CN214741164U - 一种可自动换杆的钻机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及工程机械技术领域,特别一种可自动换杆的钻机，包括钻机导轨以及设于钻机导轨上的动力头，所述动力头用于装载钻杆且驱动钻杆进行钻进，其特征在于：所述钻机导轨上设置有自动换杆装置，所述自动换杆装置包括安装于钻机导轨上的的摆臂机构、设于摆臂机构上的钻杆库、靠近钻杆库安装于钻机导轨上的换杆机械手以及安装于钻杆库上的装杆助力装置，实现钻机的自动换杆，换杆的连续性较好，且结构紧凑，空间利用率较高，降低了人员的劳动强度,且钻杆装存的效率较高。

Description

一种可自动换杆的钻机

技术领域

本实用新型涉及工程机械技术领域,特别一种可自动换杆的钻机。

背景技术

钻孔机是一种用于桩基础成孔作业的常用设备，钻孔机的钻杆由芯管和螺旋叶片组成，螺旋叶片绕芯管等距螺旋上升，芯管两端有接头，接头型式有法兰式、六方式、锥管螺纹式；每节钻杆长度一般在几米至十几米之间，钻杆与钻杆之间、钻杆与动力头之间是人工通过螺栓螺母或插销或螺纹直接旋接而成一起，以满足成孔深度一般达十多米到数十多米的要求,这种人工换杆的方式劳动强度大、作业环境恶劣、对人员人身伤害大,而且对于钻杆的搬运以及对钻机上的钻杆进行更换极大浪费了人力物力，影响钻机的作业效率。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种可自动换杆的钻机,以解决背景技术中出现的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种可自动换杆的钻机，包括钻机导轨以及设于钻机导轨上的动力头，所述动力头用于装载钻杆且驱动钻杆进行钻进，其特征在于：所述钻机导轨上设置有自动换杆装置，所述自动换杆装置包括安装于钻机导轨上的的摆臂机构、设于摆臂机构上的钻杆库、靠近钻杆库安装于钻机导轨上的换杆机械手以及安装于钻杆库上的装杆助力装置，所述摆臂机构包括安装于钻机导轨上的第一电机、与第一电机输出端同轴心固定连接的第一传动杆以及分别间隔固定连接于第一传动杆上的上摆臂和下摆臂，所述钻杆库安装于上摆臂和下摆臂之间，且包括与上摆臂固定连接的上壳套、与下摆臂固定连接的下壳套、转动连接于上壳套和下壳套之间的第二传动杆、固定安装于上壳套的顶部中端且输出端与第二传动杆同轴心固定连接的第二电机以及两个间隔固定连接于第二传动杆上的卡固件，所述换杆机械手包括与钻机导轨固定连接的机械手转动马达、与机械手转动马达的输出端连接的固定座以及安装于固定座上的机械手，所述装杆助力装置包括分别固定安装于上壳套和下壳套的侧部的第一固定块和第二固定块、竖直设于第一固定块与第二固定块之间且通过轴承与第一固定块和第二固定块连接的丝杆、固定安装于第一固定块与第二固定块之间且与丝杆平行设置的导向杆、固定安装于第一固定块上且输出端与丝杆同轴心固定连接的第三电机、水平安装于丝杆和导向杆上且与丝杆螺纹连接，与导向杆滑动连接的转盘以及活动连接于转盘的侧壁上的夹持块，所述夹持块可绕转盘的中轴线在转盘的侧壁上周向移动，所述卡固件上卡接有钻杆。

优选为：所述夹持块包括连接座、夹持卡爪以及驱动机构，所述连接座设置有中空的内腔，且其一侧外壁与转盘的侧壁活动连接，所述夹持卡爪驱动机构安装于连接座内，所述夹持卡爪设置有两个，且两个夹持卡爪相对设置，两个所述夹持卡爪同侧的端部均延伸至连接座内且与驱动机构驱动连接，所述驱动机构包括两个输出端相对设置的液压油缸以及分别安装在两个液压油缸输出臂上的移动块，两个所述夹持卡爪同侧的端部分别与移动块固定连接，所述连接座的侧壁上开设有配合夹持卡爪移动的通槽。

优选为：所述连接座的侧壁上固定连接有滑块，所述转盘的侧壁上绕其中轴线环设有可供滑块嵌入的滑槽。

优选为：所述夹持块与转盘之间设置有转向机构，所述转向机构包括与连接座固定连接的第四电机、同轴套设于第四电机输出端上的主动齿轮以及固定套接于转盘上且与转盘同轴心设置的齿圈，所述主动齿轮与齿圈的齿面啮合。

优选为：两个所述夹持卡爪相对的侧壁上均嵌设有多个电磁吸盘。

优选为：所述卡固件为槽轮，所述卡固件设有若干可供钻杆嵌入的开口槽，所述开口槽绕卡固件的中轴线周向分布于卡固件上。

优选为：所述上壳套和下壳套的侧壁上均设置有可供钻杆通过的开口。

有益效果：本实用新型在钻机导轨上安装有自动换杆装置，以实现钻机的自动换杆，且通过摆臂机构驱动钻杆库靠近动力头的轴线移动，再经换杆机械手将钻杆库内的钻杆推入动力头内，完成钻杆的更换工作，全程无需人工对钻杆进行搬运和换杆的动作，降低了人员的劳动强度，减少安全隐患，钻杆库内的钻杆通过第二电机驱动第二传动杆进行转动，实现换杆机械手对钻杆库内的钻杆进行依次抓取，使得换杆的连续性较好，且结构紧凑，空间利用率较高，同时，在向钻杆库内装存钻杆时，钻杆库上设置的装杆助力装置通过夹持块将待装存到钻杆库内的钻杆进行夹持，再通过驱动夹持块进行升降和旋转将钻杆转载到卡固件上,且过程只需要操作人员将钻杆夹持在夹持块上,降低了人员的劳动强度,提高了钻杆装存的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型具体实施方式结构示意图；

图2为图1中A部放大图；

图3为本实用新型具体实施例中夹持块的内部结构图；

图4为本实用新型具体实施例中卡固件的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型公开了一种可自动换杆的钻机，包括钻机导轨1以及设于钻机导轨1上的动力头2，所述动力头2用于装载钻杆3且驱动钻杆3进行钻进，在本实用新型具体实施例中，所述钻机导轨1上设置有自动换杆装置4，所述自动换杆装置4包括安装于钻机导轨1上的的摆臂机构41、设于摆臂机构41上的钻杆库42、靠近钻杆库42安装于钻机导轨1上的换杆机械手43以及安装于钻杆库42上的装杆助力装置44，所述摆臂机构41包括安装于钻机导轨1上的第一电机411、与第一电机411输出端同轴心固定连接的第一传动杆412以及分别间隔固定连接于第一传动杆412上的上摆臂413和下摆臂414，所述钻杆库42安装于上摆臂413和下摆臂414之间，且包括与上摆臂413固定连接的上壳套421、与下摆臂414固定连接的下壳套422、转动连接于上壳套421和下壳套422之间的第二传动杆423、固定安装于上壳套421的顶部中端且输出端与第二传动杆423同轴心固定连接的第二电机424以及两个间隔固定连接于第二传动杆423上的卡固件425，所述换杆机械手43包括与钻机导轨1固定连接的机械手转动马达431、与机械手转动马达431的输出端连接的固定座432以及安装于固定座432上的机械手433，所述装杆助力装置44包括分别固定安装于上壳套421和下壳套422的侧部的第一固定块451和第二固定块452、竖直设于第一固定块451与第二固定块452之间且通过轴承与第一固定块451和第二固定块452连接的丝杆453、固定安装于第一固定块451与第二固定块452之间且与丝杆453平行设置的导向杆454、固定安装于第一固定块451上且输出端与丝杆453同轴心固定连接的第三电机455、水平安装于丝杆453和导向杆454上且与丝杆453螺纹连接，与导向杆454滑动连接的转盘456以及活动连接于转盘456的侧壁上的夹持块457，所述夹持块457可绕转盘456的中轴线在转盘456的侧壁上周向移动，所述卡固件425上卡接有钻杆3。

通过采用上述技术方案，当进行拆杆时，机械手转动马达开启，机械手转动马达的输出端正转,带动固定座转动，机械手与固定座同步转动,将动力头上的钻杆进行夹持,动力头解除对钻杆的装夹,开启第一电机，第一电机的输出端转动，带动第一传动杆同步转动，固定于第一传动杆上的上摆臂和下摆臂与第一传动杆同步转动，从而带动钻杆库进行转动，当钻杆库靠近钻机导轨后,机械手转动马达二次开启，机械手转动马达的输出端反转,带动固定座转动，机械手与固定座同步转动,机械手上的钻杆进入钻杆库内,卡接在卡固件上,完成卸杆,过程中,钻杆库上的第二电机驱动第二传动杆进行转动,将没有卡接钻杆的卡固件的一侧朝向机械手的方向；当需要进行更换钻杆时，开启第一电机，第一电机的输出端转动，带动第一传动杆同步转动，固定于第一传动杆上的上摆臂和下摆臂与第一传动杆同步转动，从而带动钻杆库进行转动，当钻杆库靠近钻机导轨后，机械手将钻杆库内的钻杆进行抓取，抓取完成后机械手转动马达开启，机械手转动马达的输出端带动固定座转动，机械手与固定座同步转动，机械手上的钻杆推顶入动力头内，完成钻杆的更换工作，全程无需人工对钻杆进行搬运和换杆的动作，降低了人员的劳动强度，减少安全隐患，钻杆库内的钻杆通过第二电机驱动第二传动杆进行转动，实现换杆机械手对钻杆库内的钻杆进行依次抓取，使得换杆的连续性较好，且结构紧凑，空间利用率较高，同时，在向钻杆库内装存钻杆时，钻杆库上设置的装杆助力装置通过夹持块将待装存到钻杆库内的钻杆进行夹持，再通过驱动夹持块进行升降和旋转将钻杆转载到卡固件上,且过程只需要操作人员将钻杆夹持在夹持块上,降低了人员的劳动强度,提高了钻杆装存的效率，需要说明的是，本实用新型中机械手为普通的主轴夹爪,且设置有两个，推进器为伸缩气缸或者液压油缸。

在本实用新型具体实施例中，所述夹持块457包括连接座4571、夹持卡爪4572以及驱动机构4573，所述连接座4571设置有中空的内腔，且其一侧外壁与转盘456的侧壁活动连接，所述夹持卡爪4572驱动机构安装于连接座4571内，所述夹持卡爪4572设置有两个，且两个夹持卡爪4572相对设置，两个所述夹持卡爪4572同侧的端部均延伸至连接座4571内且与驱动机构4573驱动连接，所述驱动机构4573包括两个输出端相对设置的液压油缸45731以及分别安装在两个液压油缸45731输出臂上的移动块45732，两个所述夹持卡爪4572同侧的端部分别与移动块45732固定连接，所述连接座4571的侧壁上开设有配合夹持卡爪4572移动的通槽100。

通过采用上述技术方案，当夹持块对钻杆进行夹持时，连接座内的两个液压油缸开启，两个液压油缸的输出臂伸长，带动分别与两个液压油缸的输出臂固定连接的移动块相互靠近，分别与移动块固定连接的夹持卡爪相互靠近，进而对钻杆进行夹紧。

在本实用新型具体实施例中，所述连接座4571的侧壁上固定连接有滑块45711，所述转盘456的侧壁上绕其中轴线环设有可供滑块45711嵌入的滑槽4561。

通过采用上述技术方案，设置的滑块与滑槽的配合，使得连接座可以绕转盘中轴线进行转动，进而可以通过连接座在转盘上的转动，方便夹持卡爪上夹持的钻杆卡接到卡固件上。

在本实用新型具体实施例中，所述夹持块457与转盘456之间设置有转向机构5，所述转向机构5包括与连接座4571固定连接的第四电机51、同轴套设于第四电机51输出端上的主动齿轮52以及固定套接于转盘456上且与转盘456同轴心设置的齿圈53，所述主动齿轮52与齿圈53的齿面啮合。

通过采用上述技术方案，开启第四电机，第四电机的输出端带动主动齿轮进行转动，进而带动连接座绕转盘中轴线进行转动，方便夹持卡爪上夹持的钻杆卡接到卡固件上，过程自动化程度高，提高了向钻杆库存放钻杆的效率。

在本实用新型具体实施例中，两个所述夹持卡爪4572相对的侧壁上均嵌设有多个电磁吸盘45721。

通过采用上述技术方案，设置的夹持卡爪相对的侧壁上嵌设的电磁吸盘，可对夹持在夹持卡爪上的钻杆进行磁吸，防止夹持卡爪上的钻杆发生滑移。

在本实用新型具体实施例中，所述卡固件425为槽轮，所述卡固件425设有若干可供钻杆3嵌入的开口槽4251，所述开口槽4251绕卡固件425的中轴线周向分布于卡固件425上。

通过采用上述技术方案，卡固件上的开口槽可供钻杆卡入限位，防止钻杆掉落，开口槽绕卡固件的中轴线周向分布于卡固件上，使得换杆的连续性较好，且结构紧凑，空间利用率较高。

在本实用新型具体实施例中，所述上壳套421和下壳套422的侧壁上均设置有可供钻杆3通过的开口101。

通过采用上述技术方案，上壳套和下壳套的侧壁上均设置有可供钻杆通过的开口，方便钻杆库内钻杆从开口处移出或者将钻杆装存入钻杆库内。

综上所述，本实用新型提供了一种可自动换杆的钻机，实现钻机的自动换杆，换杆的连续性较好，且结构紧凑，空间利用率较高，降低了人员的劳动强度,且钻杆装存的效率较高。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种可自动换杆的钻机，包括钻机导轨以及设于钻机导轨上的动力头，所述动力头用于装载钻杆且驱动钻杆进行钻进，其特征在于：所述钻机导轨上设置有自动换杆装置，所述自动换杆装置包括安装于钻机导轨上的摆臂机构、设于摆臂机构上的钻杆库、靠近钻杆库安装于钻机导轨上的换杆机械手以及安装于钻杆库上的装杆助力装置，所述摆臂机构包括安装于钻机导轨上的第一电机、与第一电机输出端同轴心固定连接的第一传动杆以及分别间隔固定连接于第一传动杆上的上摆臂和下摆臂，所述钻杆库安装于上摆臂和下摆臂之间，且包括与上摆臂固定连接的上壳套、与下摆臂固定连接的下壳套、转动连接于上壳套和下壳套之间的第二传动杆、固定安装于上壳套的顶部中端且输出端与第二传动杆同轴心固定连接的第二电机以及两个间隔固定连接于第二传动杆上的卡固件，所述换杆机械手包括与钻机导轨固定连接的机械手转动马达、与机械手转动马达的输出端连接的固定座以及安装于固定座上的机械手，所述装杆助力装置包括分别固定安装于上壳套和下壳套的侧部的第一固定块和第二固定块、竖直设于第一固定块与第二固定块之间且通过轴承与第一固定块和第二固定块连接的丝杆、固定安装于第一固定块与第二固定块之间且与丝杆平行设置的导向杆、固定安装于第一固定块上且输出端与丝杆同轴心固定连接的第三电机、水平安装于丝杆和导向杆上且与丝杆螺纹连接，与导向杆滑动连接的转盘以及活动连接于转盘的侧壁上的夹持块，所述夹持块可绕转盘的中轴线在转盘的侧壁上周向移动，所述卡固件上卡接有钻杆。

2.根据权利要求1所述的一种可自动换杆的钻机，其特征在于：所述夹持块包括连接座、夹持卡爪以及驱动机构，所述连接座设置有中空的内腔，且其一侧外壁与转盘的侧壁活动连接，所述夹持卡爪驱动机构安装于连接座内，所述夹持卡爪设置有两个，且两个夹持卡爪相对设置，两个所述夹持卡爪同侧的端部均延伸至连接座内且与驱动机构驱动连接，所述驱动机构包括两个输出端相对设置的液压油缸以及分别安装在两个液压油缸输出臂上的移动块，两个所述夹持卡爪同侧的端部分别与移动块固定连接，所述连接座的侧壁上开设有配合夹持卡爪移动的通槽。

3.根据权利要求2所述的一种可自动换杆的钻机，其特征在于：所述连接座的侧壁上固定连接有滑块，所述转盘的侧壁上绕其中轴线环设有可供滑块嵌入的滑槽。

4.根据权利要求3所述的一种可自动换杆的钻机，其特征在于：所述夹持块与转盘之间设置有转向机构，所述转向机构包括与连接座固定连接的第四电机、同轴套设于第四电机输出端上的主动齿轮以及固定套接于转盘上且与转盘同轴心设置的齿圈，所述主动齿轮与齿圈的齿面啮合。

5.根据权利要求4所述的一种可自动换杆的钻机，其特征在于：两个所述夹持卡爪相对的侧壁上均嵌设有多个电磁吸盘。

6.根据权利要求1所述的一种可自动换杆的钻机，其特征在于：所述卡固件为槽轮，所述卡固件设有若干可供钻杆嵌入的开口槽，所述开口槽绕卡固件的中轴线周向分布于卡固件上。

7.根据权利要求1所述的一种可自动换杆的钻机，其特征在于：所述上壳套和下壳套的侧壁上均设置有可供钻杆通过的开口。

Images