CN113309476B - 一种更换钎杆的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种更换钎杆的装置和方法，属于矿山设备技术领域。技术方案是：包含自动拔钎器和开合扶钎器，开合扶钎器设置在自动拔钎器的前方；所述自动拔钎器包含凿岩机（1）、钎杆（3）、插板（4）、拨叉（5）、滑架（6）、曲面凸轮（7）、凿岩底板（8）和支架（12）；所述开合扶钎器包含扶钎器本体（26）和扶钎机构（29），扶钎器本体（26）上对称设置扶钎机构（29）。本发明的有益效果：利用液压油缸的运动，带动摆臂摆动，结构简单，对钎杆起到很好地夹持作用，可以保证工作时的导向和稳定性，更换时可以使钎杆在插板的大孔和小孔中变换，便于钎杆更换时拔出或工作时从凿岩机中拉出，结构简单，省时省力，提高了工作效率。

Description

一种更换钎杆的装置和方法

技术领域

本发明涉及一种更换钎杆的装置和方法，属于矿山设备技术领域。

背景技术

凿岩台车是一种隧道及地下工程采用钻爆法施工的凿岩设备，它能移动并支持多台凿岩机同时进行钻眼作业。而钎杆是井巷工程连接钻头和凿岩的机具，钎杆使用方便，开凿效率高，易磨损，但是使用过程中钎杆易晃动，不能保证工作时的稳定性，人工更换的过程比较繁琐，不能快速将钎杆拔出，耗时耗力。

发明内容

本发明目的是提供一种更换钎杆的装置和方法，可以保证工作时的导向和稳定性，更换时可以使钎杆在插板的大孔和小孔中变换，便于钎杆更换时拔出或工作时从凿岩机中拉出，省时省力，解决了背景技术中存在的问题。

本发明的技术方案是：

一种更换钎杆的装置，包含自动拔钎器和开合扶钎器，开合扶钎器设置在自动拔钎器的前方；

所述自动拔钎器包含凿岩机、钎杆、插板、拨叉、滑架、曲面凸轮、凿岩底板和支架，凿岩机设置在凿岩底板上，凿岩底板上设有销轴，销轴上设有拨叉；凿岩底板前端设有支架，支架上设有插板，插板上设有大孔和小孔，大孔和小孔相连通，大孔的直径大于小孔的直径；凿岩机前端的钎尾孔内设置钎杆，钎杆从大孔或小孔内穿出；凿岩底板滑动设置在滑架上，滑架上固定设置曲面凸轮，曲面凸轮前部分为向外弯曲的曲线段，后部分为直线段；凿岩底板在滑架上滑动，拨叉与曲面凸轮相接触，拨动插板向内或向外移动，钎杆设置在小孔或大孔内；

所述开合扶钎器包含扶钎器本体和扶钎机构，扶钎器本体上对称设置两套扶钎机构；扶钎机构包含销轴一、液压油缸、销轴二、销轴三和摆臂，扶钎器本体下端通过销轴一与液压油缸的缸体铰接，液压油缸的活塞杆通过销轴二与摆臂一端铰接，摆臂一端通过销轴三与扶钎器本体上端铰接；摆臂另一端设置半圆形钎套，两套扶钎机构的半圆形钎套闭合形成圆孔，钎杆设置在圆孔内。

所述钎杆的尾部设有卡头，卡头设置在小孔或大孔内；钎杆的前部设置在两套扶钎机构的半圆形钎套闭合形成的圆孔内。

所述支架上下两端对称设置U型槽，插板的顶端和底端分别设置在两个U型槽内；靠近曲面凸轮的插板顶端与底端对称设置缺口，缺口与槽壁形成空腔，空腔内设置弹簧。插板利用弹簧的弹力来保持向内的趋势。

所述拨叉由一个三角形板、矩形板一和矩形板二组成，三角形板水平设置，分别与矩形板一和矩形板二相连接；销轴的数量为两个，分别为销轴一和销轴二，销轴一和销轴二分别通过各自的轴套与三角形板和矩形板一连接，矩形板二设置在销轴二与插板之间。

所述插板上靠近曲面凸轮的端部朝向拨叉设有拨块，矩形板二一端设置在销轴二上，另一端与拨块内侧的插板相接触。

所述销轴三设置在摆臂一端的内侧，销轴二设置在摆臂一端的外侧。

所述摆臂内侧为弧形结构，两套扶钎机构的摆臂打开后，自动拔钎器的滑架可以进入到扶钎器本体的厚度范围之内。

一种更换钎杆的方法，采用上述装置，包含如下步骤：

钎杆工作时，凿岩机、弹簧、钎杆、插板和拨叉随着凿岩底板沿滑架向前移动，固定在滑架上的曲面凸轮的直线段使拨叉的前端向内压紧，拨叉的尾端向外释放，直到曲面凸轮的直线段结束，此时，钎杆尾部的卡头处在插板的小孔内；两套扶钎机构同时动作，液压油缸的无杆腔进油，液压油缸的活塞杆伸出，液压油缸围绕销轴一摆动，带动摆臂围绕销轴二做向内摆动运动，在行程止点到达半圆形钎套的闭合位置，两套扶钎机构的半圆形钎套形成圆孔，钎杆设置在圆孔内，对钎杆起到夹持作用；

更换钎杆时，两套扶钎机构同时动作，液压油缸的有杆腔进油，液压油缸的活塞杆缩回，液压油缸围绕销轴一摆动，带动摆臂围绕销轴二做向外摆动运动，在行程止点到达半圆形钎套的打开位置，滑架进入到扶钎器本体打开位置内；此时，凿岩机、弹簧、钎杆、插板和拨叉随着凿岩底板沿滑架向后移动，当曲面凸轮接触到拨叉后，固定在滑架上的曲面凸轮使拨叉的尾端向内释放，拨叉的前端向外拉出，直到曲面凸轮的尾端最大行程，此时，钎杆尾部的卡头处在插板的大孔内，可以利用插板的大孔把钎杆拔出更换。

本发明的有益效果是：利用液压油缸的运动，带动摆臂摆动，结构简单，对钎杆起到很好地夹持作用，可以保证工作时的导向和稳定性，更换时可以使钎杆在插板的大孔和小孔中变换，便于钎杆更换时拔出或工作时从凿岩机中拉出，结构简单，省时省力，提高了工作效率。

附图说明

图1为本发明自动拔钎器结构示意图；

图2为本发明自动拔钎器插板结构示意图；

图3为本发明钎杆结构示意图；

图4为本发明自动拔钎器弹簧结构示意图；

图5为本发明自动拔钎器支架结构示意图；

图6为本发明自动拔钎器拨叉结构示意图；

图7为本发明自动拔钎器曲面凸轮结构示意图；

图8为本发明开合扶钎器结构示意图；

图9为本发明结构示意图；

图中：凿岩机1、弹簧2、钎杆3、插板4、拨叉5、滑架6、曲面凸轮7、凿岩底板8、大孔9、小孔10、卡头11、支架12、销轴一13、销轴二14、矩形板一15、矩形板二16、三角形板17、拨块18、半圆形钎套20、销轴一21、液压油缸22、销轴二23、销轴三24、摆臂25、扶钎器本体26、扶钎机构29。

具体实施方式

以下结合附图，通过实施例对本发明做进一步的说明。

一种更换钎杆的装置，包含自动拔钎器和开合扶钎器，开合扶钎器设置在自动拔钎器的前方；

所述自动拔钎器包含凿岩机1、钎杆3、插板4、拨叉5、滑架6、曲面凸轮7、凿岩底板8和支架12，凿岩机1设置在凿岩底板8上，凿岩底板8上设有销轴，销轴上设有拨叉5；凿岩底板8前端设有支架12，支架12上设有插板4，插板上设有大孔9和小孔10，大孔9和小孔10相连通，大孔的直径大于小孔的直径；凿岩机1前端的钎尾孔内设置钎杆3，钎杆从大孔9或小孔10内穿出；凿岩底板8滑动设置在滑架6上，滑架上固定设置曲面凸轮7，曲面凸轮7前部分为向外弯曲的曲线段，后部分为直线段；凿岩底板8在滑架6上滑动，拨叉5与曲面凸轮7相接触，拨动插板4向内或向外移动，钎杆3设置在小孔10或大孔9内；

所述开合扶钎器包含扶钎器本体26和扶钎机构29，扶钎器本体26上对称设置两套扶钎机构29；扶钎机构包含销轴一21、液压油缸22、销轴二23、销轴三24和摆臂25，扶钎器本体26下端通过销轴一21与液压油缸22的缸体铰接，液压油缸的活塞杆通过销轴二23与摆臂25一端铰接，摆臂25一端通过销轴三24与扶钎器本体26上端铰接；摆臂25另一端设置半圆形钎套20，两套扶钎机构的半圆形钎套20闭合形成圆孔，钎杆3设置在圆孔内。

所述钎杆3的尾部设有卡头11，卡头11设置在小孔10或大孔9内；钎杆的前部设置在两套扶钎机构的半圆形钎套20闭合形成的圆孔内。

所述支架12上下两端对称设置U型槽，插板4的顶端和底端分别设置在两个U型槽内；靠近曲面凸轮7的插板4顶端与底端对称设置缺口，缺口与槽壁形成空腔，空腔内设置弹簧2。插板4利用弹簧2的弹力来保持向内的趋势。

所述拨叉5由一个三角形板17、矩形板一15和矩形板二16组成，三角形板17水平设置，分别与矩形板一和矩形板二相连接；销轴的数量为两个，分别为销轴一13和销轴二14，销轴一和销轴二分别通过各自的轴套与三角形板和矩形板一连接，矩形板二设置在销轴二14与插板4之间。

所述插板4上靠近曲面凸轮7的端部朝向拨叉设有拨块18，矩形板二一端设置在销轴二14上，另一端与拨块内侧的插板相接触。

所述销轴三24设置在摆臂25一端的内侧，销轴二23设置在摆臂25一端的外侧。

所述摆臂25内侧为弧形结构，两套扶钎机构29的摆臂打开后，自动拔钎器的滑架6可以进入到扶钎器本体26的厚度范围之内。

一种更换钎杆的方法，采用上述装置，包含如下步骤：

钎杆工作时，凿岩机1、弹簧2、钎杆3、插板4和拨叉5随着凿岩底板8沿滑架6向前移动，固定在滑架上的曲面凸轮7的直线段使拨叉5的前端向内压紧，拨叉的尾端向外释放，直到曲面凸轮的直线段结束，此时，钎杆3尾部的卡头11处在插板的小孔10内；两套扶钎机构同时动作，液压油缸22的无杆腔进油，液压油缸的活塞杆伸出，液压油缸围绕销轴一21摆动，带动摆臂围绕销轴二23做向内摆动运动，在行程止点到达半圆形钎套20的闭合位置，两套扶钎机构的半圆形钎套20形成圆孔，钎杆3设置在圆孔内，对钎杆起到夹持作用；

更换钎杆时，两套扶钎机构29同时动作，液压油缸22的有杆腔进油，液压油缸的活塞杆缩回，液压油缸围绕销轴一21摆动，带动摆臂围绕销轴二23做向外摆动运动，在行程止点到达半圆形钎套20的打开位置，滑架6进入到扶钎器本体26打开位置内；此时，凿岩机1、弹簧2、钎杆3、插板4和拨叉5随着凿岩底板沿滑架向后移动，当曲面凸轮7接触到拨叉5后，固定在滑架6上的曲面凸轮使拨叉的尾端向内释放，拨叉的前端向外拉出，直到曲面凸轮的尾端最大行程，此时，钎杆尾部的卡头11处在插板的大孔9内，可以利用插板的大孔把钎杆拔出更换。

本实施例中，开合扶钎器的闭合动作过程：两套扶钎机构同时动作，液压油缸22的无杆腔进油，液压油缸的活塞杆伸出，液压油缸围绕销轴一21摆动，带动摆臂25围绕销轴二23做向内摆动运动，在行程止点到达半圆形钎套20的闭合位置，两套扶钎机构的半圆形钎套20形成圆孔，钎杆设置在圆孔内，对钎杆起到夹持作用；

开合扶钎器的开启动作过程：两套扶钎机构同时动作，液压油缸22的有杆腔进油，液压油缸的活塞杆缩回，液压油缸围绕销轴一21摆动，带动摆臂25围绕销轴二23做向外摆动运动，在行程止点到达半圆形钎套20的打开位置。

自动拔钎器的向前推进插板4回位状态（钎杆的卡头处于小孔内）：凿岩机1、弹簧2、钎杆3、插板4和拨叉5随着凿岩底板8沿滑架6向前移动，固定在滑架6上的曲面凸轮7的直线段使拨叉5的三角形板17前端向内压紧，三角形板17尾端向外释放，进而使矩形板二的另一端推动插板向内移动，直到曲面凸轮的直线段结束，此时，钎杆尾部的卡头11处在插板的小孔10内，凿岩到底后可以利用插板4的小孔10将钎杆3拉回；

自动拔钎器的向后返回插板4打开状态（钎杆的卡头处于大孔内）：凿岩机1、弹簧2、钎杆3、插板4和拨叉5随着凿岩底板8沿滑架6向后移动，当曲面凸轮7接触到拨叉5后，固定在滑架6上的曲面凸轮7使拨叉的三角形板17尾端向内释放，三角形板17前端向外拉出，进而使矩形板二的另一端推动插板或拨块向外移动，直到曲面凸轮的尾端最大行程，此时，钎杆尾部的卡头处在插板4的大孔9内，可以利用插板4的大孔9把钎杆拔出更换。

Claims (7)

1.一种更换钎杆的装置，其特征在于：包含自动拔钎器和开合扶钎器，开合扶钎器设置在自动拔钎器的前方；

所述自动拔钎器包含凿岩机（1）、钎杆（3）、插板（4）、拨叉（5）、滑架（6）、曲面凸轮（7）、凿岩底板（8）和支架（12），凿岩机（1）设置在凿岩底板（8）上，凿岩底板（8）上设有销轴，销轴上设有拨叉（5）；凿岩底板（8）前端设有支架（12），支架（12）上设有插板（4），插板上设有大孔（9）和小孔（10），大孔（9）和小孔（10）相连通，大孔的直径大于小孔的直径；凿岩机（1）前端的钎尾孔内设置钎杆（3），钎杆从大孔（9）或小孔（10）内穿出；凿岩底板（8）滑动设置在滑架（6）上，滑架上固定设置曲面凸轮（7），曲面凸轮（7）前部分为向外弯曲的曲线段，后部分为直线段；凿岩底板（8）在滑架（6）上滑动，拨叉（5）与曲面凸轮（7）相接触，拨动插板（4）向内或向外移动，钎杆（3）设置在小孔（10）或大孔（9）内；

所述开合扶钎器包含扶钎器本体（26）和扶钎机构（29），扶钎器本体（26）上对称设置两套扶钎机构（29）；扶钎机构包含销轴一（21）、液压油缸（22）、销轴二（23）、销轴三（24）和摆臂（25），扶钎器本体（26）下端通过销轴一（21）与液压油缸（22）的缸体铰接，液压油缸的活塞杆通过销轴二（23）与摆臂（25）一端铰接，摆臂（25）一端通过销轴三（24）与扶钎器本体（26）上端铰接；摆臂（25）另一端设置半圆形钎套（20），两套扶钎机构的半圆形钎套（20）闭合形成圆孔，钎杆（3）设置在圆孔内。

2.根据权利要求1所述的一种更换钎杆的装置，其特征在于：所述钎杆（3）的尾部设有卡头（11），卡头（11）设置在在小孔（10）或大孔（9）内；钎杆的前部设置在两套扶钎机构的半圆形钎套（20）闭合形成的圆孔内。

3.根据权利要求1或2所述的一种更换钎杆的装置，其特征在于：所述支架（12）上下两端对称设置U型槽，插板（4）的顶端和底端分别设置在两个U型槽内；靠近曲面凸轮（7）的插板（4）顶端与底端对称设置缺口，缺口与槽壁形成空腔，空腔内设置弹簧（2）。

4.根据权利要求3所述的一种更换钎杆的装置，其特征在于：所述拨叉（5）由一个三角形板（17）、矩形板一（15）和矩形板二（16）组成，三角形板（17）水平设置，分别与矩形板一和矩形板二相连接；销轴的数量为两个，分别为销轴一（13）和销轴二（14），销轴一和销轴二分别通过各自的轴套与三角形板和矩形板一连接，矩形板二设置在销轴二（14）与插板（4）之间。

5.根据权利要求4所述的一种更换钎杆的装置，其特征在于：所述插板（4）上靠近曲面凸轮（7）的端部朝向拨叉设有拨块（18），矩形板二一端设置在销轴二（14）上，另一端与拨块内侧的插板相接触。

6.根据权利要求1或2所述的一种更换钎杆的装置，其特征在于：所述销轴三（24）设置在摆臂（25）一端的内侧，销轴二（23）设置在摆臂（25）一端的外侧。

7.一种更换钎杆的方法，采用权利要求1-6任意一项所限定的更换钎杆的装置，其特征在于包含如下步骤：

钎杆工作时，凿岩机（1）、弹簧（2）、钎杆（3）、插板（4）和拨叉（5）随着凿岩底板（8）沿滑架（6）向前移动，固定在滑架上的曲面凸轮（7）的直线段使拨叉（5）的前端向内压紧，拨叉的尾端向外释放，直到曲面凸轮的直线段结束，此时，钎杆（3）尾部的卡头（11）处在插板的小孔（10）内；两套扶钎机构同时动作，液压油缸（22）的无杆腔进油，液压油缸的活塞杆伸出，液压油缸围绕销轴一（21）摆动，带动摆臂围绕销轴二（23）做向内摆动运动，在行程止点到达半圆形钎套（20）的闭合位置，两套扶钎机构的半圆形钎套（20）形成圆孔，钎杆（3）设置在圆孔内，对钎杆起到夹持作用；

更换钎杆时，两套扶钎机构（29）同时动作，液压油缸（22）的有杆腔进油，液压油缸的活塞杆缩回，液压油缸围绕销轴一（21）摆动，带动摆臂围绕销轴二（23）做向外摆动运动，在行程止点到达半圆形钎套（20）的打开位置，滑架（6）进入到扶钎器本体（26）打开位置内；此时，凿岩机（1）、弹簧（2）、钎杆（3）、插板（4）和拨叉（5）随着凿岩底板沿滑架向后移动，当曲面凸轮（7）接触到拨叉（5）后，固定在滑架（6）上的曲面凸轮使拨叉的尾端向内释放，拨叉的前端向外拉出，直到曲面凸轮的尾端最大行程，此时，钎杆尾部的卡头（11）处在插板的大孔（9）内，可以利用插板的大孔把钎杆拔出更换。

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