钻杆装载平台可调托辊装置及钻杆装载平台的制作方法

1.本发明涉及煤矿设备技术领域，具体涉及一种钻杆装载平台可调托辊装置。


背景技术：

2.大直径钻孔是以孔代巷的具体实现形式，是利用抽采系统治理瓦斯的重要组成部分，具有孔径大、抽采阻力小，能够更好地服务于回风隅角及采空区瓦斯治理工作，且以孔代巷减少了巷道施工工程量，施工速度较快，因此，大直径钻孔抽排瓦斯是一种绿色安全高效的瓦斯治理方式。


技术实现要素：

3.本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：
4.相关技术中，钻杆装载平台在使用时，钻杆接续与拆卸次数多，钻杆装卸平台存在杆体与夹持器金属碰撞，产生的碰撞火花易引起瓦斯事故，并且在续接钻杆时，钻杆的起吊高度需通过不断调整钻机起吊装置油缸控制，操作工序复杂，费时费力。
5.相关技术中，钻杆装卸时，钻杆始终处于悬臂状态，使得钻杆的重量作用于钻机动力传送轴承上，长期作用会使钻机动力传送轴承发生挠曲变形，影响钻孔精度。
6.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种钻杆装载平台可调托辊装置，能够对钻杆实现支撑，简化操作步骤，提高钻孔精度。
7.本发明实施例还提出了一种钻杆装载平台。
8.根据本发明实施例的钻杆装载平台可调托辊装置，包括：第一托辊组件和第二托辊组件，所述第一托辊组件和第二托辊组件在第一方向上相对布置，且所述第一托辊组件和第二托辊组件在所述第一方向上可远离和靠近，所述第一方向与所述钻杆的轴向在水平方向上正交布置，所述第一托辊组件和第二托辊组件每一个均包括支撑架、托辊支架、托辊和第一驱动器，所述托辊支架与所述支撑架相连，且所述托辊支架沿所述支撑架的延伸方向可移动，所述托辊与所述托辊支架相连，且所述托辊相对于托辊支架可转动，所述托辊的轴线与所述钻杆的轴线平行布置，所述第一驱动器与所述托辊支架相连，所述第一驱动器用于驱动所述托辊支架沿所述支撑架的延伸方向移动。
9.根据本发明实施例的钻杆装载平台可调托辊装置，能够对钻杆实现支撑，简化操作步骤，提高钻孔精度。
10.在一些实施例中，所述支撑架邻近所述钻杆的一侧距离地面的高度在所述第一方向上逐渐增大。
11.在一些实施例中，所述支撑架的数量为多个，多个所述支撑架在所述钻杆的轴向上间隔布置。
12.在一些实施例中，所述支撑架上设有限位部，所述限位部邻近所述钻杆的一侧布置。
13.在一些实施例中，所述托辊的数量为多个，多个所述托辊在所述钻杆的轴向上间隔布置。
14.在一些实施例中，所述托辊的材料为绝缘材料。
15.在一些实施例中，所述托辊支架上设有连接部，所述连接部套设在所述支撑架上。
16.根据本发明实施例的钻杆装载平台，包括：如上述任一项实施例所述的钻杆装载平台可调托辊装置，所述钻杆装载平台可调托辊装置用于支撑所述钻杆；钻杆夹持组件，所述钻杆夹持组件用于夹持所述钻杆；钻杆驱动组件，所述钻杆驱动组件用于驱动所述钻杆，所述钻杆驱动组件、钻杆夹持组件与所述钻杆装载平台可调托辊装置在所述钻杆的轴向上间隔布置，且所述钻杆装载平台可调托辊装置位于所述钻杆驱动组件和所述钻杆夹持组件之间。
17.根据本发明实施例的钻杆装载平台，能够对钻杆实现支撑，简化操作步骤，提高钻孔精度，还可对钻杆进行夹持，便于钻杆安装与拆卸。
18.在一些实施例中，所述钻杆夹持组件包括：支架；第一夹持部件和第二夹持部件，所述第一夹持部件和第二夹持部件用于夹持所述钻杆的外周面，所述第一夹持部件和第二夹持部件分别与所述支架相连，所述第一夹持部件和第二夹持部件在所述第一方向上相对布置，且所述第一夹持部件和第二夹持部件在所述第一方向上可靠近和远离。
19.在一些实施例中，所述第一夹持部件和第二夹持部件每一个均包括第二驱动器和夹持板，所述第二驱动器一端与所述支架相连，所述第二驱动器另一端与所述夹持板相连，所述第二驱动器用于驱动所述夹持板在所述第一方向上移动。
附图说明
20.图1是本发明实施例的钻杆装载平台可调托辊装置的结构示意图。
21.图2是图1中所示钻杆装载平台可调托辊装置的俯视示意图。
22.附图标记：
23.第一托辊组件1，支撑架11，限位部111，托辊支架12，连接部121，托辊13，第一驱动器14，
24.第二托辊组件2，
25.钻杆夹持组件3，支架31，
26.第一夹持部件32，第二驱动器321，夹持板322，
27.第二夹持部件33，
28.钻杆驱动组件4。
具体实施方式
29.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
30.根据本发明实施例的钻杆装载平台可调托辊装置包括第一托辊组件1和第二托辊组件2。
31.如图1和图2所示，第一托辊组件1和第二托辊组件2在第一方向(如图1中所示的左右方向)上相对布置，且第一托辊组件1和第二托辊组件2在第一方向上可远离和靠近，第一
方向与钻杆的轴向(如图2中所示的前后方向)在水平方向上正交布置，第一托辊组件1和第二托辊组件2每一个均包括支撑架11、托辊支架3112、托辊13和第一驱动器14，托辊支架3112与支撑架11相连，且托辊支架3112沿支撑架11的延伸方向可移动，托辊13与托辊支架3112相连，且托辊13相对于托辊支架3112可转动，托辊13的轴线与钻杆的轴线平行布置，第一驱动器14与托辊支架3112相连，第一驱动器14用于驱动托辊支架3112沿支撑架11的延伸方向移动。
32.具体地，如图1所示，支撑架11的下端与装载平台相连，钻杆的轴向为前后方向，第一托辊组件1和第二托辊组件2以钻杆的轴线为对称轴左右对称布置。第一托辊13组价和第二托辊组件2在左右方向上可以相互靠近或远离。托辊13沿前后方向布置，且托辊13的轴线与钻杆的轴线相互平行。第一驱动器14的固定端与装载平台相连，第一驱动器14的活动端与托辊支架3112相连，第一驱动器14驱动托辊支架3112在支撑架11上移动。
33.需要说明的是，第一驱动器14可以为液压缸或气缸，可以理解的是，第一驱动器14的种类并不限于此，例如还可以是电动推杆，只要能够驱动托辊支架3112沿支撑架11的延伸方向可移动的驱动器均可。
34.根据本发明实施例的钻杆装载平台可调托辊装置，以钻杆的轴线为对称轴，第一托辊组件1和第二托辊组件2左右对称设在钻杆的前方，钻杆的外周面与第一托辊组件1中托辊13的外周面和第二托辊组件2中的托辊13的外周面相接触，通过调整第一驱动器14的伸缩量，控制钻机动力传送轴承中心与托辊13外周面的距离，达到调整托举高度，实现对不同杆径钻杆的承托对接，利用可调托辊装置续接或拆卸钻杆时，全程对钻杆起承托作用，钻杆的重量由托辊13承载，而非钻机动力传送轴承，避免了利用起吊装置将钻杆与钻机动力传送轴承悬空对接，保持钻机动力传送轴承的平直性，提高了钻孔精度，通过调整托辊13的承托高度，使钻杆杆心与钻机动力传送轴承轴心同心。还避免钻杆悬空对接，利用起吊装置对接，需不断调整钻杆起吊高度，操作工序繁琐，简化操作步骤，提高了钻杆拆装效率。
35.在一些实施例中，支撑架11邻近钻杆的一侧距离地面的高度在第一方向上逐渐增大。
36.具体地，如图1所示，支撑架11的右端距离地面的高度在左右方向上逐渐增大，换言之，支撑架11由左向右倾斜布置，且支撑架11的左端低于支撑架11的右端。支撑架11倾斜布置，便于调节托辊13外周面与钻杆外周面之间的距离，提高托辊13对钻杆的支撑效果，还可提高托辊13调节效率。
37.在一些实施例中，支撑架11的数量为多个，多个支撑架11在钻杆的轴向上间隔布置。
38.具体地，如图1所示，支撑架11的数量为两个，两个支撑架11在前后方向上间隔布置，两个支撑架11分别与托辊支架3112的前后两侧相连。需要说明的是，支撑架11的数量并不限于此，例如还可是三个，三个支撑架11在前后方向上均匀间隔布置，当然支撑架11的数量还可以是四个，四个支撑架11在前后方向上均匀间隔布置。
39.在一些实施例中，支撑架11上设有限位部111，限位部111邻近钻杆的一侧布置。
40.需要说明的是，限位部111的延伸方向与支撑架11的中心线正交布置。需要说明的是，限位部111处还可以安装限位部111件，例如限位开关，当托辊支架3112触碰到限位开关后，第一驱动器14自动停止。
41.本发明实施例，通过设置限位部111，能够避免托辊支架3112脱离支撑架11，提高了可调节托辊13装置运行的稳定性。
42.在一些实施例中，托辊13的数量为多个，多个托辊13在钻杆的轴向上间隔布置。
43.具体地，如图2所示，托辊13的数量为两个，两个托辊13在前后方向上间隔布置，两个托辊13在前后方向上的尺寸及直径均相同。需要说明的是，第一托辊组件1中托辊13的数量与第二托辊组件2中托辊13的数量一致，当然，第一托辊组件1中托辊13的数量与第二托辊组件2中托辊13的数量还可以不一致。
44.本发明实施例，通过设置多个托辊13，提高对钻杆的支撑强度和支撑稳定性，提高钻杆的平直性和钻孔精度。
45.在一些实施例中，托辊13的材料为绝缘材料。
46.需要说明的是，托辊13的材料可以为绝缘橡胶或塑料，具体地，托辊13的材料为高分子聚乙烯材料。
47.可以理解的是，托辊13的外周面包覆有绝缘橡胶或塑料，托辊13的内部为金属材料，具体地，托辊13的外周面的包覆材料为高分子聚乙烯材料。
48.本发明实施例，托辊13整体由绝缘材料制成或托辊13外周面包覆绝缘材料，可以避免金属碰撞或摩擦产生火花，防止火灾或者瓦斯爆炸。
49.在一些实施例中，托辊支架3112上设有连接部121，连接部121套设在支撑架11上。
50.具体地，如图1所示，托辊支架3112的下端设有连接部121，连接部121套设在支撑架11上。通过设置连接部121，对托辊支架3112进行导向，提高托辊13的移动精度，间接的提高钻杆的平直性。
51.下面参照图1和图2描述本发明实施例的钻杆装载平台可调托辊装置的运行原理。
52.以钻杆的轴线为对称轴，第一托辊组件1和第二托辊组件2中的托辊13左右对称设于钻机动力传送轴承的前方，以钻杆的外周面与两侧托辊13外表面相接触并形成圆外接，钻杆的杆径决定了以钻机动力传送轴承中心为圆心的圆的半径，通过调整第一驱动器14的伸缩量，控制钻机动力传送轴承中心与托辊13外周面的距离，达到调整托举高度，实现对不同杆径钻杆的承托对接。
53.如图1和图2所示，根据本发明实施例的钻杆装载平台包括如上述实施例的钻杆装载平台可调托辊装置、钻杆夹持组件3和钻杆驱动组件4。
54.钻杆装载平台可调托辊装置用于支撑钻杆。需要说明的是，钻杆装载平台可调托辊装置实现对钻杆的支撑和钻杆与钻机的对接。
55.钻杆夹持组件3用于夹持钻杆。
56.具体地，如图2所示，钻杆夹持组件3设在钻杆装载平台可调托辊装置的前侧，且钻杆夹持组件3与钻杆装载平台可调托辊装置在前后方向上间隔布置。
57.钻杆驱动组件4用于驱动钻杆，钻杆驱动组件4、钻杆夹持组件3与钻杆装载平台可调托辊装置在钻杆的轴向上间隔布置，且钻杆装载平台可调托辊装置位于钻杆驱动组件4和钻杆夹持组件3之间。
58.具体地，如图2所示，钻杆驱动组件4设在钻杆装载平台可调托辊装置的后侧，且钻杆驱动组件4与钻杆装载平台可调托辊装置在前后方向上间隔布置。
59.根据本发明实施例的钻杆装载平台，通过可调托辊装置能够对钻杆实现支撑，简
化操作步骤，提高钻孔精度，通过钻杆夹持组件3实现对钻杆的夹持定位，便于钻杆安装与拆卸。
60.在一些实施例中，钻杆夹持组件3包括支架31、第一夹持部件32和第二夹持部件33。
61.具体地，如图1所示，支架31的外轮廓大体为回字形，支架31与装载平台垂直布置。
62.第一夹持部件32和第二夹持部件33用于夹持钻杆的外周面，第一夹持部件32和第二夹持部件33分别与支架31相连，第一夹持部件32和第二夹持部件33在第一方向上相对布置，且第一夹持部件32和第二夹持部件33在第一方向上可靠近和远离。
63.具体地，如图1所示，第一夹持部件32和第二夹持部件33分别设在支架31上，且第一夹持部件32和第二夹持部件33以钻杆的轴线为对称轴左右对称布置，第一夹持部件32和第二夹持部件33在上下方向上的高度相同。
64.本发明实施例，通过设置第一夹持部件32和第二夹持部件33，能够在左右方向上对钻杆实现夹持和固定，在拆装和对接钻杆时，提高了钻杆的定位精度。
65.在一些实施例中，第一夹持部件32和第二夹持部件33每一个均包括第二驱动器321和夹持板322，第二驱动器321一端与支架31相连，第二驱动器321另一端与夹持板322相连，第二驱动器321用于驱动夹持板322在第一方向上移动。
66.具体地，如图1所示，第二驱动器321沿左右方向设在支架31上，且第二驱动器321的固定端与支架31相连，夹持板322与第二驱动器321的活动端相连，需要说明的是，第二驱动器321可以为液压缸或气缸。夹持板322为弧形板，夹持板322的邻近钻杆的一侧端面为内凹的弧形面，将夹持板322设置成弧形板，便于夹持圆柱形的钻杆，使钻杆与夹持板322贴合的更加紧密，提高了对钻杆的夹持稳定性。
67.下面参照图1和图2描述本发明实施例的钻杆装载平台的运行原理。
68.当需要对接钻杆时，将钻杆放置在钻杆装载平台可调托辊装置上，启动可调托辊装置，第一驱动器14带动托辊支架3112向上移动，第一托辊组件1和第二托辊组件2相互靠近实现钻杆的抬升，当钻杆与钻机动力传送轴承同心后，启动第二驱动器321，第二驱动器321带动第一夹持部件32和第二夹持部件33相互靠近，当左右两侧的夹持板322与钻杆的外周面相接触后，第二驱动器321停止工作，实现对钻杆的夹持固定，随后启动钻机动力传送轴承与钻杆完成对接。待对接完成后，第二驱动器321带动第一夹持部件32和第二夹持部件33相互远离，而第一托辊组件1和第二托辊组件2持续对钻杆进行支撑，当钻杆作业时，钻杆与托辊13之间发生相对转动，因此托辊13在对钻杆持续支撑的同时并不会影响钻杆正常作业。
69.当需要续接钻杆时，钻杆夹持组件3先将钻孔最外侧的一段钻杆进行夹持固定，随后钻机动力传送轴承与钻孔最外侧的一端钻杆脱离，将新的钻杆放置在钻杆装载平台可调托辊装置上，待新钻杆与钻机动力传送轴承同心后，将钻机动力传送轴承与新钻杆进行对接，随后新钻杆与钻孔内的钻杆进行对接，最后继续钻进。
70.当需要拆卸钻杆时，先用钻杆夹持组件3将倒数第二段钻杆固定，通过钻机动力传送轴承，使最外侧钻杆与孔内钻杆脱扣分开，并利用钻杆装载平台可调托辊装置与钻机动力传送轴承分开，随后将钻杆调离钻杆装卸平台，然后开动钻机动力传送轴承，与孔内钻杆完成对接，松开钻杆夹持组件3，继续退下一段钻杆，依次完成拆卸。
71.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，因此不能理解为对本发明的限制。
72.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
73.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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在本发明中的具体含义。
74.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
75.在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
76.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。