扩容式煤矿钻机用钻杆输送装置的制作方法

本发明属于钻机技术领域，特别涉及一种扩容式煤矿钻机用钻杆输送装置。

背景技术：

钻杆输送装置是一种用于煤矿钻机的辅助装置，其功能是向钻机输送钻进所需的钻杆，或将施工孔内退出的钻杆取回；

公告号为cn106761488a的专利公开了一种煤矿钻机用钻杆输送装置，该输送装置具有箱体，箱体可调倾角使得内部的钻杆依靠自身重力滚动，

该钻杆输送装置具有以下缺点：

(1)钻机固有钻杆箱本身容量有限，一次只能装几根钻杆，机械手依次抓完箱内钻杆后，需人工频繁向钻杆箱内补充钻杆；

(2)由于钻杆箱与机械手距离极近，钻机运行时向钻杆箱内添加钻杆具有安全隐患，因此必须停机添加，而频繁停机又会影响施工效率；

针对上述问题提出扩容式煤矿钻机用钻杆输送装置，该装置具有扩容箱体，箱体采用多层斜面结构，可放置大量钻杆，且在补充钻杆时无需停机添加钻杆，提高了施工效率和生产节拍。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种扩容式煤矿钻机用钻杆输送装置，该装置具有扩容箱体，箱体采用多层斜面结构，可放置大量钻杆，且在补充钻杆时无需停机添加钻杆，提高了施工效率和生产节拍。

本发明的扩容式煤矿钻机用钻杆输送装置，包括机架组件、驱动机架组件行走的行走组件、用于存储钻杆的扩容箱以及安装于机架组件上的挡板，所述扩容箱包括相对设置的两个箱壁、连接于两箱壁之间的若干层储杆板组件，两个箱壁形成在水平向的两个开口端分别为进口端和出口端，所述挡板挡于扩容箱的出口端，所述储杆板组件朝向挡板侧倾斜向下，所述扩容箱可升降安装于机架组件上以调节各个储杆板组件出口端相对挡板的高度。

进一步，所述储杆板组件包括相对设置于两箱壁内侧的左储杆板以及右储杆板，所述左、右储杆板上表面共面。

进一步，两个所述箱壁外侧连接有耳座以及导向套，所述耳座与机架组件之间连接有用于驱动扩容箱升降的升降驱动装置，所述导向套内穿设有导向柱，所述导向柱连接于机架组件上。

进一步，所述机架组件包括基座以及安装于基座上的滑动板组件，所述导向柱以及升降驱动装置底部连接于滑动板组件上，所述滑动板组件以可水平转动的方式安装于基座上。

进一步，所述滑动板组件包括基板以及连接于基板顶部的x向滑动板，所述x向滑动板以可x向单自由度滑动的方式安装于基板上，所述升降驱动装置以及导向柱底部连接于x向滑动板上。

进一步，所述机架组件包还包括位于x向滑动板和基板之间的y向滑动板，所述y向滑动板以可y向单自由度滑动的方式安装于基板上，所述x向滑动板以可x向单自由度滑动的方式安装于y向滑动板上。

进一步，所述基板周围连接有若干个用于使机架组件架空形成定位支撑的伸缩支撑件。

进一步，所述两个箱壁底部通过加强板连为一体、顶部通过u形加强件连为一体，所述u形加强件两侧边分别连接于两个箱壁内侧。

进一步，所述行走组件为履带式行走结构。

进一步，所述两箱壁上上下排列有多组插接槽，所述左储杆板以及右储杆板插接在相应的插接槽内形成与箱壁的可拆卸连接。

本发明的有益效果：

本发明采用履带式行走结构，并带有回转器，可适应井下复杂地形环境，其行走方便，扩容箱可实现水平360°旋转，可在任意角度对接钻机的承接盘，扩容箱可通过x向和y向滑动板的滑动实现x向和y向的水平位移微调，可实现与钻机承接盘的精确对接，提高了钻杆输送装置的使用可靠性和稳定性；

本发明在输送钻杆过程中，钻杆从扩容箱出口端输出，在扩容箱的进口端即在储杆板组件较高一端可同步向内添加钻杆，钻杆添加端与机械爪抓取端位于扩容箱的两侧，消除了添加钻杆时由机械手造成的安全隐患，无需停机添加钻杆，提高了施工效率和生产节拍，扩容箱具有多层储杆空间，使得有限空间最大化利用，增加了钻杆的存储量，减少添加钻杆的次数，减少了劳动强度并提高了施工效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为本发明立体结构示意图；

图2为本发明正视结构示意图；

图3为本发明侧视结构示意图；

图4为钻杆书输送装置结构示意图；

图5为本发明扩容箱结构示意图；

具体实施方式

图1为本发明立体结构示意图；图2为本发明正视结构示意图；图3为本发明侧视结构示意图；图4为钻杆书输送装置结构示意图；图5为本发明扩容箱结构示意图；

本实施例中x向和y向相互垂直并为水平方向，y向为钻杆输送装置的前后向，即其行走方向。

如图所示，本实施例提供了一种扩容式煤矿钻机用钻杆输送装置，包括机架组件1、驱动机架组件行走的行走组件、用于存储钻杆的扩容箱2以及安装于机架组件上的挡板3，所述扩容箱包括相对设置的两个箱壁2a、连接于两箱壁之间的若干层储杆板组件，两个箱壁形成在水平向的两个开口端分别为进口端和出口端，所述挡板挡于扩容箱的出口端，所述储杆板组件朝向挡板侧倾斜向下，所述扩容箱可升降安装于机架组件上以调节各个储杆板组件出口端相对挡板的高度。

结合图1至图3所示，该钻杆输送装置与钻机配合使用，钻机上有承接盘10和以及机械爪11，承接盘和机械爪位于扩容箱的出口端一侧，承接盘用于承接由扩容箱2滚出的钻杆，机械爪从承接盘中抓取钻杆；扩容箱出口端设置有挡板，此处的挡板并未严格意义上的板状结构，其可以为板状结构，也可以为框架结构，本实施中采用类似工字型结构的框架结构，当扩容箱升降时，高于挡板的储杆板组件上的钻杆由于自重滚动至承接盘上，低于挡板的储杆板组件由于挡板的阻挡无法滚出，扩容箱为开放式结构，在输送钻杆过程中，钻杆从扩容箱出口端输出，在扩容箱的进口端即在储杆板组件较高一端可同步向内添加钻杆，钻杆添加端与机械爪抓取端位于扩容箱的两侧，消除了添加钻杆时由机械手造成的安全隐患，无需停机添加钻杆，提高了施工效率和生产节拍，扩容箱具有多层储杆空间，使得有限空间最大化利用，增加了钻杆的存储量，减少添加钻杆的次数，减少了劳动强度并提高了施工效率，且该钻杆输送装置可通过行走装置驱动行走，提高其使用灵活性；

本实施例中，所述储杆板组件包括相对设置于两箱壁内侧的左储杆板2b以及右储杆板2c，所述左、右储杆板上表面共面；结合图4和图5所示，左、右储杆板与水平面的倾斜角度为8°-11°，优选10°，通过该倾角的控制减小位于斜面底部钻杆的压力，从而降低钻杆向上冒出的风险，为进一步控制钻杆冒杆的风险，可控制相邻两储杆板组件之间的距离，两储杆板组件之间的垂直距离小于两倍的钻杆直径，具体不在赘述；安装钻杆时，钻杆架空于左、右储杆板之间，该结构可减少储杆板的用料，同时易于储杆板的拆卸连接，左、右储杆板之间具有较大空间，便于左、右储杆板以及其他零部件的安装。

本实施例中，两个所述箱壁2a外侧连接有耳座4以及导向套5，所述耳座与机架组件1之间连接有用于驱动扩容箱升降的升降驱动装置7，所述导向套内穿设有导向柱6，所述导向柱连接于机架组件上；结合图4和图5所示，耳座4具有铰接孔，降驱动装置7为升降液压缸，升降液压缸的输出端通过铰链铰接于耳座上，升降液压缸的底座同样通过铰链铰接于机架组件上，或者，升降驱动组件为丝杆螺母副配合丝杆驱动电机形成的升降结构，其中丝杆螺纹连接于耳座上，具体不在赘述；本实施例中，在两个箱壁的外侧各设置有两个导向套，共有四个导向套，每个导向套各配合一个导向柱，通过四个导向柱形成对扩容箱稳定的升降导向，该导向柱除具有导向功能，也具有带动扩容箱横向移动的作用，导向套和导向柱的数量以及安设位置可依据具体扩容箱结构进行相应的调整。

本实施例中，所述机架组件包括基座1a以及安装于基座上的滑动板组件，所述导向柱6以及升降驱动装置7底部连接于滑动板组件上，所述滑动板组件以可水平转动的方式安装于基座上；如图2所示，在基座与滑动板组件之间通过回转座12连接，该回转座通过电机驱动转动，回转座带动滑动板组件以及扩容箱360°转动，可实现钻杆箱在任意角度方向于钻机承接盘的对接。

本实施例中，所述滑动板组件包括基板1b以及连接于基板1b顶部的x向滑动板1c，所述x向滑动板1c以可x向单自由度滑动的方式安装于基板上，所述升降驱动装置7以及导向柱6底部连接于x向滑动板1c上；本实施例中，所述机架组件包还包括位于x向滑动板和基板之间的y向滑动板1d，所述y向滑动板以可y向单自由度滑动的方式安装于基板1b上，所述x向滑动板1c以可x向单自由度滑动的方式安装于y向滑动板1d上；结合图4所示，基板上安设有四个y向导块13，位于y向滑动板1d的x向两侧分别各设置有两个y向导块13，y向导块13的内侧开有y向延伸的y向滑动槽，y向滑动板1d的x向两边沿分别位于相应的y向滑动槽内，y向滑动板通过y向滑动槽形成导向使其沿y向单自由度滑动，并通过四个y向导块对y向滑动板其余自由度形成限定，y向滑动板通过y向导块架空安设于基板上，减小y向滑动板滑动时的摩擦，同样，在y向滑动板上安设有四个x向导块14，位于x向滑动板1c的y向两侧分别各设置有两个x向导块14，x向导块14的内侧开有x向延伸的x向滑动槽，x向滑动板1c的y向两边沿分别位于相应的x向滑动槽内，x向滑动板通过x向滑动槽形成导向使其沿x向单自由度滑动，并通过四个x向导块对x向滑动板其余自由度形成限定，x向滑动板通过x向导块架空安设于y向滑动板上，减小x向滑动板滑动时的摩擦力；该结构的滑动方式使得x向滑动板和y向滑动板在各自滑动方向形成稳定的滑动，x向滑动板和y向滑动板为架空设置，避免相互干涉，减小滑动时的摩擦力；x向滑动板和y向滑动板的滑动驱动可通过液压缸提供动力或者通过丝杆螺母副配合驱动电机提供动力了，具体不在赘述；该结构进可在x向和y向调节扩容箱2的位移，用于与钻机承接盘10的精准对接，该结构可提高扩容箱2与钻机的配合精度，提高了钻杆输送装置的使用稳定性和可靠性。

本实施例中，所述基板1b周围连接有若干个用于使机架组件架空形成定位支撑的伸缩支撑件8；如图4所示，在基板1b的前后侧各设置有两个伸缩支撑件，四个伸缩支撑件靠近基板的四角处，具体伸缩支撑件的数量和安装位置可依据实际钻杆输送结构进行相应的调整，本实施例中伸缩支撑件选用支撑液压缸，或者也可以选用丝杠螺母副配合驱动电机，伸缩支撑件伸长时，伸缩支撑件支撑于地面，机架组件1、行走组件等其余零部件架空，为钻杆输送装置提供了稳定的工作环境，当伸缩支撑件缩短时，行走装置支撑于底面可驱动机架组件以及其他零部件行走。

本实施例中，所述两个箱壁2a底部通过加强板2d连为一体、顶部通过u形加强件2e连为一体，所述u形加强件2e两侧边分别连接于两个箱壁内侧；所述u形加强件2e两侧边位于最上方储杆板组件的上方，即钻杆位于最上方储杆板组件与u形加强件之间，通过调节u形加强件的两侧边与最上方储杆板组件之间的间距限制钻杆的上下活动空间，可防止位于该储杆板组件斜面下方的钻杆受到斜面上方钻杆的挤压上冒；或者可在最上方储杆板组件的上方设置防冒挡板15，防冒挡板防止钻杆受挤压上冒，具体不在赘述。

本实施例中，所述行走组件为履带式行走结构9；该履带式行走结构包括履带、履带轮、履带架以及驱动马达；其中履带轮转动配合于履带架上并通过驱动马达驱动转动，履带轮即为链轮驱动履带转动行走，该履带架即可作为基座1a，或者基座固定连接于履带架上，其中履带由履带板、链轨和销轴组成，履带式行走装置为成熟的现有技术，具体不在赘述，通过履带式行走结构可适应井下复杂的地形以及工作环境，提高了钻杆输送装置的适用工况范围。

本实施例中，所述两箱壁上上下排列有多组插接槽2f，所述左储杆板2b以及右储杆板2c插接在相应的插接槽内形成与箱壁的可拆卸连接；如图所示，箱壁上每组插接槽对应一个储杆板(左储杆板或右储杆板)，每组插接槽包括位于相应储杆板两侧的两个插接槽，储杆板外端部具有两个外凸的插接部，两个插接部分别插接在同一组内的两个插接槽内，或者每组插接槽为开设于箱壁上与储杆板长度方向相适应的一个插接槽，储杆板整体插接在插接槽内；在箱壁上竖向排列多个插接槽，可调节插接槽的上下疏密程度适配钻杆的直径，相邻储杆板可选择性的插接相应的插接槽以调节相邻储杆板之间的距离，可适配不同规格直径的钻杆。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。