一种自动夹持并装卸钻杆的机械装置的制作方法

本实用新型涉及矿山钻采设备技术领域，具体涉及一种自动夹持并装卸钻杆的机械装置。

背景技术：

矿山开采过程中，不可避免需要钻孔，尤其是坑道钻机，由于空间狭小，环境恶劣，以前都是人工添加钻杆，劳动强度大，而且坑道中也容易发生危险。

但目前市面上尤其国产矿山设备，具有自动装卸钻杆的钻机很少，而国外设备相对来说，价格昂贵，而且可匹配度较差。本实用新型自动装卸钻杆的机械手可以独立运转，也可以匹配国内绝大部分型号的坑道钻机进行生产作业。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种自动夹持并装卸钻杆的机械装置，克服了现有技术的不足，一方面能够将自动将钻杆移动到钻机上，进行装卸钻杆，在矿山钻孔完成后，机械手能够将钻机上的钻杆取下并放置到自动钻杆架上，另一方面结构简单，实用性能强，好维护。

(二)技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种自动夹持并装卸钻杆的机械装置，包括依次排列的钻杆架和机械手，所述机械手包括底座、机械臂和夹持机构，所述夹持机构设置在机械臂的前端，所述机械臂绕底座的旋转轴旋转连接，所述机械臂通过驱动装置驱动，所述夹持机构包括一对握爪，所述握爪对应设置在相同侧的滑块上，所述滑块包括定位滑块和活动滑块，所述定位滑块固定设置在机械臂上，所述活动滑块滑动连接在机械臂上，所述定位滑块和活动滑块之间通过伸缩缸连接，所述活动滑块的上端设置有楔形爪。

所述钻杆架包括钻杆架横梁，所述钻杆架横梁的一端旋转连接在固定的活铰杆上，所述钻杆架横梁的另一端旋转连接在活动的活铰杆上，所述活动的活铰杆通过顶伸缸驱动，所述钻杆架横梁的前端设置有用于防止钻杆架横梁掉落的限位装置，所述限位装置为限位挡块。

所述定位滑块和活动滑块之间还设置有光杆。

所述驱动装置为液压马达，所述液压马达上连接有换向阀，所述换向阀上连接有驱动伸缩缸的液压管路。

机械手的打开和闭合操作通过伸缩缸来完成，伸缩缸伸出或闭合动作分别对应机械手放置或抓取钻杆的操作。

(三)有益效果

本实用新型实施例提供了一种自动夹持并装卸钻杆的机械装置。具备以下有益效果：本实用新型采用钻杆架，机械手实现钻杆架的堆放，抓取，安装，拆卸，放回等动作。

相对于现有技术，本实用新型的自动夹持并装卸钻杆的机械手装置，首先，采用了钻杆架，结构简单，好维护，通过液压油缸让钻杆架可以具有不同的倾斜度，利用重力作用，让钻杆自动从一侧滚到另一侧，实现整齐排列；其次，通过握爪顶部楔形工作面，方便将钻杆和钻杆分开，不会产生一次抓取两根钻杆的误动作，而且设计简单，可靠；再次，通过液压站产生液压，同时供给液压油缸和液压马达使用，工作稳定，安全；最后，自动装卸钻杆的机械手显著提高了劳动效率，大大降低了工作强度，同时安全系数得以增高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型中所述自动夹持并装卸钻杆的机械装置的工作示意图；

图2为本实用新型所述自动夹持并装卸钻杆的机械装置俯视状态结构示意图；

图3为本实用新型中所述钻杆架的结构示意图；

图4为本实用新型中所述机械手的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参阅图1至图4所示，本实用新型提供一种自动夹持并装卸钻杆的机械装置，包括依次排列的钻杆架1和机械手2，机械手2包括底座21、机械臂22和夹持机构23，夹持机构23设置在机械臂22的前端，机械臂22绕底座21的旋转轴210旋转连接，机械臂22通过驱动装置驱动，夹持机构23包括一对握爪231，握爪231对应设置在相同侧的滑块上，滑块包括定位滑块232和活动滑块233，定位滑块232固定设置在机械臂22上，活动滑块233滑动连接在机械臂22上，定位滑块232和活动滑块233之间通过伸缩缸234连接，活动滑块233的上端设置有楔形爪235。

优选的，钻杆架1包括钻杆架横梁11，钻杆架横梁11的一端旋转连接在固定的活铰杆12上，钻杆架横梁11的另一端旋转连接在活动的活铰杆13上，活动的活铰杆13通过顶伸缸14驱动，钻杆架横梁11的前端设置有用于防止钻杆架横梁11掉落的限位装置，当然此处的限位装置还可以是和楔形爪相配合操作的定位机构，最简单的限位装置为限位挡块；定位滑块232和活动滑块233之间还设置有光杆236；驱动装置为液压马达，液压马达上连接有换向阀，换向阀上连接有驱动伸缩缸的液压管路，夹持机构23的打开和闭合操作通过伸缩缸234来完成，伸缩缸234伸出或闭合动作分别对应机械手放置或抓取钻杆的操作，采用液压机构，由液压站统一提供液压，通过切换阀分别控制握爪的打开和闭合，控制机械臂的旋转以及钻杆架横梁的倾斜。

钻杆架2自动排列放置钻杆00，利用顶伸缸14控制钻杆架横梁11水平及倾斜角度，让钻杆在重力作用下滚动到指定位置，便于机械手抓取或放置钻杆，楔形爪235方便插入钻杆与钻杆缝隙中，从而分离钻杆，让机械手的夹持机构23只抓取一根钻杆，握爪通过伸缩缸进行张开或闭合，由于握紧钻杆时，存在偏置力矩，所以握爪还有滑动光杆进行约束，从而保护握爪工作的伸缩缸的偏心力矩的磨损。抓取并握紧钻杆后，由机械臂22处液压马达工作带动机械手臂将钻杆移动到坑道钻机处。

拆卸钻杆，所有过程相反，即机械手通过机械臂22处液压马达的工作，夹持机构23移动到钻机钻杆位置，控制伸缩缸234使得夹持机构23的握爪231张开，抓取钻杆，此时需要钻机配合控制，松开钻杆，便于夹持机构23握紧并取走钻杆，当钻杆00完全脱离钻机时，机械手的握爪231闭合，抓紧钻杆，再启动机械臂22处的液压马达，机械手2将钻杆移动到钻杆架1一侧，钻杆架1反向倾斜，钻杆架1上的钻杆00在重力作用下，滚动到远离钻机的一侧，松开机械手的握爪231，机械手1继续回转到钻杆架11底下，则握爪231内的钻00杆便放置在钻杆架2上，随之也滚动到钻杆架远离钻机的一侧。从而完成钻杆的自动拆卸。

相对于现有技术，本实用新型的自动夹持并装卸钻杆的机械手装置，首先，采用了钻杆架1，结构简单，好维护，通过顶伸缸14让钻杆架1可以具有不同的倾斜度，利用重力作用，让钻杆自动从一侧滚到另一侧，实现整齐排列；其次，通过楔形爪的工作面，方便将钻杆和钻杆分开，不会产生一次抓取两根钻杆的误动作，而且设计简单，可靠；再次，通过液压站产生液压，同时供给伸缩缸、顶伸缸和液压马达使用，工作稳定，安全；最后，自动装卸钻杆的机械手显著提高了劳动效率，大大降低了工作强度，同时安全系数得以增高。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。