[發明專利]一種井下瓦斯鉆機自動裝卸鉆桿庫

有效

• 申請號: 201611080695.4
• 申請日: 2016-11-30
• 公開（公告）號: CN106939772B
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 郭文亮;趙利平;王坤;馮光;姚平喜;宮曉琴;辛宇鵬;武斌波;韓念琛;楊滿成;于凱強;賈濤;孫勤康;程向軍;王宇峰;李富強
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: E21B19/14
• 分類號: E21B19/14
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 申艷玲

1.一種井下瓦斯鉆機自動裝卸鉆桿庫，包括機架、鉆桿存放機構、抓取機構、驅動機構和裝卸機構，所述機架包括支撐橫梁，鉆桿存放機構放置在機架上，在鉆桿存放機構一側設有水平支撐臂和豎直支撐臂，其特征在于：二者通過豎直支撐臂內部的滾珠絲杠副和燕尾形導軌連接，并垂直設置；

所述鉆桿存放機構為方形箱體，鉆桿平行排列在箱體中；

所述抓取機構包括滾珠絲杠、絲杠螺母、步進電機、聯軸器、三爪卡盤、V型塊、螺栓；所述滾珠絲杠和絲杠螺母設在水平支撐臂上，所述步進電機通過聯軸器和滾珠絲杠連接，絲杠螺母上焊接有三爪卡盤，三爪卡盤沿水平支撐臂移動來運送鉆桿，三爪卡盤通過水平支撐臂上的絲杠螺母帶動其移動；所述V型塊通過螺栓固定在水平支撐臂前端，V型塊支撐三爪卡盤抓取鉆桿；所述抓取機構設在箱體中鉆桿的平行側；

所述驅動機構設在抓取機構的下方，通過驅動機構控制抓取機構移動或定位；驅動機構包括防爆步進電機、聯軸器、帶輪A、帶輪B、同步帶、齒輪、V型滑道、窄平軌道、圓柱滾子軸承、V型槽輪、側板和蓋板，所述側板由螺釘連接在四根圓柱橫梁的兩端；所述圓柱滾子軸承和V型槽輪通過軸固定在側板上，分別在窄平軌道和V型滑道上滑動；V型滑道的另一面加工有行走齒條；所述步進電機固定于兩側板中間的支撐板上，步進電機通過聯軸器與帶輪A相連，帶輪A通過同步帶帶動由軸固定在側板上的帶輪B轉動，與帶輪B同軸的齒輪在行走齒條上旋轉運動，齒輪與行走齒條相互嚙合實現同步傳動，驅動機構驅動抓取機構和裝卸機構準確運動到預定位置；

豎直支撐臂通過螺栓固定在驅動機構的蓋板上，豎直支撐臂由步進電機控制，帶動水平支撐臂升降動作；

所述裝卸機構安裝在驅動機構上方，位于抓取機構與存放機構之間；裝卸機構包括絲杠、手爪、基座、圓錐滾子軸承、推力球軸承、絲杠螺母副、液壓缸A、液壓缸B、螺釘、凸緣聯軸器、絲杠螺母定位套、螺栓、手臂底板A、手臂底板B、手臂側板、液壓缸連接板、直線導向單元和步進電機；所述絲杠兩端通過圓錐滾子軸承和推力球軸承固定，所述基座固定在驅動機構上方，步進電機通過螺栓固定在基座上并通過凸緣聯軸器和滾珠絲杠連接，絲杠螺母副外部連接有絲杠螺母定位套；所述手臂底板A、手臂底板B與絲杠垂直設置，手臂底板A和手臂側板焊接在一起，手臂底板B通過螺栓和手臂側板固定，所述液壓缸A的后部法蘭通過螺栓連接固定在手臂側板上，前部通過螺釘與直線導向單元連接；所述直線導向單元包括導向塊、導向桿和活塞桿連接板，導向塊通過螺釘固定在液壓缸A的前缸蓋上，導向塊兩側邊分別固定在手臂底板A和手臂底板B上，導向桿位于導向塊兩側的通孔內，一端通過螺釘固定在活塞桿連接板上；所述絲杠螺母副通過螺栓分別固定手臂底板A和手臂底板B；所述液壓缸B與手爪鉸接，并通過螺栓固定在液壓缸A活塞桿一端的液壓缸連接板上；

裝卸機構跟隨抓取機構一起運動，通過液壓機械手爪實現鉆桿在抓取機構和鉆機的旋轉單元之間移動。

2.根據權利要求1所述的井下瓦斯鉆機自動裝卸鉆桿庫，其特征在于：所述箱體內鉆桿平行放置，一排存放10根鉆桿，共10排，容量為100根鉆桿；所述鉆桿放置在V型支撐架上。

3.根據權利要求1所述的井下瓦斯鉆機自動裝卸鉆桿庫，其特征在于：所述抓取機構的滾珠絲杠通過深溝球軸承固定在水平支撐梁上。

4.根據權利要求1所述的井下瓦斯鉆機自動裝卸鉆桿庫，其特征在于：所述驅動機構的兩側板中間的支撐板上設有防爆步進電機作為動力，采用齒輪和行走齒條進行傳動，齒條通過螺栓固定在機架上作為驅動機構的導軌。