CN218293531U - 一种用于煤矿钻机的钻杆夹持装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于煤矿钻机的钻杆夹持装置。包括夹持安装座，在其上安装有钻杆夹持组件，在钻杆夹持组件的端部活动连接有卸扣组件，在钻杆夹持组件和卸扣组件之间安装有卸扣驱动组件；还包括在夹持安装座上安装的定心组件；定心组件包括定心安装座，在定心安装座上滑动连接有可纵向移动的定心升降块，在定心安装座上铰接有两组定心摆臂，在定心摆臂和定心升降块的上端部均连接有定心滚轮；定心升降块上移时，两组定心摆臂的上端部向内合拢，定心升降块下移时，两组定心摆臂的上端部向外张开；还包括定心油缸。本实用新型可对钻杆起到导向支撑作用，避免了钻杆抖动以及钻杆频繁与钻杆夹持组件和卸扣组件发生碰撞，提高了工作过程的稳定性。

Description

一种用于煤矿钻机的钻杆夹持装置

技术领域

本实用新型属于矿用钻机设备技术领域，尤其涉及一种用于煤矿钻机的钻杆夹持装置。

背景技术

在煤矿的采掘施工中，需要在坑道内采用矿用锚杆钻机进行钻孔作业。锚杆钻机是煤矿巷道锚杆支护工程中的钻孔工具，用于在作业面上施工得到锚杆/锚索的钻孔，之后将锚杆送进钻孔，并进行锚固。锚杆钻机在改善煤矿巷道的支护效果、降低支护成本、加快成巷速度等具有十分重要的作用，作为一种实用性机械设备在煤矿施工中具有十分重要的作用。

矿用锚杆钻机通常由支架装置、驱动装置、夹持装置以及进给装置等构成，运转时，驱动装置驱动卡盘装置作低速大转矩转动，装载到卡盘装置上的钻杆与卡盘随动动作，进给装置用于驱动钻杆沿轴向方向进给移动，在作业面上加工得到锚杆/锚索的钻孔。

夹持装置作为矿用锚杆钻机的重要组成部分，对钻机的工作过程产生十分重要的影响，钻机在钻进、回拖工作中实现了上钻杆与回收钻杆的自动化，但是由于钻杆的长度较大，在钻进的工作过程中，钻杆的另一端外径在卸扣器上不定位，会发生抖动，驱动装置转速越高，抖动的越厉害，甚至会造成驱动装置的抖动，需要人工辅助操作才能顺利的通过卸扣器与夹持器上的钻杆进行螺纹连接，操作过程繁琐，施工效率低，而且抖动的钻杆容易损坏卸扣器和夹持装置上的夹块，因此亟需对钻杆夹持装置进行优化设计，以解决上述的问题。

实用新型内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构紧凑合理且运转稳定性高的用于煤矿钻机的钻杆夹持装置。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种用于煤矿钻机的钻杆夹持装置包括夹持安装座，在夹持安装座上安装有钻杆夹持组件，在钻杆夹持组件的端部活动连接有卸扣组件，在钻杆夹持组件和卸扣组件之间安装有用于驱动卸扣组件转动的卸扣驱动组件；还包括在夹持安装座上安装的位于卸扣组件的外侧的定心组件；定心组件包括定心安装座，在定心安装座上滑动连接有可纵向移动的定心升降块，在定心安装座上铰接有关于定心升降块的中心线对称设置的两组定心摆臂，在定心摆臂和定心升降块的上端部均转动连接有定心滚轮；定心升降块上移时，两组定心摆臂的上端部向内合拢，定心升降块下移时，两组定心摆臂的上端部向外张开；还包括用于带动定心升降块纵向移动的定心油缸。

本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型提供了一种用于煤矿钻机的钻杆夹持装置，通过设置钻杆夹持组件可对钻杆进行夹持/扶正，方便旋转推进的钻杆与钻杆夹持组件夹持的钻杆旋合紧固；配合卸扣驱动组件和卸扣组件，可以拧开两个钻杆接头处的螺纹，进而方便钻杆的卸载操作；通过设置定心组件，可以对旋转推进的钻杆起到导向支撑作用，其中，同步向内合拢的定心滚轮可与旋转的钻杆滚动接触，避免钻杆在行进的过程中发生抖动，进而使得锚杆钻机的钻杆在钻进的过程中能够平稳、可靠的向前推进，避免了抖动的钻杆频繁与卸扣组件和钻杆夹持组件发生碰撞；在定心组件的导向支撑作用下，两个钻杆能够在钻杆夹持组件、卸扣驱动组件和卸扣组件的配合作用下，顺利的旋合紧固/拧开脱扣，操作过程简单便捷，降低了工作人员的劳动强度，提高了工作效率。

优选地：定心组件还包括在定心升降块的顶部连接的中部滚轮架，定心滚轮转动连接在中部滚轮架上；在定心升降块上开设有两组定心导向槽，两组定心导向槽呈八字形分布并关于中部滚轮架的中心线对称设置。

优选地：钻杆夹持组件包括与夹持安装座相连接的夹持缸座，在夹持缸座上安装有两组相向且对称设置的第一夹持油缸，在第一夹持油缸的伸出端连接有第一夹持块；还包括在夹持缸座上安装的相向且对称设置的第二夹持油缸，在第二夹持油缸的伸出端连接有第二夹持块。

优选地：卸扣组件包括与夹持缸座转动连接的卸扣缸座，在卸扣缸座上安装有相对且对称设置的第三夹持油缸，在第三夹持油缸的伸出端连接有第三夹持块。

优选地：卸扣驱动组件包括与夹持缸座相连接的第一铰接臂以及与卸扣缸座相连接的第二铰接臂；还包括在第一铰接臂和第二铰接臂之间铰接的卸扣油缸。

优选地：在第一夹持块的内端面上开设有弧形槽口；在第二夹持块和第三夹持块的内端面均开设有V型槽口并在槽口处设置有滚花。

优选地：两组定心摆臂的中部通过铰接轴与定心安装座相铰接；在两组定心摆臂的下端部均连接有芯轴，两个芯轴分别穿设在对应的定心导向槽内并与其滑动接触。

优选地：在定心安装座的内侧面上开设有纵向延伸的滑槽，在定心升降块上连接有与滑槽滑动接触的升降滑块。

优选地：在定心升降块的下部安装有活动安装件，在活动安装件上开设有T型槽口，在定心油缸的伸出端连接有卡接在T型槽口内的板件。

优选地：在夹持缸座的端面上设置有两组对称设置的弧形卡槽，在卸扣缸座的端部设置有与弧形卡槽相卡接的凸块。

附图说明

图1是本实用新型的主视结构示意图；

图2是本实用新型中的部分结构的爆炸结构示意图；

图3是本实用新型中的定心组件侧视结构示意图；

图4是本实用新型中的定心组件的内部结构示意图。

图中：1、夹持安装座；2、钻杆夹持组件；2-1、第一夹持油缸；2-2、第一夹持块；2-3、夹持缸座；2-4、第二夹持油缸；2-5、第二夹持块；2-6、弧形卡槽；3、卸扣驱动组件；3-1、第一铰接臂；3-2、第二铰接臂；3-3、卸扣油缸；4、卸扣组件；4-1、第三夹持油缸；4-2、第三夹持块；4-3、卸扣缸座；5、定心组件；5-1、定心油缸；5-2、定心安装座；5-3、定心导向槽；5-4、定心升降块；5-5、中部滚轮架；5-6、定心摆臂；5-7、定心滚轮；5-8、升降滑块；5-9、活动安装件。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹举以下实施例详细说明如下：

请参见图1，本实用新型的用于煤矿钻机的钻杆夹持装置包括夹持安装座1，在夹持安装座1上安装有钻杆夹持组件2，进一步参见图2，在本实施例中，钻杆夹持组件2包括与夹持安装座1相连接的夹持缸座2-3，为方便观察，在夹持缸座2-3的上部开设有窗口。在夹持缸座2-3上安装有两组相向且对称设置的第一夹持油缸2-1，在第一夹持油缸2-1的伸出端连接有第一夹持块2-2，在第一夹持块2-2的内端面上开设有弧形槽口。当两个第一夹持块2-2对接时两者的内端面抵靠在一起，钻杆穿入至两个弧形槽口构成的导向孔内，在实际的工作过程中，第一夹持块2-2的弧形槽口的内径略大于钻杆的外径。

钻杆夹持组件2还包括在夹持缸座2-3上安装的相向且对称设置的第二夹持油缸2-4，在第二夹持油缸2-4的伸出端连接有第二夹持块2-5，在第二夹持块2-5的内端面开设有V型槽口并在槽口处设置有滚花。当需要装卸钻杆时，两组第二夹持块2-5可夹抱住钻杆，避免钻杆沿回转中心转动。

如图1所示，在钻杆夹持组件2的端部活动连接有卸扣组件4，在钻杆夹持组件2和卸扣组件4之间安装有用于驱动卸扣组件4转动的卸扣驱动组件3。进一步参见图2，卸扣组件4包括与夹持缸座2-3转动连接的卸扣缸座4-3，进一步的，在夹持缸座2-3的端面上设置有两组对称设置的弧形卡槽2-6，在卸扣缸座4-3的端部设置有与弧形卡槽2-6相卡接的凸块，其中，上述的凸块设置有两组，在装配过程中，先使两组凸块插入至两组弧形卡槽2-6之间然后旋转卸扣缸座4-3，使得凸块插接入弧形卡槽2-6内，进而将卸扣缸座4-3和夹持缸座2-3进行转动连接。在卸扣缸座4-3上安装有相对且对称设置的两组第三夹持油缸4-1，在第三夹持油缸4-1的伸出端连接有第三夹持块4-2。在第三夹持块4-2的内端面开设有V型槽口并在槽口处设置有滚花。为方便观察，在卸扣缸座4-3的上部开设有窗口。

另外，卸扣驱动组件3包括与夹持缸座2-3相连接的第一铰接臂3-1以及与卸扣缸座4-3相连接的第二铰接臂3-2。进一步的，在夹持缸座2-3的端面的上部设置有呈立方体形状的凸块，在第一铰接臂3-1上开设有与上述的凸块插接配合的方形通孔，第一铰接臂3-1和夹持缸座2-3通过方形通孔和凸块的插接配合实现可拆卸连接；同样，在第二铰接臂3-2上设有呈立方体形状的凸块，在卸扣缸座4-3的端面的上部开设有与第二铰接臂3-2上的凸块插接配合的方形通孔，第二铰接臂3-2和卸扣缸座4-3通过方形通孔和凸块的插接配合实现可拆卸连接。卸扣驱动组件3还包括在第一铰接臂3-1和第二铰接臂3-2之间铰接的卸扣油缸3-3。

在钻机钻进过程中，当需要卸载钻杆时，驱动装置和进给装置共同作用,使得两个螺纹连接的钻杆的连接段移动至钻杆夹持组件2和卸扣组件4之间，并由第二夹持油缸2-4和第二夹持块2-5配合夹抱住对应的钻杆、第三夹持油缸4-1和第三夹持块4-2配合夹抱住对应的钻杆，然后卸扣油缸3-3的活塞杆伸出，进而带动卸扣缸座4-3沿钻杆的回转中心转动，进而拧开两个钻杆接头处的螺纹，完成上述操作后，第三夹持块4-2释放对钻杆的夹持，然后卸扣油缸3-3的活塞杆回缩使得卸扣缸座4-3复位，再配合驱动装置反转至两个钻杆脱离，将脱离的钻杆转移贮存，反复重复上述的操作，进而完成钻杆的卸载。

如图1所示，为了对驱动装置和进给装置旋转进给的钻杆进行导向支撑，避免其在钻孔进程中发生大幅度的摆动，本实施例还包括在夹持安装座1上安装的定心组件5，定心组件5位于卸扣组件4的外侧。

进一步参见图3和图4，定心组件5包括定心安装座5-2，在装配过程中，定心安装座5-2的一侧通过螺栓和锁紧螺母与夹持安装座1相连接，定心安装座5-2的另一侧与钻机的支架装置中的滑动连接驱动装置的安装座的端部相连接。

在定心安装座5-2上滑动连接有可纵向移动的定心升降块5-4，在定心安装座5-2的内侧面上开设有纵向延伸的滑槽，在定心升降块5-4上连接有与滑槽滑动接触的升降滑块5-8。还定心组件5包括用于带动定心升降块5-4纵向移动的定心油缸5-1，在本实施例中，定心油缸5-1的缸筒与定心安装座5-2相连接、活塞杆与定心升降块5-4活动连接；具体为，在定心升降块5-4的下部安装有活动安装件5-9，在活动安装件5-9上开设有T型槽口，在定心油缸5-1的伸出端连接有卡接在T型槽口内的板件。通过上述设置可避免定心油缸5-1带动定心升降块5-4纵向移动的过程中发生卡顿。

进一步的参见图4，定心组件5还包括在定心升降块5-4的顶部连接的中部滚轮架5-5，在中部滚轮架5-5的顶部转动连接有定心滚轮5-7。在定心安装座5-2上铰接有关于定心升降块5-4的中心线对称设置的两组定心摆臂5-6，在定心摆臂5-6的上端部转动连接有定心滚轮5-7；其中，两组定心摆臂5-6的中部通过铰接轴与定心安装座5-2相铰接。在定心升降块5-4上开设有两组定心导向槽5-3，两组定心导向槽5-3呈八字形分布并关于中部滚轮架5-5的中心线对称设置。在两组定心摆臂5-6的下端部均连接有芯轴，两个芯轴分别穿设在对应的定心导向槽5-3内并与其滑动接触。

在实际的工作过程中，定心升降块5-4在定心油缸5-1的驱动下向上移动时，两组定心摆臂5-6的上端部向内合拢，进而带动三组定心滚轮5-7同步向内合拢，而且合拢中心与钻杆的回转中心重合，进而实现对位于三组定心滚轮5-7之间的钻杆的定心导向支撑；定心升降块5-4在定心油缸5-1的驱动下向下移动时，两组定心摆臂5-6的上端部向外张开，进而带动三组定心滚轮5-7同步向向外张开，方便钻杆穿设在三组定心滚轮5-7之间。

工作过程：

在停止钻进待装载钻杆前，使得第三夹持油缸4-1的活塞杆回缩，带动油缸对应的第三夹持块4-2回撤，进而方便钻杆穿入；第一夹持油缸2-1的活塞杆伸出使得两组第一夹持块2-2对接，进而可将钻杆限定在两组第一夹持块2-2的弧形槽口内；同时，第二夹持油缸2-4和第二夹持块2-5相配合，对穿设在夹持块内的钻杆进行夹持；定心油缸5-1的活塞杆回缩，带动三组定心滚轮5-7同步向外张开，进而方便钻杆穿入三组定心滚轮5-7之间。

将钻杆安装在驱动装置上，使得钻杆的端部位于三组定心滚轮5-7之间，然后定心油缸5-1的活塞杆伸出，使得三组定心滚轮5-7以驱动装置的回转中心为中心向内合拢，直至定心滚轮5-7与钻杆的外周壁接触。钻进工作时，在驱动装置和进给装置的带动下，钻杆在旋转的同时向前推进，此时，处于合拢状态的三组定心滚轮5-7可对钻杆起到导向支撑作用，在行进的过程中，钻杆的端部接近钻杆夹持组件2，在钻杆夹持组件2处与夹持在钻杆夹持组件2上的上一钻杆的端部进行螺纹连接，当两个钻杆的邻近端部旋合紧固后，钻杆夹持组件2松开，钻杆钻进，这样，依次往复直至钻进工作完成。

Claims (10)

1.一种用于煤矿钻机的钻杆夹持装置，其特征是：包括夹持安装座(1)，在夹持安装座(1)上安装有钻杆夹持组件(2)，在钻杆夹持组件(2)的端部活动连接有卸扣组件(4)，在钻杆夹持组件(2)和卸扣组件(4)之间安装有用于驱动卸扣组件(4)转动的卸扣驱动组件(3)；还包括在夹持安装座(1)上安装的位于卸扣组件(4)的外侧的定心组件(5)；

定心组件(5)包括定心安装座(5-2)，在定心安装座(5-2)上滑动连接有可纵向移动的定心升降块(5-4)，在定心安装座(5-2)上铰接有关于定心升降块(5-4)的中心线对称设置的两组定心摆臂(5-6)，在定心摆臂(5-6)和定心升降块(5-4)的上端部均转动连接有定心滚轮(5-7)；定心升降块(5-4)上移时，两组定心摆臂(5-6)的上端部向内合拢，定心升降块(5-4)下移时，两组定心摆臂(5-6)的上端部向外张开；还包括用于带动定心升降块(5-4)纵向移动的定心油缸(5-1)。

2.如权利要求1所述的用于煤矿钻机的钻杆夹持装置，其特征是：定心组件(5)还包括在定心升降块(5-4)的顶部连接的中部滚轮架(5-5)，定心滚轮(5-7)转动连接在中部滚轮架(5-5)上；在定心升降块(5-4)上开设有两组定心导向槽(5-3)，两组定心导向槽(5-3)呈八字形分布并关于中部滚轮架(5-5)的中心线对称设置。

3.如权利要求1所述的用于煤矿钻机的钻杆夹持装置，其特征是：钻杆夹持组件(2)包括与夹持安装座(1)相连接的夹持缸座(2-3)，在夹持缸座(2-3)上安装有两组相向且对称设置的第一夹持油缸(2-1)，在第一夹持油缸(2-1)的伸出端连接有第一夹持块(2-2)；还包括在夹持缸座(2-3)上安装的相向且对称设置的第二夹持油缸(2-4)，在第二夹持油缸(2-4)的伸出端连接有第二夹持块(2-5)。

4.如权利要求3所述的用于煤矿钻机的钻杆夹持装置，其特征是：卸扣组件(4)包括与夹持缸座(2-3)转动连接的卸扣缸座(4-3)，在卸扣缸座(4-3)上安装有相对且对称设置的第三夹持油缸(4-1)，在第三夹持油缸(4-1)的伸出端连接有第三夹持块(4-2)。

5.如权利要求4所述的用于煤矿钻机的钻杆夹持装置，其特征是：卸扣驱动组件(3)包括与夹持缸座(2-3)相连接的第一铰接臂(3-1)以及与卸扣缸座(4-3)相连接的第二铰接臂(3-2)；还包括在第一铰接臂(3-1)和第二铰接臂(3-2)之间铰接的卸扣油缸(3-3)。

6.如权利要求4所述的用于煤矿钻机的钻杆夹持装置，其特征是：在第一夹持块(2-2)的内端面上开设有弧形槽口；在第二夹持块(2-5)和第三夹持块(4-2)的内端面均开设有V型槽口并在槽口处设置有滚花。

7.如权利要求2所述的用于煤矿钻机的钻杆夹持装置，其特征是：两组定心摆臂(5-6)的中部通过铰接轴与定心安装座(5-2)相铰接；在两组定心摆臂(5-6)的下端部均连接有芯轴，两个芯轴分别穿设在对应的定心导向槽(5-3)内并与其滑动接触。

8.如权利要求1所述的用于煤矿钻机的钻杆夹持装置，其特征是：在定心安装座(5-2)的内侧面上开设有纵向延伸的滑槽，在定心升降块(5-4)上连接有与滑槽滑动接触的升降滑块(5-8)。

9.如权利要求1所述的用于煤矿钻机的钻杆夹持装置，其特征是：在定心升降块(5-4)的下部安装有活动安装件(5-9)，在活动安装件(5-9)上开设有T型槽口，在定心油缸(5-1)的伸出端连接有卡接在T型槽口内的板件。

10.如权利要求5所述的用于煤矿钻机的钻杆夹持装置，其特征是：在夹持缸座(2-3)的端面上设置有两组对称设置的弧形卡槽(2-6)，在卸扣缸座(4-3)的端部设置有与弧形卡槽(2-6)相卡接的凸块。

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