钻杆装填机构的制作方法

1.本实用新型属于煤矿设备技术领域，更具体地说，是涉及一种钻杆装填机构。


背景技术：

2.矿用履带式钻机是一种能够打深孔的钻孔设备。钻孔过程中可以将多根钻杆以此首尾相接，增加钻杆长度，从而实现深孔钻打。矿用履带式钻机设有与钻杆平行的直线滑台，直线滑台的一端固设有扶正器，另一端设有可沿直线滑台移动的回转器。钻杆穿过扶正器，同时尾端连接回转器，接受回转器的驱动实现转动，同时回转器沿直线滑台滑动，实现钻杆的轴向进给，从而实现打孔的目的。
3.当一根钻杆基本进入岩体后，需要在扶正器和回转器之间装填新的钻杆，新钻杆的首端与上一钻杆的尾端通过连接套连接，新钻杆的尾端与回转器连接。钻杆装填作业一般由人工完成，因为钻杆有一定重量，并且需要与上一钻杆保持同轴，钻杆装填作业需要多人协作完成，费时费力。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种钻杆装填机构，旨在解决现有人工装填钻杆费时费力的技术问题。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种钻杆装填机构，包括基架、储杆架和托杆架；
6.所述基架用于固设在矿用钻机的直线滑台上，所述基架上设有与所述直线滑台垂直的滑道；
7.所述储杆架包括同轴设置的转轴、旋转卡盘和固定卡盘，所述转轴设置在所述基架上，所述旋转卡盘和固定卡盘均为圆形，所述旋转卡盘的数量至少为两个，所述旋转卡盘设置在所述转轴上随所述转轴转动，所述旋转卡盘的边沿设有开口朝外的缺口槽，所述固定卡盘固设于所述基架，所述固定卡盘的数量为两个且分设于所述转轴的两端，所述固定卡盘的一侧设有用于径向限位钻杆的卡环，所述卡环的底端设有落杆开口，其中一个所述固定卡盘上设有装杆孔，所述钻杆能够借助所述缺口槽和卡环与所述转轴平行的保持在所述储杆架上；
8.所述托杆架滑动设置在所述滑道上，所述托杆架上设有托块，所述托块上设有开口朝上的承托槽，所述承托槽用于随所述托杆架滑动至所述储杆架的下方，承接从所述落杆开口落下的钻杆，并随所述托杆架移动至所述直线滑台与上一钻杆保持同轴，实现所述钻杆的装填。
9.进一步地，所述装杆孔位于所述落杆开口的上方，所述固定卡盘上设有与所述装杆孔同轴的导向筒，所述导向筒用于约束钻杆，使所述钻杆穿过所述装杆孔时与所述转轴保持平行且与所述缺口槽对正。
10.进一步地，所述导向筒内设有可拆卸的第一封堵块，所述第一封堵块用于封堵或
放开所述装杆孔。
11.进一步地，所述旋转卡盘的数量为三个且分别为两个端部卡盘和一个中间卡盘，所述端部卡盘位于所述转轴的两端，所述中间卡盘位于所述转轴的中部，其中一个所述端部卡盘的边沿设有径向伸出的把手杆，所述把手杆位于两个所述缺口槽之间。
12.进一步地，所述基架上设有可拆装的锁叉，所述锁叉设有两个平行间隔设置的挡杆，所述挡杆用于阻挡所述把手杆转动，从而防止所述旋转卡盘非预期转动。
13.进一步地，所述落杆开口中设有第二封堵块，所述第二封堵块可拆装的设置在所述固定卡盘上，所述第二封堵块用于封堵或放开所述落杆开口。
14.进一步地，所述托块的数量为两个且沿所述钻杆的长度方向布置，所述托块可拆装的设置在所述托杆架上。
15.进一步地，所述托杆架靠近所述直线滑台的一端设有直线滑槽，所述直线滑槽与钻杆平行，所述托块的底部设有与所述直线滑槽适配的滑块，所述直线滑槽的侧壁设有用于顶紧所述滑块的第一顶紧螺栓。
16.进一步地，所述托杆架远离所述直线滑台的一端设有第一限位块，所述滑道上设有第二限位块，所述第二限位块用于配合所述第一限位块，使所述承托槽与上一钻杆对正。
17.进一步地，所述承托槽的侧壁设有第二顶紧螺栓，所述第二顶紧螺栓用于顶紧所述钻杆，防止所述钻杆轴向移动。
18.本实用新型提供的钻杆装填机构，与现有技术相比，设有储杆架和托杆架，储杆架和托杆架通过基架连接在直线滑台上；钻孔作业前，钻杆可通过装杆孔放入储杆架，并借助旋转卡盘和固定卡盘保持在储杆架上；钻孔作业过程中，需要装填新的钻杆时，首先将托杆架滑动至储杆架的下方，使托块的承托槽与卡环下端的落杆开口上下对齐，然后转动旋转卡盘，使储杆架上的钻杆随之转动；转动至落杆开口处的钻杆失去卡环的约束，借助自重从落杆开口中落到托杆架上，并保持在承托槽中；随后移动托杆架，将钻杆移动至直线滑台处，与上一钻杆同轴对齐，进行钻杆装填；装填过程中，钻杆固定在托块中，借助装填机构保持在所需位置，不需要人工花费太多力气，一人即可完成，并且便捷高效，有效解决了现有人工装填钻杆费时费力的技术问题。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本实用新型实施例提供的钻杆装填机构第一视角的结构示意图；
21.图2为本实用新型实施例提供的钻杆装填机构第二视角的结构示意图；
22.图3为本实用新型实施例提供的钻杆装填机构连接在直线滑台上且托杆架位于储杆架下方时的结构示意图；
23.图4为本实用新型实施例提供的钻杆装填机构连接在直线滑台上且托杆架位于直线滑台处的结构示意图；
24.图5为本实用新型实施例提供的钻杆装填机构中钻杆保持在卡环和旋转卡盘的间
隙中的示意图；
25.图6为本实用新型实施例提供的钻杆装填机构中第一封堵块的结构示意图；
26.图7为本实用新型实施例提供的钻杆装填机构中锁叉的结构示意图；
27.图8为本实用新型实施例提供的钻杆装填机构中第二封堵块的结构示意图；
28.图9为本实用新型实施例提供的钻杆装填机构连接在直线滑台上且托杆架位于直线滑台处另一视角的结构示意图；
29.图10为本实用新型实施例提供的钻杆装填机构中托杆架连同托块的结构示意图；
30.图11为本实用新型实施例提供的钻杆装填机构中托块的结构示意图。
31.图中：1、基架；11、滑道；12、第一顶紧螺栓；2、储杆架；21、转轴；22、旋转卡盘；221、缺口槽；222、把手杆；223、锁叉；23、固定卡盘；231、卡环；232、落杆开口；233、导向筒；234、第一封堵块；235、锁紧螺钉；2361、块体；2362、弧形面；2363、侧块；3、托杆架；31、托块；311、承托槽；312、滑块；313、第二顶紧螺栓；314、螺纹套；32、第一限位块；41、直线滑台；42、扶正器；43、回转器；5、钻杆；51、上一钻杆；52、连接套。
具体实施方式
32.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
33.请一并参阅图1至图4，现对本实用新型提供的钻杆装填机构进行说明。钻杆装填机构包括基架1、储杆架2和托杆架3，基架1用于固设在矿用钻机的直线滑台41上，基架1上设有与直线滑台41垂直的滑道11；储杆架2包括同轴设置的转轴21、旋转卡盘22和固定卡盘23，转轴21设置在基架1上，旋转卡盘22和固定卡盘23均为圆形，旋转卡盘22的数量至少为两个，旋转卡盘22设置在转轴21上随转轴21转动，旋转卡盘22的边沿设有开口朝外的缺口槽221，固定卡盘23固设于基架1，固定卡盘23的数量为两个且分设于转轴21的两端，固定卡盘23的一侧设有用于径向限位钻杆5的卡环231，卡环231的底端设有落杆开口232，其中一个固定卡盘23上设有装杆孔，钻杆5能够借助缺口槽221和卡环231与转轴21平行的保持在储杆架2上；托杆架3滑动设置在滑道11上，托杆架3上设有托块31，托块31上设有开口朝上的承托槽311，承托槽311用于随托杆架3滑动至储杆架2的下方，承接从落杆开口232落下的钻杆5，并随托杆架3移动至直线滑台41与上一钻杆51保持同轴，实现钻杆5的装填。
34.本实用新型提供的钻杆装填机构，与现有技术相比，设有储杆架2和托杆架3，储杆架2和托杆架3通过基架1连接在直线滑台41上；钻孔作业前，钻杆5可通过装杆孔放入储杆架2，并借助旋转卡盘22和固定卡盘23保持在储杆架2上；钻孔作业过程中，需要装填新的钻杆5时，首先将托杆架3滑动至储杆架2的下方，使托块31的承托槽311与卡环231下端的落杆开口232上下对齐，然后转动旋转卡盘22，使储杆架2上的钻杆5随之转动；转动至落杆开口232处的钻杆5失去卡环231的约束，借助自重从落杆开口232中落到托杆架3上，并保持在承托槽311中；随后移动托杆架3，将钻杆5移动至直线滑台41处，与上一钻杆51同轴对齐，进行钻杆装填；装填过程中，钻杆5固定在托块31中，借助装填机构保持在所需位置，不需要人工花费太多力气，一人即可完成，并且便捷高效，有效解决了现有人工装填钻杆5费时费力的技术问题。
35.如图4所示，当上一钻杆51基本进入岩体后，其尾端仍位于扶正器42上的约束孔内，此时在上一钻杆51的尾端安装连接套52，将回转器43退到直线滑台41的端部，为新的钻杆5让出位置；待钻杆5随托杆架3滑动到位后，钻杆5与上一钻杆51处于同轴状态，此时锁死托杆架3，使钻杆5保持在该位置，驱动回转器43沿直线滑台41靠近钻杆5并与钻杆5的尾端连接，然后继续驱动回转器43连同钻杆5一起向扶正器42一端移动，此时解除托块31对钻杆5的轴向限制，使钻杆5能够轴向移动，钻杆5的首端进入连接套52中，实现与上一钻杆51的连接。
36.具体的，固定卡盘23的数量为两个且分布在转轴21的两端，旋转卡盘22的数量为三个，沿转轴21的长度方向分布，旋转卡盘22固设在转轴21上，随转轴21转动，转轴21的两端与固定卡盘23的中心位置转动连接；缺口槽221的形状为弧形，与钻杆5的形状适配，每个旋转卡盘22沿圆周方向均布有六个缺口槽221，三个旋转卡盘22的缺口槽221一一对应，形成六个供钻杆5插入的保持位。图1至图4中，装杆孔被导向筒233遮挡，无法直接观察。钻杆5从装杆孔插入后依次穿过三个旋转卡盘22的缺口槽221，最终被另一端的固定卡盘23阻挡，无法继续前进；装杆孔被封堵后，钻杆5的端部被这一端的固定卡盘23挡住，实现钻杆5的轴向定位；径向上，如图5所示，钻杆5位于旋转卡盘22的外圆周与卡环231的环形间隙中，并且钻杆5还卡在缺口槽221中，旋转卡盘22转动时，能够驱动钻杆5随之转动，钻杆5的外壁与卡环231的内壁滑动接触；当钻杆5转动到落杆开口232处时自动落下。
37.作为本实用新型提供的钻杆装填机构的一种具体实施方式，请参阅图1至图4，装杆孔位于落杆开口232的上方，固定卡盘23上设有与装杆孔同轴的导向筒233，导向筒233用于约束钻杆5，使钻杆5穿过装杆孔时与转轴21保持平行且与缺口槽221对正，以便能够依次顺利穿过三个旋转卡盘22的缺口槽221，向储杆架2上预装钻杆5，供打孔作业中装填使用。
38.装杆孔位于落杆开口232的上方，与装杆孔对应的缺口槽221开口朝上，能够对装入过程中的钻杆5起到承托作用，保证钻杆5在装入过程中姿态稳定，顺利进入储杆架2中。
39.作为本实用新型提供的钻杆装填机构的一种具体实施方式，请参阅图1至图4，导向筒233内设有可拆卸的第一封堵块234，第一封堵块234用于封堵或放开装杆孔。装杆使第一封堵块234拆下，使装杆孔打开，钻杆5能够穿过导向筒233和装杆孔进入储杆架2；装杆完成后，装上第一封堵块234，封堵装杆孔，防止转动到装杆孔处的钻杆5发生轴向移动，从装杆孔中脱出。
40.具体的，第一封堵块234的形状如图6所示，其包括一个圆柱形主体，该圆柱形主体的直径与导向筒233的孔径以及钻杆5的外径相等；圆柱形主体的一端设有限位头，限位头上设有侧向凸块，侧向凸块上设有螺钉孔，第一封堵块234通过穿入上述螺钉孔的锁紧螺钉235与导向筒233可拆卸连接；导向筒233的外端设有与锁紧螺钉235适配的螺纹孔。
41.作为本实用新型提供的钻杆装填机构的一种具体实施方式，请参阅图1至图4，旋转卡盘22的数量为三个且分别为两个端部卡盘和一个中间卡盘，端部卡盘位于转轴21的两端，中间卡盘位于转轴21的中部，其中一个端部卡盘的边沿设有径向伸出的把手杆222，把手杆222位于两个缺口槽221之间。把手杆222的数量也是六个。把手杆222可以用来握持，方便驱动转轴21转动，使旋转卡盘22带动钻杆5转动。
42.作为本实用新型提供的钻杆装填机构的一种具体实施方式，请参阅图2，基架1上设有可拆装的锁叉223，锁叉223设有两个平行间隔设置的挡杆，挡杆用于阻挡把手杆222转
动，从而防止旋转卡盘22非预期转动。除了需要转动旋转卡盘22使钻杆5从落杆开口232落下外，其余时间均不希望旋转卡盘22非预期的转动，以防钻杆5从落杆开口232非预期的落下。
43.具体的，锁叉223的形状结构如图7所示，基架1上设有与锁叉223适配的插孔，锁叉223插入到位后，其中一个把手杆222正好位于两个挡杆之间，从而被限制，无法转动；挡杆的根部设有销孔，锁叉223可以通过穿过该销孔的销子与基架1可拆卸连接；锁叉223插入到位后，将销子插入，锁叉223固定至基架1，销子拔出后，锁叉223可以从基架1上卸下。
44.作为本实用新型提供的钻杆装填机构的一种具体实施方式，落杆开口232中设有第二封堵块，第二封堵块可拆装的设置在固定卡盘23上，第二封堵块用于封堵或放开落杆开口232。由于装杆孔和落杆开口232上下设置，所以想要装满六个钻杆5，装杆过程中有钻杆5经过落杆开口232；为了防止钻杆5从落杆开口232非预期的落下，需要设置第二封堵块。装杆完毕后，将第二封堵块拆下，使钻杆5能够从落杆开口232顺利落下。
45.具体的，第二封堵块的形状结构如图8所示。第二封堵块包括块体2361，块体2361的宽度与落杆开口232的宽度相等，块体2361的顶面为弧形面2362，弧形面2362与卡环231的内圆柱面适配，第二封堵块放入落杆开口232后，弧形面2362与卡环231的内侧面组成完整的圆柱面；块体2361的一端设有侧块2363，能够与固定卡盘23外侧的预设结构适配卡接，便于第二封堵块的定位；侧块2363上设有贯穿的销孔，可以通过销子与固定卡盘23可拆卸连接，第二封堵块放置到位后通过销子与固定卡盘23固定连接，不需要第二封堵块的时候，取下销子，即可将第二封堵块拆卸，方便快捷。
46.作为本实用新型提供的钻杆装填机构的一种具体实施方式，请参阅图1至图4，托块31的数量为两个且沿钻杆5的长度方向布置，托块31可拆装的设置在托杆架3上。两个托块31可以稳定的托住钻杆5，确保托杆架3移动过程中钻杆5不会从承托槽311中脱出。托杆架3沿滑道11的滑动依靠人力驱动。
47.当钻杆5的尾端与回转器43连接完毕，首端与连接套52连接完毕，钻杆5装填完成，将托块31拆下，防止托杆架3收回时仍带着托块31移动，使托块31与装填完毕的钻杆5发生干涉，导致托杆架3收回失败。
48.作为本实用新型提供的钻杆装填机构的一种具体实施方式，请参阅图10和图11，托杆架3靠近直线滑台41的一端设有直线滑槽，直线滑槽与钻杆5平行，托块31的底部设有与直线滑槽适配的滑块312，直线滑槽的侧壁设有用于顶紧滑块312的第一顶紧螺栓12。
49.托块31使用时通过第一顶紧螺栓12顶紧滑块312，使托块31固定在托杆架3上；钻杆5装填完毕后，松开第一顶紧螺栓12，使托块31沿钻杆5的长度方向移动，滑块312从直线滑槽中脱出，实现托块31的拆卸。托块31拆卸完毕后，托杆架3可以移出直线滑台41的区域，然后将托块31通过第一顶紧螺栓12重新安装至托杆架3，准备承接下一个钻杆5。
50.作为本实用新型提供的钻杆装填机构的一种具体实施方式，请参阅图9和图10，托杆架3远离直线滑台41的一端设有第一限位块32，滑道11上设有第二限位块，第二限位块用于配合第一限位块32，使承托槽311与上一钻杆51对正。托杆架3从落杆开口232接收钻杆5后，沿滑道11向直线滑台41滑动，直至第一限位块32被第二限位块阻挡，无法继续前进，此时托块31的承托槽311恰好与上一钻杆51对齐，钻杆5与上一钻杆51同轴，可以开始装填作业。此时托杆架3的伸出端处于悬空状态，能够伸入直线滑台41的上方，实现钻杆5与上一钻
杆51同轴。为了实现托杆架3可以悬空伸出，基架1连接直线滑台41的一端弯折向下，与直线滑台41的底面连接。
51.具体的，为了确保钻杆5装填过程中，托杆架3不会随意移动，第一限位块32和第二限位块上设有销孔，可以通过销子使托杆架3与滑道11相对固定。钻杆5装填作业完成后，拔下销子，托杆架3又可以在滑道11上自由滑动。
52.托杆架3的由一个矩形框构成，矩形框与滑道11连接的两条边框的底部设有与滑道11适配的滑槽，另外两条边与前两条边垂直，起到强化结构的作用。
53.作为本实用新型提供的钻杆装填机构的一种具体实施方式，请参阅图10和图11，承托槽311的侧壁设有第二顶紧螺栓313，第二顶紧螺栓313用于顶紧钻杆5，防止钻杆5轴向移动。第二顶紧螺栓313从侧面顶紧钻杆5，使钻杆5在未装填之前，可以稳定的保持在承托槽311中，能够最终到达预设的装填位置，顺利实现装填。具体的，托块31上设有供第二顶紧螺栓313拧入的螺纹套314，螺纹套314设有与第二顶紧螺栓313适配的内螺纹。
54.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。