一种自带钻杆箱的自动加杆钻机制造技术

一种自带钻杆箱的自动加杆钻机，包括底盘、可编程控制箱、液压操作台和钻杆箱组件，钻杆箱组件包括钻杆箱和升降机构，钻杆箱用于容纳钻杆，并利用隔断实现对钻杆的定位，升降机构用以抬升或降低钻杆的位置，保证机械手爪可以从钻杆箱内逐根抓取钻杆或逐根将钻杆放回钻杆箱内；在钻杆箱的前方还设有机械手组件，以抓取钻杆；所述底盘上还设有能够调整俯仰角度的导轨组件，导轨组件的前端设有夹持钻杆的夹持器，用于实现钻杆钻进的动力回转机构设置在所述导轨组件的导轨上，并能够沿导轨前后移动。本发明专利技术可解决前探钻孔时常规自动钻进设备无法实现快速稳钻，且设备不具有大容量钻杆存储，无法满足一次性钻孔需求、降低工人劳动强度的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种自带钻杆箱的自动加杆钻机
本专利技术属于煤矿钻机领域，具体涉及一种自带钻杆箱的自动加杆钻机。
技术介绍
随着煤矿钻探技术的发展以及工人安全意识的提升，越来越多的自动钻进设备被应用到煤矿井下进行自动钻进作业。目前应用于井下的自动钻进设备主要为垂直设备进行钻进作业的自动化设备，而针对部分前探的抽放孔作业如果通过调整设备摆放角度来调整作业方向，效率较低；并且现有的自动钻机大部分不自带大容量的钻杆框，无法实现一次性长距离钻孔需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种自带钻杆箱的自动加杆钻机，以解决前探钻孔时常规自动钻进设备无法实现快速稳钻，且设备不具有大容量钻杆存储，无法满足一次性钻孔需求、降低工人劳动强度的问题。为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种自带钻杆箱的自动加杆钻机，包括底盘、设置在底盘上的可编程控制箱和液压操作台，在底盘上还设有钻杆箱组件，钻杆箱组件包括钻杆箱和升降机构，钻杆箱用于容纳钻杆，并利用隔断实现对钻杆的定位，升降机构用以抬升或降低钻杆的位置，保证机械手爪可以从钻杆箱内逐根抓取钻杆或逐根将钻杆放回钻杆箱内；所述升降机构包括升降平台和升降驱动装置，所述升降平台位于钻杆箱内，用以承载钻杆箱内的钻杆，升降驱动装置位于钻杆箱外侧，并和升降平台相连，带动升降平台的抬升或降低；在钻杆箱的前方还设有机械手组件，机械手组件包括回转支承、摆动支架、多级平移机构、多级升降机构和机械手回转机构，所述回转支承一端固定在底盘上，另一端连接所述摆动支架，以实现摆动支架俯仰角度的调整；所述多级升降机构中的一级升降机构安装在摆动支架上，所述多级平移机构中的一级平移机构滑动设置在所述一级升降机构的上部，所述多级平移机构中的二级平移机构滑动设置在一级平移机构上，作为一级平移机构活动范围的补充，所述多级升降机构中的二级升降机构安装在所述二级平移机构上，作为一级升降机构活动范围的补充；所述机械手回转机构和机械手爪设置在所述二级升降机构上，机械手回转机构用以控制机械手爪进行旋转，旋转轴线和二级升降机构的升降方向平行；所述底盘上还设有能够调整俯仰角度的导轨组件，导轨组件的前端设有夹持钻杆的夹持器，用于实现钻杆钻进的动力回转机构设置在所述导轨组件的导轨上，并能够沿导轨前后移动。所述钻杆箱内相对的两内壁上分别间隔设置多个隔板，相邻隔板之间的空间用以放置钻杆，且相邻隔板之间的宽度只能容纳一根钻杆。所述机械手组件中的摆动支架具有一根竖向设置的方管，所述一级升降机构包括一根活动插设在方管内的升降杆和一个伸缩油缸，伸缩油缸的一端连接在所述摆动支架的方管外侧，伸缩油缸另一端连接在所述升降杆的上部。所述升降杆的上部还设有与升降杆垂直的平移导向槽，在平移导向槽的下部设有齿轮，齿轮由平移马达Ⅰ驱动旋转，所述一级平移机构为一根平移导轨，平移导轨滑动设置在所述平移导向槽内，且平移导轨上设有和所述齿轮啮合的平移齿条；所述平移导轨上设有二级平移机构，二级平移机构包括直线驱动机构和滑板，直线驱动机构用以驱动滑板在平移导轨上直线滑动，且滑板的滑动方向和平移导轨的滑动方向平行；所述直线驱动机构为丝杠丝母机构，其中的丝杠转动设置在平移导轨内，由设置在平移导轨一端的丝杠马达驱动丝杠旋转，与丝杠螺纹配合的丝母和所述滑板固定连接。所述的二级升降机构包括连接板、齿轮和平移马达Ⅱ，连接板滑动设置在所述滑板的板面上，连接板的滑动方向和滑板的滑动方向垂直，并平行于所述升降杆的升降方向，连接板的一侧设有由平移马达Ⅱ驱动旋转的齿轮，齿轮和平移马达Ⅱ均安装在滑板上，连接板的侧面设有升降齿条，通过滑板上所安装的齿轮和升降齿条的啮合，带动连接板在滑板上滑动。所述机械手回转机构通过支架固定在所述连接板上，机械手回转机构的旋转部位和摆角油缸连接，摆角油缸和机械手爪连接，以控制机械手爪的开合。所述导轨组件包括导轨支架和调角油缸，所述导轨支架一端转动连接在底盘上的立柱组件上，另一端朝钻机前方伸出，并安装有所述的夹持器，所述调角油缸一端转动连接在所述底盘上，另一端和导轨支架转动连接，所述导轨设置在导轨支架内部，导轨支架内部还设有平移油缸，所述平移油缸一端和动力回转机构连接，另一端和导轨支架连接，以带动动力回转机构沿导轨的滑动。所述立柱组件包括两根固定在所述底盘上的立柱以及两根立柱之间的立柱横梁，立柱横梁的两端分别通过一个升降油缸实现沿立柱的爬升或下降，所述机械手组件中的回转支承固定在所述立柱横梁上，所述立柱内部设有伸缩管和顶升油缸，顶升油缸用以控制伸缩管伸出或缩进立柱。所述导轨支架的一端铰接在所述的立柱横梁上。所述底盘为履带底盘，履带底盘设有四个支地油缸，履带底盘上还设有电液控制阀组，所述可编程控制箱通过电缆与电液控制阀组连接，通过电液控制阀组驱动各个液压机构动作。本专利技术的有益效果是：本专利技术可以实现对前探钻孔作业时的快速稳钻作业，同时设备自带的大容量钻杆箱也可满足自动钻进一次成孔的需求，有效降低了现场作业工人的劳动强度。本专利技术中钻杆箱外采用侧装方式设置升降装置，可以避免占用钻杆箱的下部空间，提高钻杆箱的实际利用率。本专利技术所用的机械手组件可以实现对机械手爪进行水平方向和竖直方向两个自由度的调节，还可以对手爪竖直方向的俯仰角度以及水平面内摆动角度进行调整，满足钻杆抓取及安装的角度、方向等要求。本专利技术所用机械手组件多级升降机构和多级平移机构的设置可以拓展机械手爪的作业范围，但又无需占用过多的空间，因此，能够很好的适应井下作业的空间要求。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术中钻杆箱的结构示意图；图3为本专利技术中机械手组件的结构示意图；图中标记：1、履带底盘，2、液压操作台，3、可编程控制箱，4、钻杆箱组件，5、立柱组件，6、机械手组件，7、导轨组件，8、电液控制阀组，9、夹持器，10、斜撑，11、动力回转机构；401、钻杆箱，402、升降驱动装置，403、升降平台，404、隔板；601、回转支承，6011、回转马达，602、固定盘，603、摆动支架，604、一级升降机构，6041、伸缩油缸，6042、升降杆，6043、平移导向槽，6044、平移马达Ⅰ，605、平移导轨，6051、丝杠马达，6052、滑板，6053、平移马达Ⅱ，606、连接板，607、机械手回转机构，608、摆角油缸，609、机械手爪。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明，但并不作为对专利技术做任何限制的依据。参照附图所示，一种自带钻杆箱的自动加杆钻机，包含履带底盘1、液压操作台2、可编程控制箱3、钻杆箱组件4、立柱组件5、机械手组件6、导轨组件7和电液控制阀组8。所述的履带底盘1包含履带行走机构及支地油缸，通过履带行走机构实现设备的自由移动，同时通过布置在履带底盘四个角的支地油缸实现设备的向上支撑功能。所述的液压操作台2对外来动力源输入的高压油进行换向、调节流量、调节压力等操作使液压油进入执行机构中，驱动执行机构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自带钻杆箱的自动加杆钻机，包括底盘、设置在底盘上的可编程控制箱和液压操作台，其特征在于：在底盘上还设有钻杆箱组件，钻杆箱组件包括钻杆箱和升降机构，钻杆箱用于容纳钻杆，并利用隔断实现对钻杆的定位，升降机构用以抬升或降低钻杆的位置，保证机械手爪可以从钻杆箱内逐根抓取钻杆或逐根将钻杆放回钻杆箱内；所述升降机构包括升降平台和升降驱动装置，所述升降平台位于钻杆箱内，用以承载钻杆箱内的钻杆，升降驱动装置位于钻杆箱外侧，并和升降平台相连，带动升降平台的抬升或降低；在钻杆箱的前方还设有机械手组件，机械手组件包括回转支承、摆动支架、多级平移机构、多级升降机构和机械手回转机构，所述回转支承一端固定在底盘上，另一端连接所述摆动支架，以实现摆动支架俯仰角度的调整；所述多级升降机构中的一级升降机构安装在摆动支架上，所述多级平移机构中的一级平移机构滑动设置在所述一级升降机构的上部，所述多级平移机构中的二级平移机构滑动设置在一级平移机构上，作为一级平移机构活动范围的补充，所述多级升降机构中的二级升降机构安装在所述二级平移机构上，作为一级升降机构活动范围的补充；所述机械手回转机构和机械手爪设置在所述二级升降机构上，机械手回转机构用以控制机械手爪进行旋转，旋转轴线和二级升降机构的升降方向平行；所述底盘上还设有能够调整俯仰角度的导轨组件，导轨组件的前端设有夹持钻杆的夹持器，用于实现钻杆钻进的动力回转机构设置在所述导轨组件的导轨上，并能够沿导轨前后移动。/n...

【技术特征摘要】
1.一种自带钻杆箱的自动加杆钻机，包括底盘、设置在底盘上的可编程控制箱和液压操作台，其特征在于：在底盘上还设有钻杆箱组件，钻杆箱组件包括钻杆箱和升降机构，钻杆箱用于容纳钻杆，并利用隔断实现对钻杆的定位，升降机构用以抬升或降低钻杆的位置，保证机械手爪可以从钻杆箱内逐根抓取钻杆或逐根将钻杆放回钻杆箱内；所述升降机构包括升降平台和升降驱动装置，所述升降平台位于钻杆箱内，用以承载钻杆箱内的钻杆，升降驱动装置位于钻杆箱外侧，并和升降平台相连，带动升降平台的抬升或降低；在钻杆箱的前方还设有机械手组件，机械手组件包括回转支承、摆动支架、多级平移机构、多级升降机构和机械手回转机构，所述回转支承一端固定在底盘上，另一端连接所述摆动支架，以实现摆动支架俯仰角度的调整；所述多级升降机构中的一级升降机构安装在摆动支架上，所述多级平移机构中的一级平移机构滑动设置在所述一级升降机构的上部，所述多级平移机构中的二级平移机构滑动设置在一级平移机构上，作为一级平移机构活动范围的补充，所述多级升降机构中的二级升降机构安装在所述二级平移机构上，作为一级升降机构活动范围的补充；所述机械手回转机构和机械手爪设置在所述二级升降机构上，机械手回转机构用以控制机械手爪进行旋转，旋转轴线和二级升降机构的升降方向平行；所述底盘上还设有能够调整俯仰角度的导轨组件，导轨组件的前端设有夹持钻杆的夹持器，用于实现钻杆钻进的动力回转机构设置在所述导轨组件的导轨上，并能够沿导轨前后移动。


2.根据权利要求1所述的一种自带钻杆箱的自动加杆钻机，其特征在于：所述钻杆箱内相对的两内壁上分别间隔设置多个隔板，相邻隔板之间的空间用以放置钻杆，且相邻隔板之间的宽度只能容纳一根钻杆。


3.根据权利要求1所述的一种自带钻杆箱的自动加杆钻机，其特征在于：所述机械手组件中的摆动支架具有一根竖向设置的方管，所述一级升降机构包括一根活动插设在方管内的升降杆和一个伸缩油缸，伸缩油缸的一端连接在所述摆动支架的方管外侧，伸缩油缸另一端连接在所述升降杆的上部。


4.根据权利要求3所述的一种自带钻杆箱的自动加杆钻机，其特征在于：所述升降杆的上部还设有与升降杆垂直的平移导向槽，在平移导向槽的下部设有齿轮，齿轮由平移马达Ⅰ驱动旋转，所述一级平移机构为一根平移导轨，平移导轨滑动设置在所述平移导向槽内，且平移导轨上设有和所述齿轮啮合的平移齿条；所述平移导轨上设有...

【专利技术属性】
技术研发人员：武泽铭，徐云辉，张利平，张夏鹏，
申请(专利权)人：河南铁福来装备制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41