CN220319502U - 一种智能化钻机用钻杆拆装夹持机构 - Google Patents

Abstract

本申请涉及钻机上钻杆的拆装夹持领域，尤其涉及一种智能化钻机用钻杆拆装夹持机构，包括连接架，固定于钻机的旋转机构上；回转轴，转动连接于连接架上；动力件，固定于连接架上，输出端与回转轴固定连接，用于驱动回转轴转动；伸缩机构，设于回转轴上远离动力件的一侧且伸缩轴线与回转轴的轴线垂直；定机械手，设于伸缩机构上；动机械手，与定机械手的一端铰接；以及机械手油缸，一端与伸缩机构铰接，另一端与动机械手铰接。通过利用机械手油缸控制动机械手与定机械手对钻杆进行夹持，然后利用动力件调节伸缩机构的角度，并利用钻杆上的旋转机构调节连接架的角度，从而完成对钻杆的夹持、升降和位置调整，便于工作人员对钻杆进行拆装和更换。

Description

一种智能化钻机用钻杆拆装夹持机构

技术领域

本申请涉及钻机上钻杆的拆装夹持领域，尤其是涉及一种智能化钻机用钻杆拆装夹持机构。

背景技术

在煤矿开采、隧道掘进等工程施工过程中，经常应用液压钻机对岩层和煤层进行钻孔或者进行地质探测、瓦斯探测、钻爆破孔等，当在钻车钻孔的过程中，需要不断的加装钻杆，来钻取不同深度的孔，而在加装钻杆的过程中，需要操作者不断的加装钻杆，以及在退钻时不断的拆卸钻杆，其中还需对钻杆放置位置以及预紧进行调整控制。现有液压钻杆大且笨重，并且矿井中的巷道空间较为狭小，视线受阻，人工拆装钻杆需要耗费极大的人力和物力，且劳动强度高、费时费力。

发明内容

为了便于工作人员在矿井中更好的对钻杆进行拆装更换,本申请提供了一种智能化钻机用钻杆拆装夹持机构，其通过利用机械手油缸控制动机械手与定机械手对钻杆进行夹持，然后利用动力件调节伸缩机构的角度，并利用钻杆上的旋转机构调节连接架的角度，从而完成对钻杆的夹持、升降和位置调整，便于工作人员对钻杆进行拆装和更换。

本申请提供的一种智能化钻机用钻杆拆装夹持机构，采用如下的技术方案：

一种智能化钻机用钻杆拆装夹持机构，包括：

连接架，固定于钻机的旋转机构上；

回转轴，转动连接于连接架上；

动力件，固定于连接架上，输出端与回转轴固定连接，用于驱动回转轴转动；

伸缩机构，设于回转轴上远离动力件的一侧且伸缩轴线与回转轴的轴线垂直；

定机械手，设于伸缩机构上；

动机械手，与定机械手的一端铰接；以及

机械手油缸，一端与伸缩机构铰接，另一端与动机械手铰接，用于驱动动机械手转动以使动机械手与定机械手对钻杆形成夹持。

优选的，所述连接架包括相互固定连接的连接部分与回转部分，所述连接部分固定于钻机的旋转机构上，所述回转轴转动连接于回转部分上，所述动力件固定于回转部分上。

优选的，所述回转轴外壁上固定有接近开关，所述回转部分上固定有用于感应接近开关的限位传感器。

优选的，所述动力件采用液压马达。

优选的，所述回转轴上设有连接轴，所述连接轴一端与回转轴固定连接，所述连接轴的另一端与伸缩机构固定连接。

优选的，所述伸缩机构包括与连接轴固定连接的安装架、设于安装架上的伸缩油缸和固定于伸缩油缸的伸缩部分上的伸缩架，所述定机械手固定于伸缩架上，所述机械手油缸铰接于伸缩架上。

优选的，所述伸缩架上设有用于感应钻杆是否抓握到位的钻杆感应机构。

优选的，所述钻杆感应机构包括设于伸缩架上的钻杆感应架、设于钻杆感应架上的钻杆感应器、滑动穿设于钻杆感应架上的顶柱和设于钻杆感应架内的复位弹簧，所述复位弹簧的两端分别抵接于与钻杆感应架和顶柱上。

综上所述，本申请包括以下有益技术效果：

1.该钻杆拆装夹持机构能够自动对钻杆进行夹持，并利用动力件、伸缩油缸以及钻机上的旋转机构实现钻杆在空间上进行上下前后左右进行自由移动，以便于工作人员更好的对钻杆进行拆装和更换。

2.该钻机拆装夹持机构上设于钻杆感应机构，降低了因钻杆夹持不到位而发生掉落的风险。

3.该钻杆拆装夹持机构能够实现钻杆的自动化上下，解决了目前煤矿井下打钻时人工加装钻杆和拆卸钻杆时消耗时间长，操作者劳动强度高，操作者在加装和拆卸钻杆时所受到安全隐患问题。

4.该钻杆拆装夹持机构能够适用各种直径的钻杆，且只需设定一次取杆位和放置钻杆位，本机构可精准的从钻杆库抓取钻杆和将钻杆精准的放置到放置钻杆位。

附图说明

图1是本申请实施例中钻杆拆装夹持机构的整体结构示意图。

图2是本申请实施例中钻杆拆装夹持机构的伸缩油缸活塞杆伸出的结构示意图。

图3是本申请实施例中钻杆拆装夹持机构的伸缩油缸活塞杆缩回的结构示意图。

附图标记说明：11、连接架；111、连接部分；112、回转部分；12、回转轴；13、动力件；14、连接轴；15、伸缩机构；151、安装架；152、伸缩油缸；153、伸缩架；16、定机械手；17、动机械手；18、机械手油缸；19、限位传感器；20、接近开关；21、钻杆感应机构；211、钻杆感应架；212、钻杆感应器；213、顶柱；214、复位弹簧。

具体实施方式

以下结合附图对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开了一种智能化钻机用钻杆拆装夹持机构。

参照图1，智能化钻机用钻杆拆装夹持机构包括连接架11、回转轴12、动力件13、连接轴14、伸缩机构15、定机械手16、动机械手17和机械手油缸18。

连接架11安装固定于钻机的旋转机构上，钻机的旋转机构带动连接架11在竖直平面内进行转动。

参照图1，回转轴12转动连接于连接架11上，具体的，连接架11包括连接部分111与回转部分112，连接部分111安装固定于钻机的旋转机构上，回转部分112与连接部分111可拆卸固定连接，回转轴12通过轴承转动连接于回转部分112上。

动力件13安装固定于回转部分112上，动力件13的输出端与回转轴12的一端固定连接，动力件13驱动回转轴12进行转动，优选的，动力件13优选液压马达，并且连接部分111上安装有液压阀组用于控制液压马达输出轴的转动方向。

参照图1和图2，连接轴14的一端与回转轴12远离动力件13的一端固定连接，并且连接轴14与回转轴12同轴，连接轴14与回转轴12进行同步转动。伸缩机构15安装固定于连接轴14远离回转轴12的一端上。伸缩机构15包括安装架151、伸缩油缸152和伸缩架153，安装架151与连接座固定连接，伸缩油缸152安装固定于安装架151上，具体的，在本实施例中，伸缩油缸152的活塞杆与安装架151固定连接，伸缩油缸152的缸体与安装架151滑动连接，伸缩架153安装固定于伸缩油缸152的缸体上，伸缩油缸152的缸体带动伸缩架153进行移动。在其他实施例中，伸缩油缸152的缸体还可与安装架151固定连接，伸缩油缸152的活塞杆与安装架151滑动连接，伸缩架153安装固定于伸缩油缸152的活塞杆上，伸缩油缸152的活塞杆带动伸缩架153进行移动。

参照图1，定机械手16安装固定于伸缩架153上，动机械手17的一端与定机械手16的一端铰接，动机械手17的另一端为自由端。机械手油缸18安装于伸缩架153与动机械手17上，具体的，在本实施例中，机械手油缸18的缸体与伸缩架153铰接，机械手油缸18的活塞杆与动机械手17的侧端铰接，机械手油缸18的活塞杆伸出时，动机械手17在定机械手16上转动，动机械手17与定机械手16能够对两者之间的钻杆进行夹持。

进一步地，参照图1，回转部分112上安装固定有限位传感器19，回转轴12上安装固定有两个接近开关20，限位传感器19与接近开关20均与钻机的PLC控制系统连接，限位传感器19将接收到的接近开关20的信号传输到钻机的PLC控制系统上，钻机的PLC控制系统控制液压马达调整回转轴12的转动角度。

进一步地，参照图1，伸缩架153上还安装固定有用于感应动机械手17与定机械手16是否抓握夹持到位的钻杆感应机构21，钻杆感应机构21包括钻杆感应架211、钻杆感应器212、顶柱213和复位弹簧214。

参照图1，钻杆感应架211安装固定于伸缩架153的侧端，钻杆感应器212安装固定于钻杆感应架211上，并且钻杆感应器212与钻机的PLC控制系统电连接。顶柱213滑动连接于钻杆感应架211上，并且钻杆上设于限位部，限位部位于钻杆感应架211的内部，顶柱213在钻杆感应架211上滑动时，顶柱213的一端能够触碰到钻杆感应器212，动机械手17与定机械手16对钻杆进行抓握夹持时，钻杆能够触碰到顶柱213上，待顶柱213触碰到钻杆感应器212上时，钻杆感应器212会向钻机的PLC控制系统发送电信号，并将钻杆已抓握夹持到位显示于钻机的显示屏上。复位弹簧214套设于顶柱213上，并且钻杆的两端分别抵接于钻杆感应架211上与顶柱213的限位板上，顶柱213朝向钻杆感应器212移动时，复位弹簧214被压缩，待将动机械手17与定机械手16之间抓握夹持的钻杆取下时，复位弹簧214驱动顶柱213进行复位，顶柱213不再接触钻杆感应器212，钻机的显示屏上不再显示钻杆已到位。

参照图2和图3，使用时，机械手油缸18对钻杆进行夹持，夹持过程中，钻杆会推动顶柱213在钻杆感应架211上进行滑动，待动机械手17与定机械手16对钻杆夹持到位后，顶柱213触碰到钻杆感应器212上，钻机的显示屏上会显示钻杆夹持到位，然后钻机的PLC控制系统会控制伸缩油缸152的活塞杆进行伸缩，然后控制动力件13进行动作，动力件13通过回转轴12与连接轴14带动安装架151进行转动，接着钻机的旋转机构带动连接架11进行转动，最后机械手油缸18的活塞杆缩回，动机械手17将钻杆松开，至此完成对钻杆的抓握夹持更换。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种智能化钻机用钻杆拆装夹持机构，其特征在于，包括：

连接架，固定于钻机的旋转机构上；

回转轴，转动连接于连接架上；

动力件，固定于连接架上，输出端与回转轴固定连接，用于驱动回转轴转动；

伸缩机构，设于回转轴上远离动力件的一侧且伸缩轴线与回转轴的轴线垂直；

定机械手，设于伸缩机构上；

动机械手，与定机械手的一端铰接；以及

机械手油缸，一端与伸缩机构铰接，另一端与动机械手铰接，用于驱动动机械手转动以使动机械手与定机械手对钻杆形成夹持。

2.根据权利要求1所述的一种智能化钻机用钻杆拆装夹持机构，其特征在于，所述连接架包括相互固定连接的连接部分与回转部分，所述连接部分固定于钻机的旋转机构上，所述回转轴转动连接于回转部分上，所述动力件固定于回转部分上。

3.根据权利要求2所述的一种智能化钻机用钻杆拆装夹持机构，其特征在于，所述回转轴外壁上固定有接近开关，所述回转部分上固定有用于感应接近开关的限位传感器。

4.根据权利要求1所述的一种智能化钻机用钻杆拆装夹持机构，其特征在于，所述动力件采用液压马达。

5.根据权利要求1所述的一种智能化钻机用钻杆拆装夹持机构，其特征在于，所述回转轴上设有连接轴，所述连接轴一端与回转轴固定连接，所述连接轴的另一端与伸缩机构固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种智能化钻机用钻杆拆装夹持机构，其特征在于，所述伸缩机构包括与连接轴固定连接的安装架、设于安装架上的伸缩油缸和固定于伸缩油缸的伸缩部分上的伸缩架，所述定机械手固定于伸缩架上，所述机械手油缸铰接于伸缩架上。

7.根据权利要求6所述的一种智能化钻机用钻杆拆装夹持机构，其特征在于，所述伸缩架上设有用于感应钻杆是否抓握到位的钻杆感应机构。

8.根据权利要求7所述的一种智能化钻机用钻杆拆装夹持机构，其特征在于，所述钻杆感应机构包括设于伸缩架上的钻杆感应架、设于钻杆感应架上的钻杆感应器、滑动穿设于钻杆感应架上的顶柱和设于钻杆感应架内的复位弹簧，所述复位弹簧的两端分别抵接于与钻杆感应架和顶柱上。