一种一体式水平旋转机械手制造技术

本发明专利技术涉及一种一体式水平旋转机械手，包钻架固定板、齿条、齿轮以及回转臂，所述钻架固定板与钻机的钻架侧面固定连接；还包括固定轴、固定支座、上油缸、旋转支座、下油缸以及上支架；所述钻架固定板有且只有一个，所述固定轴通过固定座与钻架固定板连接，所述固定支座和旋转支座均位于固定轴上；所述固定支座与固定轴固定连接，所述旋转支座与固定轴活动连接；所述上油缸的缸体与固定支座上的上油缸支座铰接，所述上油缸的活塞杆与旋转支座上的上油缸连接座铰接。本发明专利技术对水平旋转机械手与钻架的连接处以及翻转动作对应的机构重新设计，只保留一个钻架固定板和受力轴，整合成一体式结构，从而减小空间占用，避免配合精度丧失。

【技术实现步骤摘要】
一种一体式水平旋转机械手
本专利技术涉及非开挖钻机领域，具体涉及一种一体式水平旋转机械手。
技术介绍
非开挖是指利用各种岩土钻掘设备和技术手段，通过导向、定向钻进等方式在地表极小部分开挖的情况下，铺设、更换和修复各种地下管线的施工新技术，不会阻碍交通，不会破坏绿地、植被，不会影响商店，医院，学校和居民的正常生活和工作秩序，解决了传统开挖施工对居民生活的干扰，对交通，环境，周边建筑物基础的破坏和不良影响，因此具有较高的社会经济效果。非开挖钻进通常会用到水平导向钻机。水平导向钻机的工作原理是：在施工时，按照设计的弧形钻孔轨迹，采用可从地表钻进的钻机先钻一个近似水平的导向孔，然后在导向钻头后换上大直径的扩孔钻头和直径小于扩孔钻头的待铺设工作管线，然后进行反向扩孔，同时将待铺管线回拉入钻孔内，当全部钻杆被拖回时，铺管工作同时也就完成了。在具体的钻孔过程中，导向钻机的钻架相对于地面呈小角度倾斜设置，钻架上的动力头驱动钻头旋转进给，使钻头进行钻进操作。在进给过程中，随着钻进长度的增加，需要一根根地接入钻杆。钻杆连接钻架上的动力头与钻头，随钻头进入地下，用于传递动力。钻杆在工作状态下，前部连接钻头后部连接钻架上的动力头。钻杆的装卸操作，由钻机上的旋转机械手来实现。之前的旋转机械手，均是与钻机的钻架固定连接。由于钻架在工作状态下相对于地面呈小角度倾斜设置，因此需要人工将钻杆抬起后倾斜放置在机械手上，此方式无疑会消耗较多的人力劳动，并且存在安全隐患。现有的旋转机械手可以在翻转装卸钻杆时从与钻架平行的姿态翻转成为水平姿态，便于钻杆的上料，然后夹持钻杆抬起，并进行翻转，使钻杆与钻架平行，最终完成钻杆安装。但是，由于需要实现从与钻架平行的姿态翻转成为水平姿态的翻转，即夹持翻转，因此必然要有驱动装置来为机械手的翻转提供动力。现有的旋转机械手机构与钻架侧面焊接的钻架固定板的数量为两个甚至更多，同时在翻转过程中受力的轴为两个甚至更多。与钻架侧面焊接的钻架固定板的数量多，必然会占用较多的空间，在进行非开挖钻进操作时存在诸多不便，容易与其他机构产生干涉。并且多个受力轴经过长时间的使用，相互之间的同轴度会出现偏差，导致配合精度降低甚至丧失。
技术实现思路
本专利技术的目的是：提供一种一体式水平旋转机械手，可实现钻杆的装卸与夹持翻转，并且对水平旋转机械手与钻架的连接处以及翻转动作对应的机构重新设计，只保留一个钻架固定板和受力轴，整合成一体式结构，更加紧凑，从而减小空间占用，避免配合精度丧失。为了实现上述目的，本专利技术提供如下的技术方案：一种一体式水平旋转机械手，包钻架固定板、齿条、齿轮以及回转臂，所述钻架固定板与钻机的钻架侧面固定连接，所述齿条与齿轮相啮合，所述齿轮上同轴设置有翻转杆，所述回转臂通过加长接杆与翻转杆连接，所述回转臂的末端设置有夹手；还包括固定轴、固定支座、上油缸、旋转支座、下油缸以及上支架；所述钻架固定板有且只有一个，所述固定轴通过固定座与钻架固定板连接，所述固定支座和旋转支座均位于固定轴上；所述固定支座与固定轴固定连接，所述旋转支座与固定轴活动连接；所述上油缸的缸体与固定支座上的上油缸支座铰接，所述上油缸的活塞杆与旋转支座上的上油缸连接座铰接，所述下油缸位于旋转支座上，所述齿条通过滑板与下油缸的活塞杆连接。进一步的，所述固定轴的轴线与钻架固定板相垂直；所述固定轴的侧圆周壁上设置有平键和圆螺母；所述固定支座包括轴套部、第一贯通键槽和支撑台；所述旋转支座包括轴座、油缸容纳腔、第二贯通键槽和顶板。进一步的，所述固定轴贯穿固定支座的轴套部和旋转支座的轴座；所述第一贯通键槽与第二贯通键槽尺寸一致且平行设置；所述平键与第一贯通键槽的形状相配合。进一步的，所述固定轴通过平键与固定支座固定连接，所述平键的长度小于第一贯通键槽的长度；所述旋转支座上的轴座位于轴套部的两端；所述圆螺母锁在固定轴的端头处。进一步的，所述上油缸支座具体与固定支座的支撑台连接，所述上油缸的活塞杆的轴线与固定轴的轴线相垂直。进一步的，所述上油缸连接座位于旋转支座的两个轴座上；所述下油缸具体位于旋转支座的油缸容纳腔内，所述下油缸的缸体具体与油缸容纳腔的侧壁铰接。进一步的，所述上支架通过导向滑槽与旋转支座的顶板上端固定连接，所述翻转杆通过轴承与上支架活动连接，所述齿轮位于上支架内侧。进一步的，所述齿条位于滑板上，所述滑板位于导向滑槽内，所述滑板与下油缸的活塞杆的端头处铰接。进一步的，所述上油缸支座的两侧均设置有第一定位约束模块；所述上支架远离上油缸连接座的一端设置有第一定位约束模块；所述第一定位约束模块包括第一定位凸台、第一定位约束块以及第一定位调节螺钉；所述第一定位凸台位于第一定位约束块底端的凹槽内，所述第一定位调节螺钉贯穿第一定位约束块两侧的螺纹孔并且与第一定位凸台的两侧相接触。进一步的，所述上油缸连接座与上支架之间设置有第二定位约束模块；所述第二定位约束模块包括第二定位凸台和第二定位调节螺钉；所述第二定位凸台位于上支架朝向上油缸连接座的侧面，所述第二定位调节螺钉贯穿上油缸连接座上的螺纹孔并且与第二定位凸台的两侧相接触。本专利技术的有益效果为：一种一体式水平旋转机械手，通过钻架固定板、固定轴、平键、固定支座、上油缸、旋转支座、下油缸、齿条、回转臂以及夹手的配合使用，可实现钻杆的装卸与夹持翻转，满足钻杆水平放入机械手并在上钻杆过程中翻转至与钻架平行，最终放入钻架的操作，并且对水平旋转机械手与钻架的连接处以及翻转动作对应的机构重新设计，只保留一个钻架固定板和受力轴，仅一处与钻架焊接连接，并且仅有一个固定轴，整合成一体式结构，更加紧凑，从而减小空间占用，避免干涉现象，同时避免配合精度丧失，有利于延长使用寿命。附图说明图1为本专利技术一种一体式水平旋转机械手的整体结构示意图。图2为本专利技术一种一体式水平旋转机械手另一视角的整体结构示意图。图3为本专利技术一种一体式水平旋转机械手的钻架固定板及固定轴的结构示意图。图4为本专利技术一种一体式水平旋转机械手的固定支座处的结构示意图。图5为本专利技术一种一体式水平旋转机械手的旋转支座处的结构示意图。图6为本专利技术一种一体式水平旋转机械手的固定轴、固定支座以及旋转支座的装配结构示意图。图7为本专利技术一种一体式水平旋转机械手的旋转支座及齿轮齿条机构的装配示意图。图8为本专利技术一种一体式水平旋转机械手的上油缸支座两侧的第一定位约束模块示意图。图9为本专利技术一种一体式水平旋转机械手的上支架侧面的第一定位约束模块和第二定位约束模块示意图。图中：1、钻架固定板；2、固定座；3、固定轴；4、平键；5、固定支座；51、轴套部；52、第一贯通键槽；53、支撑台；6、上油缸支座；7、上油缸；8、上油缸连接座；9、旋转支座；91、轴座；92、油缸容纳腔；93、第二贯通键槽；94、顶板；10、下油缸；11、导向滑槽；12、上支架；13、滑板；14、齿条；15、齿轮；16、翻转杆；17、加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种一体式水平旋转机械手，包钻架固定板、齿条、齿轮以及回转臂，所述钻架固定板与钻机的钻架侧面固定连接，所述齿条与齿轮相啮合，所述齿轮上同轴设置有翻转杆，所述回转臂通过加长接杆与翻转杆连接，所述回转臂的末端设置有夹手；其特征在于：还包括固定轴、固定支座、上油缸、旋转支座、下油缸以及上支架；所述钻架固定板有且只有一个，所述固定轴通过固定座与钻架固定板连接，所述固定支座和旋转支座均位于固定轴上；所述固定支座与固定轴固定连接，所述旋转支座与固定轴活动连接；所述上油缸的缸体与固定支座上的上油缸支座铰接，所述上油缸的活塞杆与旋转支座上的上油缸连接座铰接，所述下油缸位于旋转支座上，所述齿条通过滑板与下油缸的活塞杆连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种一体式水平旋转机械手，包钻架固定板、齿条、齿轮以及回转臂，所述钻架固定板与钻机的钻架侧面固定连接，所述齿条与齿轮相啮合，所述齿轮上同轴设置有翻转杆，所述回转臂通过加长接杆与翻转杆连接，所述回转臂的末端设置有夹手；其特征在于：还包括固定轴、固定支座、上油缸、旋转支座、下油缸以及上支架；所述钻架固定板有且只有一个，所述固定轴通过固定座与钻架固定板连接，所述固定支座和旋转支座均位于固定轴上；所述固定支座与固定轴固定连接，所述旋转支座与固定轴活动连接；所述上油缸的缸体与固定支座上的上油缸支座铰接，所述上油缸的活塞杆与旋转支座上的上油缸连接座铰接，所述下油缸位于旋转支座上，所述齿条通过滑板与下油缸的活塞杆连接。


2.根据权利要求1所述的一种一体式水平旋转机械手，其特征在于：所述固定轴的轴线与钻架固定板相垂直；所述固定轴的侧圆周壁上设置有平键和圆螺母；所述固定支座包括轴套部、第一贯通键槽和支撑台；所述旋转支座包括轴座、油缸容纳腔、第二贯通键槽和顶板。


3.根据权利要求2所述的一种一体式水平旋转机械手，其特征在于：所述固定轴贯穿固定支座的轴套部和旋转支座的轴座；所述第一贯通键槽与第二贯通键槽尺寸一致且平行设置；所述平键与第一贯通键槽的形状相配合。


4.根据权利要求3所述的一种一体式水平旋转机械手，其特征在于：所述固定轴通过平键与固定支座固定连接，所述平键的长度小于第一贯通键槽的长度；所述旋转支座上的轴座位于轴套部的两端；所述圆螺母锁在固定轴的端头处。


5.根据权利要求4所述的一种一体式水平旋转机械...

【专利技术属性】
技术研发人员：于峰，鲍娟，于天，徐彬彬，陈扬，靳超，
申请(专利权)人：无锡市钻通工程机械有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32