板的外侧分别成T型状固接有相应的卡板，所述驱动机构包含锁紧环板，所述锁紧环板在与各个锁紧条板相对应的位置上分别设有用于卡紧锁紧条板外侧的T型卡槽，且所述T型卡槽的槽面设置成与所述锁紧条板外侧相配合的倾斜状，所述锁紧条板的外侧分别卡接到所述锁紧环板的T型卡槽内，所述锁紧环板由相应的伸缩驱动机构进行驱动；所述锁紧条板的外端部于所述锁紧齿的上方装置有相应的触动开关，所述触动开关的触点端部与所述锁紧齿的底部在同一水平面上，所述触动开关均连接到所述电控制器。
2.根据权利要求1所述的一种煤矿坑道钻机施工用钻杆装卸装置，其特征在于：所述锁紧齿的顶部设有相应的倒梯型卡块，所述锁紧条板的内侧外端设有相应的倒梯型卡槽，锁紧条板的侧边开设有连通至所述倒梯型卡槽的锁紧螺栓孔，所述锁紧齿通过其所设有的倒梯型卡块与相应的倒梯型卡槽配合装置于所述锁紧条板的内侧外端，且通过相应的锁紧螺栓贯穿所述锁紧螺栓孔后压紧于所述倒梯型卡块上。
3.根据权利要求1所述的一种煤矿坑道钻机施工用钻杆装卸装置，其特征在于：所述伸缩驱动机构包含一组对称设置于所述锁紧环板两侧的两台液压缸，所述两台液压缸的缸体分别固接于所述定位基座上，两台液压缸的活塞柱分别固接到所述锁紧环板的两侧，所述两台液压缸均连接到外界液压控制系统，液压缸的工作进程由所述电控制器进行控制。
4.根据权利要求1所述的一种煤矿坑道钻机施工用钻杆装卸装置，其特征在于：所述定位板在与所述锁紧条板对应的位置上分别设有相应的滑轨，所述滑轨上分别设有相应的倒梯形滑槽，所述锁紧条板的内端分别设置有与所述倒梯形滑槽相配合的倒梯形滑块，锁紧条板分别通过其所设有的倒梯形滑块与相应的倒梯形滑槽配合可移动装置到相应的滑轨上。
5.根据权利要求1所述的一种煤矿坑道钻机施工用钻杆装卸装置，其特征在于：所述锁紧条板的外端部于所述锁紧齿的上方固接有相应的定位板，所述定位板向下固定装置有相应的触动开关。
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