一种用于天井钻机的自动接卸杆装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种天井钻机，具体为一种用于天井钻机的自动接卸杆机构。


背景技术：

2.天井钻机是利用旋转钻进破岩成孔并能反向扩孔的井筒开挖机械。选择天井钻机施工具有以下优势：1、施工安全，施工时工作人员不用进入井筒内进行钻凿装药及临时支护等作业。2、工作效率高，天井钻机施工为机械化连续作业，速度快。3、工程质量好，天井钻机采用滚刀机械破岩，对围岩破坏小，井壁光滑，有利于扩挖溜渣、通风、排水。天井钻机施工而成的天井可直接使用。4、劳动强度低，天井钻机采用液压传动控制，操作简单，工人劳动强度低。5、后期维护费用低。6、节约采准费用，我过现有矿山一般中段为50米，采用天井钻机施工，一次就可成井200-400米，可大大节省准备巷道的费用。
3.但目前天井钻机施工时，钻杆的卡紧和接卸多采用人工手动插接插板及围子卡块等辅助工具来进行，需投入较多的人力和时间，为现场施工带来诸多不便及存在一定的安全隐患。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种可自动卡紧钻杆和松开钻杆的装置，实现使天井钻机实现自动接卸钻杆，提高天井钻机的工作效率，降低现场施工的安全隐患。
5.本实用新型提供的这种用于天井钻机的自动接卸杆装置，包括卡杆机构和提升装置；卡杆机构包括有轴向中心孔的棘爪盘和其上对应棘爪中部外侧铰接的推拉杆组件、对应棘爪卡接段外侧连接的压簧组件；提升装置包括外卡环、连接架、安装座和伸缩式驱动装置，连接架水平布置，外卡环连接于其一端，安装架的底部两端与连接架的另一端可转动铰接，安装架顶部两端与连接架之间对称铰接沿竖向布置的伸缩式驱动装置；卡杆机构的棘爪盘套于钻杆上，通过压簧组件将钻杆卡紧；提升装置的安装座固定于天井钻机的机头上，外卡环同心位于钻杆上对应棘爪盘的上方，伸缩式驱动装置的伸缩杆伸出使外卡环向下运动将推拉杆组件向外挤压时，棘爪转动松开钻杆的同时其卡接段挤压压簧组件，使压簧被压缩储能；伸缩式驱动装置的伸缩杆回缩使外卡环上升复位，压簧释放能量复位将棘爪的卡接段回顶卡紧钻杆。
6.上述装置的一种实施方式中，所述推拉杆组件包括推拉杆和导向座，推拉杆的内端与棘爪中部外侧通过销轴铰接，棘爪可绕销轴转动，导向座的底部固定于推拉杆的外端段，顶部内侧有朝上外向倾斜的导向斜面。
7.上述装置的一种实施方式中，所述压簧组件包括压簧、压簧套和连接头，压簧套为一端开口、一端封闭的套管，连接头为外螺纹头，其轴向中心有凹槽，压簧的内端插入压簧套内固定，另一端固定于连接头的凹槽中。
8.上述装置的一种实施方式中，所述连接头的外端面中心位置处有内六角沉头孔。
9.上述装置的一种实施方式中，所述棘爪盘的盘体上有沿水平方向的推拉杆安装孔
和压簧组件安装孔，棘爪卡紧钻杆时，压簧套的外壁与棘爪卡接段的外侧挤压接触，压簧处于预压缩状态。
10.上述装置的一种实施方式中，所述外卡环的中部有一圈凹槽，凹槽的一径向中心面两端固定有径向连接柱。
11.上述装置的一种实施方式中，所述连接架为水平布置的h型架，所述外卡环通过径向连接柱连接于其一端的开口中。
12.上述装置的一种实施方式中，所述安装座包括两平行布置的t型板和t型板之间的连接板，两t型板的下端通过销轴铰接于所述连接架的另一端。
13.上述装置的一种实施方式中，所述伸缩式驱动装置为油缸，油缸的上端与所述t型板的翼板铰接、下端与连接架铰接。
14.本实用新型通过卡杆机构自动卡紧钻杆，通过提升装置使卡杆机构自动松开钻杆和重新复位卡紧钻杆，从而实现自动接卸钻杆的功能。具体原理如下：卡杆机构的棘爪盘通过压簧组件中压簧的预压缩状态使棘爪卡紧钻杆，提升装置安装于天井钻机的机头上后位于卡杆机构的上方，提升装置的伸缩式驱动装置的伸缩杆伸出使外卡环向下运动将推拉杆组件向外挤压时，棘爪转动松开钻杆的同时其卡接段挤压压簧组件，使压簧被压缩储能；伸缩式驱动装置的伸缩杆回缩使外卡环上升复位，压簧释放能量复位将棘爪的卡接段回顶卡紧钻杆。
附图说明
15.图1为本发明一个实施例与天井钻机机头的装配示意图(棘爪盘卡紧钻杆)。
16.图2为图1中卡杆机构的结构示意图(松开钻杆的状态)。
17.图3为图2的剖视示意图(卡紧钻杆的状态)。
18.图4为图3中的a部放大示意图。
19.图5为图1中外卡环、连接架、安装座和伸缩式驱动装置的装配结构示意图。
具体实施方式
20.如图1所示，本实施例公开的这种用于天井钻机的自动接卸杆装置，包括卡杆机构1和提升装置2，提升装置2安装于天井钻机的机头上，卡杆机构1位于提升装置的下方。
21.如图2至图4所示，卡杆机构1包括棘爪盘11、推拉杆12、导向座13、压簧14、压簧套15、外螺纹连接头16。
22.棘爪盘11包括盘体111和其嵌装的一圈棘爪112。棘爪盘通过轴向螺钉和弹性销与天井钻机的机头连接。
23.导向座13的底部固定于推拉杆12的外端段形成推拉杆组件，导向座13的顶部内侧有上外倾斜的导向面。
24.推拉杆组件与盘体111装配时，推拉杆12的内端段水平穿过盘体111伸入盘体上的棘爪安装槽中，通过销轴与棘爪12的中部外侧铰接，推拉杆12上的导向座13位于盘体111外。
25.压簧套15为一端开口、一端封闭的套管，外螺纹连接头16的轴向中心有凹槽，压簧14的一端插入压簧套15中固定，另一端固定于外螺纹接头16的凹槽中形成压簧组件。
26.压簧组件与盘体111装配时，压簧套15和压簧14水平穿过盘体111，压簧套15伸入盘体111上的棘爪安装槽中，外螺纹连接头16与盘体111上的安装孔螺纹连接。为了便于转动外螺纹连接头16，在其外端面中心位置处设置内六头沉头孔。
27.图3、图4所示为卡杆机构卡紧钻杆的状态，此时压簧14处于预压缩状态，使压簧套15的端部压紧棘爪12的卡接段外侧。
28.如图5所示，提升装置2包括外卡环21、连接架22、安装座23、油缸24。
29.外卡环21的中部有一圈凹槽，凹槽的一径向中心面两端固定有径向连接柱。
30.连接架22为水平布置的h型架，外卡环21通过连接柱连接于其一端的开口中。安装座23包括两平行布置的t型板和t型板之间的连接板。
31.安装座23的两t型板下端通过销轴铰接于连接架22的另一端，油缸24的上端与t型板的翼板铰接、下端与连接架22铰接。
32.提升装置2通过安装座23固定于天井钻机的机头上，位于卡杆机构1的上方，油缸活塞杆的初始状态为收缩状态。
33.天井钻机正常工作时，卡紧机构卡紧钻杆。
34.当需要接卸钻杆时，提升装置2中油缸24的活塞杆伸出，将连接架22往下推，连接架22的前端带动外卡环21向下运动、后端绕其与安装座23的铰接销轴转动。外卡环21的底部沿各推拉杆12上导向座13的导向面向下运动时，推拉杆向外移动。推拉杆12向外移动时带动棘爪112逆时针转动，棘爪的卡接段向外摆动松开钻杆的同时挤压压簧套15，压簧套15沿盘体111上的安装孔向外移动时压簧4被压缩储能。
35.接续好钻杆后，油缸24的活塞杆回缩，带动外卡环21上升失去对导向座13的挤压作用，压簧14释放能量复位将棘爪112的卡接段往内推复位将钻杆卡紧。