一种储存式自动换杆装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于煤矿井下支护设备技术领域，具体涉及一种储存式自动换杆装置。本发明专利技术一种储存式自动换杆装置，包括回转机构、中心轴、后固定套筒、前固定套筒和抓取机构；所述回转机构安装在后固定套筒的后端面；所述中心轴的后端与回转机构的前端固定，所述中心轴的前端固定在前固定套筒的前端；所述抓取机构的后端与回转机构中盖板上的连接耳铰接，抓取机构的中部与后固定套筒上的连接耳铰接，抓取机构的前端与前固定套筒上的连接耳铰接。本发明专利技术可以实现钻杆存储、按给定轨迹运送钻杆、自动接换钻杆作业，有效降低了工人劳动强度，减少了人员配置，解决了人工换钻杆的安全问题，大幅提升了钻机工作效率，提高了钻孔作业的机械化程度。提高了钻孔作业的机械化程度。提高了钻孔作业的机械化程度。

【技术实现步骤摘要】
一种储存式自动换杆装置


[0001]本专利技术属于煤矿井下支护设备
，具体涉及一种储存式自动换杆装置。

技术介绍

[0002]目前国内煤矿井下支护用锚杆钻车主要依靠人工进行更换钻杆任务，一般情况下需要在钻机旁设置一个站人操作平台，方便工作人员进行接换钻杆作业，站人操作平台占用空间大、站位面积有限、人员操作不畅，当进行接换钻杆作业时，需要2～3人同时工作，工人将钻杆运至钻机钻进中心或运出钻进中心，搬运劳动强度大、辅助时间长，且人员靠近钻孔推进旋转区域，安全性差，严重影响了钻孔施工效率。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种储存式自动换杆装置，可以实现钻杆存储、按给定轨迹运送钻杆、自动接换钻杆作业，有效降低了工人劳动强度，减少了人员配置，解决了人工换钻杆的安全问题，大幅提升了钻机工作效率，提高了钻孔作业的机械化程度。
[0004]本专利技术所采用的技术方案是：一种储存式自动换杆装置，包括回转机构、中心轴、后固定套筒、前固定套筒和抓取机构；所述回转机构安装在后固定套筒的后端面；所述中心轴的后端与回转机构的前端固定，所述中心轴的前端固定在前固定套筒的前端；所述抓取机构的后端与回转机构中盖板上的连接耳铰接，抓取机构的中部与后固定套筒上的连接耳铰接，抓取机构的前端与前固定套筒上的连接耳铰接。
[0005]进一步地，所述回转机构由回转油缸、滑动套筒、回转块Ⅰ、回转块Ⅱ、花键轴、轴承Ⅰ、弹簧和盖板组成；所述回转油缸的缸体与滑动套筒的左端固定，回转油缸的伸缩杆与回转块Ⅰ固定；所述回转块Ⅰ嵌套在滑动套筒内，回转油缸的伸缩杆伸缩，推动回转块Ⅰ沿滑动套筒前后滑动；所述回转块Ⅱ嵌套在滑动套筒内，回转块Ⅱ的棘齿与回转块Ⅰ的棘齿耦合；所述花键轴后端的外六方键与回转块Ⅱ前端的内六方键槽配合，花键轴前端与中心轴固定连接；所述轴承Ⅰ的内圈与花键轴后端对应的外圆周面配合，可随着花键轴旋转，轴承Ⅰ的外圈与滑动套筒的前端对应的内圆周面配合，并通过轴承Ⅰ，使花键轴与滑动套筒相对旋转；所述弹簧设置在花键轴前端的内侧孔内，弹簧的后端顶紧花键轴的前端面，弹簧的前端顶紧中心轴的后端面；所述盖板安装于滑动套筒的前端面；回转油缸伸缩杆伸缩，带动回转块Ⅰ向前滑动，推动回转块Ⅱ向前滑动的同时顶紧弹簧，在回转油缸和弹簧双重作用下，回转块Ⅱ同时受到两个相对方向的压力，回转块Ⅰ的棘齿齿面沿回转块Ⅱ的棘齿齿面相对滑动，使回转块Ⅱ向上旋转，并带动花键轴同步旋转，回转块Ⅱ上设有均布的六个棘齿，通过回转油缸的一次伸缩带动花键轴完成旋转圆周六分之一的动作，从而带动中心轴实现分度旋转功能，回转油缸每伸缩一次，中心轴回转六分之一的圆周，回转油缸重复动作，完成整套装置的回转分度功能。
[0006]进一步地，所述中心轴由轴、两个六方块、两个卡盘、两个卡盘垫、十二个强力磁铁、轴承Ⅱ、端盖组成；所述轴的后端面与花键轴的前端面固定，轴的前端与前固定套筒的
前端固定；六方块、卡盘、卡盘垫均有两个，分两组前后布置，其中一组六方块固定在轴中间连接板的一侧，卡盘、卡盘垫固定在轴中间连接板的另一侧；所述卡盘为六孔棘齿状结构，其上设有钻杆卡槽，方便钻杆定位及导向，所述强力磁铁共块，分别对称安置在两个六方块六个面的凹槽中；所述轴承Ⅱ内圈与轴前端的外圆周面配合，轴承Ⅱ外圈与前固定套筒前端的内圆周面配合，通过轴承Ⅱ的作用，使中心轴与前固定套筒相对旋转；所述端盖固定在前固定套筒的前端面上。
[0007]进一步地，所述抓取机构由抓取油缸Ⅰ、两个抓取油缸Ⅱ、两个前抓手、两个后抓手、连接销、连接轴、后连接销组成；所述抓取油缸Ⅰ的缸体与盖板上的连接耳铰接，抓取油缸Ⅰ的伸缩杆与连接销铰接；所述抓取油缸Ⅱ的缸体与前抓手尾端的连接耳铰接，抓取油缸Ⅱ的伸缩杆与后抓手铰接；所述前抓手的中段孔与后抓手上的连接耳铰接；所述连接销中段与前抓手铰接，连接销尾端固定在连接轴的左侧端面上；所述连接轴设置在两个前抓手之间，连接轴的左端与连接销连接，连接轴右端与后连接销固定连接；所述后连接销其外圆柱面与另一个前抓手铰接；通过两个抓取油缸Ⅱ同时动作，完成前抓手和后抓手的开合作业。
[0008]进一步地，所述卡盘采用尼龙材料。
[0009]本专利技术储存式自动换杆装置采用上述技术方案，与机载锚杆钻机配套使用，在不影响锚杆钻机现有功能的基础上可实现钻杆存储、按给定轨迹运送钻杆、自动接换钻杆作业，显著提高钻机钻孔的工作效率，降低了人员配置及工人的劳动强度，提升了操作安全性。本专利技术回转机构采用液压缸与棘齿组合结构，通过液压缸伸缩带动棘齿齿面相对旋转，回转机构液压缸每伸缩一次，回转轴可对应旋转六分之一圆周，液压缸重复动作，实现整套装置的分度旋转功能；本专利技术中心轴采用六孔棘齿状卡盘，可一次存储六根钻杆；本专利技术采用回转机构分度旋转，配合抓取机构的精准抓取与停放，可高效完成机械化接换钻杆功能。
[0010]与现有的设备相比，本专利技术具有以下优点：
[0011]1.本专利技术可与机载锚杆钻机配套使用，也可用在其他钻进装备上，可以适应多种工况、各种断面的顶帮锚杆锚索孔支护作业；
[0012]2.本专利技术回转分度平稳，抓取定位精准，可实现按给定轨迹运送、接换、安装钻杆作业；
[0013]3.本专利技术不仅可以完成安装、拼接钻杆的功能，也可以完成拆卸钻杆的功能；
[0014]4.本专利技术采用均分六孔棘齿状卡盘，可同时存储六根钻杆进行作业，完成不同工况的多种钻孔深度作业的需求；
[0015]5.本专利技术采用高强度滚动轴承，减少了机械故障率，降低了工人工作劳动强度。
附图说明
[0016]图1是本专利技术结构示意图；
[0017]图2是图1的俯视图；
[0018]图3是图1中回转机构的结构示意图；
[0019]图4是图1中中心轴的结构示意图；
[0020]图5是图4中A
‑
A视图；
[0021]图6是图1中抓取机构的结构示意图；
[0022]图7是图6的左视图。
具体实施方式
[0023]如图1、图2所示，本实施例所述一种储存式自动换杆装置，包括回转机构1、中心轴2、后固定套筒3、前固定套筒4和抓取机构5；所述回转机构1安装在后固定套筒3的后端面；所述中心轴2的后端与回转机构1的前端固定，所述中心轴2的前端固定在前固定套筒4的前端；所述抓取机构5的后端与回转机构1中盖板1
‑
8上的连接耳铰接，抓取机构5的中部与后固定套筒3上的连接耳铰接，抓取机构5的前端与前固定套筒4上的连接耳铰接；回转机构1和中心轴2负责自动接换钻杆装置的回转和分度；后固定套筒3和前固定套筒4作为整套装置固定支撑的基础；抓取机构5可按给定轨迹运动，完成接换钻杆的抓取和接换动作。
[0024]如图3所示，所述回转机构1由回转油缸1
‑
1、滑动套筒1
‑
2、回转块Ⅰ1
‑
3、回转块Ⅱ1
‑
4、花键轴1
‑
5、轴承Ⅰ1
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储存式自动换杆装置，其特征：包括回转机构(1)、中心轴(2)、后固定套筒(3)、前固定套筒(4)和抓取机构(5)；所述回转机构(1)安装在后固定套筒(3)的后端面；所述中心轴(2)的后端与回转机构(1)的前端固定，所述中心轴(2)的前端固定在前固定套筒(4)的前端；所述抓取机构(5)的后端与回转机构(1)中盖板(1
‑
8)上的连接耳铰接，抓取机构(5)的中部与后固定套筒(3)上的连接耳铰接，抓取机构(5)的前端与前固定套筒(4)上的连接耳铰接。2.根据权利要求1所述的一种储存式自动换杆装置，其特征：所述回转机构(1)由回转油缸(1
‑
1)、滑动套筒(1
‑
2)、回转块Ⅰ(1
‑
3)、回转块Ⅱ(1
‑
4)、花键轴(1
‑
5)、轴承Ⅰ(1
‑
6)、弹簧(1
‑
7)和盖板(1
‑
8)组成；所述回转油缸(1
‑
1)的缸体与滑动套筒(1
‑
2)的左端固定，回转油缸(1
‑
1)的伸缩杆与回转块Ⅰ(1
‑
3)固定；所述回转块Ⅰ(1
‑
3)嵌套在滑动套筒(1
‑
2)内，回转油缸(1
‑
1)的伸缩杆伸缩，推动回转块Ⅰ(1
‑
3)沿滑动套筒(1
‑
2)前后滑动；所述回转块Ⅱ(1
‑
4)嵌套在滑动套筒(1
‑
2)内，回转块Ⅱ(1
‑
4)的棘齿与回转块Ⅰ(1
‑
3)的棘齿耦合；所述花键轴(1
‑
5)后端的外六方键与回转块Ⅱ(1
‑
4)前端的内六方键槽配合，花键轴(1
‑
5)前端与中心轴(2)固定连接；所述轴承Ⅰ(1
‑
6)的内圈与花键轴(1
‑
5)后端对应的外圆周面配合，可随着花键轴(1
‑
5)旋转，轴承Ⅰ(1
‑
6)的外圈与滑动套筒(1
‑
2)的前端对应的内圆周面配合，起到支撑作用，并通过轴承Ⅰ(1
‑
6)的作用，使花键轴(1
‑
5)与滑动套筒(1
‑
2)相对旋转顺畅；所述弹簧(1
‑
7)设置在花键轴(1
‑
5)前端的内侧孔内，弹簧(1
‑
7)的后端顶紧花键轴(1
‑
5)的前端面，弹簧(1
‑
7)的前端顶紧中心轴(2)的后端面；所述盖板(1
‑
8)安装于滑动套筒(1
‑
2)的前端面；回转油缸(1
‑
1)伸缩杆伸缩，带动回转块Ⅰ(1
‑
3)向前滑动，推动回转块Ⅱ(1
‑
4)向前滑动的同时顶紧弹簧(1
‑
7)，在回转油缸(1
‑
1)和弹簧(1
‑
7)双重作用下，回转块Ⅱ(1
‑
4)同时受到两个相对方向的压力，回转块Ⅰ(1
‑
3)的棘齿齿面沿回转块Ⅱ(1
‑
4)的棘齿齿面相对滑动，使回转块Ⅱ(1
‑
4)向上旋转，并带动花键轴(1
‑
5)同步旋转，回转块Ⅱ(1
‑
4)上设有均布的六个棘齿，通过回转油缸(1
‑
1)的一次伸缩带动花键轴(1
‑
5)完成旋转圆周六分之一的动作，从而带动中心轴(2)实现分度旋转功能，回转油缸(1
‑
1)每伸缩一次，中心轴(2)回转六分...

【专利技术属性】
技术研发人员：张敏，赵伟，崔奇峰，靳振华，闫伟伟，
申请(专利权)人：山西天巨重工机械有限公司，
类型：发明
国别省市：