一种辅助上钻杆机构的制作方法

1.本发明属于煤矿井下钻探装备领域，涉及一种辅助上钻杆机构。


背景技术：

2.目前，煤矿井下钻探装备正在朝着自动化、智能化方向发展，越来越多的辅助装置装配于钻机之上。对于大孔径钻孔的钻机，由于钻杆直径大、重量大，为了满足自动化的发展及减轻工人劳动强度需要，钻机上通常需装备辅助上钻杆机械手。鉴于煤矿井下钻场尺寸，以及运输条件的限制，如果辅上钻杆机构的体积过大，将对钻机的使用产生制约；装配一种可折叠式辅助上钻杆机构，不仅会降低工人的劳动强度，而且有利于钻探装备朝自动化、智能化发展的趋势。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种辅助上钻杆机构，可垂直提升并可水平运动辅助上钻杆，能够满足上钻杆的作用。
4.为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种辅助上钻杆机构，包括钻杆箱，以及安装在钻杆箱上的钻杆架与机械手组件，该机械手组件与钻杆架设置在钻杆箱的同侧且机械手组件高于钻杆架的位置；
5.钻杆架上设置有用于推动钻杆进入钻杆箱的钻杆推杆机构，钻杆箱内设置有用于提升钻杆的钻杆升降机构。
6.可选的，钻杆箱两侧设置有钻杆架固定装置，钻杆架通过铰接件铰接安装在该钻杆架固定装置上。
7.可选的，铰接件为转动销轴。
8.可选的，机械手组件包括与钻杆箱连接的导轨，设置在导轨上的伸缩臂以及设置在伸缩臂一端上的夹爪组件，该伸缩臂与导轨上滑动配合。
9.可选的，导轨与钻杆箱铰接或可拆卸固定连接。
10.可选的，滑轨与伸缩臂导轨包含但不限于圆柱形导轨、三角形导轨、矩形导轨、楔形导轨、梯形导轨、多边形导轨的常见结构导轨。
11.可选的，钻杆升降机构在靠近钻杆架的一端还设置有档杆装置，保证抬升一根钻杆的同时，挡住后面钻杆向前移动。
12.可选的，钻杆推杆机构与钻杆升降机构包含但不限于齿轮齿条传动、油缸传动、链传动、带传动、蜗轮蜗杆传动、直线球轴承传动、滑轮组传动的常见传动形式。
13.可选的，钻杆架上的钻杆布置方式包含但不限于单排多列放置、多排多列放置的布置方式。
14.本发明的有益效果在于：本发明一种辅助上钻杆机构，通过设计一个可垂直提升以及两个可水平运动的辅助上钻杆机构，在正常使用时能够满足上钻杆的作用，在使用时外挂于钻机机架外侧(或其它合适的平台上)，不使用时可整体拆卸，也可整体折叠，有助于
减少钻机整机尺寸并方便整体运输。
15.本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
16.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
17.图1为本发明一种辅助上钻杆机构的正视图；
18.图2为本发明一种辅助上钻杆机构的左视图；
19.图3为本发明一种辅助上钻杆机构的折叠状态示意图。
20.附图标记：钻杆箱1、钻杆升降机构2、档杆装置201、钻杆架3、钻杆推杆机构4、滑轨5、伸缩臂6、夹爪组件601。
具体实施方式
21.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
22.其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
23.本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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发明和简化描述，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
24.请参阅图1～图3，为一种辅助上钻杆机构，包括钻杆箱1，以及安装在钻杆箱1上的钻杆架3与机械手组件，该机械手组件与钻杆架3设置在钻杆箱1的同侧且机械手组件高于钻杆架3的位置；钻杆架3上设置有用于推动钻杆进入钻杆箱1的钻杆推杆机构4，钻杆箱1内设置有用于提升钻杆的钻杆升降机构2。钻杆箱1两侧设置有钻杆架3固定装置，钻杆架3通过转动销轴铰接安装在该钻杆架3固定装置上，机械手组件包括与钻杆箱1连接的导轨，设置在导轨上的伸缩臂6以及设置在伸缩臂6一端上的夹爪组件601，该伸缩臂6与导轨上滑动配合，导轨与钻杆箱铰接或可拆卸固定连接，滑轨5与伸缩臂6导轨包含但不限于圆柱形导
轨、三角形导轨、矩形导轨、楔形导轨、梯形导轨、多边形导轨的常见结构导轨，钻杆升降机构2在靠近钻杆架3的一端还设置有档杆装置201，保证抬升一根钻杆的同时，挡住后面钻杆向前移动。
25.在本实施例中，档杆装置201为挡板，其固定在钻杆升降机构2靠近钻杆架3的侧面上。
26.在本实施例中，钻杆推杆机构4采用液压缸推动推板的结构推动钻杆，钻杆升降机构2采用剪式升降机结构；钻杆架3上的钻杆采用单排多列放置。
27.在本实施例中，折叠后的机械手组件两侧通过紧固件固定在钻杆架3固定装置上。
28.本发明从推杆钻杆到上钻杆位置状态，说明如下：钻杆推杆机构4推动钻杆架3上放置的钻杆向钻杆箱1移动，到达预定位置后(即钻杆升降机构2上)，钻杆升降机构2带动钻杆向上运动，达到预定位置后，夹爪组件601抓紧钻杆将钻杆送至预定位置，上杆工作完成。
29.本发明从钻杆架3及滑轨5从展开状态至折叠状态，说明如下：松开钻杆架3固定装置上的转动销轴(包含但不限螺栓、销轴、挡板等常见结构)，将钻杆架3向下翻转折叠，松开滑轨5固定装置(包含但不限螺栓、销轴、挡板等常见结构)，将滑轨5(带伸缩臂6)向下翻转并与钻杆架3内侧贴齐，此时整个辅助上杆机构完全折叠。
30.本发明完成一次上钻杆流程后，钻杆升降机构2回退到初始位置，钻杆推杆机构4再向前送钻杆，后面动作步骤与上述描述完全相同，此处不再赘述。
31.本发明不再使用人扛钻杆来上钻杆，减轻了工人的劳动强度，保证了工人的人身安全。当整个可折叠式辅助上钻杆机构随钻机转场运输时，可整体折叠或拆下，体积小可满足井下有限的运输硬件基础。
32.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。