一种钻机钻臂的制作方法

1.本实用新型涉及矿山机械技术领域，特别涉及一种钻机钻臂。


背景技术：

2.目前地下大型矿山的采掘断面尺寸较大，采矿工艺不断更新，对井下采矿装备的性能使用要求越来越高，要求采矿装备具备较强的作业适应能力，能够根据不同的采掘断面尺寸以及采矿工艺要求实现自身的姿态和作业区域范围调整，以满足矿山采矿的使用要求。当前很多采矿装备不具备多自由度动作，同时还存在钻杆库位置设置不合理，钻杆输送效率低的问题，在应对作业断面变化时，无法满足使用要求。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种钻机钻臂，具备较强的作业适应能力，装卸钻杆方便、效率高，降低了施工成本，延长了钻具使用寿命。
4.根据本实用新型实施例的一种钻机钻臂，包括：支撑组件，包括第一支撑臂和滑动安装于所述第一支撑臂的第二支撑臂；安装架，能够转动地连接于所述第二支撑臂的端部；所述安装架安装有用于凿岩作业的凿岩机和用于向所述凿岩机提供钻杆的钻杆库；接卸杆装置，用于抓取钻杆在所述钻杆库和所述凿岩机之间转移。
5.根据本实用新型实施例的钻机钻臂，至少具有如下有益效果：
6.通过设置有第一支撑臂和滑动安装于第一支撑臂的第二支撑臂，以及转动安装于第二支撑臂的安装架，使得钻臂具备伸缩、旋转等多个自由度动作，凿岩作业覆盖区域更广；配备紧凑的大容量钻杆库及接卸杆装置，可实现自动接、卸钻杆功能，整个钻臂系统提高了作业效率，降低了施工成本。
7.根据本实用新型的一些实施例，所述安装架设置有滑轨，所述凿岩机滑动安装于所述滑轨上，并连接有驱动其沿所述滑轨滑动的驱动装置。
8.根据本实用新型的一些实施例，所述安装架设置中心杆，所述钻杆库套设于所述中心杆，并能绕所述中心杆旋转。
9.根据本实用新型的一些实施例，所述接卸杆装置包括第一端板和第二端板，所述第一端板和第二端板均套设于所述中心杆，且分别安装于所述钻杆库两端；所述第二端板连接有驱动其绕所述中心杆旋转的第一驱动组件，所述第二端板绕所述中心杆旋转时，能带动所述钻杆库转动。
10.根据本实用新型的一些实施例，所述接卸杆装置还包括驱动杆和机械爪，所述驱动杆两端分别穿设于所述第一端板和所述第二端板，并连接有驱动其绕自身在轴线旋转的第二驱动组件；所述机械爪安装于所述驱动杆，用于抓取钻杆；所述驱动杆旋转能带动所述机械爪动作。
11.根据本实用新型的一些实施例，所述第一驱动组件为第一伸缩件，所述第一伸缩
件的两端分别与所述安装架和所述第二端板连接；所述第二驱动组件包括第二伸缩件和摇臂，所述摇臂一端套设于所述驱动杆并与所述驱动杆传动相连，所述摇臂另一端与所述第一伸缩件的活动端连接，所述第一伸缩件固定端与所述第二端板连接；所述第一伸缩件的活动端相对固定端伸缩，能通过传动件带动所述驱动杆转动。
12.根据本实用新型的一些实施例，所述第二端板间隔设置有第一铰座和第二铰座，所述第一驱动组件与所述第一铰座连接，所述第二驱动组件与所述第二铰座连接。
13.根据本实用新型的一些实施例，所述机械爪包括主臂、夹持板和第三伸缩件，所述主臂一端套设于所述驱动杆并与所述驱动杆传动相连，所述主臂另一端设置有供钻杆嵌入的弧形槽；所述夹持板铰接于所述主臂，并能相对所述弧形槽动作以夹紧置于所述弧形槽内的钻杆；所述第三伸缩件用于驱动所述夹持板动作。
14.根据本实用新型的一些实施例，所述第一端板连接有润滑摆臂，用于向钻杆喷射润滑脂；所述润滑摆臂连接有向其供应油脂的供脂设备。
15.根据本实用新型的一些实施例，所述第二支撑臂的端部转动安装有转台，所述安装架和所述第二支撑臂通过所述转台连接。
16.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
17.下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明，其中：
18.图1为本实用新型实施例的钻臂收拢时的结构示意图；
19.图2为本实用新型实施例的钻臂展开时的结构示意图；
20.图3为本实用新型实施例的钻杆库和接卸杆装置的结构示意图；
21.图4为图2中a处的放大图；
22.图5为图3中b处的放大图。
23.附图标号：
24.支撑组件100、第一支撑臂110、第二支撑臂120、转台130、补偿架140；
25.安装架200、钻杆库210、滑轨220、中心杆230、凿岩机240；
26.接卸杆装置300、第一端板310、第二端板320、第一铰座321、第二铰座322、第一驱动组件330、第二驱动组件340、第二伸缩件341、摇臂342、驱动杆350、机械爪360、主臂361、夹持板362、第三伸缩件363、润滑摆臂370。
具体实施方式
27.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
28.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，
因此不能理解为对本实用新型的限制。
29.在本实用新型的描述中，多个指的是两个以上。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
30.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
31.参照图1至图5，本实用新型实施例的一种钻机钻臂，包括支撑组件100、安装架200和接卸杆装置300；支撑组件100包括第一支撑臂110和滑动安装于第一支撑臂110的第二支撑臂120，安装架200能够转动地连接于第二支撑臂120的端部；安装架200安装有用于凿岩作业的凿岩机240和用于向凿岩机240提供钻杆的钻杆库210；接卸杆装置300用于抓取钻杆在钻杆库210和凿岩机240之间转移。
32.参照图1、图2所示，在本实用新型的一些实施例中，安装架200设置有滑轨220，凿岩机240滑动安装于滑轨220上，并连接有驱动其沿滑轨220滑动的驱动装置。具体的，驱动装置可以是驱动气缸或者驱动油缸等结构。第二支撑臂120的端部转动安装有转台130，转台130连接有补偿架140，安装架200与补偿架140连接。第一支撑架远离安装架200的一端连接有钻机的机身，通过滑动第二支撑臂120即可调节安装架200与钻机的机身之间的距离，进而能够调节安装架200上的钻杆与钻机的机身之间的距离，从而方便调节钻孔位置；此外，通过转台130转动调节安装架200，安装架200即可带动钻杆转动调节，从而方便调节钻孔角度，实用性好。
33.在本实用新型的一些实施例中，安装架200设置中心杆230，钻杆库210套设于中心杆230，并能绕中心杆230旋转。钻杆库210还连接有驱动其转动的驱动装置，当接卸杆装置300装入或者取出一根钻杆后，即需要转动钻杆库210，以方便接卸杆装置300进行钻杆的拿取。
34.在本实用新型的一些实施例中，接卸杆装置300包括第一端板310和第二端板320，第一端板310和第二端板320均套设于中心杆230，且分别安装于钻杆库210两端；第二端板320连接有驱动其绕中心杆230旋转的第一驱动组件330，第二端板320绕中心杆230旋转时，能通过传动件带动钻杆库210转动。具体的，参照图2、图3所示，接卸杆装置300还包括驱动杆350和机械爪360，驱动杆350两端分别穿设于第一端板310和第二端板320，并连接有驱动其绕自身在轴线旋转的第二驱动组件340；机械爪360安装于驱动杆350，用于抓取钻杆；驱动杆350旋转能带动机械爪360动作。
35.在本实用新型的一些具体实施例中，可以理解为第一端板310和第二端板320通过驱动杆350连接。第二端板320与钻杆库210连接的传动件可以是棘轮等结构，例如第二端板320顺时针转动时，能带动钻杆库210转动，而逆时针转动时则不能带动钻杆库210转动；或者传动件为伸缩装置，伸缩装置的活动端能穿过第二端板320插入钻杆库210内，当伸缩装置的活动端伸出时，第二驱动组件340驱动第二端板320旋转，能带动钻杆库210转动；反之，当伸缩装置的活动端缩回时，第二驱动组件340驱动第二端板320旋转则不能带动钻杆库210转动。
36.可以理解的是，第二端板320和钻杆库210之间的传动件可以是多种形式，而不仅
限于以上两种。
37.在本实用新型的一些实施例中，第一驱动组件330为第一伸缩件，第一伸缩件的两端分别与安装架200和第二端板320连接；第二驱动组件340包括第二伸缩件341和摇臂342，摇臂342一端套设于驱动杆350并与驱动杆350传动相连，摇臂342另一端与第一伸缩件的活动端连接，第一伸缩件固定端与第二端板320连接；第一伸缩件的活动端相对固定端伸缩，能带动驱动杆350转动。具体的，参照图3、图5所示，第一伸缩件和第二伸缩件341的结构基本一致，均是通过液压驱动或者气动驱动的伸缩结构。滑轨220的一侧设置有铰接杆，第一伸缩件的两端分别与铰接杆和第二端板320连接。
38.参照图5所示，在本实用新型的一些实施例中，第二端板320间隔设置有第一铰座321和第二铰座322，第一驱动组件330与第一铰座321连接，第二驱动组件340与第二铰座322连接。需要了解的是，第一铰座321和第二铰座322均是偏心设置于中心杆230的外周，且两者间隔设置。此外，第一铰座321的设置位置应当避免在第一伸缩件伸出时会与中心杆230产生干涉。
39.在本实用新型的一些实施例中，机械爪360包括主臂361、夹持板362和第三伸缩件363，主臂361一端套设于驱动杆350并与驱动杆350传动相连，主臂361另一端设置有供钻杆嵌入的弧形槽；夹持板362铰接于主臂361，并能相对弧形槽动作以夹紧置于弧形槽内的钻杆；第三伸缩件363用于驱动夹持板362动作。具体的，参照图4所示，机械爪360能有效地抓紧钻杆库210内的钻杆并转移至凿岩机240，也可以将凿岩机240的钻杆转移至钻杆库210内。
40.本实用新型实施例的钻臂的接卸杆装置300工作过程如下：
41.1、抓取钻杆库210内的钻杆并转移至凿岩机240时：首先是第二驱动组件340的第二伸缩件341伸出，驱动摇臂342动作，进而带动驱动杆350旋转，带动机械爪360转动至抓取钻杆库210内钻杆的位置；然后第二伸缩件341缩回，然后第一伸缩件动作，驱动第二端板320绕中心杆230旋转，进而带动驱动杆350和机械爪360移动；然后第一伸缩件动作，驱动机械爪360将钻杆转移至凿岩机240位置。
42.需要注意的是，第二端板320旋转能通过传动件带动钻杆库210转动，但可以是第二端板320顺时针转动时带动钻杆库210转动，也可以是第二端板320逆时针复位时带动钻杆库210转动。
43.2、抓取凿岩机240的钻杆并放回至钻杆库210时，其工作过程与上述过程相反，先是第一伸缩件驱动机械爪360将凿岩机240的钻杆抓取，然后第一伸缩件复位，接着第二伸缩件341驱动第二端板320转动，最后第一伸缩件驱动机械爪360转动，以将从凿岩机240夹取的钻杆放回至钻杆库210内。
44.在本实用新型的一些实施例中，第一端板310连接有润滑摆臂370，用于向钻杆喷射润滑脂；润滑摆臂370连接有向其供应油脂的供脂设备。具体的，参照图3所示，润滑摆臂370的一端与第一端板310固定连接，例如焊接或者螺栓连接，当第二端板320旋转时，第一端板310能同步转动，进而带动润滑摆臂370的一端与钻杆设置有外螺纹的一端接触，并喷射润滑脂，从而能实现钻杆更好的连接，有效地提升钻杆的使用寿命。供脂设备安装于钻机的机身上，主要包括润滑脂存储仓、润滑脂输送管、电动泵、阀、进出口管路以及程控单元等；通过程序控制可以设定电动泵实现间歇工作时间，从而实现对润滑摆臂370的间歇性供
应油脂。
45.在本实用新型的一些实施例中，第二支撑臂120的端部转动安装有转台130，安装架200和第二支撑臂120通过转台130连接。具体的，转台130连接有补偿架140，安装架200和补偿架140连接。转台130能相对第二支撑臂120旋转，进而带动安装架200旋转，并最终带动凿岩机240转动，从而扩大了凿岩作业覆盖区域。
46.根据本实用新型实施例的钻机钻臂，通过设置有第一支撑臂110和滑动安装于第一支撑臂110的第二支撑臂120，以及转动安装于第二支撑臂120的安装架200，使得钻臂具备伸缩、旋转等多个自由度动作，凿岩作业覆盖区域更广；配备紧凑的大容量钻杆库210及接卸杆装置300，可实现自动接、卸钻杆功能，整个钻臂系统提高了作业效率，降低了施工成本。
47.上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。