煤矿用全液压坑道钻机配套液压机械手及其控制方法技术

本发明专利技术涉及一种煤矿用全液压坑道钻机配套液压机械手及其控制方法，所属坑道钻机技术领域，包括坑道钻机，坑道钻机后端设有连接机身，连接机身上端设有与连接机身相滑动式插接固定的水便拆卸机构，连接机身侧边设有机械手上钻杆机构。机械手上钻杆机构包括钻杆库盒，钻杆库盒与连接机身间设有上钻杆组件，上钻杆组件上、钻杆库盒内均设有钻杆。上钻杆组件包括摆动油缸，摆动油缸一侧设有固定支撑夹杆，固定支撑夹杆前部上端设有与固定支撑夹杆相活动式夹合的活动夹块，活动夹块后端与固定支撑夹杆后部上端设有抓取油缸。具有结构紧凑、占用空间小、操作便捷和运行稳定性好的特点。解决了钻机移位重新定位和换杆操作工作量大且存在安全隐患的问题。且存在安全隐患的问题。且存在安全隐患的问题。

【技术实现步骤摘要】
煤矿用全液压坑道钻机配套液压机械手及其控制方法


[0001]本专利技术涉及坑道钻机
，具体涉及一种煤矿用全液压坑道钻机配套液压机械手及其控制方法。

技术介绍

[0002]中国专利《坑道钻机钻杆后扶正与水便自动上卸装置及方法》，申请号为CN201911233541.8，公开了包括水便、后扶正与拧卸机构、回转器、机余钻杆、孔口钻杆和夹持器，所述夹持器用于上卸钻杆时夹紧孔口钻杆，回转器夹紧机余钻杆并带动其回转，实现机余钻杆与孔口钻杆以及机余钻杆与水便的丝扣拧卸，所述后扶正与拧卸机构安装在回转器的后端，所述水便的中间为扁窄结构或外方结构，所述后扶正与拧卸机构包括底板、浮动机构、扶正机构、卡钳板和定位马达。
[0003]目前，在煤矿开采过程中，为保证开采安全，勘探是前提，煤矿坑道钻机是实施勘探的重要设备。在现实施工过程中，煤矿坑道钻机工作环境恶劣狭小，需要人工搬运钻杆进行换杆操作，所需人工工作量大，工作强度高，效率低下并且存在很大的安全隐患，严重影响了企业的生产成本和生产效率。
[0004]中国专利《水平定向钻机钻杆自动装卸装置》，申请号为CN201320608798.9，公开了一种水平定向钻机钻杆自动装卸装置，立柱上焊接导向套，水平导向杆安装在立柱导向套内，水平导向杆的一端固定在水平安装座；水平限位安装板固定在立柱上，水平滑动油缸一端固定在水平安装座上，另一端固定在立柱的导向套上；垂直导向杆安装在水平安装座上，垂直滑动油缸一端固定在水平安装座，另一端固定在垂直安装座上，垂直安装座上安装第二感应开关，抓手油缸分别与垂直安装座、抓手连接。该结构存在占用空间大，并且与钻机分离使用，每次钻机移位后均需要进行重新定位，不便于操作及运输。

技术实现思路

[0005]本专利技术主要解决现有技术中存在的不足，提供了一种煤矿用全液压坑道钻机配套液压机械手及其控制方法，其具有结构紧凑、占用空间小、操作便捷和运行稳定性好的特点。采用与钻机固定结构，解决了钻机移位需要重新定位和人工搬运钻杆进行换杆操作工作量大且存在安全隐患的问题。保障人员安全的同时，提高打孔效率和打钻过程的安全性。满足了在窄小坑道进行运行作业的需求。
[0006]本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种煤矿用全液压坑道钻机配套液压机械手，包括坑道钻机，所述的坑道钻机后端设有连接机身，所述的连接机身上端设有与连接机身相滑动式插接固定的水便拆卸机构，所述的连接机身侧边设有机械手上钻杆机构。所述的机械手上钻杆机构包括钻杆库盒，所述的钻杆库盒与连接机身间设有上钻杆组件，所述的上钻杆组件上、钻杆库盒内均设有钻杆。
[0007]所述的上钻杆组件包括摆动油缸，所述的摆动油缸一侧设有固定支撑夹杆，所述
的固定支撑夹杆前部上端设有与固定支撑夹杆相活动式夹合的活动夹块，所述的活动夹块后端与固定支撑夹杆后部上端设有抓取油缸。
[0008]作为优选，所述的钻杆库盒包括库盒框架，所述的库盒框架下端与连接机身间设有升降支架，所述的库盒框架前端设有一对取杆凸轮，所述的取杆凸轮下部与库盒框架两侧内壁间均设有凸轮复位弹簧，所述的固定支撑夹杆前部设有与固定支撑夹杆呈一体化插嵌连接固定的定位轴，两取杆凸轮间设有一对与定位轴两端相活动式触接且与取杆凸轮同轴插接固定的拨动杆。
[0009]作为优选，所述的库盒框架后部下端设有液压马达Ⅰ，所述的液压马达Ⅰ与取杆凸轮间设有若干与库盒框架相轴承式插嵌固定的传动凸轮轴，所述的液压马达Ⅰ与传动凸轮轴一侧间设有传动链轮。
[0010]作为优选，所述的活动夹块与钻杆间、固定支撑夹杆与钻杆间分别设有与活动夹块、固定支撑夹杆相沉孔螺栓连接固定的卡瓦。
[0011]作为优选，所述的摆动油缸与固定支撑夹杆侧端间设有与摆动油缸相螺栓连接固定的连接法兰管，所述的摆动油缸另一端与连接机身下端间设有托架。
[0012]作为优选，所述的水便拆卸机构包括拆卸驱动组件，所述的拆卸驱动组件下端两侧与连接机身设有与连接机身相螺栓连接固定的滑轨，所述的滑轨与拆卸驱动组件间设有支撑板，所述的支撑板与滑轨间设有与支撑板相螺栓连接固定的滑块，所述的滑块外侧均设有与滑块相螺栓连接固定的链条连接板，所述的连接机身后部设有往复驱动马达，所述的往复驱动马达两端与链条连接板间设有链条。
[0013]作为优选，所述的拆卸驱动组件包括水便拆卸箱体，所述的水便拆卸箱体内设有与水便拆卸箱体相轴承式嵌套的水龙头，所述的水龙头上设有与水龙头相平键限位套接的从动齿轮，所述的水龙头侧边设有与水便拆卸箱体相轴承式嵌套的液压马达Ⅱ，所述的液压马达Ⅱ上设有与从动齿轮相活动式齿形啮合传动的主动齿轮，所述的主动齿轮前端与水便拆卸箱体间设有与主动齿轮相轴承式套接的活塞，所述的活塞与水便拆卸箱体间采用O型圈密封，所述的主动齿轮后端设有与液压马达Ⅱ相花键式插嵌连接的挡板，所述的挡板与主动齿轮间设有若干呈环形分布的模具弹簧，所述的模具弹簧分别与主动齿轮、挡板相沉孔式嵌套连接。
[0014]作为优选，所述的水便拆卸箱体与支撑板间设有挂钩组件，所述的挂钩组件包括挂钩座，所述的挂钩座前部下端设有挂钩，所述的挂钩后部设有与挂钩座相限位套接的轴Ⅱ，所述的挂钩中部设有与挂钩座相限位套接的轴Ⅲ，所述的挂钩与水便拆卸箱体间设有扭簧，所述的扭簧上设有与挂钩座相限位套接的轴Ⅰ。
[0015]作为优选，所述的支撑板上设有若干与滑轨相连通且与支撑板相螺纹式套接的紧定螺钉，所述的紧定螺钉与滑轨间设有与滑块相套接的止位紧固弹簧，所述的止位紧固弹簧与滑轨间设有与止位紧固弹簧相卡嵌连接固定的钢球。
[0016]一种煤矿用全液压坑道钻机配套液压机械手的控制方法,包括如下操作步骤：第一步：当需要上钻杆时，根据钻杆的直径需求，通过调节升降支架的高度，满足上钻杆组件与钻杆抓取间距。
[0017]第二步：坑道钻机需要上钻杆时，液压马达Ⅰ启动通过传动链轮带动传动凸轮轴转动，将钻杆库盒内的钻杆输送至取杆凸轮上。
[0018]第三步：摆动油缸带动固定支撑夹杆位移至取杆凸轮间使得，该过程中抓取油缸收缩使得活动夹块与固定支撑夹杆呈打开状态，当固定支撑夹杆上的定位轴下压拨动杆，取杆凸轮下端的凸轮复位弹簧拉伸，使得钻杆从取杆凸轮上进入上钻杆组件。
[0019]第四步：抓取油缸拉伸使得活动夹块下压与固定支撑夹杆实现钻杆的夹取，接着摆动油缸将钻杆位移至坑道钻机与水便拆卸机构间。
[0020]第五步：水便拆卸机构沿着连接机身向前位移并压紧钻杆，压紧后抓取油缸收缩松开钻杆，摆动油缸旋转复位，通过水便拆卸机构运行实现坑道钻机上钻杆的过程。
[0021]第六步：当需要卸钻杆时，水便拆卸机构与坑道钻机卸杆位移同步，坑道钻机完成卸钻杆后，上钻杆组件夹取钻杆，水便拆卸机构沿着连接机身向后位移。
[0022]第七步：摆动油缸旋转带动钻杆，使得定位轴下压拨动杆，此时抓取油缸收缩将钻杆落入到取杆凸轮上，接着摆动油缸旋转使得定位轴脱离拨动杆，在凸轮复位弹簧的作用下，钻杆回到钻杆库盒内，完本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤矿用全液压坑道钻机配套液压机械手，包括坑道钻机（4），其特征在于：所述的坑道钻机（4）后端设有连接机身（2），所述的连接机身（2）上端设有与连接机身（2）相滑动式插接固定的水便拆卸机构（1），所述的连接机身（2）侧边设有机械手上钻杆机构（3）；所述的机械手上钻杆机构（3）包括钻杆库盒（7），所述的钻杆库盒（7）与连接机身（2）间设有上钻杆组件（5），所述的上钻杆组件（5）上、钻杆库盒（7）内均设有钻杆（6）；所述的上钻杆组件（5）包括摆动油缸（17），所述的摆动油缸（17）一侧设有固定支撑夹杆（22），所述的固定支撑夹杆（22）前部上端设有与固定支撑夹杆（22）相活动式夹合的活动夹块（20），所述的活动夹块（20）后端与固定支撑夹杆（22）后部上端设有抓取油缸（19）。2.根据权利要求1所述的煤矿用全液压坑道钻机配套液压机械手，其特征在于：所述的钻杆库盒（7）包括库盒框架（9），所述的库盒框架（9）下端与连接机身（2）间设有升降支架（8），所述的库盒框架（9）前端设有一对取杆凸轮（10），所述的取杆凸轮（10）下部与库盒框架（9）两侧内壁间均设有凸轮复位弹簧（11），所述的固定支撑夹杆（22）前部设有与固定支撑夹杆（22）呈一体化插嵌连接固定的定位轴（23），两取杆凸轮（10）间设有一对与定位轴（23）两端相活动式触接且与取杆凸轮（10）同轴插接固定的拨动杆（15）。3.根据权利要求2所述的煤矿用全液压坑道钻机配套液压机械手，其特征在于：所述的库盒框架（9）后部下端设有液压马达Ⅰ（13），所述的液压马达Ⅰ（13）与取杆凸轮（10）间设有若干与库盒框架（9）相轴承式插嵌固定的传动凸轮轴（12），所述的液压马达Ⅰ（13）与传动凸轮轴（12）一侧间设有传动链轮（14）。4.根据权利要求1所述的煤矿用全液压坑道钻机配套液压机械手，其特征在于：所述的活动夹块（20）与钻杆（6）间、固定支撑夹杆（22）与钻杆（6）间分别设有与活动夹块（20）、固定支撑夹杆（22）相沉孔螺栓连接固定的卡瓦（21）。5.根据权利要求1所述的煤矿用全液压坑道钻机配套液压机械手，其特征在于：所述的摆动油缸（17）与固定支撑夹杆（22）侧端间设有与摆动油缸（17）相螺栓连接固定的连接法兰管（18），所述的摆动油缸（17）另一端与连接机身（2）下端间设有托架（16）。6.根据权利要求1所述的煤矿用全液压坑道钻机配套液压机械手，其特征在于：所述的水便拆卸机构（1）包括拆卸驱动组件（24），所述的拆卸驱动组件（24）下端两侧与连接机身（2）设有与连接机身（2）相螺栓连接固定的滑轨（30），所述的滑轨（30）与拆卸驱动组件（24）间设有支撑板（26），所述的支撑板（26）与滑轨（30）间设有与支撑板（26）相螺栓连接固定的滑块（32），所述的滑块（32）外侧均设有与滑块（32）相螺栓连接固定的链条连接板（31），所述的连接机身（2）后部设有往复驱动马达（43），所述的往复驱动马达（43）两端与链条连接板（31）间设有链条（42）。7.根据权利要求6所述的煤矿用全液压坑道钻机配套液压机械手，其特征在于：所述的拆卸驱动组件（24）包括水便拆卸箱体（35），所述的水便拆卸箱体（35）内设有与水便拆卸箱体（35）相轴承式嵌套的水龙头（33），所述的水龙头（33）上设有与水龙头（33）相平键限位套接的从动齿轮（44），所述的水龙头（33）侧边设有与水便拆卸箱体（35）相轴承式嵌套的液压马达Ⅱ（...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡海峰，郑明辉，单良，陆惠明，
申请(专利权)人：浙江杭钻能源装备有限公司，
类型：发明
国别省市：