一种自动化钻杆装卸机及电液控制方法技术

本发明专利技术属于钻进技术与设备技术领域，提供一种自动化钻杆装卸机及电液控制方法，自动化钻杆装卸机包括液压系统、机械臂系统、辅助系统和电源装置，液压系统包括供油端和回油端，供油端分别与机械臂系统、辅助系统连接，回油端分别与机械臂系统、辅助系统连接，机械臂系统包括机械臂组件和第一控制阀，第一控制阀设于液压系统与机械臂组件的连接处，针对现有的部分自动化钻探装备在施工中无法实现多个钻杆连续自动装卸，以及仍然需要人工辅助完成问题，从设计上采用电液传动的结构，满足在空间狭窄的条件下对执行机构紧凑的要求，同时可以连续实现钻杆的安装和拆卸的自动化的需求。连续实现钻杆的安装和拆卸的自动化的需求。连续实现钻杆的安装和拆卸的自动化的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种自动化钻杆装卸机及电液控制方法


[0001]本专利技术属于钻进技术与设备
，具体涉及一种自动化钻杆装卸机及电液控制方法。

技术介绍

[0002]现有钻进技术与装备进行钻孔施工时大部分仍以手动操作为主，需要依靠人工进行各种钻进参数调节，对司钻人员专业依赖性较强，频繁的装卸钻杆过程导致劳动强度大，存在一定的安全隐患。而部分自动化钻探装备在施工中其装卸钻杆工序虽已实现自动化，但是钻杆仓钻杆容量有限，一个施工周期内无法实现所有钻杆连续自动装卸，煤矿井下钻孔的孔深往往从几十米到几百米深不等，在狭窄巷道空间内、运输吊装不具备条件的情况下，补充后续大量的钻杆受到井下钻场布置及工序流程限制，钻杆从钻场到钻杆仓多采用机械化吊装实现多次转运，尽管实现了部分装卸钻杆工序的自动化，仍然需要人工辅助完成，无法实现一定钻孔深度内的钻杆连续自动化装卸施工需要。
[0003]现有技术存在的缺点：
[0004]1、人工频繁的装卸钻杆过程导致劳动强度大，存在一定的安全隐患。
[0005]2、部分自动化钻探装备在施工中其装卸钻杆工序虽已实现自动化，但是钻杆仓钻杆容量有限，一个施工周期内无法实现所有钻杆连续自动装卸。
[0006]3、部分装卸钻杆工序的自动化，仍然需要人工辅助完成，无法实现一定钻孔深度内的钻杆连续自动化装卸施工需要。

技术实现思路

[0007]为了克服现有技术的上述缺点，本专利技术的目的是提供一种自动化钻杆装卸机，可以实现装卸钻杆工序自动化和钻杆连续自动装卸的效果。
[0008]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0009]一种自动化钻杆装卸机，包括：
[0010]液压系统、机械臂系统、辅助系统和电源装置；
[0011]所述液压系统包括供油端和回油端，所述供油端分别与所述机械臂系统、辅助系统连接，所述回油端分别与所述机械臂系统、辅助系统连接；
[0012]所述机械臂系统包括机械臂组件和第一控制阀，所述第一控制阀设于所述液压系统与所述机械臂组件的连接处；
[0013]所述辅助系统包括龙门架、机械臂移动旋转组件、钻杆位置移动组件、钻杆位置固定组件和第二控制阀，所述机械臂移动旋转组件与所述机械臂系统连接，所述钻杆位置移动组件、钻杆位置固定组件设于所述龙门架；
[0014]所述第二控制阀设于所述液压系统与所述机械臂移动旋转组件、钻杆位置移动组件、钻杆位置固定组件的连接处；
[0015]所述电源装置与所述第一控制阀、第二控制阀电性连接。
[0016]优选的，所述液压系统还包括液压泵、油箱、供油管路、回油管路和连通管路，所述供油管路、回油管路与所述油箱相通，所述连通管路分别与所述供油管路、回油管路相通，所述液压泵设于所述供油管路，所述供油端设于所述供油管路，所述回油端设于所述回油管路，所述连通管路上设有油路压力控制阀。
[0017]优选的，所述液压泵的动力输入端设有防爆电机，所述油路压力控制阀包括泄压球阀和溢流阀，所述连通管路的数量为两个，所述泄压球阀和溢流阀分别设于任一所述的连通管路。
[0018]优选的，所述回油管路上设有油路过滤器，所述油箱是设有空气过滤器、温度计和放油球阀。
[0019]优选的，所述机械臂组件包括机械臂摆动油缸、机械手爪开合油缸和机械手腕摆动缸和机械手爪转动摆动缸，所述第一控制阀为防爆比例换向阀。
[0020]优选的，所述机械臂移动旋转组件包括机械臂底座摆动缸，所述钻杆位置移动组件包括钻杆移栽马达、钻杆调整马达和钻杆提升油缸，所述钻杆位置固定组件包括钻杆抱夹油缸和钻杆定位油缸；
[0021]所述第二控制阀包括防爆比例换向阀和防爆电磁换向阀，所述防爆比例换向阀分别与所述机械臂底座摆动缸、钻杆移栽马达连接，所述防爆电磁换向阀分别与所述钻杆调整马达、钻杆提升油缸、钻杆抱夹油缸和钻杆定位油缸连接。
[0022]优选的，所述防爆比例换向阀与所述钻杆移栽马达的连接处设有缓冲阀，所述防爆电磁换向阀与所述钻杆调整马达的连接处设有缓冲阀和调速阀，所述防爆电磁换向阀与所述钻杆提升油缸的连接处设有平衡阀和调速阀，所述防爆电磁换向阀与所述钻杆抱夹油缸的连接处设有液控单向阀和调速阀，所述防爆电磁换向阀与所述钻杆定位油缸的连接处设有液控单向阀和调速阀。
[0023]优选的，所述第二控制阀还包括防爆电磁球阀，所述防爆电磁球阀与所述钻杆移栽马达连接。
[0024]优选的，所述钻杆移栽马达与所述钻杆调整马达之间设有相连通的油路管。
[0025]本申请还包括一种自动化钻杆装卸机的电液控制方法，基于上述的自动化钻杆装卸机，包括以下步骤：
[0026]S1、龙门架移至料仓区，通过液压系统控制钻杆位置固定组件夹持钻杆件并移至中转平台；
[0027]S2、机械臂组件移至中转平台抓取钻杆件并移至钻杆料框；
[0028]S3、将钻杆件设为姿态推合并打开状态；
[0029]S4、龙门架通过钻杆移栽马达移至钻杆料框区，钻杆位置移动组件和钻杆位置固定组件夹持预安装钻杆件至安装位安装；
[0030]S5、机械臂组件移至预取出钻杆件区域，抓取预取出钻杆件，并移至钻杆料框。
[0031]与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括有：
[0032]本方案针对现有的部分自动化钻探装备在施工中无法实现多个钻杆连续自动装卸，以及仍然需要人工辅助完成问题，从设计上采用电液传动的结构，满足在空间狭窄的条件下对执行机构紧凑的要求，同时可以连续实现钻杆的安装和拆卸的自动化的需求。
附图说明
[0033]为了更清楚地说明本专利技术实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0034]图1为本专利技术的液压系统的示意图。
[0035]图2为本专利技术的机械臂系统的示意图。
[0036]图3为本专利技术的辅助系统的示意图。
[0037]图4为本专利技术的电液控制方法的示意图。
[0038]其中：
[0039]1‑
液压泵，2
‑
油箱，3
‑
供油管路，4
‑
回油管路，5
‑
连通管路，6
‑
泄压球阀，7
‑
溢流阀，8
‑
油路过滤器，9
‑
空气过滤器，10
‑
温度计，11
‑
放油球阀，12
‑
防爆电机，13
‑
机械臂摆动油缸，14
‑
机械手爪开合油缸，15
‑
机械手腕摆动缸，16
‑
机械手爪转动摆动缸,17
‑
第一控制阀，18
‑
机械臂底座摆动缸，19
‑
钻杆移栽马达本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动化钻杆装卸机，其特征在于，包括：液压系统、机械臂系统、辅助系统和电源装置；所述液压系统包括供油端和回油端，所述供油端分别与所述机械臂系统、辅助系统连接，所述回油端分别与所述机械臂系统、辅助系统连接；所述机械臂系统包括机械臂组件和第一控制阀，所述第一控制阀设于所述液压系统与所述机械臂组件的连接处；所述辅助系统包括龙门架、机械臂移动旋转组件、钻杆位置移动组件、钻杆位置固定组件和第二控制阀，所述机械臂移动旋转组件与所述机械臂系统连接，所述钻杆位置移动组件、钻杆位置固定组件设于所述龙门架；所述第二控制阀设于所述液压系统与所述机械臂移动旋转组件、钻杆位置移动组件、钻杆位置固定组件的连接处；所述电源装置与所述第一控制阀、第二控制阀电性连接。2.根据权利要求1所述的自动化钻杆装卸机，其特征在于，所述液压系统还包括液压泵、油箱、供油管路、回油管路和连通管路，所述供油管路、回油管路与所述油箱相通，所述连通管路分别与所述供油管路、回油管路相通，所述液压泵设于所述供油管路，所述供油端设于所述供油管路，所述回油端设于所述回油管路，所述连通管路上设有油路压力控制阀。3.根据权利要求2所述的自动化钻杆装卸机，其特征在于，所述液压泵的动力输入端设有防爆电机，所述油路压力控制阀包括泄压球阀和溢流阀，所述连通管路的数量为两个，所述泄压球阀和溢流阀分别设于任一所述的连通管路。4.根据权利要求3所述的自动化钻杆装卸机，其特征在于，所述回油管路上设有油路过滤器，所述油箱是设有空气过滤器、温度计和放油球阀。5.根据权利要求1所述的自动化钻杆装卸机，其特征在于，所述机械臂组件包括机械臂摆动油缸、机械手爪开合油缸和机械手腕摆动缸和机械手爪转动摆动缸，所述第一控制阀为防爆比例换向阀。6.根据权利要求1所述的自动化钻杆装卸机，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：方鹏，李保民，姚克，唐祯，王松，崔顺炬，孟瑞，申晟，阚志涛，
申请(专利权)人：广东省机器人创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：