一种上卸杆装置及水平定向钻机的制作方法

1.本实用新型涉及工程机械技术领域，具体涉及一种上卸杆装置及水平定向钻机。


背景技术：

2.日常生活中，水、电、燃气、电话和有线电视等公用设施管线通常都铺设在地下。地下公用设施的施工有时可以在沟槽内先埋设随后再回填，然而，开沟耗费时间且会毁坏现有构筑物或道路，因而可以进行非开挖施工的水平定向钻机越来越受到青睐。水平定向钻机在进行施工时，需要对成段设置的钻杆进行拼缝操作，因为钻杆重量较大，需要借助上卸杆装置实现上下杆操作，而因为水平定向钻机在进行施工时，其大梁需要与地平面成一定的角度，从而使钻杆斜向钻入地面，这就要求上卸杆装置在水平地面夹持钻杆后，托举至预设高度后进行角度的翻转，使得钻杆与大梁平行。然而，现有技术中的水平定向钻机的上卸杆装置，旋转动作需要多级构件依序传动实现，结构形式复杂，且上卸杆装置与大梁的连接结构复杂，生产制造成本高。


技术实现要素：

3.因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中上卸杆装置结构形式复杂的缺陷，从而提供一种结构形式简单的上卸杆装置。
4.本实用新型要解决的另一个技术问题在于克服现有技术中水平定向钻机的上卸杆装置结构形式复杂的缺陷，从而提供一种结构形式简单的水平定向钻机。
5.为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种上卸杆装置，包括：
6.主轴；
7.第一驱动单元，与所述主轴连接，所述第一驱动单元的转动轴线与所述主轴的轴线垂直设置，所述第一驱动单元适于带动所述主轴绕所述第一驱动单元的转动轴线转动；以及
8.安装座，一端固定设置，另一端与所述第一驱动单元连接。
9.可选的，所述第一驱动单元包括马达，所述第一驱动单元的转动轴线与所述马达的输出轴平行设置。
10.可选的，所述上卸杆装置还包括：
11.主轴连接部，其第一部分与所述主轴固定连接，第二部分与所述马达和/或所述安装座固定连接；所述主轴连接部的第一部分与所述马达的输出轴插接配合，并在所述输出轴的驱动下使所述第一部分相对于所述第二部分转动。
12.可选的，所述上卸杆装置还包括：
13.延伸臂，所述延伸臂的第一端与所述主轴连接，并朝向垂直于所述主轴的轴线方向延伸；
14.第二驱动单元，同时与所述主轴和所述延伸臂连接，所述第二驱动单元的转动轴线与所述主轴的轴线平行设置，且所述第二驱动单元适于与所述主轴发生相对转动，并带
动所述延伸臂绕所述主轴的轴线转动。
15.可选的，所述第二驱动单元包括马达，所述马达的输出轴与所述主轴的轴线平行设置。
16.可选的，所述延伸臂的数量为两个，两个所述延伸臂之间经由至少一根连接杆固定连接。
17.可选的，所述上卸杆装置还包括：
18.延伸臂连接部，其第一端与所述马达固定连接，所述延伸臂经由所述延伸臂连接部与所述主轴活动连接；
19.所述延伸臂连接部适于在所述第二驱动单元的驱动下，带动所述延伸臂绕所述主轴的轴线转动。
20.可选的，所述上卸杆装置还包括：
21.抓手，与所述延伸臂固定连接，并设置于所述延伸臂远离所述主轴的一端。
22.可选的，所述上卸杆装置还包括：
23.抓手驱动单元，设置于所述延伸臂上，并适于驱动所述抓手动作。
24.本实用新型提供的水平定向钻机，包括：大梁；以及如上述所述的上卸杆装置；所述上卸杆装置的安装座一端与所述大梁固定连接。
25.本实用新型技术方案，具有如下优点：
26.1.本实用新型提供的上卸杆装置，通过第一驱动单元与所述主轴连接，并带动所述主轴绕所述第一驱动单元的转动轴线转动，从而采用第一驱动单元直接驱动所述主轴，实现对所述主轴倾角的调节，整体结构更简单，驱动力直接，从而提高传动效率，降低制造成本。
27.2.本实用新型提供的上卸杆装置，使所述主轴连接部作为所述主轴与所述马达中间的传力部件，一方面能够提高主轴与马达之间连接的牢固程度，另一方面能够减轻马达输出轴的受力情况，避免马达输出轴直接承受整个所述上卸杆装置的重量，仅需输出轴提供转动动作的驱动力，从而避免输出轴弯折，提高整机的使用寿命。
28.3.本实施例提供的上卸杆装置，通过在两个所述延伸臂4之间设置连接杆5进行固定连接，保证双手臂运动同步性同时提高上卸杆装置抓杆时的稳定性。
29.4.本实用新型提供的上卸杆装置，通过设置延伸臂连接部，使得所述延伸臂连接部作为马达、主轴、延伸臂三者的连接结构，一方面能够将所述延伸臂与所述主轴活动连接，另一方面能够在所述第二驱动单元的驱动下，使得延伸臂绕所述主轴的轴线转动，从而实现上卸杆装置的翻转动作，结构形式简单，增加连接的牢固程度。
附图说明
30.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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。
31.图1为本实用新型上卸杆装置的抓取状态示意图一；
32.图2为本实用新型上卸杆装置的抓取状态示意图二。
33.附图标记说明：
[0034]1‑
安装座，2
‑
第一驱动单元，3
‑
第二驱动单元，4
‑
延伸臂，5
‑
连接杆，6
‑
主轴，7
‑
钻杆，8
‑
抓手，9
‑
抓手驱动单元，10
‑
主轴连接部，11
‑
延伸臂连接部。
具体实施方式
[0035]
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0036]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0037]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0038]
此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0039]
实施例一
[0040]
结合图1
‑
图2所示，本实施例提供的上卸杆装置，包括：
[0041]
主轴6；
[0042]
第一驱动单元2，与所述主轴6连接，所述第一驱动单元2的转动轴线与所述主轴6的轴线垂直设置，所述第一驱动单元2适于带动所述主轴6绕所述第一驱动单元2的转动轴线转动；以及
[0043]
安装座1，一端固定设置，另一端与所述第一驱动单元2连接。
[0044]
所述上卸杆装置用于对杆件进行上杆或卸杆操作。进一步，当所述上卸杆装置应用于水平定向钻机时，需要对钻杆进行上杆或卸杆操作；由于钻杆重量较大，通过采用所述上卸杆装置对钻杆进行抓握，能够降低劳动强度，提高效率；此外，由于钻杆往往放置于地面上，与地面呈水平摆放，而钻杆在钻入地面时，需要与地面成一定的角度，这就需要上卸杆装置在水平地面夹持钻杆后，托举至预设高度后进行角度的翻转，从而便于钻杆的施工。
[0045]
优选的，所述主轴6可以构造为圆柱状结构、方管状结构、h型钢结构或其他呈杆状设置的结构，所述主轴6的轴线即为圆柱状结构的轴线或者其他呈杆状设置的结构沿长度方向的中心线。
[0046]
优选的，所述第一驱动单元2上设置有输出轴，所述第一驱动单元2的输出轴绕其自身轴线转动，作为动力输出的部件，所述第一驱动单元2的输出轴通过与所述主轴6直接或间接相连，从而带动所述主轴6绕所述第一驱动单元2的转动轴线转动。
[0047]
其中，所述转动轴线可以为所述第一驱动单元2的输出轴的轴线。
[0048]
所述安装座1为所述第一驱动单元2的支撑结构，进一步的，所述安装座1还可以为整个上卸杆装置的支撑结构。结合图1所示，所述第一驱动单元2安装在所述安装座1上，并使得所述第一驱动单元2的输出轴穿过所述安装座1设置，所述第一驱动单元2的输出轴能够相对所述安装座1自由转动。
[0049]
本实施例提供的上卸杆装置，通过第一驱动单元2与所述主轴6连接，并带动所述主轴6绕所述第一驱动单元2的转动轴线转动，从而采用第一驱动单元2直接驱动所述主轴6，实现对所述主轴6倾角的调节，整体结构更简单，驱动力直接，从而提高传动效率，降低制造成本。
[0050]
具体地，所述第一驱动单元2包括马达，所述第一驱动单元2的转动轴线与所述马达的输出轴平行设置。通过采用马达的形式，将马达的输出轴与所述主轴6的轴线垂直设置，从而保证所述主轴6能够在马达的驱动力作用下，绕马达的轴线转动，驱动效果更加直接。
[0051]
优选的，所述马达可以为摆线马达。
[0052]
具体地，所述上卸杆装置还包括：
[0053]
主轴连接部10，其第一部分与所述主轴6固定连接，第二部分与所述马达和/或所述安装座1固定连接；所述主轴连接部10的第一部分与所述马达的输出轴插接配合，并在所述输出轴的驱动下使所述第一部分相对于所述第二部分转动。
[0054]
所述主轴连接部10的第一部分通过卡爪形式或焊接连接形式与所述主轴6固定连接；所述主轴连接部10的第二部分通过螺栓固定在所述安装座1上，或者，所述主轴连接部10的第二部分通过螺栓固定在所述马达的端面上，或者，所述主轴连接部10的第二部分同时与所述安装座1和所述马达固定连接。所述马达的输出轴穿入所述主轴连接部10的内部，并与所述主轴连接部10的第一部分插接配合，从而使所述输出轴能够驱动所述主轴连接部10的第一部分转动，进而带动所述主轴6转动。
[0055]
优选的，所述马达的输出轴采用花键形式，对应的，所述主轴连接部10的第一部分内形成有形状相匹配的键槽。
[0056]
本实施例提供的上卸杆装置，使所述主轴连接部10作为所述主轴6与所述马达中间的传力部件，一方面能够提高主轴6与马达之间连接的牢固程度，另一方面能够减轻马达输出轴的受力情况，避免马达输出轴直接承受整个所述上卸杆装置的重量，仅需输出轴提供转动动作的驱动力，从而避免输出轴弯折，提高整机的使用寿命。
[0057]
具体地，所述上卸杆装置还包括：
[0058]
延伸臂4，所述延伸臂4的第一端与所述主轴6连接，并朝向垂直于所述主轴6的轴线方向延伸；
[0059]
第二驱动单元3，同时与所述主轴6和所述延伸臂4连接，所述第二驱动单元3的转动轴线与所述主轴6的轴线平行设置，且所述第二驱动单元3适于与所述主轴6发生相对转动，并带动所述延伸臂4绕所述主轴6的轴线转动。
[0060]
优选的，所述延伸臂4可以构造为圆柱状结构、方管状结构、h型钢结构或其他呈杆状设置的结构，本实施例中，所述延伸臂4与所述主轴6均优选构造为圆柱杆。所述延伸臂4朝向垂直于所述主轴6的轴线方向延伸，从而增长所述上卸杆装置的作业长度，方便对钻杆
7进行抓取。
[0061]
优选的，所述第二驱动单元3上设置有输出轴，所述第二驱动单元3的输出轴绕其自身轴线转动，作为动力输出的部件，所述第二驱动单元3的输出轴与所述主轴6的轴线平行设置，并具体可以与所述主轴6的轴向端部插接连接，从而通过反作用力带动所述第二驱动单元3相对于所述主轴6转动，进而带动所述延伸臂4绕所述主轴6的轴线转动，从而实现所述上卸杆装置的翻转运动。
[0062]
所述第二驱动单元3的转动轴线可以为所述第二驱动单元3的输出轴的轴线。
[0063]
具体地，所述第二驱动单元3包括马达，所述马达的输出轴与所述主轴6的轴线平行设置。所述上卸杆装置的翻转运动仅靠马达的输出轴转动即可完成，结构简单，传动效率高。
[0064]
具体地，所述延伸臂4的数量为两个，两个所述延伸臂4之间经由至少一根连接杆5固定连接。
[0065]
本实施例提供的上卸杆装置，通过在两个所述延伸臂4之间设置连接杆5进行固定连接，保证双手臂运动同步性同时提高上卸杆装置抓杆时的稳定性。
[0066]
优选的，两个所述延伸臂4分别设置于所述主轴6轴向端部的两侧。两个所述延伸臂4相对于所述第一驱动单元2的转动轴线对称设置，从而使得受力更加均衡，不容易产生偏矩，机械手工作晃动小，结构形式更加简单。
[0067]
具体地，所述上卸杆装置还包括：
[0068]
延伸臂连接部11，其第一端与所述马达固定连接，所述延伸臂4经由所述延伸臂连接部11与所述主轴6活动连接；
[0069]
所述延伸臂连接部11适于在所述第二驱动单元3的驱动下，带动所述延伸臂4绕所述主轴6的轴线转动。
[0070]
本实施例提供的上卸杆装置，通过设置延伸臂连接部11，使得所述延伸臂连接部11作为马达、主轴6、延伸臂4三者的连接结构，一方面能够将所述延伸臂4与所述主轴6活动连接，另一方面能够在所述第二驱动单元3的驱动下，使得延伸臂4绕所述主轴6的轴线转动，从而实现上卸杆装置的翻转动作，结构形式简单，增加连接的牢固程度。
[0071]
具体地，所述上卸杆装置还包括：
[0072]
抓手8，与所述延伸臂4固定连接，并设置于所述延伸臂4远离所述主轴6的一端。所述抓手8适于抓取钻杆7。
[0073]
具体地，所述上卸杆装置还包括：抓手驱动单元9，所述抓手驱动单元9设置于所述延伸臂4上，并适于驱动所述抓手8动作。
[0074]
优选的，所述抓手驱动单元9可以为伸缩气缸结构或伸缩电机。
[0075]
实施例二
[0076]
本实施例提供一种水平定向钻机，包括：
[0077]
大梁；以及如上述实施例一所述的上卸杆装置；
[0078]
所述上卸杆装置的安装座1一端与所述大梁固定连接。
[0079]
通过采用安装座1将上卸杆装置固定在大梁上，从而方便上卸杆装置相对所述大梁进行运动。
[0080]
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对
于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。