CN211777417U - 一种深孔智能遥控钻车用工作机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及的一种深孔智能遥控钻车用工作机构，它包括滑架、滑座、动力头、六方连接器、钻杆、夹持器和加销装置；所述滑架上设置可移动的滑座，滑座上设置动力头，所述滑座与第一推进油缸连接，所述动力头的一端连接限位油缸，另一端连接六方连接器；所述滑架上还设置有夹持器，所述夹持器的上方设有举升油缸，所述举升油缸连接加销装置，所述加销装置内设有销盒、第一拉伸弹簧、第一拉伸弹簧和第二推进油缸，所述销盒内布满有钻杆销，所述销盒两侧分别设有第一拉伸弹簧和第一拉伸弹簧，所述加销装置上方设有上油缸，下方设有下油缸。本实用新型可用于智能遥控钻车的自动化使用，降低人力成本，避免安全隐患。

Description

一种深孔智能遥控钻车用工作机构

技术领域

本实用新型涉及煤矿井下掘进机构技术领域，尤其涉及一种深孔智能遥控钻车用工作机构。

背景技术

煤炭是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿物；是一种固体可燃有机岩，主要由植物遗体经生物化学作用，埋藏后再经地质作用转变而成。

在实际钻孔过程中，受复杂地层影响极易出现塌孔现象，进而引发卡钻和抱钻事故，造成人员伤亡，因此，未来煤矿井下的钻孔施工将逐步实现自动化、智能化。目前，煤矿井下钻孔施工所使用的煤矿用钻机，是由驾驶室内的司机通过搬动手工操纵机构的手柄和方向盘来完成的，机上需要有人操作，当地下发生塌矿、透水等事故时，极易造成重大的人员伤亡；作业区劳动条件恶劣；生产率低。而工作机构是钻机实现自动化最重要的部分，因此亟需一种用于深孔智能遥控钻车的工作机构。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种深孔智能遥控钻车用工作机构，实现井下无人作业。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种深孔智能遥控钻车用工作机构，它包括滑架、滑座、动力头、六方连接器、钻杆、夹持器和加销装置；所述滑架上设置可移动的滑座，滑座上设置动力头，所述滑座与第一推进油缸连接，所述动力头的一端连接限位油缸，另一端连接六方连接器；

所述滑架上还设置有夹持器，所述夹持器的上方设有举升油缸，所述举升油缸连接加销装置，所述加销装置包括壳体，壳体内设有销盒、第一拉伸弹簧、第一拉伸弹簧和第二推进油缸，所述销盒的一端设有一个开口，该开口通过顶板与第二推进油缸连接，顶板一端卡在开口内，所述销盒内布满有钻杆销，所述销盒两侧分别设有第一拉伸弹簧和第一拉伸弹簧，第一拉伸弹簧和第一拉伸弹簧的一端通过推板连接，所述销盒的两侧面各设有一个滑槽，所述推板通过滑槽贯穿销盒；所述销盒的顶面和底面各设有一个长条孔，长条孔的中心对应销盒的开口处的钻杆销；

所述加销装置上方设有上油缸，下方设有下油缸，上油缸和下油缸穿过长条孔向下或向上推进钻杆销。

进一步地，所述限位油缸下方设置油缸支座支撑，所述限位油缸和动力头之间设置三角挡块。

进一步地，所述六方连接器内部中心设有钻杆孔，钻杆孔的上方和下方对称设置T型卡柱，T型卡柱通过压紧弹簧与加压油缸连接。

进一步地，所述销盒的截面呈酒瓶状，瓶口一端设有两个圆弧片，两个圆弧片之间形成一个开口。

进一步地，所述销盒内还设有分隔板，所述分隔板的一端设置在销盒底部，中部穿过钻杆销组，另一端不到达销盒瓶口，所述分隔板上也设有对应的滑槽。

进一步地，所述六方连接器和夹持器之间设有钻杆；所述钻杆包括钻杆体、六方接管、六方接头体、叶片和钻杆内销，所述钻杆体的一端设有六方接管，另一端设有六方接头体，所述钻杆体的上绕设有叶片。

进一步地，所述六方接管包括管体，所述管体内横向设置有导入孔，竖向设置有贯穿管体的第一销孔，导入孔包括卡合段和导入段；

所述六方接头体包括接头本体，所述接头本体包括依次设置的前插段和连接段，前插段的外径与导入段匹配，连接段的外径与卡合段匹配，所述前插段内横向设有一个内销孔，竖向设置有贯穿前插段的第二销孔；所述内销孔包括圆柱段和弹头段，圆柱段的内径大于弹头段，弹头段呈圆柱体一端盖有半球体的子弹头形状；所述弹头段的一端插入第二销孔内；

所述内销孔内设有一个钻杆内销，所述钻杆内销包括依次设置的前柱、卡柱和后柱，前柱与后柱的连接处设有垂直连接的卡柱，所述前柱的形状和尺寸与内销孔的弹头段匹配卡合，所述卡柱抵在内销孔的圆柱段的一端，所述卡柱与压缩弹簧连接；

当一个钻杆的六方接头体插入另一个钻杆的六方接管时，六方接头体的第二销孔与六方接管的第一销孔相互重合，并插入钻杆插销连接，所述钻杆插销包括销体，所述销体的中部设有一圈弧形凹槽，所述弧形凹槽的位置和尺寸与钻杆内销的前的前端半球体相匹配卡合。

进一步地，所述前插段和连接段之间设有中间段作为过渡段，使前插段和连接段圆滑连接。

进一步地，所述压缩弹簧的末端设有弹性挡圈。

进一步地，所述销体两端均设有端头，端头呈圆台形。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

（1）本实用新型通过设置加销装置与上下油缸以及推进油缸的配合，实现自动加销，以此实现自动装配和拆卸钻杆，降低人力成本，避免安全隐患；

（2）本实用新型通过设置六方连接器与限位油缸的配合，实现自动夹紧钻杆推进钻孔，以及自动停止钻孔并松开钻杆，降低人力成本，避免安全隐患；

（3）本实用新型的钻杆通过在钻杆体一端设置六方接管，另一端设置六方接头体，两者可匹配插入，且两者均设有销孔，当一个钻杆的六方接头体插入另一个钻杆的六方接管时，两者的销孔相互重合，此时插入钻杆插销即可连接，钻杆插销与销孔的结构可实现钻机自动拆卸，可以在远程控制下实现钻机自动安装和拆卸钻杆，自动化程度高，替代人工安装和拆卸钻杆，安装、拆卸效率高，减少了人工辅助拆卸装配的环节，降低人力成本，避免安全隐患。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的主视图。

图3为本实用新型的俯视图。

图4为本实用新型的侧视图。

图5为本实用新型的六方连接器的剖视图。

图6为本实用新型的加销装置的结构示意图。

图7为本实用新型的加销装置的俯视图。

图8为本实用新型的加销装置的内部结构图。

图9为本实用新型的钻杆的结构示意图。

图10为本实用新型的钻杆的六方接管的结构示意图。

图11为图10的剖面示意图。

图12为本实用新型的钻杆的六方接头体的结构示意图。

图13为图12的剖面示意图。

图14为本实用新型的钻杆的叶片的结构示意图。

图15为本实用新型的钻杆内销的结构示意图。

图16为本实用新型的钻杆插销的结构示意图。

其中：

滑架1、滑座2、动力头3、六方连接器4、钻杆孔4.1、加压油缸4.2、压紧弹簧4.3、T型卡柱4.4、第一推进油缸5、限位油缸6、油缸支座6.1、挡块6.2、钻杆7、钻杆体7.1、六方接管7.2、管体7.21、导入孔7.22、卡合段7.221、导入段7.222、第一销孔7.23、六方接头体7.3、接头本体7.31、前插段7.311、中间段7.312、连接段7.313、内销孔7.32、第二销孔7.33、叶片7.4、钻杆内销7.5、前柱7.51、卡柱7.52、后柱7.53、压缩弹簧7.6、弹性挡圈7.7、夹持器8、加销装置9、销盒9.1、钻杆销9.2、销体9.21、弧形凹槽9.22、第一拉伸弹簧9.3、第二拉伸弹簧9.4、推板9.5、分隔板9.6、第二推进油缸9.7、顶板9.8、滑槽9.9、长条孔9.10、上油缸10、下油缸11、下底板11.1、举升油缸12。

具体实施方式

为更好地理解本实用新型的技术方案，以下将结合相关图示作详细说明。应理解，以下具体实施例并非用以限制本实用新型的技术方案的具体实施态样，其仅为本实用新型技术方案可采用的实施态样。需先说明，本文关于各组件位置关系的表述，如A部件位于B部件上方，其系基于图示中各组件相对位置的表述，并非用以限制各组件的实际位置关系。

实施例1：

参见图1-图16，图1绘制了一种深孔智能遥控钻车用工作机构的结构示意图。如图所示，本实用新型的一种深孔智能遥控钻车用工作机构，它包括滑架1、滑座2、动力头3、六方连接器4、钻杆7、夹持器8和加销装置9。

所述滑架1上设置可移动的滑座2，滑座2上设置动力头3，所述滑座2与第一推进油缸5连接，以推动动力头3，所述动力头3的一端连接限位油缸6，另一端连接六方连接器4。

所述限位油缸6与动力头3的主轴连接，以此保证六方连接器4的钻杆孔4.1的中心轴线始终保持与钻杆7中心轴方向一致；所述限位油缸6和动力头3之间设置三角挡块6.2，在动力头3停止旋转至限位油缸套弹入动力头3主轴压盘的过程中转移受力，避免限位油缸6受力，起到保护作用；所述限位油缸6下方设置油缸支座6.1支撑。

所述六方连接器4内部中心设有钻杆孔4.1，钻杆孔4.1的上方和下方对称设置T型卡柱4.4，T型卡柱4.4通过压紧弹簧4.3与加压油缸4.2连接。

所述滑架1上还设置有夹持器8，所述夹持器8的上方设有举升油缸12，所述举升油缸12连接加销装置9，所述加销装置9包括长方体壳体，壳体内设有销盒9.1、第一拉伸弹簧9.3、第二拉伸弹簧9.4和第二推进油缸9.7，所述销盒9.1的截面呈酒瓶状，瓶口一端设有两个圆弧片，两个圆弧片之间形成一个开口，该开口通过顶板9.8与第二推进油缸9.7连接，顶板9.8一端卡在开口内，所述销盒9.1内布满有钻杆销9.2，所述销盒9.1两侧分别设有第一拉伸弹簧9.3和第二拉伸弹簧9.4，第一拉伸弹簧9.3和第二拉伸弹簧9.4的一端通过推板9.5连接，另一端设置在L型卡板上，L型卡板固定在壳体内壁；所述销盒9.1的两侧面各设有一个滑槽9.9，所述推板9.5通过滑槽9.9贯穿销盒9.1，便于推板9.5滑动；所述销盒9.1的顶面和底面各设有一个长条孔9.10，长条孔9.10的中心对应销盒9.1的瓶口处的钻杆销9.2。

所述销盒9.1内还设有分隔板9.6，所述分隔板9.6的一端设置在销盒9.1底部，中部穿过钻杆销9.2组，另一端不到达销盒9.1瓶口，所述分隔板9.6上也设有对应的滑槽，既使得推板9.5通过滑槽滑动，又起到分隔钻杆销9.2的作用，使得钻杆销9.2有序递出。

所述加销装置9上方设有上油缸10，下方设有下油缸11，上油缸10和下油缸11穿过长条孔9.10向下或向上推进钻杆销9.2，下油缸11设置在下底板11.1上，下底板11.1固定在滑架1上。

所述六方连接器4和夹持器8之间设有钻杆7；所述钻杆7包括钻杆体7.1、六方接管7.2、六方接头体7.3、叶片7.4和钻杆内销7.5，所述钻杆体7.1的一端设有六方接管7.2，另一端设有六方接头体7.3，所述钻杆体7.1的上绕设有叶片7.4。

所述六方接管7.2包括管体7.21，所述管体7.21内横向设置有导入孔7.22，竖向设置有贯穿管体7.21的第一销孔7.23，导入孔7.22包括卡合段7.221和导入段7.222，导入段7.222的内径小于卡合段7.221，导入孔7.22截面呈六方形。

所述六方接头体7.3包括接头本体7.31，所述接头本体7.31包括依次设置的前插段7.311、中间段7.312和连接段7.313，前插段7.311的外径与导入段7.222匹配，连接段7.313的外径与卡合段7.221匹配，中间段7.312为前插段7.311和连接段7.313的过渡段，使前插段7.311和连接段7.313圆滑连接，所述前插段7.311内横向设有一个内销孔7.32，竖向设置有贯穿前插段7.311的第二销孔7.33；所述内销孔7.32包括圆柱段和弹头段，圆柱段的内径大于弹头段，弹头段呈圆柱体一端盖有半球体的子弹头形状；所述弹头段的一端插入第二销孔7.33内。

所述内销孔7.32内设有一个钻杆内销7.5，所述钻杆内销7.5包括依次设置的前柱7.51、卡柱7.52和后柱7.53，前柱7.51与后柱7.53的连接处设有垂直连接的卡柱7.52，所述前柱7.51的形状和尺寸与内销孔7.32的弹头段匹配卡合，所述卡柱7.52抵在内销孔7.32的圆柱段的一端，所述卡柱7.52与压缩弹簧7.6连接，压缩弹簧7.6的末端设有弹性挡圈7.7。

当一个钻杆的六方接头体7.3插入另一个钻杆的六方接管7.2时，六方接头体7.3的第二销孔7.33与六方接管7.2的第一销孔7.23相互重合，并插入钻杆销9.2连接，

所述钻杆销9.2包括销体9.21，所述销体9.21两端均设有端头，端头呈圆台形，所述销体9.21的中部设有一圈弧形凹槽9.22，所述弧形凹槽9.22的位置和尺寸与钻杆内销7.5的前柱7.51的前端半球体相匹配卡合。

所述叶片7.4的表面热处理硬度为38~42HRC。

工作原理：

（1）接钻杆：

1、机械手从钻杆框中抓取钻杆1放置于动力头与夹持器中间，推进油缸1将动力头从初始位置推进至指定位置A，使钻杆1插入六方连接器中，打开液压阀给六方连接器中通油加压使连接器中插销插入钻杆六方连接头的φ16.5孔中锁住钻杆1，机械手松开钻杆1（该过程中限位油缸不供油）；

2、主轴带动钻杆1开始旋转，推进油缸1带动动力头推进至指定位置B，夹持器夹紧钻杆1，关闭液压阀，靠六方连接器中弹簧弹性使插销回退，从而松开钻杆1，动力头回退至初始位置；

3、机械手从钻杆框中抓取钻杆2放置于动力头与夹持器中间，推进油缸2将动力头从初始位置推进至指定位置A，使钻杆2插入六方连接器中，打开液压阀给六方连接器中通油加压使连接器中插销插入钻杆六方连接头的φ16.5孔中锁住钻杆2，机械手松开钻杆2；

4、举升油缸带动加装销装置下降至一定位置后，推进油缸推动动力头前进使钻杆2尾部接管与钻杆1的六方连接头相连，与通过夹持器上安装的上油缸将钻杆销推入钻杆2与钻杆1连接的销孔，使钻杆2与钻杆1锁紧连接，上油缸杆回退至初始位置，该过程中推进油缸2始终不动，钻杆不旋转，夹持器夹紧；

5、接下一个钻杆，重复上述步骤。

（2）退钻杆：

1、动力头边旋转边带动钻杆2回退，钻杆2回退至夹持器后指定位置B，夹持器夹紧钻杆1，钻杆停止旋转，推进油缸2不动，下油缸推进将钻杆销推出至钻杆销安放盒（该过程中下油缸与推进油缸2联动，下油缸推进时，推进油缸2缓慢收缩16mm——一个销子的直径），推进油缸2推进将钻杆销推进钻杆销安放盒中，下油缸回退至初始位置；

2、推进油缸回退带动动力头后退至指定位置，机械手夹紧钻杆2，关闭液压阀靠六方连接器中弹簧弹性使插销回退，从而松开钻杆2，推进油缸带动动力头继续回退至初始位置，机械手将钻杆2放回钻杆框中；

3、重复上述布骤。

以上仅是本实用新型的具体应用范例，对本实用新型的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本实用新型权利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种深孔智能遥控钻车用工作机构，其特征在于：它包括滑架、滑座、动力头、六方连接器、钻杆、夹持器和加销装置；所述滑架上设置可移动的滑座，滑座上设置动力头，所述滑座与第一推进油缸连接，所述动力头的一端连接限位油缸，另一端连接六方连接器；

所述滑架上还设置有夹持器，所述夹持器的上方设有举升油缸，所述举升油缸连接加销装置，所述加销装置包括壳体，壳体内设有销盒、第一拉伸弹簧、第二拉伸弹簧和第二推进油缸，所述销盒的一端设有一个开口，该开口通过顶板与第二推进油缸连接，顶板一端卡在开口内，所述销盒内布满有钻杆销，所述销盒两侧分别设有第一拉伸弹簧和第二拉伸弹簧，第一拉伸弹簧和第二拉伸弹簧的一端通过推板连接，所述销盒的两侧面各设有一个滑槽，所述推板通过滑槽贯穿销盒；所述销盒的顶面和底面各设有一个长条孔，长条孔的中心对应销盒的开口处的钻杆销；

所述加销装置上方设有上油缸，下方设有下油缸，上油缸和下油缸穿过长条孔向下或向上推进钻杆销。

2.根据权利要求1所述的一种深孔智能遥控钻车用工作机构，其特征在于：所述限位油缸下方设置油缸支座支撑，所述限位油缸和动力头之间设置三角挡块。

3.根据权利要求1所述的一种深孔智能遥控钻车用工作机构，其特征在于：所述六方连接器内部中心设有钻杆孔，钻杆孔的上方和下方对称设置T型卡柱，T型卡柱通过压紧弹簧与加压油缸连接。

4.根据权利要求1所述的一种深孔智能遥控钻车用工作机构，其特征在于：所述销盒的截面呈酒瓶状，瓶口一端设有两个圆弧片，两个圆弧片之间形成一个开口。

5.根据权利要求1所述的一种深孔智能遥控钻车用工作机构，其特征在于：所述销盒内还设有分隔板，所述分隔板的一端设置在销盒底部，中部穿过钻杆销组，另一端不到达销盒瓶口，所述分隔板上也设有对应的滑槽。

6.根据权利要求1所述的一种深孔智能遥控钻车用工作机构，其特征在于：所述六方连接器和夹持器之间设有钻杆；所述钻杆包括钻杆体、六方接管、六方接头体、叶片和钻杆内销，所述钻杆体的一端设有六方接管，另一端设有六方接头体，所述钻杆体的上绕设有叶片。

7.根据权利要求6所述的一种深孔智能遥控钻车用工作机构，其特征在于：所述六方接管包括管体，所述管体内横向设置有导入孔，竖向设置有贯穿管体的第一销孔，导入孔包括卡合段和导入段；

所述六方接头体包括接头本体，所述接头本体包括依次设置的前插段和连接段，前插段的外径与导入段匹配，连接段的外径与卡合段匹配，所述前插段内横向设有一个内销孔，竖向设置有贯穿前插段的第二销孔；所述内销孔包括圆柱段和弹头段，圆柱段的内径大于弹头段，弹头段呈圆柱体一端盖有半球体的子弹头形状；所述弹头段的一端插入第二销孔内；

所述内销孔内设有一个钻杆内销，所述钻杆内销包括依次设置的前柱、卡柱和后柱，前柱与后柱的连接处设有垂直连接的卡柱，所述前柱的形状和尺寸与内销孔的弹头段匹配卡合，所述卡柱抵在内销孔的圆柱段的一端，所述卡柱与压缩弹簧连接；

当一个钻杆的六方接头体插入另一个钻杆的六方接管时，六方接头体的第二销孔与六方接管的第一销孔相互重合，并插入钻杆插销连接，所述钻杆插销包括销体，所述销体的中部设有一圈弧形凹槽，所述弧形凹槽的位置和尺寸与钻杆内销的前端半球体相匹配卡合。

8.根据权利要求7所述的一种深孔智能遥控钻车用工作机构，其特征在于：所述前插段和连接段之间设有中间段作为过渡段，使前插段和连接段圆滑连接。

9.根据权利要求7所述的一种深孔智能遥控钻车用工作机构，其特征在于：所述压缩弹簧的末端设有弹性挡圈。

10.根据权利要求7所述的一种深孔智能遥控钻车用工作机构，其特征在于：所述销体两端均设有端头，端头呈圆台形。

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