一种自动装卸钻杆机构

技术领域

本发明涉及煤矿井下在瓦斯抽采、掘探、卸压孔作业时钻车若要实现自动打钻需采用机械手自动装卸钻杆。该结构解决了钻车打钻时，每钻进一根需人工装卸钻杆问题。

背景技术

现有市场上的钻车打钻时主要依靠人工安装钻杆，且人工装卸钻杆时，钻车需停机等待，影响工作效率且工人劳动强度大。自动装卸钻杆机构可替代人工装卸钻杆，作业时不影响钻车钻进。

现有钻车装卸钻杆过程依赖人工，不断搬运、装卸钻杆，操作人员劳动强度大且影响打钻效率。打高位孔和大角度孔作业时，操作人员需登高作业不安全。本发明可完全替代人工搬运、装卸钻杆的过程，有效降低工人劳动强度，且提高打钻效率。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种自动装卸钻杆机构，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种自动装卸钻杆机构，包括钻杆托板，所述钻杆托板的上端设置有机械手，所述机械手的一侧设置有回转器。

优选的，所述机械手包括摆动油缸、机械手伸缩油缸、机械手爪、仰角检测接近开关、俯角检测接近开关、俯角检测条、仰角检测条、机械手连接板、接近开关与导轨连接板，所述机械手的一侧设置有摆动油缸，所述摆动油缸的一侧外表面设置有机械手伸缩油缸，所述机械手伸缩油缸的下端外表面设置有机械手爪，所述机械手爪的一侧设置有仰角检测接近开关，所述仰角检测接近开关的一侧设置有俯角检测接近开关，所述俯角检测接近开关的一侧设置有俯角检测条，所述俯角检测条的一侧设置有仰角检测条，所述仰角检测条的一侧设置有机械手连接板，所述机械手连接板的前端设置有接近开关，所述接近开关的前端设置有导轨连接板。

优选的，所述机械手的一侧设置有机械手竖直回转减速器与导轨竖直回转减速器，所述机械手竖直回转减速器位于导轨竖直回转减速器的前端，所述机械手的后端设置有进给导轨，所述进给导轨的上端外表面设置有夹持器。

优选的，所述摆动油缸的一侧外表面与机械手伸缩油缸的一侧外表面活动连接，所述机械手伸缩油缸的下端外表面与机械手爪的上端外表面可拆卸连接，所述仰角检测接近开关与俯角检测接近开关的一侧外表面均与机械手爪的一侧外表面可拆卸连接。

优选的，所述机械手连接板的一侧外表面与接近开关的一侧外表面可拆卸连接，所述机械手连接板的前端外表面与导轨连接板的一端外表面可拆卸连接。

优选的，所述机械手竖直回转减速器的下端外表面与俯角检测条的上端外表面可拆卸连接，所述俯角检测条的一侧外表面与仰角检测条的一侧外表面可拆卸连接。

优选的，所述机械手竖直回转减速器与导轨竖直回转减速器的一侧外表面均与机械手的一侧外表面可拆卸连接。

优选的，所述夹持器的下端外表面与进给导轨的上端外表面可拆卸连接。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：该一种自动装卸钻杆机构通过多个接近开关信号组合指导机械手运动位置的方法，可替代中人工安装钻杆的方式，钻进过程无需人工干预，运转、装卸钻杆过程无需停机，接近开关和伸缩油缸、摆动油缸进行自动上杆的机械手结构设计，可以降低操作人员劳动强度，同时提高钻孔效率，实现钻孔作业的减人增效，整个一种自动装卸钻杆机构结构简单，操作方便，使用的效果相对于传统方式更好。

附图说明

图1为本发明一种自动装卸钻杆机构的整体结构示意图；

图2为本发明一种自动装卸钻杆机构的局部示意图；

图3为本发明一种自动装卸钻杆机构的图1中机械手3的放大图；

图中：1、回转器；2、钻杆托板；3、机械手；4、进给导轨；5、夹持器；6、摆动油缸；7、机械手伸缩油缸；8、机械手爪；9、机械手竖直回转减速器；10、仰角检测接近开关；11、俯角检测接近开关；12、导轨竖直回转减速器；13、俯角检测条；14、仰角检测条；15、机械手连接板；16、接近开关；17、导轨连接板。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-3所示，一种自动装卸钻杆机构，包括钻杆托板2，钻杆托板2的上端设置有机械手3，机械手3的一侧设置有回转器1。

其中，机械手3包括摆动油缸6、机械手伸缩油缸7、机械手爪8、仰角检测接近开关10、俯角检测接近开关11、俯角检测条13、仰角检测条14、机械手连接板15、接近开关16与导轨连接板17，机械手3的一侧设置有摆动油缸6，摆动油缸6的一侧外表面设置有机械手伸缩油缸7，机械手伸缩油缸7的下端外表面设置有机械手爪8，机械手爪8的一侧设置有仰角检测接近开关10，仰角检测接近开关10的一侧设置有俯角检测接近开关11，俯角检测接近开关11的一侧设置有俯角检测条13，俯角检测条13的一侧设置有仰角检测条14，仰角检测条14的一侧设置有机械手连接板15，机械手连接板15的前端设置有接近开关16，接近开关16的前端设置有导轨连接板17。

其中，机械手3的一侧设置有机械手竖直回转减速器9与导轨竖直回转减速器12，机械手竖直回转减速器9位于导轨竖直回转减速器12的前端，机械手3的后端设置有进给导轨4，进给导轨4的上端外表面设置有夹持器5。

其中，摆动油缸6的一侧外表面与机械手伸缩油缸7的一侧外表面活动连接，机械手伸缩油缸7的下端外表面与机械手爪8的上端外表面可拆卸连接，仰角检测接近开关10与俯角检测接近开关11的一侧外表面均与机械手爪8的一侧外表面可拆卸连接。

其中，机械手连接板15的一侧外表面与接近开关16的一侧外表面可拆卸连接，机械手连接板15的前端外表面与导轨连接板17的一端外表面可拆卸连接。

其中，机械手竖直回转减速器9的下端外表面与俯角检测条13的上端外表面可拆卸连接，俯角检测条13的一侧外表面与仰角检测条14的一侧外表面可拆卸连接。

其中，机械手竖直回转减速器9与导轨竖直回转减速器12的一侧外表面均与机械手3的一侧外表面可拆卸连接。

其中，夹持器5的下端外表面与进给导轨4的上端外表面可拆卸连接。

需要说明的是，本发明为一种自动装卸钻杆机构，钻车自动装杆动作介绍：

1.判断仰角检测接近开关10和俯角检测接近开关11状态。两个同时无信号时机械手与钻杆托板处于水平状态，满足抓杆条件执行下一步动作。两个接近开关只有一个有信号时，机械手竖直回转减速器9动作（依据有信号的接近开关给定旋转方向），调整至两个接近开关同时有信号。

2.机械手摆动油缸6逆时针旋转至憋压状态，机械手到达抓杆角度位置。

3.机械手伸缩油缸7伸出至憋压状态，机械手到达抓杆位。

4.机械手爪8加紧，抓住钻杆。

5.机械手摆动油缸6顺时针旋转至憋压状态，机械手到达上杆位置。

6.通过机械手导轨位置判断接近开关16的信号状态判断机械手和导轨仰俯角度，从而确定机械手旋转方向，旋转至机械手导轨位置判断接近开关16的信号突变，达到上杆位置。

7.夹持器5（副夹持器）夹紧新钻杆，夹持器5（主夹持器）夹紧前端已钻入钻杆。回转器1正转进给，连接新加钻杆。正转憋压后，夹持器5（副夹持器）松开，回转器1正转进给，正转憋压后钻杆连接完成，执行上杆动作。机械手按原路返回。钻杆安装完成，执行下一循环。

8.卸钻过程与打钻过程相反。

通过多个接近开关信号组合指导机械手运动位置的方法，可替代中人工安装钻杆的方式，钻进过程无需人工干预，运转、装卸钻杆过程无需停机，接近开关和伸缩油缸、摆动油缸进行自动上杆的机械手结构设计，可以降低操作人员劳动强度，同时提高钻孔效率，实现钻孔作业的减人增效。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。