一种凿岩钻机自动换钎装置的储钎库及其应用的挖改钻机的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于凿岩钻机技术领域，具体涉及一种凿岩钻机自动换钎装置的储钎库及 其应用的挖改钻机，结合换钎机械手，可用于实现多根钎杆的自动取放。
【背景技术】
[0002] 目前，现有的凿岩钻机均使用单钎杆钻进或者多杆手动换钎方式，单钎杆钻进的 深度有限，工作局限大，在需要钻进更深的钻孔时，则需要采用手动换钎的方式，在先钻进 的钎杆后端手动放置另外的钎杆，手动换钎效率低下，换钎时需要操作者与2名手动换钎 人员配合，且易出现安全事故，并且手动换钎钻孔深度一般为0~9m，不能适应深孔要求， 在气候炎热或寒冷时，作业人员要承受恶劣的气候环境以及工作环境，而对超过IOm以上 深孔时，人员劳动强度更大。
[0003]目前的钻机上装配有自动换钎装置，通过设置一个储钎库，同时配合往复摆动的 换钎机械手，即可实现自动从储钎库中向钻机的钻杆机构上自动取放钎杆，降低操作劳动 强度，并且可设置更多的钎杆，有利于深孔钻进。自动换钎装置的储钎库在换钎过程中，需 要配合钎杆的接钎和卸钎，进行转位配合，现有的储钎库采用的是伺服电机直接转动驱动， 转动需要较大的功率驱动，结构复杂，增加了换钎装置的重量和体积，并且定位容易出现误 差，导致后续钎杆取放出现问题，同时，钎杆在储钎库内的放置容易出现卡滞，导致钎杆或 储钎库的结构磨损。
【发明内容】
[0004] 本发明解决的技术问题是：针对现有凿岩钻机自动换钎装置的储钎库存在的上述 缺陷，提供一种新型的凿岩钻机自动换钎装置的储钎库，其转动控制结构简单，转位准确， 并且钎杆的放置可靠、取放方便。
[0005] 本发明采用如下技术方案实现：
[0006] -种凿岩钻机自动换钎装置的储钎库，包括从动托盘21和主动托盘22,所述从动 托盘21和主动托盘22与同一根主轴27同轴装配，若干根钎杆围绕并平行于主轴27布置， 钎杆的两端分别嵌放在从动托盘21和主动托盘22上，主动托盘带动从动托盘一同转动，实 现钎杆在储钎库上的转钎；
[0007] 所述主动托盘22连接有转钎装置23 ;所述转钎装置23包括推杆231和推拉油缸 235,其中，所述推杆231 -端与主动托盘22 -端的主轴端部固连，另一端与推拉油缸235 的伸缩端铰接，所述推拉油缸235的固定端固定，在所述推杆231上设有伸缩的插销232,与 主动托盘22上设置的定位销孔配合；
[0008] 其中，主动托盘22和从动托盘固连成一体，并与主轴27之间可转动装配，在推拉 油缸235伸长时，插销232插入定位销孔中，将主轴27、主动托盘22和从动托盘21连成一 体，推拉油缸235通过推杆231推动主动托盘22和从动托盘21及其上设置的钎杆一同转 动；
[0009] 所述主动托盘22-侧固设有弹性定位部件，在推拉油缸235收回时，插销232从 定位销孔中脱出，推拉油缸235带动推杆231及插销232退回至主动托盘22的下一推动位 置，主动托盘22和从动托盘21则由所述弹性定位部件锁定。
[0010] 进一步的，所述从动托盘21的从动托板214与主轴27转动连接，所述从动托板 214上同轴设有轴向浮动的浮动托板212,钎杆的一端部嵌装在浮动托板212的定位槽中。 [0011] 优选的，所述浮动托板212通过若干弹簧213与从动托板214连接，所述从动托板 214上固设有凸起的螺母216,所述浮动托板212上设有弹簧套215,所述弹簧套215罩在 弹簧213上，并通过螺栓217穿过浮动托板212与螺母216螺接，将弹簧压紧，所述弹簧套 215和从动托板214之间设有浮动间隙。
[0012] 进一步的，所述主动托盘22的主动托板221通过轴承装配在主轴27上，并在主动 托盘221上同轴固设有环形的传动盘222,所述传动盘222上设有定位销孔，与推杆上设置 的插销配合。
[0013] 进一步的，所述弹性定位部件为固设在传动盘222 -侧的定位块234,所述定位块 234上设有弹性定位钢珠压紧传动盘222侧面，所述传动盘222侧面设有若干与定位钢珠配 合的半圆弧沉孔，半圆弧沉孔的分布与推拉油缸转钎的角度对应，即推拉油缸伸长推动转 钎到位或者推拉油缸收回到位时，定位块的定位钢珠正好嵌入半圆弧沉孔内定位。
[0014] 进一步的，所述从动托盘21和主动托盘22之间的主轴上同轴设有若干槽轮25,所 述槽轮25上设有若干对应钎杆位置的开口槽，用于辅助钎杆设置，槽轮随主动托盘22和从 动托盘21转动。
[0015] 在本发明中，所述主轴27的两端通过支座26设置在凿岩钻机的钻杆机构1 一侧， 主轴27与支座通过轴承座转动装配，其中，转钎装置23的推拉油缸235设置在靠近主动托 盘22 -侧的支座上。
[0016] 优选的，所述推杆231上设有薄型油缸233,所述插销232与薄型油缸233连接，实 现插销232对主动托盘的锁定和脱出。
[0017] 在本发明中，所述储钎库2还包括护栏24,所述护栏24绕储钎库及钻杆机构的圆 周设置，对钎杆意外掉落进行防护，避免砸坏设备或砸伤人。
[0018] 本发明还公开了一种挖改钻机，包括上述的钻杆机构以及储钎库，所述钻杆机构 设置在挖掘机的抖杆前端，所述储钎库平行固设在钻杆机构的导轨一侧，所述钻杆机构和 储钎库之间设有若干组同步运动的换钎机械手。
[0019] 本发明中的储钎库转钎动作通过推拉油缸和推杆实现，推拉油缸伸缩固定长度， 实现储钎库的定角度转动，在其上设置的相邻两根钎杆位置之间转动，在推拉油缸推动推 杆时，通过推杆上设置的插销将主轴和主动托盘固连成一体，推拉油缸通过推杆的连杆作 用推动主动托盘和从动托盘及其上设置的钎杆转动，转动主动托盘转动到位后，弹性定位 部件将主动托盘定位，此时插销从主动托盘上脱出，推拉油缸回收，通过推杆将主轴回转相 同角度，回到推动的初始位置，准备第二次转钎动作，在推拉油缸驱动推杆回位的过程中， 弹性定位部件将主动托盘和从动托盘及其上设置的钎杆定位，在推动油缸推动转钎过程 中，由于插销将主轴和主动托盘连成整体，可强制克服弹性定位部件的阻力带动主动托盘 转动。
[0020] 本发明结合换钎机械手，可实现凿岩钻机的自动换钎动作，替代人工换钎，降低了 劳动强度，提高了打孔速度，即提高了生产效益。储钎库的储钎数量可根据储钎托盘的大小 及施工要求设定，通过液压油缸结合机械连杆机构实现旋转驱动，控制精度高，并且降低了 同类设备的制造成本，并且油缸的设置减少了设备的故障率，设备维护保养更方便，通过设 置多重护栏等防护结构，减少了工伤事故，大大地加强了安全生产的系数。
[0021] 以下结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步说明。
【附图说明】
[0022] 图1为本发明的储钎库装配在凿岩钻机换钎机构上的示意图。
[0023] 图2为本发明的储钎库的整体示意图。
[0024] 图3为本发明中的从动托盘整体示意图。
[0025] 图4为本发明中的从动托盘局部放大示意图，为图3中的I处弹簧安装示意图。
[0026] 图5为本发明中的主动托盘示意图。
[0027] 图中标号：
[0028] 1-钻杆机构，
[0029] 2-储钎库，
[0030] 21-从动托盘，211-从动固定盘，212-浮动托板，213-弹