CN109882095A - 凿岩台车钻杆库限位装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种凿岩台车钻杆库限位装置，属于凿岩台车装置领域，包括转盘，所述钻杆库上设置有一周钻杆槽；连接所述转盘的中心轴的转动装置，所述转动装置带动所述转盘正转或反转；以及连接所述转盘的自动限位机构，所述自动限位机构构造成能够控制所述转盘转动过程中间歇性转动和暂停；其中，所述转盘暂停时所述钻杆槽对准取钻杆或回收钻杆的位置。本发明在工作过程中，无需人工控制转盘的角度，节省工作时间提高工作效率。

Description

凿岩台车钻杆库限位装置

技术领域

本发明涉及一种凿岩台车钻杆库限位装置，属于凿岩台车机械设备领域。

背景技术

凿岩台车是一种应用于隧道开挖及地下工程开挖的工程机械设备，其主要施工方法为钻爆法施工。其应用的核心装置为凿岩机，将钻杆装于凿岩机上，通过凿岩机旋转、冲击的作用击碎岩石实现钻孔功能。通常情况下，单根钻杆即可满足现有大部分工程施工，但某些情况下，例如铁路隧道的钻探取芯，矿用巷道因空间狭小，单根钻杆长度不能满足需求，即需要利用接杆实现更深孔位深度的要求。现有施工接杆方式一般为人工接杆，其耗费时间长，工作效率低且劳动强度大，安全性低。尤其是矿用凿岩台车，其单根钻杆非常短，一般一个孔位需要接15根以上钻杆，人工接杆效率非常低。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种凿岩台车钻杆库限位装置，通过自动限位机构能够控制转盘转动和停止，使转盘转动到特定位置时暂停移动，从而在钻杆槽内抓取或插入钻杆，工作过程无需人工控制转盘的角度，节省工作时间提高工作效率。

本发明提出了一种凿岩台车钻杆库限位装置，包括：

转盘，所述钻杆库上设置有一周钻杆槽；

连接所述转盘的中心轴的转动装置，所述转动装置带动所述转盘正转或反转；以及

连接所述转盘的自动限位机构，所述自动限位机构构造成能够控制所述转盘转动过程中间歇性转动和暂停；

其中，所述转盘暂停时所述钻杆槽对准取钻杆或回收钻杆的位置。

本发明的进一步改进在于，所述限位机构包括连接所述转盘的中心轴的棘轮，以及与所述棘轮相配合的棘爪；所述棘爪构造成能够与所述棘轮选择性地卡接或分离；

其中，所述转动装置带动所述棘轮和所述转盘转动，并且在转动的过程中所述棘爪与所述棘轮选择性地卡接从而使钻杆槽依次对准取钻杆或回收钻杆的位置。

本发明的进一步改进在于，所述转动装置包括连接所述转盘的中心轴的马达，所述马达设置在安装座上；并且所述棘爪固定在所述安装座上。

本发明的进一步改进在于，所述棘轮包括若干棘轮齿，相邻的两个棘轮齿之间形成棘轮槽。

本发明的进一步改进在于，所述棘爪的一端通过销轴转动连接在所述安装座上，另一端通过弹性件连接所述安装座；其中，所述棘爪上设置有齿牙，所述齿牙与所述棘轮的棘轮槽相啮合。

本发明的进一步改进在于，在所述棘轮正转的过程中，所述棘轮齿推动所述棘爪的齿牙脱离所在的棘轮槽并进入下一个棘轮槽。

本发明的进一步改进在于，所述棘轮槽内与所述棘爪的齿牙相接处的位置包括死区和活区；

在所述棘轮反转的过程中，所述棘爪的齿牙处于所述棘轮槽的死区时，所述齿牙卡住所述棘轮停止转动；所述棘爪的齿牙处于所述棘轮槽的活区时，所述棘轮齿推动所述齿牙脱离所在的棘轮槽并进入下一棘轮槽。

本发明的进一步改进在于，所述安装座上设置有伸缩件，所述伸缩件的端部连接所述棘爪；所述伸缩件伸长时推动所述棘爪以所述销轴为轴转动，并使弹性件拉伸或收缩，从而使所述齿牙从所述棘轮槽的死区移动到活区。

本发明的进一步改进在于，所述伸缩件为顶起油缸。

本发明的进一步改进在于，所述弹性件为弹簧，所述弹簧的一端连接在所述安装座的弹簧固定点上，另一端连接在所述棘爪的弹簧连接点上。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明所述的凿岩台车钻杆库限位装置，通过自动限位机构能够控制转盘转动和停止，使转盘转动到特定位置时暂停移动，从而在钻杆槽内抓取或插入钻杆。工作过程无需人工控制转盘的角度，节省工作时间提高工作效率。

本发明所述的凿岩台车钻杆库限位装置，棘轮能够正转和翻转，正转时能够抓取钻杆，反转时能够插入钻杆。棘轮和棘爪配合从而使转盘间歇性旋转，提供存放和取出钻杆的时间。所述棘轮上设置有死区和活区，通过顶起油缸控制棘爪脱离棘轮槽，从而达到精确控制存放钻杆的操作。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施方案的凿岩台车钻杆库限位装置的结构示意图，显示了侧视结构；

图2是根据本发明的一个实施方案的凿岩台车钻杆库限位装置的结构示意图，显示了棘轮与转盘的连接结构；

图3是根据本发明的一个实施方案的棘轮和棘爪的连接结构示意图，显示了棘爪位于死区的状态；

图4是根据本发明的一个实施方案的棘轮和棘爪的连接结构示意图，显示了棘爪位于活区的状态。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

在附图中各附图标记的含义如下：1、转盘，2、转动装置，3、自动限位机构，11、钻杆槽，12、钻杆，21、马达，22、安装座，31、棘轮，32、棘轮槽，33、棘轮齿，34、棘爪，35、弹性件，36、销轴，37、齿牙，38、弹簧固定点，39、弹簧连接点，40、伸缩件。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

图1示意性地显示了根据本发明的一个实施例的凿岩台车钻杆库限位装置。根据本发明的凿岩台车钻杆库限位装置，能够通过自动限位机构3控制转盘1转动和停止，使转盘1转动到特定位置时暂停移动，从而在钻杆槽内抓取或插入钻杆，工作过程无需人工控制转盘1的角度，节省工作时间提高工作效率。

如图1所示，本实施例所述的凿岩台车钻杆库限位装置，包括转盘1。所述转盘1上设置有若干用于放置钻杆12的钻杆槽11。其中，所述钻杆槽11设置在所述转盘1的边缘。这样，所述钻杆12和转盘1形成圆柱形的钻杆库。本实施例所述的凿岩台车钻杆库限位装置还包括转动装置2，所述转动装置2连接所述转盘1的中心轴，所述转动装置2带动所述转盘1正转或反转。所述转盘1连接有自动限位机构3，所述自动限位机构3设置在所述转盘1和所述转动装置2之间。其中，自动限位机构3构造成能够控制所述转盘1转动过程中间歇性转动和暂停。所述转盘1暂停时所述钻杆槽11对准取钻杆12或回收钻杆12的位置，并使转盘1转动使下一个钻杆槽11对准取钻杆12或回收钻杆12的位置。这样，就可以在钻杆槽11内插入钻杆或取出钻杆。

在根据本实施例所述的凿岩台车钻杆库限位装置中，通过自动限位机构3能够控制转盘1转动和停止，使转盘1转动到特定位置时暂停移动，从而在钻杆槽11内抓取或插入钻杆。工作过程无需人工控制转盘1的角度，节省工作时间提高工作效率。

在一个实施例中，所述限位机构包括棘轮31，所述棘轮31与转盘1相连，棘轮31的中心固定连接所述转盘1的中心轴。其中，转动装置2能够带动棘轮31和转盘1同步转动。所述限位机构还包括棘爪34，所述棘爪34与所述棘轮31相配合，所述棘爪34构造成能够与所述棘轮31选择性地固定卡接或分离。在本实施例中，所述转动装置2带动所述棘轮31和所述转盘1转动，并且在转动的过程中，所述棘爪34与所述棘轮31选择性地卡接，从而使钻杆槽11依次对准取钻杆或回收钻杆的位置，完成取出钻杆或收回钻杆的动作。完成之后，所述棘爪34与所述棘轮31分离，使所述棘轮31继续转动从而使所述棘爪34与所述棘轮31的下一个钻杆槽11相连接。

在使用根据本实施例所述的凿岩台车钻杆库限位装置时，在从转盘1的钻杆槽11内取出钻杆的过程如下。首先转动装置2带动转盘1和棘轮31正向转动，当棘爪34与所述棘轮31卡接时，带有钻杆的钻杆槽11对准取出钻杆的位置，这时棘轮31受到棘爪34的作用使转盘1和棘轮31暂停转动，从而取出钻杆。在将钻杆插入钻杆槽11内的过程如下。转动装置2带动转盘1和棘轮31反向转动，当棘爪34与所述棘轮31卡接时，带有钻杆的钻杆槽11对准插入钻杆的位置，这时棘轮31受到棘爪34的作用使转盘1和棘轮31暂停转动，从而插入钻杆。

在一个优选的实施例中，所述转动装置2包括连接所述转盘1的中心轴的马达21，所述马达21设置在安装座22上。马达21设置在安装座22的上面，安装座22的端部连接棘爪34，所述棘爪34固定在所述安装座22上。

在一个实施例中，所述棘轮31为圆形的轮体，其中棘轮31的周向边缘设置有若干棘轮齿33，相邻的两个所述棘轮齿33之间形成棘轮槽32。在一个优选的实施例中，所述棘轮槽32的数量与所述钻杆槽11的数量相配合，如果取出钻杆的装置为一个时，每次钻杆取出装置对应一个钻杆槽11取出钻杆，则棘轮槽32的数量与钻杆槽11的数量相同。这样每次转动棘轮31的位置使棘爪34改变棘轮槽32的位置时，钻杆槽11移动一个位置。如果钻杆取出装置对应多个钻杆槽11时，钻杆槽11的数量为棘轮槽32数量的倍数。

在一个实施例中，所述棘爪34的一端连接在所述安装座22上，所述安装座22上设置有销轴36，并且所述棘爪34与所述销轴36转动相连。所述棘爪34的另一端通过弹性件35连接所述安装座22，在棘爪34转动沿销轴36转动时，另一端能够弹性件35能够伸长或缩短。其中，所述棘爪34上设置有齿牙37，所述齿牙37与所述棘轮31的棘轮槽32相啮合。

在根据本实施例所述的凿岩台车钻杆库限位装置中，所述棘爪34的主体为直角三角形的结构，其中一个直角边的端部通过销轴36连接安装座22，另一个直角边设置有一段突出的结构用于连接弹性件35。所述的齿牙37设置在所述直角三角形的中部。

在一个实施例中，在所述棘轮31正转的过程中，所述棘轮齿33推动所述棘爪34的齿牙37脱离所在的棘轮槽32并进入下一个棘轮槽32。优选地，所述棘爪34连接在所述棘轮31斜上方的位置，如图所示。

在一个实施例中所述棘轮槽32内与所述棘爪34的齿牙37相接处的位置包括死区和活区。死区和活区均位于棘轮槽32内与所述棘爪34的齿牙37相对的一边缘上，死区位于棘轮槽32内较深的位置，活区位于较浅的位置。当所述棘爪34的齿牙37位于所述死区时，齿牙37能够卡接在棘轮槽32内，使棘轮31停止转动；当所述棘爪34的齿牙37位于所述活区时，棘轮31转动时棘轮齿33能够推动所述棘爪34转动，从而使棘爪34脱离棘轮槽32并进入下一个棘轮槽32内。在所述棘轮31反转的过程中，所述棘爪34的齿牙37处于所述棘轮槽32的死区时，所述齿牙37卡住所述棘轮31停止转动。所述棘爪34的齿牙37处于所述棘轮槽32的活区时，所述棘轮齿33推动所述齿牙37脱离所在的棘轮槽32并进入下一棘轮槽32。

在根据本实施例所述的凿岩台车钻杆库限位装置中，所述棘轮31和转盘1正向转动时，所述棘爪34贴近棘轮槽32的一侧边缘的棘轮齿33推动所述棘爪34从所述棘轮槽32内脱离。所述棘轮31和转盘1反向转动时，所述棘爪34在所述死区内会卡主所述棘轮31，使所述棘轮31和转盘1停止转动，从而插入钻杆。当棘爪34离开死区进入活区时，棘轮31继续转动，从而使所述棘爪34进入下一个棘轮槽32内。

在一个实施例中，所述安装座22上设置有伸缩件40，所述伸缩件40能够伸长或收缩。所述伸缩件40的端部连接所述棘爪34，连接的方式是铰接在所述棘爪34上或滑动接触所述棘爪34。所述伸缩件40伸长时推动所述棘爪34以所述销轴36为轴转动，并使弹性件35拉伸或收缩，从而使所述齿牙37从所述棘轮槽32的死区移动到活区。在本实施例中，所述伸缩件40为油缸、气缸或螺杆等可以伸缩的装置。

在使用根据本实施例所述的凿岩台车钻杆库限位装置时，所述伸缩件40能够在所述棘轮31倒转时推动棘爪34移动，从而控制棘轮31的转动方式。当所述棘轮31倒转时，所述棘爪34进入所述棘轮槽32内，并在所述棘轮槽32内处于死区的位置。这时，棘轮31由于被棘爪34卡主而停止转动，同时转盘1也随之停止转动，以便在钻杆槽11内插入钻杆。当插入钻杆完成后，伸缩件40伸长推动棘爪34沿所述销轴36转动，并且使弹性件35拉伸或收缩，直到棘爪34的齿牙37脱离死区，进入活区。这是，所述棘轮31继续转动，棘爪34进入下一个棘轮槽32内。

在一个优选的实施例中，所述伸缩件40为顶起油缸。顶起油缸的推动力较大，并且便于控制，控制速度快。

在一个优选的实施例中，所述弹性件35为弹簧，所述弹簧的一端连接在所述安装座22的弹簧固定点38上，另一端连接在所述棘爪34的弹簧连接点39上。弹簧为棘爪34提供一个弹力，从而使棘爪34转动进而进入到棘轮槽32内。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种凿岩台车钻杆库限位装置，其特征在于，包括：

转盘(1)，所述钻杆库上设置有一周钻杆槽(11)；

连接所述转盘(1)的中心轴的转动装置(2)，所述转动装置(2)带动所述转盘(1)正转或反转；以及

连接所述转盘(1)的自动限位机构(3)，所述自动限位机构(3)构造成能够控制所述转盘(1)转动过程中间歇性转动和暂停；

其中，所述转盘(1)暂停时所述钻杆槽(11)对准取钻杆或回收钻杆的位置。

2.根据权利要求1所述的凿岩台车钻杆库限位装置，其特征在于，所述限位机构包括连接所述转盘(1)的中心轴的棘轮(31)，以及与所述棘轮(31)相配合的棘爪(34)；所述棘爪(34)构造成能够与所述棘轮(31)选择性地卡接或分离；

其中，所述转动装置(2)带动所述棘轮(31)和所述转盘(1)转动，并且在转动的过程中所述棘爪(34)与所述棘轮(31)选择性地卡接从而使钻杆槽(11)依次对准取钻杆或回收钻杆的位置。

3.根据权利要求2所述的凿岩台车钻杆库限位装置，其特征在于，所述转动装置(2)包括连接所述转盘(1)的中心轴的马达(21)，所述马达(21)设置在安装座(22)上；并且所述棘爪(34)固定在所述安装座(22)上。

4.根据权利要求2或3所述的凿岩台车钻杆库限位装置，其特征在于，所述棘轮(31)包括若干棘轮齿(33)，相邻的两个棘轮齿(33)之间形成棘轮槽(32)。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的凿岩台车钻杆库限位装置，其特征在于，所述棘爪(34)的一端通过销轴(36)转动连接在所述安装座(22)上，另一端通过弹性件(35)连接所述安装座(22)；其中，所述棘爪(34)上设置有齿牙(37)，所述齿牙(37)与所述棘轮(31)的棘轮槽(32)相啮合。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的凿岩台车钻杆库限位装置，其特征在于，在所述棘轮(31)正转的过程中，所述棘轮齿(33)推动所述棘爪(34)的齿牙(37)脱离所在的棘轮槽(32)并进入下一个棘轮槽(32)。

7.根据权利要求6所述的凿岩台车钻杆库限位装置，其特征在于，所述棘轮槽(32)内与所述棘爪(34)的齿牙(37)相接处的位置包括死区和活区；

在所述棘轮(31)反转的过程中，所述棘爪(34)的齿牙(37)处于所述棘轮槽(32)的死区时，所述齿牙(37)卡住所述棘轮(31)停止转动；所述棘爪(34)的齿牙(37)处于所述棘轮槽(32)的活区时，所述棘轮齿(33)推动所述齿牙(37)脱离所在的棘轮槽(32)并进入下一棘轮槽(32)。

8.根据权利要求7所述的凿岩台车钻杆库限位装置，其特征在于，所述安装座(22)上设置有伸缩件(40)，所述伸缩件(40)的端部连接所述棘爪(34)；所述伸缩件(40)伸长时推动所述棘爪(34)以所述销轴(36)为轴转动，并使弹性件(35)拉伸或收缩，从而使所述齿牙(37)从所述棘轮槽(32)的死区移动到活区。

9.根据权利要求8所述的凿岩台车钻杆库限位装置，其特征在于，所述伸缩件(40)为顶起油缸。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的凿岩台车钻杆库限位装置，其特征在于，所述弹性件(35)为弹簧，所述弹簧的一端连接在所述安装座(22)的弹簧固定点(38)上，另一端连接在所述棘爪(34)的弹簧连接点(39)上。