一种矿用钻机

文档序号:4429 发布日期:2021-09-17 浏览:58次 英文

一种矿用钻机

技术领域

本发明涉及矿用机械领域,特别一种矿用钻机。

背景技术

在煤炭生产工程中需要挖掘大量的巷道,为了降低巷道掘进成本并提高围岩稳定性,需要对巷道周围的岩石进行加固。随着矿井煤炭的逐年开采,开采深度在逐步增加,近年来随着采深的增加,巷道底鼓现象越来越多,巷道底鼓变形后,断面缩小,影响运输、通风和人员行走,不利于矿井安全生产。底鼓是煤矿开采中需要解决的技术问题,常用的底鼓变形治理方式主要是实施底板注浆加固,在此过程中,需要对巷道底板施工大量的钻孔,利用钻孔对底板进行注浆加固改造,对于断面较大的巷道一般采用矿用钻机施工钻孔,而现有的矿业用钻机在施工时还存在有以下不足之处,一、在进行换杆操作时需要人工搬运钻杆,所需人工工作量多,工作强度大,效率低下并且存在很大的安全隐患;二、现有的矿用钻机在狭小的矿道内机身不能转动、有障碍物阻挡以及沟渠限制等恶劣环境中进行作业的工况下正常工作;三、无法对工作时升温的钻杆及时进行冷却。

发明内容

针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种矿用钻机,以解决背景技术中出现的问题。

本发明的技术方案是这样实现的:一种矿用钻机,包括钻机平台以及设置在钻机平台上的钻机,所述钻机上设置有动力头和一个用于引导所述动力头沿直线运动的导轨,导轨上设置有用于夹持钻杆的夹持座,其特征在于:所述钻机的导轨上设置有自动换杆装置,所述自动换杆装置包括摆臂机构、钻杆库以及换杆机械手,所述摆杆机构安装于导轨上,且包括安装于导轨上的第一电机、与第一电机输出端同轴心固定连接的第一传动杆以及分别间隔固定连接于第一传动杆上的上摆臂和下摆臂,所述钻杆库安装于所述上摆臂和下摆臂之间,且包括与上摆臂固定连接的上壳套、与下摆臂固定连接的下壳套、转动连接于上壳套和下壳套之间的第二传动杆、固定安装于上壳套的顶部中端且输出端与第二传动杆同轴心固定连接的第二电机以及两个间隔固定连接于第二传动杆上的卡固件,所述换杆机械手包括与导轨固定连接的机械手转动马达、与机械手转动马达的输出端连接的固定座以及安装于固定座上的机械手,所述钻机平台上安装有用于控制钻机执行相应动作的调节机构,且所述调节机构远离钻机平台的一端与导轨连接。

优选为:所述调节机构包括回转座、机械臂以及油缸系统,所述回转座转动通过回转支撑连接于钻机平台上,所述机械臂包括主臂、副臂以及连接块,所述主臂的一端铰接在回转座上,所述副臂的一端固定连接有滑块,且副臂通过滑块与主臂滑动连接,所述连接块铰连接在副臂远离主臂的一端上,且一侧与导轨连接,所述油缸系统包括第一控制油缸、第二控制油缸以及第三控制油缸,其中,第一控制油缸分别与回转座和主臂铰连接,第二控制油缸分别与副臂和连接块铰连接,第三控制油缸安装在回转座和主臂之间,且与回转座、主臂连接,第三控制油缸安装在主臂和副臂之间,且与主臂和副臂连接。

优选为:所述副臂包括一端通过所述滑块与主臂滑动连接的固定段以及一端与连接块铰连接且另一端与固定段的前部转动连接的活动段,所述固定段的前部为腔体结构,固定段的腔体结构内设置有齿轮轴,且齿轮轴通过两个滚动轴承安装在固定段的腔体结构内,所述齿轮轴的前端与活动段远离连接块的一端固定连接,所述固定段的结构内还设置有配合套,所述配合套内设置有可在其内滑动的齿条,且所述齿条与齿轮轴啮合设置,所述固定段的外部安装有齿条驱动油缸,且所述齿条驱动油缸的活塞杆与所述固定段的腔体结构内的齿条一端连接。

优选为:所述齿条的一端在配合套内滑动到另一端带动齿轮轴从-90度旋转到+90度。

优选为:所述钻机平台的底部开设有安装腔,所述安装腔内转动连接有转轴,所述转轴的两端通过轴承与安装腔的内壁连接,且其两侧均匀分布有反向的螺纹,所述转轴上套设有移动件,移动件与转轴螺纹连接且其底部固定安装有连接杆,所述钻机平台的底部设置有支撑杆,支撑杆的一端延伸至安装腔内与连接杆铰接,支撑杆的另一端延伸至安装腔的外部且安装有行走轮,所述安装腔内安装有第一电机,所述第一电机通过传动带与转轴连接,所述支撑杆上套设有弹簧,所述弹簧的顶部与钻机平台的底部表面连接,弹簧的底部与支撑杆的侧壁连接,所述钻机平台的底部连接有链轮,链轮之间通过传动链条连接,所述支撑杆之间连接有驱动装置,驱动装置与钻机平台的底部表面连接。

优选为:所述钻机平台的两端固定连接有辅助稳定机构,所述辅助稳定机构包括壳体、吸盘和抽吸装置,所述壳体内顶部固定连接有气缸,气缸底部通过活塞杆连接有安装框,安装框内固定连接有抽吸装置,抽吸装置底部固定连通有抽吸筒,所述抽吸筒的底部固定连通有吸盘,吸盘延伸到壳体底部外侧。

优选为:所述导轨上还设置有气雾机构,所述气雾机构包括若干个连接有气管和水管的气雾喷头以及喷头基座,所述气雾喷头安装在喷头基座上,所述喷头基座包括基板、滑动板以及转向板,所述基板上沿竖直方向设有滑动板,所述滑动板的顶部转动设置有绕水平方向转动的转向板,所述基板与滑动板之间设置有用于驱动滑动板在基板上竖直移动的第一驱动装置,所述滑动板与转向板之间设置有用于驱动转向板绕水平方向转动的第二驱动装置。

优选为:所述第一驱动装置包括沿竖直方向开设于滑动板上的通槽、设置于通槽的槽壁上的齿条导轨、安装于基板上的第三电机以及固定套接于第三电机的输出端上且与齿条导轨啮合的主动齿轮。

优选为:所述第二驱动装置包括固定于转向板端部侧壁上的涡轮、与涡轮啮合设置的蜗杆以及固定安装于滑动板上且输出端与蜗杆同轴心固定连接的第四电机。

优选为:所述气管和水管上均设置有电磁阀。

有益效果:一、本发明安装有自动换杆装置,以实现钻机的自动换杆,且通过摆臂机构驱动钻杆库靠近动力头的轴线移动,再经换杆机械手将钻杆库内的钻杆推入动力头内,完成钻杆的更换工作,全程无需人工对钻杆进行搬运和换杆的动作,降低了人员的劳动强度,减少了安全隐患;

二、本发明设置的调节机构可控制钻机执行相应动作,从而根据作业条件对钻机的位置进行调节,通过回转座、机械臂以及油缸系统的配合工作,实现了钻机水平方向的转动调节、钻机与地面相对高度的调节、钻机与钻机平台相对距离的调节以及钻机的摆动幅度的调节,提高了设备的适应性;

三、本发明设置的气雾机构可对钻机工作时钻杆产生的高温进行降温,保护钻机上的元件,防止高温损伤,同时,水雾机构产生的水雾可对钻机工作时产生的烟尘进行沉降,起到降尘的效果,减少漂浮的烟尘沉积到钻机上,影响钻机的正常工作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,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发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明

具体实施方式

结构示意图;

图2为本发明具体实施例中自动换杆装置的结构示意图;

图3为图1中A部放大图;

图4为发明具体实施例中齿轮轴与齿条啮合的剖视图;

图5为发明具体实施例中气雾机构的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

本发明各实施例具体可参考说明书中所示的图1-图5。

本发明公开了一种矿用钻机,包括钻机平台1以及设置在钻机平台1上的钻机2,所述钻机2上设置有动力头21和一个用于引导所述动力头21沿直线运动的导轨22,导轨22上设置有用于夹持钻杆的夹持座221,在本发明具体实施例中,所述钻机2的导轨22上设置有自动换杆装置3,所述自动换杆装置3包括摆臂机构31、钻杆库32以及换杆机械手33,所述摆杆机构安装于导轨22上,且包括安装于导轨22上的第一电机311、与第一电机311输出端同轴心固定连接的第一传动杆312以及分别间隔固定连接于第一传动杆312上的上摆臂313和下摆臂314,所述钻杆库32安装于所述上摆臂313和下摆臂314之间,且包括与上摆臂313固定连接的上壳套321、与下摆臂314固定连接的下壳套322、转动连接于上壳套321和下壳套322之间的第二传动杆323、固定安装于上壳套321的顶部中端且输出端与第二传动杆323同轴心固定连接的第二电机324以及两个间隔固定连接于第二传动杆323上的卡固件325,所述换杆机械手33包括与导轨22固定连接的机械手转动马达331、与机械手转动马达331的输出端连接的固定座332以及安装于固定座332上的机械手333,所述钻机平台1上安装有用于控制钻机2执行相应动作的调节机构4,且所述调节机构4远离钻机平台1的一端与导轨22连接。

通过采用上述技术方案,当钻机进行拆杆时,机械手转动马达开启,机械手转动马达的输出端正转,带动固定座转动,机械手与固定座同步转动,将动力头上的钻杆进行夹持,动力头解除对钻杆的装夹,开启第一电机,第一电机的输出端转动,带动第一传动杆同步转动,固定于第一传动杆上的上摆臂和下摆臂与第一传动杆同步转动,从而带动钻杆库进行转动,当钻杆库靠近钻机导轨后,机械手转动马达二次开启,机械手转动马达的输出端反转,带动固定座转动,机械手与固定座同步转动,机械手上的钻杆进入钻杆库内,卡接在卡固件上,完成卸杆,过程中,钻杆库上的第二电机驱动第二传动杆进行转动,将没有卡接钻杆的卡固件的一侧朝向机械手的方向;当需要进行更换钻杆时,开启第一电机,第一电机的输出端转动,带动第一传动杆同步转动,固定于第一传动杆上的上摆臂和下摆臂与第一传动杆同步转动,从而带动钻杆库进行转动,当钻杆库靠近钻机导轨后,机械手将钻杆库内的钻杆进行抓取,抓取完成后机械手转动马达开启,机械手转动马达的输出端带动固定座转动,机械手与固定座同步转动,机械手上的钻杆推顶入动力头内,完成钻杆的更换工作,全程无需人工对钻杆进行搬运和换杆的动作,降低了人员的劳动强度,减少安全隐患,钻杆库内的钻杆通过第二电机驱动第二传动杆进行转动,实现换杆机械手对钻杆库内的钻杆进行依次抓取,使得换杆的连续性较好,且结构紧凑,空间利用率较高,调节机构可控制钻机执行相应动作,从而根据作业条件通过改变导轨的位置来对钻机的位置进行调节。

在本发明具体实施例中,所述调节机构4包括回转座41、机械臂42以及油缸系统43,所述回转座41转动通过回转支撑连接于钻机平台1上,所述机械臂42包括主臂421、副臂422以及连接块423,所述主臂421的一端铰接在回转座41上,所述副臂422的一端固定连接有滑块100,且副臂422通过滑块100与主臂421滑动连接,所述连接块423铰连接在副臂422远离主臂421的一端上,且一侧与导轨连接,所述油缸系统43包括第一控制油缸431、第二控制油缸432以及第三控制油缸433,其中,第一控制油缸431分别与回转座41和主臂421铰连接,第二控制油缸432分别与副臂422和连接块423铰连接,第三控制油缸433安装在回转座41和主臂421之间,且与回转座41、主臂421连接,第三控制油缸433安装在主臂421和副臂422之间,且与主臂421和副臂422连接。

通过采用上述技术方案,设置的调节机构可控制钻机执行相应动作,从而根据作业条件对钻机的位置进行调节,设置的回转座通过回转支撑连接于钻机平台上,通过驱动附件使得回转座转动,可以实现钻机在水平位置上360度的转动,设置的机械臂与油缸系统的配合,可调节钻机的仰角和位置高度,通过第一控制油缸可调节主臂与回转座之间的仰角,通过第二控制油缸可调节导轨与副臂之间的仰角,通过第三控制油缸可控制副臂的总长。

在本发明具体实施例中,所述副臂422包括一端通过所述滑块100与主臂421滑动连接的固定段4221以及一端与连接块423铰连接且另一端与固定段4221的前部转动连接的活动段4222,所述固定段4221的前部为腔体结构,固定段4221的腔体结构内设置有齿轮轴101,且齿轮轴101通过两个滚动轴承安装在固定段4221的腔体结构内,所述齿轮轴101的前端与活动段4222远离连接块423的一端固定连接,所述固定段4221的结构内还设置有配合套102,所述配合套102内设置有可在其内滑动的齿条103,且所述齿条103与齿轮轴101啮合设置,所述固定段4221的外部安装有齿条驱动油缸104,且所述齿条驱动油缸104的活塞杆与所述固定段4221的腔体结构内的齿条103一端连接。

在本发明具体实施例中,所述齿条103的一端在配合套102内滑动到另一端带动齿轮轴101从-90度旋转到+90度。

通过采用上述技术方案,通控制齿条驱动油缸活塞杆的伸缩,齿条在配合套内进行前后滑动,带动与其啮合的齿轮轴转动,与齿轮轴固定连接的活动段与齿轮轴同步转动,进而带动导轨绕齿轮轴的轴线转动,进而实现钻机的旋转,方便钻机在工作时的位置调节,进一步,通过齿条从一端滑动到另一端可以带动齿轮轴从-90度旋转到+90度。

在本发明具体实施例中,所述钻机平台1的底部开设有安装腔11,所述安装腔11内转动连接有转轴12,所述转轴12的两端通过轴承与安装腔11的内壁连接,且其两侧均匀分布有反向的螺纹,所述转轴12上套设有移动件13,移动件13与转轴12螺纹连接且其底部固定安装有连接杆14,所述钻机平台1的底部设置有支撑杆15,支撑杆15的一端延伸至安装腔11内与连接杆14铰接,支撑杆15的另一端延伸至安装腔11的外部且安装有行走轮16,所述安装腔11内安装有第一电机17,所述第一电机17通过传动带与转轴12连接,所述支撑杆15上套设有弹簧18,所述弹簧18的顶部与钻机平台1的底部表面连接,弹簧18的底部与支撑杆15的侧壁连接,所述钻机平台1的底部连接有链轮19,链轮19之间通过传动链条连接,所述支撑杆15之间连接有驱动装置,驱动装置与钻机平台1的底部表面连接。

通过采用上述技术方案,当设备位于平地上时,第一电机工作通过传动带带动转轴转动,转轴转动时带动移动件在转轴上左右移动,当移动件在转轴上向两侧移动过程中,移动件通过连接杆带动支撑杆向下滑动,使得连接杆的水平夹角增大带动支撑杆向下滑动,从而行走轮与地面接触且带动设备移动,弹簧增强了设备的防震性能,便于移动,当设备需要在崎岖的坑洼路上移动时,链轮和链条配合进行移动。

在本发明具体实施例中,所述钻机平台1的两端固定连接有辅助稳定机构5,所述辅助稳定机构5包括壳体51、吸盘52和抽吸装置53,所述壳体51内顶部固定连接有气缸54,气缸54底部通过活塞杆连接有安装框55,安装框55内固定连接有抽吸装置53,抽吸装置53底部固定连通有抽吸筒56,所述抽吸筒56的底部固定连通有吸盘52,吸盘52延伸到壳体51底部外侧。

通过采用上述技术方案,设备不需要移动,在使用过程中,气缸工作带动安装框、抽吸筒和吸盘上下移动,吸盘抵接到地面以后,抽吸装置在工作过程中通过抽气将吸盘稳稳地吸附在地面上,大大提高了设备的稳定性。

在本发明具体实施例中,所述导轨22上还设置有气雾机构6,所述气雾机构6包括若干个连接有气管61和水管62的气雾喷头63以及喷头基座64,所述气雾喷头63安装在喷头基座64上,所述喷头基座64包括基板641、滑动板642以及转向板643,所述基板641上沿竖直方向设有滑动板642,所述滑动板642的顶部转动设置有绕水平方向转动的转向板643,所述基板641与滑动板642之间设置有用于驱动滑动板642在基板641上竖直移动的第一驱动装置65,所述滑动板642与转向板643之间设置有用于驱动转向板643绕水平方向转动的第二驱动装置66。

通过采用上述技术方案,设置的气雾机构可对钻机工作时钻杆产生的高温进行降温,保护钻机上的元件,防止高温损伤,同时,水雾机构产生的水雾可对钻机工作时产生的烟尘进行沉降,起到降尘的效果,减少漂浮的烟尘沉积到钻机上,影响钻机的正常工作,设置的喷头基座可对气雾喷头位置调节,当想要调节气雾喷嘴的喷射范围的时候,竖直滑动滑动板或者调节转向板与滑动板之间的角度,即可实现气雾喷嘴的位置的调节,进而可以保证气雾可以准确的覆盖,起到有效的降温和降尘作用。

在本发明具体实施例中,所述第一驱动装置65包括沿竖直方向开设于滑动板642上的通槽651、设置于通槽651的槽壁上的齿条导轨652、安装于基板641上的第三电机653以及固定套接于第三电机653的输出端上且与齿条导轨652啮合的主动齿轮654。

通过采用上述技术方案,当需要调节气雾喷头在基板上的高度时,通过开启第三电机,第三电机的输出端带动主动齿轮转动,与主动齿轮啮合的齿条导轨受到驱动,即可实现滑动板在基板上竖直方向的滑动,从而调整气雾喷头的基板上的位置高度。

在本发明具体实施例中,所述第二驱动装置66包括固定于转向板643端部侧壁上的涡轮661、与涡轮661啮合设置的蜗杆662以及固定安装于滑动板642上且输出端与蜗杆662同轴心固定连接的第四电机663。

通过采用上述技术方案,当需要调节气雾喷头的仰角时,通过开启第四电机,第四电机的输出端带动蜗杆转动,从而带动与涡杆啮合的涡轮转动,进而实现转向板的转动,以调节气雾喷头的仰角。

在本发明具体实施例中,所述气管61和水管62上均设置有电磁阀。

通过采用上述技术方案,气管和水管上均设置有电磁阀方便对气管和水管进行控制,进而可以实现气雾喷头的单独喷气、单独喷水以及同时喷水喷气形成水雾的模式。

综上所述,本发明提供了一种矿用钻机,具备有自动换杆、降温降尘的功能,且钻机的位置调节更方便适应性更高。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

完整详细技术资料下载
上一篇:石墨接头机器人自动装卡簧、装栓机
下一篇:一种双向搅拌的搅拌桩施工设备

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!