一种新型的钻杆箱系统的制作方法

本发明主要用于煤矿井下领域，特别涉及一种新型的钻杆箱系统。

背景技术：

目前井下各种钻机钻孔、打眼的过程中人工上、下钻杆费时费力，平均拆装一根钻杆耗时10分钟以上，与此同时当在一个工作地点打钻结束后进行转场时，由于钻杆数量较多(500根)，重量较大对于人工搬运来说是一个极大的挑战，上述所有弊端对于井下高效的工作效率来说是一个软肋。而且在井下人工拆卸钻杆安全隐患较大，稍有不慎会造成严重的伤亡事故，因此急需一种可以自动输送钻杆的钻杆箱系统。

技术实现要素：

针对上述现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种新型的钻杆箱系统，其主要依靠链轮链条带动钻杆，并于分层处有旋转轴帮助钻杆运输。此过程避免了人工拿放、搬运等操作，节省了大量的人力物力，更避免了安全隐患的存在。

本发明采取的技术方案是：

一种新型的钻杆箱系统，由钻杆箱1、履带式行走机构2、防爆步进电机3构成，钻杆箱1固定安装在履带式行走机构2上，防爆步进电机3为整个系统的动力来源，其固定安装在钻杆箱1的一侧；钻杆箱1右下方有钻杆入口1-11，左上方有钻杆出口1-1，钻杆出口1-1处固定安装有出口平台1-5、出口导轨槽1-9，钻杆入口1-11处固定安装有入口平台1-4，入口、出口平台焊接在箱体壁上，与链条1-10上的挡板持平，出口导轨槽1-9左边嵌入并焊接在箱体壁1-2上，出口导轨槽1-9右侧为一有倾斜坡度的滑道，该滑道左低右高，深入到钻杆1-3下部；钻杆箱1内部有两套双排链，两套双排链多层布置，并行排列，钻杆1-3放置在每层双排链上，具体为放置在每层双排链的链轮层支架1-7上，链轮层支架1-7靠链轮轴支撑板1-16支撑，其左右两端分别固定在钻杆箱1两侧的箱体壁1-2上，链轮层支架1-7上配合有链条1-10，链条1-10为特制链条，其上具有挡板结构可以对钻杆1-3进行限位；钻杆箱1内顶角处安装有运动链轮1-14，具体安装在链轮层支架1-7上，对链轮层支架1-7起支撑、转动、动力传递作用；旋转轴1-8垂直安装在每层链轮层支架1-7的两端上，位于钻杆箱1内下部的旋转轴1-8通过联轴器、减速器与防爆步进电机3的输出轴相连，旋转轴1-8两端安装有限位挡板1-13；链轮层支架1-7两端安装有旋转轮1-12，其分别与左侧u型板1-6、右侧u型板1-15配合使用使钻杆1-3可以运输到上层或者下层；左侧u型板1-6、右侧u型板1-15固定安装在钻杆箱1两侧的箱体壁1-2上起导向和支撑作用。

优选地，所述的出口平台1-8为楔形平台，出口导轨槽1-9为楔形钻杆轨道槽，便于钻杆1-3从钻杆箱1内被取出。

优选地，所述的入口平台1-4为楔形平台，便于钻杆1-3被输送到钻杆箱1内。

本发明的有益效果是：本发明具有结构简单精巧，体积小，易于拆卸、安装、维修、替换，很好地解决了上述现有技术存在的弊端，真正实现了无人化，彻底提高了井下上、下钻杆的效率，提高了打钻效率，提高了煤炭生产效率，对于革新井下运送钻杆，人工上、下钻杆起到了开创性的作用。

附图说明

图1为本发明实施例钻杆箱系统的结构示意图(去掉侧面的箱体壁)；

图2为本发明实施例钻杆箱系统的结构示意图；

图3为本发明实施例钻杆箱系统的结构示意图(去掉侧面的箱体壁)；

图4为图3的正视图；

图5为钻杆箱出口处局部视图；

图6为钻杆箱入口处局部视图；

图7为钻杆分层处局部视图；

图8为旋转轴局部视图；

图9为运动链轮视图；

图10为运动链轮局部视图；

图11为链轮层支架局部视图；

图12为钻杆箱系统工作环境示意图；

图中，a、机械手臂；b、钻杆箱系统；c、钻机；1、钻杆箱；2、履带式行走机构；3、防爆步进电机；1-1、钻杆出口；1-2、箱体壁；1-3、钻杆；1-4、入口平台；1-5、出口平台；1-6、左侧u型板；1-7、链轮层支架；1-8、旋转轴；1-9、出口导轨槽；1-10、链条；1-11、钻杆箱入口；1-12、旋转轮；1-13、限位挡板；1-14、运动链轮；1-15、右侧u型轨道；1-16、链轮层支架支撑板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

实施例

一种新型的钻杆箱系统，如图1-2所示，由钻杆箱1、履带式行走机构2、防爆步进电机3构成，钻杆箱1固定安装在履带式行走机构2上，防爆步进电机3为整个系统的动力来源，其固定安装在钻杆箱1的一侧；钻杆箱1右下方有钻杆入口1-11，左上方有钻杆出口1-1，如图4所示，钻杆出口1-1处固定安装有出口平台1-5、出口导轨槽1-9，钻杆入口1-11处固定安装有入口平台1-4，入口、出口平台焊接在箱体壁1-2上，与链条1-10上的挡板持平，出口导轨槽1-9左边嵌入并焊接在箱体壁1-2上，出口导轨槽1-9右侧为一有倾斜坡度的滑道，该滑道左低右高，深入到钻杆1-3下部；钻杆箱1内部有两套双排链，两套双排链多层布置，并行排列，钻杆1-3放置在每层双排链上，具体为放置在每层双排链的链轮层支架1-7上，链轮层支架1-7靠链轮轴支撑板1-16支撑，其左右两端分别固定在钻杆箱1两侧的箱体壁1-2上，如图6、7所示，链轮层支架1-7上配合有链条1-10，链条1-10为特制链条，其上具有挡板结构可以对钻杆1-3进行限位；如图9、10所示，钻杆箱1内顶角处安装有运动链轮1-14，具体安装在链轮层支架1-7上，对链轮层支架1-7起支撑、转动、动力传递作用；如图3、8所示，旋转轴1-8垂直安装在每层链轮层支架1-7的两端上，位于钻杆箱1内下部的旋转轴1-8通过联轴器、减速器与防爆步进电机3的输出轴相连，旋转轴1-8两端安装有限位挡板1-13；如图4、11所示，链轮层支架1-7两端安装有旋转轮1-12，其分别与左侧u型板1-6、右侧u型板1-15配合使用使钻杆1-3可以运输到上层或者下层；如图4所示，左侧u型板1-6、右侧u型板1-15固定安装在钻杆箱1两侧的箱体壁1-2上起导向和支撑作用。如图5所示，所述的出口平台1-8为楔形平台，出口导轨槽1-9为楔形钻杆轨道槽，便于钻杆1-3从钻杆箱1内被取出。如图6所示，所述的入口平台1-4为楔形平台，便于钻杆1-3被输送到钻杆箱1内。

本实施例的钻杆箱系统采用防爆步进电机3驱动，是因为井下打进一根钻杆所需时间大概4分钟左右，而且需要低速、重载、有规律的驱动，每次只能输送一根钻杆。同时，本钻杆箱系统采用运动链多层布置；因此，只要增加防爆步进电机3功率，增加u型板的数量和高度，链条1-10是可以布置多层的，这样就增大了钻杆存储数量。而本发明为了节省空间，简化运算，现以2层为例进行说明。防爆步进电机3开启后，防爆步进电机3输出轴带动旋转轴1-8转动，旋转轴1-8带动链轮1-10转动，链条1-10会在运动链轮1-14的驱动下，有规律的运动。根据各部分零件的配合和机械结构的巧妙设置，链条1-10上的挡板会在钻杆箱入口处带动推送过来的钻杆1-3，然后在限位挡板1-13的限位下和在运动链轮1-14的带动下，带着钻杆1-3的挡板(链条1-10上的挡板)随着链条1-10的运动进入链条槽入口，随后链条1-10在链轮层支架1-7运行，被夹持的钻杆1-3则在链轮层支架支撑板1-16上运动。被夹持的钻杆1-3转过左侧u型板1-6，进入到上层，随后将在限位挡板1-13带动下继续前移，到右侧u型板1-15，经旋转轮1-12带动进入上层，如此运动直到到钻杆出口1-1，在钻杆出口1-1处由于设置好的出口平台1-5低于链条1-10高度，因此,出口平台1-5会取走链条1-10上的挡板限位的钻杆1-3，钻杆1-3随倾斜的限位挡板1-13滑落到出口导轨槽1-9，等待钻机c上的机械手臂a来抓取如图12所示，而被取走钻杆后空置的链条1-10向下运动，开始下一次输杆循环。