专利名称：突出煤层钻机钻杆自动装卸装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种突出煤层钻机部件，特别涉及一种突出煤层钻机钻杆 自动装卸装置。
背景技术：
现有技术的煤层钻孔均为人工现场操作，无法保障在突出煤层钻孔施工人 员的安全；特别是钻杆的装卸过程中，人工参与较多，使工作效率低，由于人 工的参与，导致安装过程误差大，易出现安全隐患。
因此，需要一种突出煤层钻机钻杆自动装卸装置，实现钻杆的装卸无人化 操作，提高工作效率，消除安装误差，能极大提高瓦斯钻孔作业人员的防护能 力，减少人员伤亡，改善煤矿安全状况。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种突出煤层钻机钻杆自动装卸装置， 实现钻杆的装卸无人化操作，提高工作效率，消除安装误差，能极大提高瓦斯 钻孔作业人员的防护能力，减少人员伤亡，改善煤矿安全状况。
本实用新型的突出煤层钻机钻杆自动装卸装置，包括钻杆举升机构、钻杆 储存箱、钻杆抓取机构、动力装置和自动控制系统，所述自动控制系统与动力 装置相连，控制动力装置的动力输出；
钻杆举升机构包括顶升动力设备、摆杆和连杆，所述顶升动力设备和摆杆 组成曲柄摇杆机构，摆杆和连杆组成平行四边形机构，平行四边形机构上部横 向固定设置顶杆，所述顶杆至少两根纵向并列设置；所述钻杆储存箱内设置有用于放置钻杆的列单元，列单元无底并设置在顶
杆上部；
钻杆抓取机构包括抓取动力设备、齿轮齿条机构、滑臂和抓取机构固定座, 滑臂与列单元垂直设置于钻杆储存箱的底部，滑臂前端设置钻杆钩，钻杆钩横
向设置半圆形凹槽，凹槽的中心线与煤层钻孔机动力头回转中心的轴线在同一 水平面上；所述滑臂固定设置在齿轮齿条机构的齿条上，所述抓取动力设备通 过齿轮齿条机构带动滑臂从而推动钻杆钩前进或后退；滑臂的前端和后端分别 设置前限位块和后限位块；抓取机构固定座上设置数量与钻杆储存箱内列单元 数量一致的钻杆选择机构，相邻钻杆选择机构的间距与钻杆储存箱内的相邻列 单元间距相同；钻杆选择机构与前限位块配合，使滑臂推动钻杆钩与钻杆储存 箱内的列单元位置对应。
进一步，所述动力装置为液压动力装置，顶升动力设备为液压缸，液压缸 的活塞杆和摆杆组成曲柄摇杆机构；抓取动力设备为液压马达；钻杆选择机构 为钻杆选择液压缸，所述液压动力装置包括液压泵、袖箱和液控多路阀，所述 液压动力装置设置先导电磁阀组，所述先导电磁阀组与自动控制系统相连，先 导电磁阀组通过液控多路阀控制顶升动力设备、抓取动力设备和钻杆选择机构；
进一步，所述顶杆为两根纵向并列设置；
进一步，所述自动控制系统为PLC自动控制系统；
进一步，所述滑臂与钻杆钩之间设置回位弹簧，回位弹簧两端分别连接滑 臂与钻杆钩。
本实用新型的有益效果是本实用新型的突出煤层钻机钻杆自动装卸装置， 通过远距离自动控制系统的控制，实现钻杆的装卸无人化操作，提高工作效率， 消除安装误差，能极大提高瓦斯钻孔作业人员的防护能力，减少人员伤亡，改 善煤矿安全状况。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。 图l为钻杆举升机构示意图； 图2为钻杆抓取机构示意图； 图3为本实用新型控制原理图。
具体实施方式
图1为钻杆举升机构示意图，图2为钻杆抓取机构示意图，图3为本实用 新型控制原理图，如图所示本实施例的突出煤层钻机钻杆自动装卸装置，包 括钻杆举升机构l、钻杆储存箱2、钻杆抓取机构4、液压动力装置5和自动控 制系统6，所述自动控制系统6与动力装置相连，控制动力装置的动力输出；所 述液压动力装置5包括液压泵51、油箱52和液控多路阀53，所述液压动力装 置设置先导电磁阀组54，所述先导电磁阀组54与自动控制系统6相连；
钻杆举升机构1包括顶升液压缸11、摆杆12和连杆13，所述顶升液压缸 11的活塞杆和摆杆12组成曲柄摇杆机构，摆杆12和连杆13组成平行四边形机 构，平行四边形机构上部横向固定设置顶杆3，所述顶杆3为两根纵向排列；
钻杆储存箱2内设置有用于放置钻杆的列单元共六列，列单元无底并设置 在顶杆3上部；
钻杆抓取机构4包括液压马达I141、齿轮齿条机构42、滑臂43和抓取机构 固定座44，所述液压马达I141与液控多路阀相连，滑臂43前端设置钻杆钩45， 滑臂43与钻杆钩45之间设置回位弹簧49，回位弹簧49两端分别连接滑臂43 与钻杆钩45;滑臂43向后移动时，在回位弹簧49的作用下，钻杆钩45向后移 动，钻杆钩45横向设置半圆形凹槽，凹槽的中心线与动力头3回转中心的轴线 在同一水平面上；液压马达I141通过齿轮齿条机构42带动滑臂43从而推动钻 杆钩45带动钻杆前进或后退；滑臂43的前端和后端分别设置前限位块47和后 限位块46;抓取机构固定座44上设置数量与钻杆储存箱2内钻杆列数一致的也 就是六个钻杆选择液压缸48，相邻钻杆选择液压缸48的间距与钻杆储存箱2内的相邻列单元间距相同；钻杆选择液压缸48伸出的活塞杆与前限位块47配合， 使滑臂43推动钻杆钩45与钻杆储存箱2内的每列钻杆位置对应；
先导电磁阀组54通过液控多路阀53控制顶升液压缸11、液压马达I141和 钻杆选择液压缸48。
本机构在向动力头3装入钻杆时，钻杆举升机构1将钻杆储存箱2内的钻 杆下放至钻杆抓取机构4内；而从动力头3拆下钻杆时，钻杆举升机构l将钻 杆抓取机构4内的钻杆抬升至钻杆储存箱2内；在向动力头3装入钻杆时，抓 取钻杆储存箱2内的钻杆送到接钻位置，而在拆卸钻杆时，将拆下的钻杆从接 钻位置拖回钻杆储存箱2。
图3所示自动控制系统6通过先导电磁阀组54和液控多路阀53完成对 液压泵51动力输出的控制，实现对顶升动力设备ll、抓取动力设备41和钻杆 选择机构48的控制。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制， 尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应 当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实 用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
权利要求1. 一种突出煤层钻机钻杆自动装卸装置，其特征在于包括钻杆举升机构(1)、钻杆储存箱(2)、钻杆抓取机构(4)、动力装置(5)和自动控制系统(6)，所述自动控制系统(6)与动力装置(5)相连，控制动力装置的动力输出；钻杆举升机构(1)包括顶升动力设备(11)、摆杆(12)和连杆(13)，所述顶升动力设备(11)和摆杆(12)组成曲柄摇杆机构，摆杆(12)和连杆(13)组成平行四边形机构，平行四边形机构上部横向固定设置顶杆(3)，所述顶杆(3)至少两根纵向并列设置；所述钻杆储存箱(2)内设置有用于放置钻杆的列单元，列单元无底并设置在顶杆(3)上部；钻杆抓取机构(4)包括抓取动力设备(41)、齿轮齿条机构(42)、滑臂(43)和抓取机构固定座(44)，滑臂(43)与列单元垂直设置于钻杆储存箱(2)的底部，滑臂(43)前端设置钻杆钩(45)，钻杆钩(45)横向设置半圆形凹槽，凹槽的中心线与煤层钻孔机动力头(3)回转中心的轴线在同一水平面上；所述滑臂(43)固定设置在齿轮齿条机构(42)的齿条上，所述抓取动力设备(41)通过齿轮齿条机构(42)带动滑臂(43)从而推动钻杆钩(45)前进或后退；滑臂(43)的前端和后端分别设置前限位块(47)和后限位块(46)；抓取机构固定座(44)上设置数量与钻杆储存箱(2)内列单元数量一致的钻杆选择机构(48)，相邻钻杆选择机构(48)的间距与钻杆储存箱(2)内的相邻列单元间距相同；钻杆选择机构(48)与前限位块(47)配合，使滑臂(43)推动钻杆钩(45)与钻杆储存箱(2)内的列单元位置对应。
2. 根据权利要求1所述的突出煤层钻机钻杆自动装卸装置，其特征在于-所述动力装置(5)为液压动力装置，顶升动力设备(11)为液压缸，液压缸的 活塞杆和摆杆(12)组成曲柄摇杆机构；抓取动力设备(41)为液压马达；钻 杆选择机构(48)为钻杆选择液压缸，所述液压动力装置包括液压泵(51)、油箱(52)和液控多路阀(53)，所述液压动力装置(5)设置先导电磁阀组(54)， 所述先导电磁阀组(54)与自动控制系统(6)相连，先导电磁阀组(54)通过 液控多路阀(53)控制顶升动力设备(11)、抓取动力设备(41)和钻杆选择机 构(48)。
3. 根据权利要求2所述的突出煤层钻机钻杆自动装卸装置，其特征在于 所述顶杆(3)为两根纵向并列设置。
4. 根据权利要求3所述的突出煤层钻机钻杆自动装卸装置，其特征在于 所述自动控制系统为PLC自动控制系统。
5. 根据权利要求4所述的突出煤层钻机钻杆自动装卸装置，其特征在于-所述滑臂(43)与钻杆钩(45)之间设置回位弹簧(49)，回位弹簧(49)两端 分别连接滑臂(43)与钻杆钩(45)。
专利摘要本实用新型公开了一种突出煤层钻机钻杆自动装卸装置，包括钻杆举升机构、钻杆储存箱、钻杆抓取机构、动力装置和自动控制系统，所述自动控制系统与动力装置相连，控制动力装置的动力输出完成钻机钻杆的自动装卸，本实用新型通过远距离自动控制系统的控制，实现钻杆的装卸无人化操作，提高工作效率，消除安装误差，能极大提高瓦斯钻孔作业人员的防护能力，减少人员伤亡，改善煤矿安全状况。
文档编号E21B19/00GK201225101SQ20082009955
公开日2009年4月22日 申请日期2008年7月25日 优先权日2008年7月25日
发明者军 万, 刁文庆, 冰 吕, 李华甫, 宇 王, 王清峰, 程建宏, 肖玉清, 辛德忠, 陈小平, 陈松林, 勇 陶, 黄麟森 申请人:煤炭科学研究总院重庆研究院