帶有鉆桿自動(dòng)拆裝裝置的鉆的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種帶有鉆桿自動(dòng)拆裝裝置的鉆機(jī)，包括機(jī)架與主鉆桿，機(jī)架上固定有用于鉆桿裝卸時(shí)吊起鉆桿的升降機(jī)以及用于鉆桿裝卸時(shí)抓緊鉆桿的機(jī)械手；所述機(jī)架的側(cè)壁上固定有可上下滑動(dòng)的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述機(jī)械手包括抓手、轉(zhuǎn)動(dòng)端與抓手固聯(lián)的轉(zhuǎn)臂；所述抓手上固定有用于改變抓手開合半徑大小的第一推動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述轉(zhuǎn)臂的固定端與滑動(dòng)機(jī)構(gòu)固聯(lián)，轉(zhuǎn)臂上固定有用于使其繞固定端轉(zhuǎn)動(dòng)的第二推動(dòng)機(jī)構(gòu)。本發(fā)明的升降機(jī)用于吊起鉆桿，機(jī)械手可在水平及豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，用于抓緊鉆桿，完成鉆桿與主鉆桿的自動(dòng)拆卸或安裝，進(jìn)而節(jié)省勞動(dòng)力，保證施工人員的人身安全。本發(fā)明適用于各種工程鉆機(jī)。
【專利說明】帶有鉆桿自動(dòng)拆裝裝置的鉆機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種工程鉆機(jī)，尤其涉及一種帶有鉆桿自動(dòng)拆裝裝置的鉆機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]工程鉆機(jī)在施工過程中，根據(jù)不同的條件，需要人工頻繁地安裝或拆卸鉆桿，人工勞動(dòng)強(qiáng)度大，鉆桿重復(fù)的安裝、拆卸，可能會(huì)因?yàn)槭┕と藛T的失誤操作，造成設(shè)備損壞，更嚴(yán)重的會(huì)造成施工人員傷亡，進(jìn)而造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和人身安全等問題。
[0003]中國發(fā)明專利(申請公布CN103541670A)公開了“一種水平定向鉆機(jī)鉆桿自動(dòng)裝卸裝置”，包括鉆桿箱和鉆桿、抓手、垂直安裝座、抓手油缸、水平安裝座、垂直導(dǎo)向桿、水平導(dǎo)向桿、水平滑動(dòng)油缸、立柱、水平限位安裝板和垂直滑動(dòng)油缸；鉆桿放置在鉆桿箱內(nèi)；立柱一端焊接導(dǎo)向套，一端與水平定向鉆機(jī)連接；水平導(dǎo)向桿滑動(dòng)配合安裝在立柱導(dǎo)向套內(nèi)，水平導(dǎo)向桿的一端通過螺栓固定在水平安裝座；水平限位安裝板上面安裝第一感應(yīng)開關(guān)、通過螺栓固定在立柱上，水平滑動(dòng)油缸一端固定在水平安裝座上，另一端固定在立柱的導(dǎo)向套上；垂直導(dǎo)向桿滑動(dòng)配合安裝在水平安裝座上，垂直滑動(dòng)油缸一端固定在水平安裝座，另一端固定在垂直安裝座上；抓手油缸通過油缸銷分別與垂直安裝座、抓手連接，垂直安裝座兩端安裝第二感應(yīng)開關(guān)，抓手通過銷安裝在垂直安裝座上。裝置可自動(dòng)安裝或拆卸鉆桿，避免了無用功，節(jié)約了能耗。但該裝置為附屬于鉆機(jī)的獨(dú)立設(shè)備，鉆機(jī)使用時(shí)還需攜帶該裝置，造成該裝置占用空間，攜帶運(yùn)輸不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的以上不足，本發(fā)明提供了一種帶有鉆桿自動(dòng)拆裝裝置的鉆機(jī)，升降機(jī)用于吊起鉆桿，機(jī)械手可在水平及豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，用于抓緊鉆桿，完成鉆桿與主鉆桿的自動(dòng)拆卸或安裝，以節(jié)省勞動(dòng)力，保證施工人員的人身安全；另外，機(jī)械手固定在機(jī)架上，占用空間小，攜帶運(yùn)輸方便。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
一種帶有鉆桿自動(dòng)拆裝裝置的鉆機(jī)，包括機(jī)架、主鉆桿，所述機(jī)架上固定有用于鉆桿裝卸時(shí)吊起鉆桿的升降機(jī)、用于鉆桿裝卸時(shí)抓緊鉆桿的機(jī)械手；
所述機(jī)架的側(cè)壁上固定有可上下滑動(dòng)的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)；
所述機(jī)械手包括抓手、轉(zhuǎn)動(dòng)端與抓手固聯(lián)的轉(zhuǎn)臂；所述抓手上固定有用于改變抓手開合半徑大小的第一推動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述轉(zhuǎn)臂的固定端固定在滑動(dòng)機(jī)構(gòu)上，轉(zhuǎn)臂上固定有用于使其繞固定端轉(zhuǎn)動(dòng)的第二推動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0006]作為對本發(fā)明的限定，所述抓手包括兩個(gè)側(cè)壁和連接兩側(cè)壁的橫梁，其中側(cè)壁為弧形板接直板的復(fù)合形狀；
所述側(cè)壁的弧形板部位的內(nèi)壁用于抓緊鉆桿；兩側(cè)壁的直板部位的端部相對稱設(shè)置且分別與橫梁的兩端鉸接；
所述第一推動(dòng)機(jī)構(gòu)包括固定在兩側(cè)壁直板狀部位之間的第一液壓缸及第一液壓桿。[0007]作為進(jìn)一步限定:
所述側(cè)壁的弧形板部位的內(nèi)壁上分布有多個(gè)用于增大弧形板部位與鉆桿接觸摩擦力的凸起。
[0008]所述側(cè)壁的弧形板部位的內(nèi)壁上設(shè)有接觸式傳感器，接觸式傳感器在鉆桿與其接觸瞬間將信號(hào)傳遞給控制單元，由控制單元控制第一液壓缸停止工作。
[0009]作為再進(jìn)一步限定，所述轉(zhuǎn)臂為L型結(jié)構(gòu)，一端與抓手的橫梁固聯(lián)，另一端帶有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸固定在滑動(dòng)機(jī)構(gòu)上；
所述第二推動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第二液壓缸及第二液壓桿；第二液壓缸的端部固定在機(jī)架上，第二液壓桿的端部固定在轉(zhuǎn)臂帶有轉(zhuǎn)軸的部位處。
[0010]作為對本發(fā)明的另一種限定，所述滑動(dòng)機(jī)構(gòu)包括固定在機(jī)架側(cè)壁上豎向設(shè)置的滑軌、卡在滑軌上可沿滑軌滑動(dòng)的滑塊，以及固定在機(jī)架側(cè)壁上用于推動(dòng)滑塊滑動(dòng)的第三推動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0011]作為進(jìn)一步限定，所述第三推動(dòng)機(jī)構(gòu)包括位于滑塊下方的第三液壓缸及第三液壓桿；所述第三液壓桿的頂端與滑塊的底端固聯(lián)。
[0012]本發(fā)明還有一種限定，所述升降機(jī)于機(jī)架上相對于主鉆桿的軸向?qū)ΨQ設(shè)有兩個(gè)。
[0013]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，所取得的技術(shù)進(jìn)步在于:
本發(fā)明的機(jī)械手通過第二推動(dòng)機(jī)構(gòu)可在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，通過滑動(dòng)機(jī)構(gòu)可豎直移動(dòng)，機(jī)
械手的抓手通過第一推動(dòng)機(jī)構(gòu)可改變開合的大??；在拆除或安裝鉆桿的過程中，抓手可在水平、豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，升降機(jī)用于吊起鉆桿，抓手用于抓緊鉆桿以進(jìn)行裝卸，不需要施工人員親自拿取，以節(jié)省勞動(dòng)力，保證施工人員的人身安全。另外，機(jī)械手固定在機(jī)架上，占用空間小，攜帶運(yùn)輸方便。
[0014]本發(fā)明適用于各種工程鉆機(jī)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明作更進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0016]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的機(jī)架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1的右視圖；
圖3為圖1中機(jī)械手的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為圖1的俯視圖。
[0017]圖中:1、機(jī)架；2、主鉆桿；3、升降機(jī)；4、抓手；41、側(cè)壁；42、橫梁；5、轉(zhuǎn)臂；51、轉(zhuǎn)軸；6、滑軌；71、第一液壓缸；72、第一液壓桿；81、第二液壓缸；82、第二液壓桿；91、第三液壓缸；92、第三液壓桿；10、滑塊；12、卷揚(yáng)機(jī)；13、電機(jī)；14、鉆桿。
【具體實(shí)施方式】
[0018]實(shí)施例1
一種帶有鉆桿自動(dòng)拆裝裝置的鉆機(jī)，包括作業(yè)車，還包括機(jī)架系統(tǒng)。如圖1-2所示，機(jī)架系統(tǒng)包括機(jī)架1、主鉆桿2、升降機(jī)3及機(jī)械手。
[0019]機(jī)架I的側(cè)壁上設(shè)有滑動(dòng)機(jī)構(gòu)，滑動(dòng)機(jī)構(gòu)包括滑軌6、滑塊10及第三推動(dòng)機(jī)構(gòu)?；?固定在機(jī)架I側(cè)壁上，豎向設(shè)置且水平方向間隔設(shè)有兩條。滑塊10上下間隔設(shè)有兩個(gè)，兩滑塊10分別卡在滑軌6上。第三推動(dòng)機(jī)構(gòu)固定在機(jī)架I側(cè)壁上，包括位于下方滑塊10下方的第三液壓缸91及第三液壓桿92，第三液壓桿92的頂端與下方滑塊10的底端固聯(lián)。
[0020]主鉆桿2由電機(jī)13驅(qū)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，電機(jī)13通過繩索及滑輪與卷揚(yáng)機(jī)12相連接，卷揚(yáng)機(jī)12運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，可帶動(dòng)電機(jī)13及主鉆桿2上下移動(dòng)。
[0021]升降機(jī)3為小型卷揚(yáng)機(jī)，設(shè)有兩個(gè)，分別固定在機(jī)架I上，且相對于主鉆桿2的軸向?qū)ΨQ設(shè)置。
[0022]如圖3-4所示，機(jī)械手包括抓手4、轉(zhuǎn)臂5。抓手4包括兩側(cè)壁41及橫梁42，每一側(cè)壁41分別為弧形板接直板的復(fù)合結(jié)構(gòu)，沿板厚方向看為勺狀，兩側(cè)壁41結(jié)構(gòu)相對稱，勺口相對?；⌒伟宀课挥糜谧ゾo鉆桿14，兩側(cè)壁41的直板部位的端部分別與橫梁42的兩端鉸接，兩側(cè)壁41直板部位之間固定有由第一液壓缸71及第一液壓桿72組成的第一推動(dòng)機(jī)構(gòu)，第一推動(dòng)機(jī)構(gòu)用于改變抓手4開合度的大小。轉(zhuǎn)臂5為L型結(jié)構(gòu)，一端與橫梁42固聯(lián)，另一端與轉(zhuǎn)軸51鉸接，轉(zhuǎn)動(dòng)配合。轉(zhuǎn)軸51的兩端分別固定在兩滑塊10上。轉(zhuǎn)臂5上固定有第二推動(dòng)機(jī)構(gòu)，第二推動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第二液壓缸81及第二液壓桿82，第二液壓缸81的端部固定在機(jī)架I上，第二液壓桿82的端部固定在轉(zhuǎn)臂5帶有轉(zhuǎn)軸51的部位處。
[0023]本實(shí)施例安裝鉆桿的工作過程如下:
啟動(dòng)第二液壓缸81，第二液壓桿82收縮，使得轉(zhuǎn)臂5繞轉(zhuǎn)軸51水平旋轉(zhuǎn)，抓手4遠(yuǎn)離主鉆桿2。啟動(dòng)升降機(jī)3，使用升降機(jī)3的繩索固定鉆桿14，并將鉆桿14調(diào)整為豎向，移動(dòng)到主鉆桿2附近。啟動(dòng)第三液壓缸91，第三液壓桿92推動(dòng)下方滑塊10滑動(dòng)，至抓手4位于鉆桿14的中間位置時(shí)為止；啟動(dòng)第二液壓缸81，第二液壓桿82伸出，使得轉(zhuǎn)臂5繞轉(zhuǎn)軸51水平旋轉(zhuǎn)，至抓手4抓到鉆桿14為止；啟動(dòng)第一液壓缸71，調(diào)整第一液壓桿72收縮或伸出的長度，至抓手4抓緊鉆桿為止。再次啟動(dòng)第二液壓缸81及第三液壓缸91，調(diào)整第二液壓桿82及第三液壓桿92收縮或伸出的長度，使鉆桿14與主鉆桿2共軸線,且鉆桿14的頂端與主鉆桿2接觸。啟動(dòng)電機(jī)13，電機(jī)13帶動(dòng)主鉆桿2旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而完成鉆桿14安裝。安裝完成后，將升降機(jī)3的繩索卸下，分別啟動(dòng)第一液壓缸71、第二液壓缸81，第一液壓桿72伸出，抓手4開合程度變大，使得抓手4脫離鉆桿14，第二液壓桿82收縮，使得轉(zhuǎn)臂5繞轉(zhuǎn)軸51水平旋轉(zhuǎn)，抓手4遠(yuǎn)離鉆桿14。
[0024]本實(shí)施例將鉆桿14從主鉆桿2上拆下的工作過程如下:
啟動(dòng)升降機(jī)3，使用升降機(jī)3的繩索固定鉆桿14的兩端。啟動(dòng)第三液壓缸91，第三液壓桿92推動(dòng)下方滑塊10滑動(dòng)，至抓手4位于鉆桿14的中間位置時(shí)為止；啟動(dòng)第二液壓缸81，第二液壓桿82伸出，至抓手4抓到鉆桿14為止；啟動(dòng)第一液壓缸71，調(diào)整第一液壓桿72收縮或伸出的長度，至抓手4抓緊鉆桿為止。接著啟動(dòng)電機(jī)13，電機(jī)13帶動(dòng)主鉆桿2旋轉(zhuǎn)，使得鉆桿14從主鉆桿2上拆下。拆卸完成后，啟動(dòng)第二液壓缸81，第二液壓桿82收縮，使得轉(zhuǎn)臂5繞轉(zhuǎn)軸51水平旋轉(zhuǎn)，抓手4帶動(dòng)鉆桿14遠(yuǎn)離主鉆桿2，至鉆桿14到達(dá)指定位置時(shí)，轉(zhuǎn)臂5停止旋轉(zhuǎn)。再次啟動(dòng)第一液壓缸71，第一液壓桿72伸出，抓手4開合程度變大，使得抓手4脫離鉆桿14。最后再次啟動(dòng)升降機(jī)3，使鉆桿14水平，放入指定位置。
[0025]本實(shí)施例的鉆桿14進(jìn)行裝卸時(shí),不需要施工人員靠體力挪動(dòng)，以節(jié)省勞動(dòng)力，保證施工人員的人身安全，提高勞動(dòng)效率。另外，機(jī)械手固定在機(jī)架上，占用空間小，攜帶運(yùn)輸方便。
[0026]實(shí)施例2 —種帶有鉆桿自動(dòng)拆裝裝置的鉆機(jī) 本實(shí)施例具有與實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)相同的作業(yè)車及機(jī)架系統(tǒng)，區(qū)別僅在于:抓手4的側(cè)壁41的弧形板部位的內(nèi)壁上分布有多個(gè)凸起，當(dāng)抓手4與鉆桿14接觸時(shí)，凸起可增大弧形板部位與鉆桿14的接觸摩擦力，防止鉆桿14滑落。當(dāng)然，所述凸起也可為其它能增大摩擦力的結(jié)構(gòu)，如網(wǎng)格狀表面、波紋狀表面等。
[0027]實(shí)施例3 —種帶有鉆桿自動(dòng)拆裝裝置的鉆機(jī)
本實(shí)施例具有與實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)相同的作業(yè)車及機(jī)架系統(tǒng)，區(qū)別僅在于:抓手4側(cè)壁41的弧形板部位的內(nèi)壁上設(shè)有接觸式傳感器，該接觸式傳感器用于檢測抓手4與鉆桿14的位置關(guān)系，接觸式傳感器在鉆桿14與其接觸瞬間將信號(hào)傳遞給控制單元，由控制單元控制第一液壓缸71停止工作。
[0028]實(shí)施例4 一種帶有鉆桿自動(dòng)拆裝裝置的鉆機(jī)
本實(shí)施例具有與實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)相同的作業(yè)車及機(jī)架系統(tǒng)，區(qū)別僅在于:
①抓手4的側(cè)壁41的弧形板部位的內(nèi)壁上分布有多個(gè)凸起，當(dāng)抓手4與鉆桿14接觸時(shí)，凸起可增大弧形板部位與鉆桿14的接觸摩擦力，防止鉆桿14滑落。當(dāng)然，所述凸起也可為其它能增大摩擦力的結(jié)構(gòu)，如網(wǎng)格狀表面、波紋狀表面等。
[0029]②抓手4側(cè)壁41的弧形板部位的內(nèi)壁上設(shè)有接觸式傳感器，該接觸式傳感器用于檢測抓手4與鉆桿14的位置關(guān)系，接觸式傳感器在鉆桿14與其接觸瞬間將信號(hào)傳遞給控制單元，由控制單元控制第一液壓缸71停止工作。
【權(quán)利要求】
1.一種帶有鉆桿自動(dòng)拆裝裝置的鉆機(jī)，包括機(jī)架(I)、主鉆桿(2)，其特征在于:機(jī)架(I)上固定有用于鉆桿裝卸時(shí)吊起鉆桿的升降機(jī)(3)以及用于鉆桿裝卸時(shí)抓緊鉆桿的機(jī)械手; 所述機(jī)架(I)的側(cè)壁上固定有可上下滑動(dòng)的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)； 所述機(jī)械手包括抓手(4)、轉(zhuǎn)動(dòng)端與抓手(4)固聯(lián)的轉(zhuǎn)臂(5);所述抓手(4)上固定有用于改變抓手(4)開合半徑大小的第一推動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述轉(zhuǎn)臂(5)的固定端固定在滑動(dòng)機(jī)構(gòu)上，轉(zhuǎn)臂(5)上固定有用于使其繞固定端轉(zhuǎn)動(dòng)的第二推動(dòng)機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有鉆桿自動(dòng)拆裝裝置的鉆機(jī)，其特征在于:所述抓手(4)包括兩個(gè)側(cè)壁(41)和連接兩側(cè)壁(41)的橫梁(42)，其中側(cè)壁(41)為弧形板接直板的復(fù)合形狀； 所述側(cè)壁(41)的弧形板部位的內(nèi)壁用于抓緊鉆桿；兩側(cè)壁(41)的直板部位的端部相對稱設(shè)置且分別與橫梁(42)的兩端鉸接； 所述第一推動(dòng)機(jī)構(gòu)包括固定在兩側(cè)壁(41)直板部位之間的第一液壓缸(71)及第一液壓桿(72)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶有鉆桿自動(dòng)拆裝裝置的鉆機(jī)，其特征在于:所述側(cè)壁(41)的弧形板部位的內(nèi)壁上分布有多個(gè)用于增大弧形板部位與鉆桿(14)接觸摩擦力的凸起。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶有鉆桿自動(dòng)拆裝裝置的鉆機(jī)，其特征在于:所述側(cè)壁(41)的弧形板部位的內(nèi)壁上設(shè)有接觸式傳感器，接觸式傳感器在鉆桿(14)與其接觸瞬間將信號(hào)傳遞給控制單元，由控制單元控制第一液壓缸(71)停止工作。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶有鉆桿自動(dòng)拆裝裝置的鉆機(jī)，其特征在于:所述轉(zhuǎn)臂(5)為L型結(jié)構(gòu)，一端與抓手(4)的橫梁(42)固聯(lián)，另一端帶有轉(zhuǎn)軸(51)，轉(zhuǎn)軸(51)固定在滑動(dòng)機(jī)構(gòu)上； 所述第二推動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第二液壓缸(81)及第二液壓桿(82);第二液壓缸(81)的端部固定在機(jī)架(I)上，第二液壓桿(82)的端部固定在轉(zhuǎn)臂(5)帶有轉(zhuǎn)軸(51)的部位處。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的帶有鉆桿自動(dòng)拆裝裝置的鉆機(jī)，其特征在于:所述滑動(dòng)機(jī)構(gòu)包括固定在機(jī)架(I)側(cè)壁上豎向設(shè)置的滑軌(6)、卡在滑軌(6)上可沿滑軌(6)滑動(dòng)的滑塊(10)，以及固定在機(jī)架(I)側(cè)壁(41)上用于推動(dòng)滑塊(10)滑動(dòng)的第三推動(dòng)機(jī)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的帶有鉆桿自動(dòng)拆裝裝置的鉆機(jī)，其特征在于:所述第三推動(dòng)機(jī)構(gòu)包括位于滑塊(10)下方的第三液壓缸(91)及第三液壓桿(92);所述第三液壓桿(92)的頂端與滑塊(10)的底端固聯(lián)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1_5、7中任一項(xiàng)所述的帶有鉆桿自動(dòng)拆裝裝置的鉆機(jī)，其特征在于:所述升降機(jī)(3)于機(jī)架(I)上相對于主鉆桿(2)的軸向?qū)ΨQ設(shè)有兩個(gè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的帶有鉆桿自動(dòng)拆裝裝置的鉆機(jī)，其特征在于:所述升降機(jī)(3)于機(jī)架(I)上相對于主鉆桿(2)的軸向?qū)ΨQ設(shè)有兩個(gè)。
【文檔編號(hào)】E21B19/18GK103835671SQ201410125256
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年3月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月31日
【發(fā)明者】李芹霞, 殷立軍 申請人:石家莊市億通京工機(jī)械制造有限公司