[發(fā)明專利]一種大螺旋插接式鉆桿自動(dòng)加卸裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110208722.6
• 申請(qǐng)日: 2021-02-24
• 公開（公告）號(hào): CN112922542B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄔迪;徐鵬博;姚克;張寧;陳逢雷;孟瑞;王松;楊江波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中煤科工集團(tuán)西安研究院有限公司
• 主分類號(hào): E21B19/15
• 分類號(hào): E21B19/15;E21B19/16
• 代理公司: 西安恒泰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61216
• 代理人: 趙中霞

本發(fā)明公開一種大螺旋插接式鉆桿自動(dòng)加卸裝置及方法，該裝置用于煤礦井下自動(dòng)加卸大螺旋插接式鉆桿；包括前夾持器、后夾持器、上桿機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)器和給進(jìn)機(jī)身；上桿機(jī)構(gòu)用于加、卸鉆桿時(shí)轉(zhuǎn)送鉆桿，前夾持器和后夾持器用于加、卸鉆桿時(shí)夾緊鉆桿并保持中心對(duì)齊，回轉(zhuǎn)器用于拖動(dòng)鉆桿軸向移動(dòng)及鉆桿公母頭六方對(duì)齊，給進(jìn)機(jī)身是上述各部件的載體。本發(fā)明裝置及方法主要應(yīng)用在煤礦井下坑道鉆機(jī)，具有自動(dòng)加、卸鉆桿的功能，提高了鉆機(jī)的自動(dòng)化水平，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高鉆孔施工效率等特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鉆探機(jī)械類的自動(dòng)加桿領(lǐng)域，具體涉及一種大螺旋插接式鉆桿自動(dòng)裝卸裝置及方法主要用于煤礦井下鉆機(jī)加缷鉆桿。

背景技術(shù)

目前，煤礦井下坑道用大螺旋鉆桿由于鉆桿外徑大，質(zhì)量大，在施工過程中人工加、缷鉆桿導(dǎo)致工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、且安全隱患較大。現(xiàn)有的煤礦井下自動(dòng)加、缷鉆桿的裝置僅針對(duì)外平鉆桿實(shí)現(xiàn)了加、缷鉆桿，而對(duì)于長(zhǎng)螺距的大螺旋插接式鉆桿目前上沒有自動(dòng)加、卸鉆桿的裝置，由于大螺旋插接式鉆桿螺距通常都較大，且為插接式結(jié)構(gòu)，鉆桿在加、缷的過程中都必須留有插接余量，所以加桿裝置的各個(gè)部分之間就得密切配合，否側(cè)就會(huì)出現(xiàn)鉆桿與回轉(zhuǎn)器和夾持器干涉現(xiàn)象，導(dǎo)致無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加、缷鉆桿，因此研制一款針對(duì)大螺旋插接式鉆桿的自動(dòng)加、卸裝置就顯得迫在眉睫。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷和不足，本發(fā)明提供了一種大螺旋插接式鉆桿自動(dòng)裝卸裝置及方法，用以解決目前沒有自動(dòng)加卸長(zhǎng)螺距的大螺旋插接式鉆桿的裝置的問題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取如下的技術(shù)方案：

一種上桿機(jī)構(gòu)，包括推送單元和安裝在推送單元上的機(jī)械手；

所述推送單元包括豎向的定位板、固定在定位板上的水平的支撐臂A和支撐臂B、設(shè)在支撐臂A上的鉆桿頂推組合件以及設(shè)在支撐臂B上并與鉆桿頂推組合件相對(duì)的鉆桿接手組合件；所述鉆桿頂推組合件包括固定在支撐臂A上的水平的頂推油缸支撐板、垂直固定在頂推油缸支撐板上的頂推油缸安裝板以及安裝在頂推油缸安裝板上的頂推油缸；所述鉆桿接手組合件包括固定在支撐臂B上的與頂推油缸安裝板平行相對(duì)的接手立板以及固定在接手立板上的弧形的接手板；所述頂推油缸與接手板相對(duì)且頂推油缸的中心軸線與接手板的中心軸線重合且平行于定位板；

所述機(jī)械手包括固定臂、鉸接在固定臂上端的旋轉(zhuǎn)臂以及安裝在旋轉(zhuǎn)臂端部的抓手；所述固定臂為L(zhǎng)形結(jié)構(gòu)，固定臂的橫臂垂直固定在所述定位板上且位于支撐臂A和支撐臂B之間，固定臂的豎壁豎向朝上并在豎壁上端與旋轉(zhuǎn)臂鉸接處設(shè)有旋轉(zhuǎn)油缸以控制旋轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)；所述抓手包括固定在旋轉(zhuǎn)臂端部的下抓手以及與下抓手鉸接的上抓手且上抓手和下抓手之間連接抓手油缸以控制抓手開合；所述旋轉(zhuǎn)臂能帶動(dòng)抓手相對(duì)水平面從0°-210°旋轉(zhuǎn)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)至0°時(shí)，旋轉(zhuǎn)臂垂直于定位板并位于定位板正上方，此時(shí)抓手的開口朝下，當(dāng)旋轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)至210°時(shí)，抓手位于支撐臂A和支撐臂B之間，此時(shí)抓手開口朝上，且上抓手和下抓手分別位于頂推油缸和接手板中心軸線的兩側(cè)；所述上抓手和下抓手的軸向長(zhǎng)度均不小于2倍的螺旋鉆桿的螺距。

本發(fā)明還包括如下技術(shù)特征：

具體的，所述固定臂的豎壁上端設(shè)有上端橫板和垂直設(shè)在上端橫板上的兩個(gè)平行相對(duì)的上端豎板；在上端橫板上設(shè)有限位塊A和限位塊B，限位塊A和限位塊B能對(duì)旋轉(zhuǎn)臂的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行限位使旋轉(zhuǎn)臂能相對(duì)水平面從0°-210°旋轉(zhuǎn)；當(dāng)旋轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)至限位塊A時(shí)，旋轉(zhuǎn)臂與水平面夾角0°，此時(shí)機(jī)械手所抓鉆桿與回轉(zhuǎn)器所夾主動(dòng)鉆桿同軸，當(dāng)旋轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)至限位塊B時(shí)，旋轉(zhuǎn)臂與水平面夾角210°，此時(shí)機(jī)械手的上抓手和下抓手分別位于頂推油缸和接手板中心軸線兩側(cè)；

所述旋轉(zhuǎn)臂通過兩個(gè)連接轉(zhuǎn)軸安裝在兩個(gè)上端豎板之間，所述旋轉(zhuǎn)油缸安裝在上端豎板上并連接所述連接轉(zhuǎn)軸。

具體的，所述上抓手上設(shè)有上抓手連接塊，所述下抓手上設(shè)有下抓手連接塊，上抓手連接塊和下抓手連接塊之間通過銷軸鉸接以實(shí)現(xiàn)上抓手和下抓手鉸接；