專利名稱：鉆桿自動(dòng)裝卸系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及了一種鉆桿裝卸系統(tǒng)，特別是大孔徑潛孔鉆機(jī)使用的鉆桿自動(dòng)裝卸系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在，大多數(shù)小孔徑鉆機(jī)在安裝鉆桿的過程中完全靠人工支撐，再將鉆桿進(jìn)行對(duì)中， 其缺點(diǎn)是完全人工操作，對(duì)中困難，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，效率低下。
大孔徑鉆機(jī)鉆桿裝卸系統(tǒng)無鉆桿緩沖、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，鉆桿入庫困難，對(duì)接鉆桿易損傷絲 扣，無鉆桿夾持機(jī)構(gòu)，卸扣、上扣不易到位，從而發(fā)生掉桿現(xiàn)象，造成危險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有鉆桿裝卸系統(tǒng)經(jīng)常發(fā)生掉桿現(xiàn)象，而提供一種鉆桿自動(dòng)裝 卸系統(tǒng)。
為了完成本發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下方式實(shí)施-
本發(fā)明的一種鉆桿自動(dòng)裝卸系統(tǒng)，它包括上支架、上油缸、上連桿、上曲柄、鉆桿 庫、下支架、下油缸、下連桿、下曲柄、減速箱、第一連桿、第二連桿、鉆桿鎖緊機(jī)構(gòu)、 鉆桿定位機(jī)構(gòu)、主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，第一連桿的上端和下端分別固定在鉆桿 庫的下端和減速箱的上端,鉆桿庫的上端和減速箱的下端分別通過上連桿和下連桿與上油 缸和下油缸的一端鉸接，上油缸和下油缸的另一端分別與上支架的上端和下支架的下端鉸 接，鉆桿庫的上端和減速箱的下端分別通過上曲柄和下曲柄與上支架的上端和下支架的下 端鉸接，在鉆桿庫和減速箱之間還裝有第二連桿，第二連桿的上端和下端分別固定在鉆桿 庫的上端和減速箱的下端上，在第二連桿上還裝有鉆桿鎖緊機(jī)構(gòu)和鉆桿定位機(jī)構(gòu)，減速箱 內(nèi)裝有相互嚙合的主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)通過軸與主動(dòng)齒輪相連，從動(dòng)齒輪與第 二連桿相連，其中該鉆桿自動(dòng)裝卸系統(tǒng)還包括導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，該導(dǎo)向機(jī)構(gòu)固定在靠近減速 箱上方的第二連桿上，它由至少二個(gè)固定連接在一起的導(dǎo)向筒和導(dǎo)向座組成，導(dǎo)向筒和導(dǎo) 向座沿著與第二連桿同心的圓周方向均勻分布，導(dǎo)向筒裝在導(dǎo)向座的上方，每個(gè)導(dǎo)向座內(nèi) 裝有摩擦板和彈性元件；
本發(fā)明的一種鉆桿自動(dòng)裝卸系統(tǒng)，其中所述導(dǎo)向筒和導(dǎo)向座為一個(gè)整體，在導(dǎo)向筒 和導(dǎo)向座之間開有一凹槽，在減速箱的上方裝有支架，驅(qū)動(dòng)油缸和鉆桿夾持座分別裝在支架上并且與支架鉸接，驅(qū)動(dòng)油缸的一端與鉆桿夾持座的一端鉸接，鉆桿夾持座的另一端開 有鉆桿夾持瓦，驅(qū)動(dòng)油缸和鉆桿夾持座裝在凹槽內(nèi)；
本發(fā)明的一種鉆桿自動(dòng)裝卸系統(tǒng)，其中所述導(dǎo)向筒是上方帶有向外擴(kuò)張的喇叭口的 管筒；
本發(fā)明的一種鉆桿自動(dòng)裝卸系統(tǒng)，其中所述摩擦板裝在彈性元件的上方，彈性元件 為彈簧或膠板；
本發(fā)明的一種鉆桿自動(dòng)裝卸系統(tǒng)，其中所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)由四個(gè)導(dǎo)向筒和導(dǎo)向座組成， 四個(gè)導(dǎo)向筒和導(dǎo)向座沿著與第一連桿同心的圓周方向均勻分布；
本發(fā)明的一種鉆桿自動(dòng)裝卸系統(tǒng)，其中所述鉆桿庫的側(cè)面開有一圓形豁口，與圓形 豁口對(duì)應(yīng)的位置處裝有一活動(dòng)鎖板，該活動(dòng)鎖板罩住圓形豁口；
本發(fā)明的一種鉆桿自動(dòng)裝卸系統(tǒng)，其中所述活動(dòng)鎖板通過螺栓固定在鉆桿庫上；
本發(fā)明的一種鉆桿自動(dòng)裝卸系統(tǒng)，其中所述上支架的下端和下支架的上端分別裝有 上轉(zhuǎn)軸套和下轉(zhuǎn)軸套，第一連桿穿過上轉(zhuǎn)軸套和下轉(zhuǎn)軸套；
本發(fā)明的一種鉆桿自動(dòng)裝卸系統(tǒng)，其中所述鉆桿鎖緊機(jī)構(gòu)裝在鉆桿定位機(jī)構(gòu)的上方。 與現(xiàn)有的鉆桿裝卸系統(tǒng)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、 該鉆桿自動(dòng)裝卸系統(tǒng),一次能儲(chǔ)存多根鉆桿，通過回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)鉆桿庫內(nèi)部鉆桿 的轉(zhuǎn)動(dòng)，利用一組油缸的擺動(dòng)，配合主機(jī)的聯(lián)動(dòng)，可準(zhǔn)確地完成鉆桿的取、放和夾持等動(dòng) 作，鉆桿的導(dǎo)向和緩沖機(jī)構(gòu)保證了取、放桿動(dòng)作的準(zhǔn)確性和可靠性，克服了對(duì)絲扣的損傷， 大大地減少了操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率。
2、 該系統(tǒng)集成了回轉(zhuǎn)、擺動(dòng)、夾持、緩沖、導(dǎo)向等功能，結(jié)構(gòu)緊湊,無需其余配套 工具即可完成鉆桿裝卸，克服了由人工夾持費(fèi)時(shí)費(fèi)力的缺點(diǎn)。
3、 增加了鉆桿緩沖、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，解決了鉆桿入庫困難，對(duì)接鉆桿易損傷絲扣的問題。
4、 增加了鉆桿夾持機(jī)構(gòu)，保證了卸扣、上扣的準(zhǔn)確性，減少了掉桿現(xiàn)象的發(fā)生。
5、 鉆桿庫安裝活動(dòng)鎖板，確保鉆桿在運(yùn)輸時(shí)的安全。


圖1是本發(fā)明的一種鉆桿自動(dòng)裝卸系統(tǒng)的正向示意圖； 圖2是在上油缸繞著上支架旋轉(zhuǎn)縮回的狀態(tài)下，圖1的A向視圖； 圖3是在上油缸繞著上支架旋轉(zhuǎn)伸出的狀態(tài)下，圖1的A向視圖； 圖4是圖1B-B處的俯向局部視圖； 圖5是圖1C-C處的俯向局部視5圖6是圖1D-D處的俯向局部視圖，圖中畫出了下油缸繞著下支架旋轉(zhuǎn)縮回和伸出的 兩種狀態(tài)。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，本發(fā)明的一種鉆桿自動(dòng)裝卸系統(tǒng)，它包括上支架l、上油缸2、上連 桿3、上曲柄29、鉆桿庫4、下支架17、下油缸18、下連桿19、下曲柄30、減速箱15、 第一連桿10、第二連桿9、鉆桿鎖緊機(jī)構(gòu)7、鉆桿定位機(jī)構(gòu)8、主動(dòng)齒輪31和從動(dòng)齒輪 32和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)16。第一連桿10的上端和下端分別固定在鉆桿庫4的下端和減速箱15的 上端，鉆桿庫4的上端和減速箱15的下端分別通過上連桿3和下連桿19與上油缸2和下 油缸18的一端鉸接，上油缸2和下油缸18的另一端分別與上支架1的上端和下支架17 的下端鉸接，鉆桿庫4的上端和減速箱15的下端分別通過上曲柄2和下曲柄3與上支架 1的上端和下支架17的下端鉸接，在鉆桿庫4和減速箱15之間還裝有第二連桿9，第二 連桿9的上端和下端分別固定在鉆桿庫4的下端和減速箱15的上端上，在第二連桿9上 還裝有鉆桿鎖緊機(jī)構(gòu)7和鉆桿定位機(jī)構(gòu)8,減速箱15內(nèi)裝有相互嚙合的主動(dòng)齒輪31和從 動(dòng)齒輪32，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)16通過軸與主動(dòng)齒輪31相連，從動(dòng)齒輪32與第二連桿9相連。上 支架10的下端和下支架17的上端分別裝有上轉(zhuǎn)軸套5和下轉(zhuǎn)軸套20,第一連桿10穿過 上轉(zhuǎn)軸套5和下轉(zhuǎn)軸套20?；剞D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)l包括電機(jī)、馬達(dá)和回轉(zhuǎn)油缸等在內(nèi)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
如圖1所示，該鉆桿自動(dòng)裝卸系統(tǒng)還包括導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，該導(dǎo)向機(jī)構(gòu)固定在靠近減速箱 15上方的第二連桿9上，它由四個(gè)導(dǎo)向筒11和導(dǎo)向座12組成，導(dǎo)向筒ll是上方帶有向 外擴(kuò)張的喇叭口的管筒。導(dǎo)向筒11和導(dǎo)向座12沿著與第二連桿9同心的圓周方向均勻分 布，導(dǎo)向筒11裝在導(dǎo)向座12的上方，每個(gè)導(dǎo)向座12內(nèi)裝有摩擦板13和彈性元件14。 摩擦板13裝在彈性元件14的上方，彈性元件14為彈簧或膠板。導(dǎo)向筒11和導(dǎo)向座12 為一個(gè)整體，在導(dǎo)向筒11和導(dǎo)向座12之間開有一凹槽28，在減速箱15的上方裝有支架 23。如圖6所示，驅(qū)動(dòng)油缸24和鉆桿夾持座26分別裝在支架23上并且與支架23鉸接， 驅(qū)動(dòng)油缸24的一端與鉆桿夾持座26的一端鉸接，鉆桿夾持座26的另一端開有鉆桿夾持 瓦27，驅(qū)動(dòng)油缸24和鉆桿夾持座26裝在凹槽28內(nèi)。
如圖2和圖3所示，鉆桿庫4的側(cè)面開有一圓形豁口25，與圓形豁口25對(duì)應(yīng)的位置 處裝有一活動(dòng)鎖板22，活動(dòng)鎖板22通過螺栓固定在鉆桿庫4上，它罩住圓形豁口25。
鉆桿鎖緊機(jī)構(gòu)7裝在鉆桿定位機(jī)構(gòu)8的上方，圖4為鉆桿鎖緊機(jī)構(gòu)7的俯向視圖，圖 5為鉆桿定位機(jī)構(gòu)8的俯向視圖，鉆桿鎖緊機(jī)構(gòu)7和鉆桿定位機(jī)構(gòu)8的作用是為了固定夾 持在鉆桿庫4和減速箱15之間的鉆桿6。
6工作過程
在安裝鉆桿6時(shí)，上油缸2和下油缸18繞著安裝在支架1和下支架17上的銷軸同 時(shí)擺動(dòng)，從而帶動(dòng)鉆桿庫4和減速箱15繞第一連接桿10擺動(dòng)到圖2所示的位置，鉆桿庫 4接近回轉(zhuǎn)中心，當(dāng)鉆桿庫4到達(dá)指定位置，鉆桿庫6的豁口25和鉆機(jī)動(dòng)力頭(未畫出) 中心對(duì)正，移動(dòng)動(dòng)力頭連接鉆桿6螺紋，此時(shí)由于摩擦板13同鉆桿6底部的摩擦力以及 彈性元件14對(duì)鉆桿的反作用力，確保了螺紋連接精度又減少了鉆桿6對(duì)鉆桿座的沖擊， 鉆機(jī)動(dòng)力頭向上將鉆桿庫豁口 25中的鉆桿6向上提起，使鉆桿6脫離與之相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)向 筒11和導(dǎo)向座12，然后鉆機(jī)動(dòng)力頭停止，上油缸2和下油缸18繞著安裝在支架1和下支 架17上的銷軸同時(shí)擺動(dòng)，從而帶動(dòng)鉆桿庫4和減速箱15繞第一連接桿10擺動(dòng)到圖3所 示的位置，將鉆桿6從鉆桿自動(dòng)裝卸系統(tǒng)中取出。為了運(yùn)輸時(shí)防止鉆桿6脫落，由活動(dòng)鎖 板22通過螺栓將鉆桿庫豁口 25鎖住，施工時(shí)打開活動(dòng)鎖板22?；剞D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)16驅(qū)動(dòng)底部減 速箱15中主動(dòng)齒輪31，主動(dòng)齒輪31帶動(dòng)從動(dòng)齒輪32，從動(dòng)齒輪32帶動(dòng)第二連接桿9旋 轉(zhuǎn)，使鉆桿庫4中的鉆桿6到達(dá)鉆桿庫4中的豁口25的位置，為了下一次拆裝鉆桿6作 好準(zhǔn)備。
在回裝鉆桿6時(shí)，通過上油缸2和下油缸18的回縮，鉆桿庫4接近回轉(zhuǎn)中心，到達(dá) 圖2的位置，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)16驅(qū)動(dòng)底部減速箱15繞第二連接桿9旋轉(zhuǎn)，使無鉆桿6的鉆桿導(dǎo) 向座12到達(dá)鉆機(jī)動(dòng)力頭中心停止，移動(dòng)動(dòng)力頭使鉆桿6下端進(jìn)入鉆桿導(dǎo)向座12，使之與 摩擦板13接觸，并使彈性元件14產(chǎn)生適當(dāng)?shù)淖冃?，通過驅(qū)動(dòng)油缸24的伸出，推動(dòng)鉆桿 夾持座26繞銷軸旋轉(zhuǎn)，使鉆桿夾持卡瓦27卡緊鉆桿，動(dòng)力頭反轉(zhuǎn)，鉆桿螺紋松開后，通 過驅(qū)動(dòng)油缸24的回縮，拉動(dòng)鉆桿夾持座27繞銷軸旋轉(zhuǎn)，使鉆桿夾持卡瓦27松開鉆桿6， 適當(dāng)提高鉆桿，動(dòng)力頭反轉(zhuǎn)，直到鉆桿6落入鉆桿導(dǎo)向座12內(nèi)，上油缸2和下油缸18伸 出，使鉆桿庫4遠(yuǎn)離回轉(zhuǎn)中心，到達(dá)圖3位置，移動(dòng)動(dòng)力頭進(jìn)行下一步作業(yè)。
以上描述是對(duì)本發(fā)明的解釋，不是對(duì)發(fā)明的限定，本發(fā)明所限定的范圍參見權(quán)利要 求，在不違背本發(fā)明的精神的情況下，本發(fā)明可以作任何形式的修改。
權(quán)利要求
1. 一種鉆桿自動(dòng)裝卸系統(tǒng)，它包括上支架(1)、上油缸(2)、上連桿(3)、上曲柄(29)、鉆桿庫(4)、下支架(17)、下油缸(18)、下連桿(19)、下曲柄(30)、減速箱(15)、第一連桿(10)、第二連桿(9)、鉆桿鎖緊機(jī)構(gòu)(7)、鉆桿定位機(jī)構(gòu)(8)、主動(dòng)齒輪(31)和從動(dòng)齒輪(32)和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(16)，其中第一連桿(10)的上端和下端分別固定在鉆桿庫(4)的下端和減速箱(15)的上端，鉆桿庫(4)的上端和減速箱(15)的下端分別通過上連桿(3)和下連桿(19)與上油缸(2)和下油缸(18)的一端鉸接，上油缸(2)和下油缸(18)的另一端分別與上支架(1)的上端和下支架(17)的下端鉸接，鉆桿庫(4)的上端和減速箱(15)的下端分別通過上曲柄(29)和下曲柄(30)與上支架(1)的上端和下支架(17)的下端鉸接，在鉆桿庫(4)和減速箱(15)之間還裝有第二連桿(9)，第二連桿(9)的上端和下端分別固定在鉆桿庫(4)的上端和減速箱(15)的下端上，在第二連桿(9)上還裝有鉆桿鎖緊機(jī)構(gòu)(7)和鉆桿定位機(jī)構(gòu)(8)，減速箱(15)內(nèi)裝有相互嚙合的主動(dòng)齒輪(31)和從動(dòng)齒輪(32)，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(16)通過軸與主動(dòng)齒輪(31)相連，從動(dòng)齒輪(32)與第二連桿(9)相連，其特征在于該鉆桿自動(dòng)裝卸系統(tǒng)還包括導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，該導(dǎo)向機(jī)構(gòu)固定在靠近減速箱(15)上方的第二連桿(9)上，它由至少二個(gè)固定連接在一起的導(dǎo)向筒(11)和導(dǎo)向座(12)組成，導(dǎo)向筒(11)和導(dǎo)向座(12)沿著與第二連桿(9)同心的圓周方向均勻分布，導(dǎo)向筒(11)裝在導(dǎo)向座(12)的上方，每個(gè)導(dǎo)向座(12)內(nèi)裝有摩擦板(13)和彈性元件(14)。
2. 如權(quán)利要求1所述鉆桿自動(dòng)裝卸系統(tǒng)，其特征在于所述導(dǎo)向筒(11)和導(dǎo)向座 (12)為一個(gè)整體，在導(dǎo)向筒(11)和導(dǎo)向座(12)之間開有一凹槽(28)，在減速箱(15)的上方裝有支架(23)，驅(qū)動(dòng)油缸(24)和鉆桿夾持座(26)分別裝在支架(23)上并且 與支架(23)鉸接，驅(qū)動(dòng)油缸(24)的一端與鉆桿夾持座(26)的一端鉸接，鉆桿夾持座 (26)的另一端開有鉆桿夾持瓦(27)，驅(qū)動(dòng)油缸(24)和鉆桿夾持座(26)裝在凹槽(28) 內(nèi)。
3. 如權(quán)利要求2所述鉆桿自動(dòng)裝卸系統(tǒng)，其特征在于所述導(dǎo)向筒(11)是上方帶 有向外擴(kuò)張的喇叭口的管筒。
4. 如權(quán)利要求3所述鉆桿自動(dòng)裝卸系統(tǒng)，其特征在于所述摩擦板(13)裝在彈性 元件(14)的上方，彈性元件(14)為彈簧或膠板。
5.如權(quán)利要求4所述鉆桿自動(dòng)裝卸系統(tǒng)，其特征在于所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)由四個(gè)導(dǎo)向筒(11)和導(dǎo)向座(12)組成，四個(gè)導(dǎo)向筒(11)和導(dǎo)向座(12)沿著與第一連桿(9)同 心的圓周方向均勻分布。
6. 如權(quán)利要求5所述鉆桿自動(dòng)裝卸系統(tǒng)，其特征在于所述鉆桿庫(4)的側(cè)面開有 一圓形豁口(25)，與圓形豁口(25)對(duì)應(yīng)的位置處裝有一活動(dòng)鎖板(22)，該活動(dòng)鎖板(22) 罩住圓形豁口 (25)。
7. 如權(quán)利要求6所述鉆桿自動(dòng)裝卸系統(tǒng)，其特征在于所述活動(dòng)鎖板(22)通過螺 栓固定在鉆桿庫(4)上。
8. 如權(quán)利要求1至7任一權(quán)利要求所述鉆桿自動(dòng)裝卸系統(tǒng)，其特征在于所述上支 架(10)的下端和下支架(17)的上端分別裝有上轉(zhuǎn)軸套(5)和下轉(zhuǎn)軸套(20)，第一連 桿(10)穿過上轉(zhuǎn)軸套(5)和下轉(zhuǎn)軸套(20)。
9. 如權(quán)利要求8所述鉆桿自動(dòng)裝卸系統(tǒng)，其特征在于所述鉆桿鎖緊機(jī)構(gòu)(7)裝在 鉆桿定位機(jī)構(gòu)(8)的上方。
全文摘要
本發(fā)明鉆桿自動(dòng)裝卸系統(tǒng)包括上支架、上油缸、上連桿、上曲柄、鉆桿庫、下支架、下油缸、下連桿、下曲柄、減速箱、第一連桿、第二連桿、鉆桿鎖緊機(jī)構(gòu)、鉆桿定位機(jī)構(gòu)、主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，該系統(tǒng)還包括導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，該導(dǎo)向機(jī)構(gòu)固定在靠近減速箱上方的第二連桿上，它由至少二個(gè)固定在一起的導(dǎo)向筒和導(dǎo)向座組成，它們沿著與第二連桿同心的圓周方向均勻分布，每個(gè)導(dǎo)向座內(nèi)裝有摩擦板和彈性元件；該系統(tǒng)一次能儲(chǔ)存多根鉆桿，通過上油缸和下油缸同時(shí)配合回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的聯(lián)動(dòng)帶動(dòng)鉆桿庫和內(nèi)部鉆桿的轉(zhuǎn)動(dòng)，可準(zhǔn)確地完成鉆桿的取、放和夾持等動(dòng)作，并且導(dǎo)向機(jī)構(gòu)保證了取、放桿動(dòng)作的準(zhǔn)確性和可靠性，克服了對(duì)絲扣的損傷、減少了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率。
文檔編號(hào)E21B19/00GK101469603SQ20081010442
公開日2009年7月1日 申請(qǐng)日期2008年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月18日
發(fā)明者姜國(guó)平, 趙長(zhǎng)春, 黎中銀 申請(qǐng)人:北京市三一重機(jī)有限公司