一种用于智能运杆钻车的高稳定性工作机构的制作方法

1.本实用新型涉及煤矿钻机技术领域，尤其涉及一种用于智能运杆钻车的高稳定性工作机构。


背景技术：

2.煤矿是人类在富含煤炭的矿区开采煤炭资源的区域，一般分为井工煤矿和露天煤矿，当煤层离地表远时，一般选择向地下开掘巷道采掘煤炭，此为井工煤矿，当煤层距地表的距离很近时，一般选择直接剥离地表土层挖掘煤炭，此为露天煤矿，我国绝大部分煤矿属于井工煤矿，煤矿范围包括地上地下以及相关设施的很大区域，煤矿是人类在开掘富含有煤炭的地质层时所挖掘的合理空间，通常包括巷道、井硐和采掘面等等，在对煤矿进行钻孔时会使用到钻车装置，钻车装置上的钻杆钻头通过动力输出转动并对煤矿进行钻孔。
3.现有的钻车上设有存储钻杆的钻杆箱，通过在钻杆箱旁设置的机械臂，将钻杆抓取至指定位置，再用另一个机械臂抓取钻杆至工作位置，在整个作业的过程中，无法自动上杆降低了工作效率；且这样的上杆流程带来的问题有：（1）要求钻杆箱顶面开口，便于机械臂抓取钻杆，但因此钻杆箱顶面无法封闭，在煤矿中工作时常有煤块等杂质掉落其中，卡在钻杆之间，影响钻杆的抓取；（2）两个机械臂的布置对场地的高度有要求，在煤矿中使用受限制。因此亟需改进为只用一个机械臂上杆的智能运杆钻车，此种钻车所用工作机构需要更加稳定，现有的工作机构都是在滑架上直接设置滑座，在动力头带动钻杆长期运作后会产生松动，影响钻孔精确度和工作效率。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种用于智能运杆钻车的高稳定性工作机构，降低维修成本，提高工作效率。
5.本实用新型的目的是这样实现的：
6.一种用于智能运杆钻车的高稳定性工作机构，它应用于钻车，钻车包括主机机体、设置钻杆的工作机构、存储钻杆的钻杆箱、履带行走装置以及机械臂；所述履带行走装置固定在主机机体的两侧并与地面接触，用于移动主机机体；钻杆箱设置在主机机体上；所述工作机构包括滑架、滑座、动力头和夹持器，滑架上设置可移动的滑座，滑座上设置动力头，所述滑架的一侧通过第一回转减速器与旋转支撑装置连接，旋转支撑装置固定在主机机体上，旋转支撑装置包括第一支撑油缸、第一举升油缸、第二支撑油缸和第二举升油缸，第一支撑油缸连接第一举升油缸，第二支撑油缸连接第二举升油缸；所述滑架的一侧还设有机械臂，机械臂设置在旋转支撑装置的另一侧，所述机械臂通过第三回转减速器与回转减速器安装座连接，回转减速器安装座与第二回转减速器相连接。
7.进一步地，所述滑架包括底座，底座上设有左右两个支撑杆，两个支撑杆上设置可移动的滑座，所述滑座与第一推进油缸连接，所述滑架的一端连接夹持组件。
8.进一步地，所述底座的前端和后端均设有挡板，前后两个挡板之间设有左右两个
支撑杆。
9.进一步地，所述夹持组件包括夹持器和底台，底台一侧设置摆角油缸连接夹持器，便于调整夹持器的位置。
10.进一步地，所述第一支撑油缸和第二支撑油缸均连接有回转减速器。
11.进一步地，所述机械臂包括机械手回转臂、机械手伸缩臂和抓取手，所述机械手回转臂内设有机械手伸缩臂，机械手伸缩臂末端连接伸缩油缸，前端连接抓取手。
12.进一步地，所述抓取手还连接有调角油缸，用于调节抓取手的角度。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
14.本实用新型的工作机构的滑架设置挡板和支撑杆，在钻杆转动时稳定性更高，有利于提高钻孔的精确度，降低了由于滑座不稳定带来的维护成本；本实用新型的机械臂采用回转臂和伸缩臂的结合，伸缩臂端部连接抓取手，抓取手采用调角油缸调整角度，提高运杆的位置精确度，提高了工作效率。
附图说明
15.图1为本实用新型的工作机构的结构示意图。
16.图2为本实用新型的工作机构的主视图。
17.图3为本实用新型的工作机构的侧视图。
18.图4为本实用新型的工作机构的俯视图。
19.图5为本实用新型的机械臂的结构示意图。
20.图6为本实用新型应用于钻车的结构示意图。
21.图7为图6的钻杆箱的结构示意图。
22.图8为图6的钻杆运送框的结构示意图。
23.图9为图6的钻杆运送框的剖面示意图。
24.其中：
25.主机机体1、工作机构2、滑架2.1、底座2.01、底座2.02、支撑杆2.03、滑座2.2、第一推进油缸2.3、动力头2.4、夹持器2.5、摆角油缸2.6、第一支撑油缸2.7、第一举升油缸2.8、第二支撑油缸2.9、第二举升油缸2.10、第一回转减速器单元2.11、第二回转减速器单元2.12、机械臂3、机械手回转臂3.1、伸缩油缸3.2、机械手伸缩臂3.3、抓取手3.4、调角油缸3.5、钻杆箱4、框架体4.1、第一拉伸油缸4.2、第二拉伸油缸4.3、固定环4.4、前支撑座4.5、承重杆4.51、钻杆承载块4.52、后支撑座4.6、钻杆运送框5、内框5.1、举升台5.2、举升架5.21、第二推进油缸5.3、第三举升油缸5.4、第三推进油缸5.5、置杆架5.6、履带行走装置6、钻杆7。
具体实施方式
26.为更好地理解本实用新型的技术方案，以下将结合相关图示作详细说明。应理解，以下具体实施例并非用以限制本实用新型的技术方案的具体实施态样，其仅为本实用新型技术方案可采用的实施态样。需先说明，本文关于各组件位置关系的表述，如a部件位于b部件上方，其系基于图示中各组件相对位置的表述，并非用以限制各组件的实际位置关系。
27.实施例1：
28.参见图1
‑
图9，图1绘制了一种用于智能运杆钻车的高稳定性工作机构的结构示意图。如图所示，本实用新型的一种用于智能运杆钻车的高稳定性工作机构，应用于钻车，钻车包括主机机体1、设置钻杆7的工作机构2、存储钻杆7的钻杆箱4、钻杆运送框5、履带行走装置6以及机械臂3；所述履带行走装置6固定在主机机体1的两侧并与地面接触，用于移动主机机体1；钻杆箱4设置在主机机体1上，钻杆箱4下方设有钻杆运送框5。
29.参见图1
‑
图4，所述工作机构2包括滑架2.1、滑座2.2、动力头2.3和夹持器2.5，所述滑架2.1包括底座2.01，底座2.01的前端和后端均设有底座2.02，前后两个底座2.02之间设有左右两个支撑杆2.03，两个支撑杆2.03上设置可移动的滑座2.2，滑座2.2上设置动力头2.4，所述滑座2.2与第一推进油缸2.3连接，以推动动力头2.4，所述滑架2.1的一端连接夹持组件，夹持组件包括夹持器2.5和底台，底台一侧设置摆角油缸2.6连接夹持器2.5，便于调整夹持器2.5的位置。
30.所述滑架2.1的一侧通过第一回转减速器与旋转支撑装置连接，旋转支撑装置固定在主机机体1上，旋转支撑装置包括第一支撑油缸2.7、第一举升油缸2.8、第二支撑油缸2.9和第二举升油缸2.10，第一支撑油缸2.7连接第一举升油缸2.8，第二支撑油缸2.9连接第二举升油缸2.10；
31.所述滑架2.1的一侧还设有机械臂3，机械臂3设置在旋转支撑装置的另一侧，所述机械臂3通过第三回转减速器2.12与回转减速器安装座连接，回转减速器安装座与第二回转减速器2.11相连接。
32.参见图5，所述机械臂3包括机械手回转臂3.1、机械手伸缩臂3.3和抓取手3.4，所述机械手回转臂3.1内设有机械手伸缩臂3.3，机械手伸缩臂3.3末端连接伸缩油缸3.2，前端连接抓取手3.4，所述抓取手3.4还连接有调角油缸3.5，用于调节抓取手3.4的角度。
33.参见图6
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图7，所述钻杆箱4包括框架体4.1，框架体4.1包括外框，外框内设有多层钻杆7，所述框架体4.1的左右两侧均设有两个轴向的第一拉伸油缸4.2，第一拉伸油缸4.2的下方设有径向的第二拉伸油缸4.3，第二拉伸油缸4.3的下方设有一个固定环4.4；所述框架体4.1的前后两侧分别设有结构相同的前支撑座4.5和后支撑座4.6，所述前支撑座4.5包括一体的上短板和下长板以及用于连接上短板和下长板的倾斜板，上短板高于且短于下长板，由此前支撑座4.5呈z字形；所述上短板和下长板的端部均与相应的第二拉伸油缸4.3连接，连接处下方设有与固定环4.4匹配的承重杆4.51，所述下长板的内侧垂直连接有多个均匀布置的钻杆承载块4.52，外框上对应钻杆承载块4.52的位置设有相匹配的插入孔，便于前支撑座4.5和后支撑座4.6支撑起外框。
34.参见8和图9，所述外框下方设置钻杆运送框5，所述钻杆运送框5包括内框5.1和举升台5.2，所述内框5.1上设置举升台5.2，举升台5.2包括多个平行布置的举升架5.21，举升架5.21上设有与上方钻杆层的钻杆匹配的弧形凹槽，用于放置钻杆7；所述举升台5.2下方连接第三举升油缸5.4，所述第三举升油缸5.4连接第二推进油缸5.3，所述钻杆运送框5靠近工作机构2的一侧设有一个置杆架5.6，置杆架5.6连接第三推进油缸5.5，用于将钻杆7运送至机械臂3的对应位置；即置杆架5.6固定在机械臂3的回转减速器和钻杆箱4之间的主机机体1上。
35.工作原理：
36.本实施例中，钻杆箱4内放置多层钻杆7，顶面封闭，当需要钻孔工作时，钻杆箱4的
外框通过四周的第一拉伸油缸4.2向钻杆运送框5的举升架5.21放置一层钻杆7，然后外框前后的支撑座由四个第二拉伸气缸4.3拉近钻杆箱4，钻杆承载块4.52插入框架体4.1，承重杆4.51插入固定环4.4，通过第一拉伸油缸4.2将外框内其他层钻杆7抬起；接着第三举升油缸5.4举起举升台5.2，再通过第二推进油缸5.3将最前端的钻杆7推送至置杆架5.6，机械臂3翻转伸出抓取钻杆7，运送至夹持器2.5内，进行钻孔；
37.当需要回收钻杆7时，机械臂3从滑架2.1上抓取钻杆7，翻转运送至置杆架5.6，置杆架5.6由第三推进油缸5.5拉回内框5.1一侧，举升台5.2通过第二推进油缸5.3推进至置杆架5.6下方，再由第三举升油缸5.4举起举升台5.2和钻杆7并由退回原位；接着外框前后的支撑座由四个第二拉伸气缸4.3拉出远离，承重杆4.51和钻杆承载块4.52均脱离外框，钻杆箱4下落回收钻杆7。
38.以上仅是本实用新型的具体应用范例，对本实用新型的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本实用新型权利保护范围之内。