一种凿岩钻机自动换钎机械手的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于凿岩钻机技术领域，具体涉及一种凿岩钻机自动换钎机械手，可结合储钎库，用于实现凿岩钻机的多钎杆自动取放。
【背景技术】
[0002]目前，现有的凿岩钻机均使用单钎杆钻进或者多杆手动换钎方式，单钎杆钻进的深度有限，工作局限大，在需要钻进更深的钻孔时，则采用手动换钎的方式，在先钻进的钎杆后端手动放置另外的钎杆，手动换钎效率低下，换钎时需要操作者与2名手动换钎人员配合，且易出现安全事故，并且手动换钎钻孔深度一般为O?9m，不能适应深孔要求，在气候炎热或寒冷时，作业人员要承受恶劣的气候环境以及工作环境，而对超过1m以上深孔时，人员劳动强度更大。
[0003]申请号为201310277259.6的中国专利申请中公开了一种液压钻车自动换钎机构，用于替代传统的人工接卸钎，其主要的核心部件是采用若干组机械手，从储放钎杆的托盘中将钎杆自动取放到钻杆机构上，实现多根钎杆自动连续钻孔，但是其机械手结构复杂，采用的三个油缸联动，结构复杂，并且机械手的摆动轨迹较长，换钎的时间间隙长，不利于快速高效施工。另外，机械手存在一定安全风险，在机械手抓取钎杆的过程中，若出现设备故障，易造成钎杆直接脱落，对设备及操作人员造成伤害。
【发明内容】
[0004]本实用新型解决的技术问题是:针对现有凿岩钻机的换钎机械手存在的结构复杂、换钎时间长、缺少安全防护措施的缺陷，提供一种结构简单、换钎过程快速可靠的凿岩钻机自动换钎机械手。
[0005]本实用新型采用如下技术方案实现:一种凿岩钻机自动换钎机械手，包括固定臂31、摆臂32和钳爪33，所述固定臂31 —端固定在凿岩钻机的钻杆机构I上，另一端与摆臂32 一端铰接，所述摆臂32另一端设置钳爪33 ;
[0006]所述摆臂32设有摆臂油缸34，所述摆臂油缸34 —端固定铰支在固定臂31上，另一端铰支在摆臂32设置钳爪的一端，所述钳爪33设有钳爪油缸35，所述钳爪油缸35 —端固定铰支在摆臂32上，另一端与钳爪33的连杆端铰接；
[0007]所述摆臂油缸34伸缩，将摆臂32设置钳爪的端部在储钎库2和钻杆机构I之间来回摆动输送钎杆，通过钳爪油缸35实现钎杆的取放。
[0008]进一步的，所述摆臂32设有随摆臂一同摆动的保护挡杆37，所述保护挡杆37位于钳爪的下方。
[0009]进一步的，所述保护挡杆37铰支在摆臂32和固定臂31铰接处的销钉36端部，所述保护挡杆37上活动套装有一护套38，所述护套38与摆臂32连接，摆臂32摆动，通过护套带动保护挡杆37随摆臂一同摆动。
[0010]本实用新型采用两个油缸动作，实现机械手的摆动和抓取，结构简单，沿储钎库到钻杆机构的最短运动轨迹换钎，动作快速可靠，并且在机械手摆动的过程中，设置保护挡杆随摆臂一同运动，在出现钎杆意外掉落的情况下，保护挡杆起到防护作用，避免钎杆直接掉落砸坏设备或照成人员伤害。
[0011]由上所述，本实用新型结构简单、换钎效率高、并且安全可靠。
[0012]以下结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步说明。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的换钎机械手应用的凿岩钻机钻杆机构示意图。
[0014]图2为本实用新型中的换钎机械手的主视图。
[0015]图3为本实用新型中的换钎机械手的侧视图。
[0016]图中标号:
[0017]1-钻杆机构，
[0018]2-储钎库，
[0019]3-换钎机械手，31-固定臂，32-摆臂，33-钳爪，34-摆臂油缸，35-钳爪油缸，
36-销钉，37-保护挡杆，38-护套，
[0020]4-钎杆。
【具体实施方式】
[0021]实施例
[0022]参见图1，在具备自动换钎功能的凿岩钻机中，包括钻杆机构1、储钎库2、和换钎机械手3，储钎库2平行设置在凿岩钻机的钻杆机构I侧边，用于储放多余的钎杆，在储钎库2和钻杆机构I之间设有换钎机械手3，两组换钎机械手3同步动作，抓取钎杆的两端，从储钎库中将钎杆4取放到钻杆机构I上，或者将钻杆机构I上的钎杆4回收放置到储钎库中。
[0023]参见图2和图3，换钎机械手3具体包括固定臂31、摆臂32、钳爪33以及摆臂油缸34和钳爪油缸35，其中，固定臂31 —端固定在凿岩钻机的钻杆机构I上，另一端与摆臂32 一端铰接，摆臂32另一端设置可张合实现抓取的钳爪33。对应的，摆臂油缸34用于驱动摆臂进行摆动，摆臂油缸34 —端固定铰支在固定臂31上，另一端铰支在摆臂32设置钳爪的一端，钳爪油缸35用于驱动钳爪的剪叉连杆机构进行张合，实现前端的钳爪进行抓取钎杆，钳爪油缸35 —端固定铰支在摆臂32上，另一端与钳爪33的连杆端铰接，在摆臂摆动过程中，钳爪油缸和钳爪的相对位置不随摆臂的运动而发生改变，因此钳爪油缸能够有效地实现钳爪对钎杆的取放。
[0024]换钎机械手的钳爪33采用交叉铰接的剪叉连杆，前端为夹持端，后端连接钳爪油缸驱动。
[0025]在具体工作过程中:摆臂油缸34伸缩，将摆臂32设置钳爪的端部在储钎库2和钻杆机构I之间来回摆动输送钎杆，钳爪33则通过钳爪油缸35驱动，实现钎杆的取放。
[0026]为放置换钎机械手抓取的钎杆意外掉落造成砸伤人员或砸坏设备，机械手的摆臂上还设有防护机构，具体如图3中所示，在摆臂32和固定臂31铰接处的销钉36端部铰支有一保护挡杆37，保护挡杆37通过套环活动套装在销钉36端部，并由开口销轴向定位，是保护挡杆37可相对销钉转动，在保护挡杆37上活动套装有一护套38，护套38端部与摆臂32连接，在摆臂32摆动的过程中，随摆臂一起运动的护套带动保护挡杆37随摆臂一同摆动，护套38在保护挡杆37上来回滑动，在换钎机械手的钳爪抓取钎杆后，保护挡杆始终位于钎杆的下方，钎杆出现意外掉落时，首先会落在保护挡杆上，避免钎杆直接砸落在设备或砸伤操作人员。另外，如果机械手失灵造成钎杆脱落，储钎库及钻杆机构周边的围栏24也可起到安全防护作用。
[0027]以上实施例描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的具体工作原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种凿岩钻机自动换钎机械手，其特征在于:包括固定臂(31)、摆臂(32)和钳爪(33)，所述固定臂(31) —端固定在凿岩钻机的钻杆机构(I)上，另一端与摆臂(32) —端铰接，所述摆臂(32)另一端设置钳爪(33); 所述摆臂(32)设有摆臂油缸(34)，所述摆臂油缸(34) —端固定铰支在固定臂(31)上，另一端铰支在摆臂(32)设置钳爪的一端，所述钳爪(33)设有钳爪油缸(35)，所述钳爪油缸(35) —端固定铰支在摆臂(32)上，另一端与钳爪(33)的连杆端铰接； 所述摆臂油缸(34)伸缩，将摆臂(32)设置钳爪的端部在储钎库(2)和钻杆机构(I)之间来回摆动输送钎杆，通过钳爪油缸(35)实现钎杆的取放。2.根据权利要求1所述的一种凿岩钻机自动换钎机械手，所述摆臂(32)设有随摆臂一同摆动的保护挡杆(37)，所述保护挡杆(37)位于钳爪的下方。3.根据权利要求2所述的一种凿岩钻机自动换钎机械手，所述保护挡杆(37)铰支在摆臂(32)和固定臂(31)铰接处的销钉(36)端部，所述保护挡杆(37)上活动套装有一护套(38)，所述护套(38)与摆臂(32)连接，摆臂(32)摆动，通过护套带动保护挡杆(37)随摆臂一同摆动，起到伸、缩作用。
【专利摘要】本实用新型公开了一种凿岩钻机自动换钎机械手，包括固定臂、摆臂和钳爪，所述固定臂一端固定在凿岩钻机的钻杆机构上，另一端与摆臂一端铰接，所述摆臂另一端设置钳爪；所述摆臂设有摆臂油缸，所述摆臂油缸一端固定铰支在固定臂上，另一端铰支在摆臂设置钳爪的一端，所述钳爪设有钳爪油缸，所述钳爪油缸一端固定铰支在摆臂上，另一端与钳爪的连杆端铰接。摆臂油缸伸缩，将摆臂设置钳爪的端部在储钎库和钻杆机构之间来回摆动输送钎杆，通过钳爪油缸驱动钳爪实现钎杆的取放。本实用新型采用两个油缸动作，实现机械手的摆动和抓取，结构简单，动作快速可靠，设置保护挡杆，避免钎杆直接掉落砸坏设备或造成人员伤害，使用安全可靠。
【IPC分类】E21B19/18, E21B19/14
【公开号】CN204920854
【申请号】CN201520686148
【发明人】杨文哲, 舒富贵, 胡中胜
【申请人】中良科技集团有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年9月7日