一种换钻杆系统的制作方法

本技术属于矿热炉炉前设备，涉及炉前辅助设备，具体涉及一种换钻杆系统。

背景技术：

1、换钻杆装置是用于矿热炉炉前设备开眼机更换钻杆的一种装置，属于炉前辅助设备，其作用主要是采用机械自动化形式代替人工进行更换钻杆(开孔后钻杆烧损，需要重新更换新钻杆，以便下次开孔)，省时、省力、安全，可与炉前设备共同组成无人化全自动操作模式。现有矿热炉炉前设备较小，开眼机待机位置处有足够空间，故该换钻杆装置固定在开眼机附近，当开眼机处于待机位置时，启动换钻杆装置对钻杆进行更换，以便下次继续打开铁口通道。

2、目前，换钻杆技术多采用自动换杆的方式，一般是通过储杆装置存储钻杆，并通过储杆装置的移动或进一步结合其它的辅助装置(如送进机构)进行换杆。其中，现有技术中的储杆装置只是单独存放钻杆，在将钻杆送至开眼机轨梁下方时，需要将钻杆先进行分离，再抓取放置于钻杆送进机构上，整个换杆过程需要较复杂的提取装置来完成钻杆分离、抓取放置等动作，流程复杂、设备多、不可靠性太大、稳定性太差，且能耗高，安全性也低。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种换钻杆系统，不需要复杂结构的提取装置完成钻杆的分离、抓取及放置等动作，整个系统结构紧凑、占地面积小、重量轻、高度低，便于检修维护。

2、为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

3、这种换钻杆系统，包括固定机架，所述固定机架的上方分别安装有：钻杆送进机构和内部叠落有多个钻杆的钻杆分离装置；所述钻杆分离装置位于钻杆送进机构的上方，用以将最底层的钻杆逐根从钻杆分离装置中分离并落至钻杆送进机构；所述钻杆送进机构，用以将所述钻杆送至轨梁装置的正下方，方便更换机构更换；所述更换机构包括安装在轨梁装置上的支撑式夹钳机构、夹紧式夹钳机构及行走小车；通过所述支撑式夹钳机构、夹紧式夹钳机构的配合实现对钻杆的夹紧/松开，通过所述行走小车实现对钻杆的拆卸/安装。

4、进一步，所述支撑式夹钳机构安装在轨梁装置的前端，所述夹紧式夹钳机构安装在轨梁装置的后端，所述行走小车安装在轨梁装置的轨道上。

5、进一步，所述行走小车的前端设置有连接套，用以与所述钻杆螺纹连接。

6、进一步，所述行走小车的前端设置有与控制单元连接的微型电机，所述微型电机的输出轴与连接套连接，通过控制所述微型电机的转向实现钻杆的拆卸/安装。

7、进一步，所述钻杆送进机构包括固定底座，所述固定底座上固定有两组滑块，每组所述滑块上配合安装有直线导轨；相邻的所述直线导轨之间还固定有齿条，所述齿条与设置在固定底座上的齿轮啮合传动，所述齿轮安装在液压马达的输出轴上，所述液压马达安装在固定底座上。

8、进一步，所述滑块的内部安装有用于减小运动阻力的钢珠。

9、进一步，所述直线导轨的前、后端分别安装有限位装置。

10、进一步，所述限位装置包括限位开关及机械限位块。

11、进一步，所述钻杆分离装置包括钎盒，所述钎盒的内部叠放有多个钻杆，且每层仅有一根钻杆；

12、所述钎盒的侧面固定设置有油缸支座及两个压紧装置，两个所述压紧装置分布在所述油缸支座的两侧；

13、所述油缸支座上设置具有双活塞杆的油缸，所述双活塞杆的两端分别铰接有连杆，每个所述连杆铰接有挡板，所述挡板与钎盒铰接；

14、所述压紧装置铰接连接有按压部，所述按压部在双活塞杆的推动下使压紧装置实现对钻杆的压紧或松开。

15、进一步，所述双活塞杆的两端分别安装有法兰盘，所述连杆与所述法兰盘铰接。

16、与现有技术相比，本实用新型提供的技术方案包括以下有益效果：

17、该换钻杆系统，采用整体固定式结构，稳定性好；整体机构紧凑，占地面积小，重量轻，高度低，方便检修维护；该系统自身具有放置多根钻杆的钎盒，不需单独的钻杆搁置架及钻杆运输装置；换杆整个过程动作简单，性能可靠。

18、其中，钻杆送进机构采用了固定式底座结构，整体结构更加稳定，采用了双滑块支撑单根直线轨道结构形式，钻杆送进机构采用框架式结构，伸出距离较长，整体抗弯性好；钻杆送进机构采用滑块固定在底座支架上，直线导轨作直线运动(相互运动采用滑块内部钢珠滚动实现，摩擦系数低，运动阻力小)，运行平稳，无振动冲击；此外，钻杆送进机构采用低功率液压马达驱动齿轮齿条带动直线导轨作直线运动，结构形式简单，节省能耗；而且钻杆送进装置采用双限位开关及机械限位结构，可确保送进机构平稳精准地停靠在指定位置。

19、其中，钻杆分离装置的钎盒采用双压紧装置+双挡块的结构形式，使钻杆更平衡、更稳定，下落也更平稳。采用双活塞杆油缸带法兰结构形式，同时实现驱动双压紧装置、双挡块的功能，使其驱动机构的结构更为简单，更能确保压紧装置及按压部工作的一致性。具体地，油缸驱动过程中，其先实现钻杆压紧功能(此时挡块未开启)，再开启挡块(此时已压紧钻杆)功能；压紧装置压紧最底层钻杆上面的两根钻杆，当挡块打开时只下落最底层钻杆，顺利实现钻杆单根分离功能。

技术特征：

1.一种换钻杆系统，其特征在于，包括固定机架(2)，所述固定机架(2)的上方分别安装有：钻杆送进机构(3)和内部叠落有多个钻杆(4)的钻杆分离装置(1)；所述钻杆分离装置(1)位于钻杆送进机构(3)的上方，用以将最底层的钻杆(4)逐根从钻杆分离装置(1)中分离并落至钻杆送进机构(3)；所述钻杆送进机构(3)，用以将所述钻杆(4)送至轨梁装置(5)的正下方，方便更换机构更换；所述更换机构包括安装在轨梁装置(5)上的支撑式夹钳机构(6)、夹紧式夹钳机构(7)及行走小车(8)；通过所述支撑式夹钳机构(6)、夹紧式夹钳机构(7)的配合实现对钻杆(4)的夹紧/松开，通过所述行走小车(8)实现对钻杆(4)的拆卸/安装。

2.根据权利要求1所述的换钻杆系统，其特征在于，所述支撑式夹钳机构(6)安装在轨梁装置(5)的前端，所述夹紧式夹钳机构(7)安装在轨梁装置(5)的后端，所述行走小车(8)安装在轨梁装置(5)的轨道上。

3.根据权利要求1或2所述的换钻杆系统，其特征在于，所述行走小车(8)的前端设置有连接套，用以与所述钻杆(4)螺纹连接。

4.根据权利要求3所述的换钻杆系统，其特征在于，所述行走小车(8)的前端设置有与控制单元连接的微型电机，所述微型电机的输出轴与连接套连接，通过控制所述微型电机的转向实现钻杆(4)的拆卸/安装。

5.根据权利要求1所述的换钻杆系统，其特征在于，所述钻杆送进机构(3)包括固定底座(31)，所述固定底座(31)上固定有两组滑块(32)，每组所述滑块(32)上配合安装有直线导轨(33)；相邻的所述直线导轨(33)之间还固定有齿条(34)，所述齿条(34)与设置在固定底座(31)上的齿轮(35)啮合传动，所述齿轮(35)安装在液压马达(36)的输出轴上，所述液压马达(36)安装在固定底座(31)上。

6.根据权利要求5所述的换钻杆系统，其特征在于，所述滑块(32)的内部安装有用于减小运动阻力的钢珠。

7.根据权利要求5所述的换钻杆系统，其特征在于，所述直线导轨(33)的前、后端分别安装有限位装置(37)。

8.根据权利要求7所述的换钻杆系统，其特征在于，所述限位装置(37)包括限位开关及机械限位块。

9.根据权利要求1所述的换钻杆系统，其特征在于，所述钻杆分离装置(1)包括钎盒(11)，所述钎盒(11)的内部叠放有多个钻杆(4)，且每层仅有一根钻杆(4)；

10.根据权利要求9所述的换钻杆系统，其特征在于，所述双活塞杆的两端分别安装有法兰盘，所述连杆(14)与所述法兰盘铰接。

技术总结
本技术属于矿热炉炉前设备技术领域，涉及炉前辅助设备，具体涉及一种换钻杆系统。该系统采用机械自动化形式代替人工进行更换钻杆，省时、省力、安全，可与炉前设备共同组成无人化全自动操作模式；并通过将钻杆分离装置、钻杆送进机构固定在固定机架上的结构形式，使系统整体结构更加稳定，换杆过程更加平稳，更能确保钻杆分离且能够准确下落到钻杆送进机构的直线导轨上；此外，该换杆系统固定在开眼机附近，当开眼机处于待机位置时，启动换钻杆系统对钻杆进行更换，以便下次继续打开铁口通道。

技术研发人员：付光勇,李永刚,麻荣,杨雪妮
受保护的技术使用者：中钢集团西安重机有限公司
技术研发日：20230713
技术公布日：2024/2/6