本发明专利技术涉及一种钻杆自动加接装置及钻杆自动加接方法，属于煤矿钻机钻杆加接技术领域，包括位于钻机一侧的机械手，机械手包括回转机构，回转机构包括与钻机连接的回转驱动装置和与回转驱动装置连接的回转臂，回转臂连接有伸缩机构，伸缩机构上连接有钻杆夹持机构，钻杆夹持机构的下方设有钻杆箱；钻杆夹持机构从钻杆箱内拾取钻杆的位置过钻机倾角调整轴线，钻杆夹持机构跟随伸缩机构在回转驱动装置的驱动下可转至其夹持中心与钻机钻进轴线重合的位置。本发明专利技术只需一次固定转置就能完成钻杆加接，解决了钻杆变角度转置才能完成钻杆加接的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种钻杆自动加接装置及钻杆自动加接方法
本专利技术属于煤矿钻机钻杆加接
，涉及一种钻杆自动加接装置及钻杆自动加接方法。
技术介绍
现有钻杆自动加接技术通常采用侧方位机械手(或其它钻杆输送装置)拾取钻杆。钻杆初始位置(水平)与终止位置(动力头中心)处于空间异面直线关系，需要经过两次变角摆转与两次伸缩才能从初始位置转置至终止位置，通过机械手将钻杆输送到与动力头和夹持器之间的钻进轴线重合的位置，并通过动力头和两个夹持器的多次配合操作，实现钻杆的自动加接。此种钻杆自动加接方式至少需要一个机械手、一套双夹持器，钻杆经过多次位置变换，才能到达加接位置(与钻进轴线重合)。在拆卸钻杆时，必须借助双夹持器摆动松开前端钻杆螺纹连接，才能实现钻杆的拆卸。现有钻杆自动加接存在以下问题：1.执行机构复杂，占用空间大，成本较高；2.钻杆输送的路线复杂，钻杆加接动作多，效率较低；3.钻机空间结构精度要求高，机械手精度要求高，加工难度大；4.只能适用于专用的自动化钻机，无法与传统液压钻机匹配。
技术实现思路
有鉴于此，本申请的目的在于提供一种钻杆自动加接装置及钻杆自动加接方法，解决钻杆变角度转置加接钻杆的问题。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种钻杆自动加接装置，包括位于钻机一侧的机械手，机械手包括回转机构，回转机构包括与钻机连接的回转驱动装置和与回转驱动装置连接的回转臂，回转臂连接有伸缩机构，伸缩机构上连接有钻杆夹持机构，钻杆夹持机构的下方设有钻杆箱；钻杆夹持机构从钻杆箱内拾取钻杆的位置过钻机倾角调整轴线，钻杆夹持机构跟随伸缩机构在回转驱动装置的驱动下可转至其夹持中心与钻机钻进轴线重合的位置。可选地，所述钻杆夹持机构从钻杆箱内拾取钻杆的位置位于钻杆箱的一端，钻杆箱可绕机械手从钻杆箱内拾取钻杆的位置中心线摆动。可选地，所述钻杆箱包括箱体，箱体的后端可绕钻机倾角调整轴线摆动，箱体的前端连接有使箱体绕钻机倾角调整轴线摆动的摆动驱动装置，摆动驱动装置的固定端固定在钻机机架上。可选地，钻机机架与箱体之间设有相互配合的圆弧滑槽和圆弧滑块，箱体通过相互配合的圆弧滑槽和圆弧滑块可绕钻机倾角调整轴线摆动。可选地，所述钻杆夹持机构从钻杆箱内拾取钻杆的位置中心线与钻机钻进轴线共面。可选地，所述钻杆夹持机构从钻杆箱内拾取钻杆的位置与回转臂之间的距离大于钻机钻进轴线与回转臂之间的距离。可选地，钻机的夹持器上设有限制伸缩机构行程的限位件。可选地，所述回转驱动装置与钻机夹持器连接。可选地，摆动驱动装置、伸缩机构均为液压缸。一种钻杆自动加接方法，包括以下步骤：在钻机一侧设置机械手，在机械手下方设置钻杆箱，机械手伸出从钻杆箱内拾取待加接钻杆，然后缩回并旋转至使其夹持中心与钻机钻进轴线重合，钻机动力头前进至可夹持待加接钻杆的位置，钻机卡盘夹紧过渡钻杆与待加接钻杆旋接，机械手松开待加接钻杆，钻机动力头旋转并前进，直至与钻机夹持器中的钻杆完成连接。可选地，转式机械手从钻杆箱内拾取钻杆的位置位于钻杆箱的一端，钻杆箱可绕机械手从钻杆箱内拾取钻杆的位置中心线摆动，钻杆箱内的钻杆在重力的作用下可移动至机械手从钻杆箱内拾取钻杆的位置或从该位置移出。本专利技术的有益效果在于：1.本专利技术只需一次固定转置和伸缩就能完成钻杆加接，解决了钻杆变角度转置和二次伸缩才能完成钻杆的加接问题。2.本专利技术的执行机构简单、布局紧凑，占用空间小，提升自动化钻机在中小煤矿的适应能力。3.本专利技术的钻杆输送路线简单，执行效率高，同时降低了结构精度和执行精度要求，减小了加工难度。4.本专利技术通过设置摆转式机械手，使用单夹持器即可实现待拆卸钻杆两端螺纹的拆卸。5.本专利技术的传统液压卡盘式钻机进行少量改动即可应用本申请的方案，解决了传统钻机自动加接钻杆改造复杂的问题。6.本专利技术可实现半自动钻进与自动钻进的转化，大幅度提高了钻杆的加接效率，避免了人工旋接钻杆，降低了劳动强度。本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。附图说明为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作优选的详细描述，其中：图1为钻杆自动加接装置的立体结构示意图；图2为钻杆自动加接装置的主视图；图3为机械手的结构示意图。附图标记：动力头1、机架2、夹持器3、机械手4、钻杆箱5、卡盘1-1、减速器1-2、水辫轴向移动液压缸1-3、限位件3-1、夹持器本体3-2、回转驱动装置4-1、支撑架4-2、连接臂4-3、伸缩机构4-4、夹持机构4-5、箱体5-1、摆动驱动装置5-2、连接头5-3。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利技术的限制；为了更好地说明本专利技术的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。本专利技术实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本专利技术的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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专利技术和简化描述，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利技术的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。参阅图1～图3，一种钻杆自动加接装置，包括位于钻机一侧的机械手4，机械手4包括回转机构，回转机构包括与钻机连接的回转驱动装置4-1和与回转驱动装置4-1连接的回转臂4-3，回转驱动装置4-1可为马达，回转臂4-3连接有伸缩机构4-4，伸缩机构4-4可为伸缩式液压缸，伸缩机构4-4上连接有钻杆夹持机构4-5，钻杆夹持机构4-5的下方设有钻杆箱5；钻杆夹持机构从钻杆箱内拾取钻杆的位置过钻机倾角调整轴线，钻杆夹持机构4-5跟随伸缩机构4-4在回转驱动装置4-1的驱动下可转至其夹持中心与钻机钻进轴线重合的位置。优选地，钻杆夹持机构从钻杆箱内拾取钻杆的位置位于钻杆箱5的一端，钻杆箱5可绕机械手4从钻杆箱5内拾取钻杆的位置中心线摆动。为了本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种钻杆自动加接装置，其特征在于：包括位于钻机一侧的机械手，机械手包括回转机构，回转机构包括与钻机连接的回转驱动装置和与回转驱动装置连接的回转臂，回转臂连接有伸缩机构，伸缩机构上连接有钻杆夹持机构，钻杆夹持机构的下方设有钻杆箱；钻杆夹持机构从钻杆箱内拾取钻杆的位置过钻机倾角调整轴线，钻杆夹持机构跟随伸缩机构在回转驱动装置的驱动下可转至其夹持中心与钻机钻进轴线重合的位置。/n
【技术特征摘要】
1.一种钻杆自动加接装置，其特征在于：包括位于钻机一侧的机械手，机械手包括回转机构，回转机构包括与钻机连接的回转驱动装置和与回转驱动装置连接的回转臂，回转臂连接有伸缩机构，伸缩机构上连接有钻杆夹持机构，钻杆夹持机构的下方设有钻杆箱；钻杆夹持机构从钻杆箱内拾取钻杆的位置过钻机倾角调整轴线，钻杆夹持机构跟随伸缩机构在回转驱动装置的驱动下可转至其夹持中心与钻机钻进轴线重合的位置。
2.根据权利要求1所述的一种钻杆自动加接装置，其特征在于：所述钻杆夹持机构从钻杆箱内拾取钻杆的位置位于钻杆箱的一端，钻杆箱可绕机械手从钻杆箱内拾取钻杆的位置中心线摆动。
3.根据权利要求1所述的一种钻杆自动加接装置，其特征在于：所述钻杆箱包括箱体，箱体的后端可绕钻机倾角调整轴线摆动，箱体的前端连接有使箱体绕钻机倾角调整轴线摆动的摆动驱动装置，摆动驱动装置的固定端固定在钻机机架上。
4.根据权利要求3所述的一种钻杆自动加接装置，其特征在于：钻机机架与箱体之间设有相互配合的圆弧滑槽和圆弧滑块，箱体通过相互配合的圆弧滑槽和圆弧滑块可绕钻机倾角调整轴线摆动。
5.根据权利要求1所述的一种钻杆自动加接装置，其特征在于：所述钻杆夹持机...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈航，李学忠，辛德忠，万军，王清峰，李和祥，蒲剑，雷万年，史春宝，罗华，邱响林，唐敏，杜渔舟，马振纲，刘小华，田乐意，吕晋军，刘卫亮，李淑健，
申请(专利权)人：中煤科工集团重庆研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50
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