一種用于頂緊裝置的萬向三爪頂釬的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機(jī)械機(jī)構(gòu)，特別是涉及一種用于頂緊裝置的萬向三爪頂釬。
【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)煤炭行業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃，到2015年，我國(guó)大型煤礦采掘機(jī)械化程度將達(dá)到95%以上，中型煤礦自動(dòng)化程度也有大幅度提升。在我國(guó)統(tǒng)配煤礦和新井建設(shè)中，每年有大量的巖石巷道開拓與掘進(jìn)工作，掘進(jìn)裝備的自動(dòng)化程度已成為制約煤礦提高生產(chǎn)能力的主要因素。
[0003]目前，國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上的鉆車的鑿巖機(jī)頂緊裝置多為單爪頂釬，由于車身尺寸大，打孔斷面凹凸不平，機(jī)械臂剛度不夠，頂釬受力較大等原因，鉆車鉆臂鑿巖機(jī)普遍存在鉆桿定位困難甚至無法定位、操作不便，效率低下的問題，使巖石巷道打孔作業(yè)的生產(chǎn)效率受到很大的制約。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種使得鉆車鉆臂鑿巖機(jī)操作簡(jiǎn)便，穩(wěn)定可靠且定位精度高的萬向三爪頂釬。
[0005]為實(shí)現(xiàn)高效、穩(wěn)定、可靠的鉆車鉆臂鑿巖機(jī)末端的頂緊和定位，本發(fā)明提供了一種用于頂緊裝置的萬向三爪頂釬，由基座1，固定器2，定位器3組成，其中基座I安裝在鉆車鉆臂鑿巖機(jī)末端的機(jī)械臂上，其中心部位為空心，可供鑿巖機(jī)的鉆頭伸過，基座I上倒扣一個(gè)半圓形的定位器3，定位器3依靠固定器2固定在基座I上。鉆車鉆頭從萬向三爪頂釬的球心通過，這樣就實(shí)現(xiàn)了三爪頂釬對(duì)鉆頭的包容。
[0006]基座I由固定座1-1，支撐半球1-2，基座螺紋孔1-3，基座容鉆孔1_4組成。其中，固定座1-1主要用來實(shí)現(xiàn)鉆車鉆臂鑿巖機(jī)頂緊專用萬向三爪頂釬與鉆車機(jī)械臂連接，固定座1-1安裝在鉆車鉆臂的末端，其上部有一個(gè)半球形的支撐半球1-2，支撐半球的球心處有一個(gè)貫穿固定座1-1和支撐半球1-2的圓柱形的基座容鉆孔1-4，基座容鉆孔1-4主要用來實(shí)現(xiàn)基座I對(duì)鉆車鉆頭的包容，可使鉆頭在其中心自由通過，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)三爪頂釬對(duì)鉆車鉆頭的包容，以增強(qiáng)整體的穩(wěn)定性。在支撐半球1-2的周圍均勻布置幾個(gè)基座螺紋孔1-3，基座螺紋孔1-3用來實(shí)現(xiàn)固定器2在基座I上的安裝。
[0007]固定器2是由固定器基座2-1，固定架2-2，固定器光孔2_3組成。其中，固定器基座2-1上固有固定架2-2，固定架2-2是一段空心半球體，半球體的內(nèi)徑與定位球3-1的外徑相同，其球心與支撐半球1-2的球心重合，固定架2-2可將定位器3固定在基座I上并確保其在基座I上自由的轉(zhuǎn)動(dòng)。固定架2-2的周圍均勻布置和基座螺紋孔1-3個(gè)數(shù)相同的固定器光孔2-3，用以實(shí)現(xiàn)固定器2與基座I之間的固定。
[0008]定位器3是由定位球3-1，定位爪3-2，定位器容鉆孔3_3組成。其中定位球3_1是一個(gè)空心半球，其球面內(nèi)徑與支撐半球1-2的外徑相同，外徑與固定架2-2的內(nèi)徑相同，這樣定位球3-1可扣在支撐半球1-2上且由固定器2將其固定在基座I上。由于定位球3-1是一個(gè)空心的半球，故定位器3可相對(duì)于基座自由的轉(zhuǎn)動(dòng)，且轉(zhuǎn)動(dòng)的角度可通過定位球3-1的半球的大小來確定。同樣，在定位球3-1的末端也有一個(gè)圓柱形的定位器容鉆孔3-3，其孔的直徑略大于基座容鉆孔1-4，用來實(shí)現(xiàn)對(duì)鉆頭的包容且在定位器3自由轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)防止定位器3與鉆頭發(fā)生干涉。在定位球3-1上有三個(gè)均布的定位爪3-2，定位爪3-2可在鑿巖機(jī)工作時(shí)頂緊鉆孔作業(yè)的工作面，進(jìn)而保證鉆桿的壓緊與定位。
[0009]本發(fā)明的效果是:(I)有效的解決了當(dāng)前鉆車鉆臂鑿巖機(jī)由于頂緊力量不夠而打孔困難，操作不便，定位精度低下等問題；(2)使用了三爪頂釬，且基座為實(shí)心半圓球，提高了整體的強(qiáng)度，可實(shí)現(xiàn)承受較大的頂緊力；(3)三爪將鉆頭包容在內(nèi)，有效地消除了鑿巖機(jī)在運(yùn)行時(shí)的產(chǎn)生的偏心力，提高了機(jī)械臂整體的剛度。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的一種用于頂緊裝置的萬向三爪頂釬的總體裝配圖；
[0011]圖2是本發(fā)明的一種用于頂緊裝置的萬向三爪頂釬基座主視圖；
[0012]圖3是本發(fā)明的一種用于頂緊裝置的萬向三爪頂釬基座右視圖；
[0013]圖4是本發(fā)明的一種用于頂緊裝置的萬向三爪頂釬固定器的主視圖；
[0014]圖5是本發(fā)明的一種用于頂緊裝置的萬向三爪頂釬固定器的右視圖；
[0015]圖6是本發(fā)明的一種用于頂緊裝置的萬向三爪頂釬定位器的主視圖；
[0016]圖7是本發(fā)明的一種用于頂緊裝置的萬向三爪頂釬定位器的右視圖；
[0017]圖8是本發(fā)明的一種用于頂緊裝置的萬向三爪頂釬定位器的左視圖；
[0018]圖9是本發(fā)明的一種用于頂緊裝置的萬向三爪頂釬總裝示意圖。
具體實(shí)施例
[0019]結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行說明。
[0020]—種鉆車鉆臂鑿巖機(jī)頂緊專用萬向三爪頂釬，由基座1，固定器2，定位器3組成，其中基座I安裝在鉆車鉆臂鑿巖機(jī)末端的機(jī)械臂上，其中心部位為空心，可供鑿巖機(jī)的鉆頭伸過，基座I上倒扣一個(gè)半圓形的定位器3，定位器3依靠固定器2固定在基座I上。鉆車鉆頭從萬向三爪頂釬的球心通過，這樣就實(shí)現(xiàn)了三爪頂釬對(duì)鉆頭的包容。
[0021]基座I由固定座1-1，支撐半球1-2，基座螺紋孔1-3，基座容鉆孔1-4組成。其中，固定座1-1主要用來實(shí)現(xiàn)鉆車鉆臂鑿巖機(jī)頂緊專用萬向三爪頂釬與鉆車機(jī)械臂連接，固定座1-1安裝在鉆車鉆臂的末端，其上部有一個(gè)半球形的支撐半球1-2，支撐半球的球心處有一個(gè)貫穿固定座1-1和支撐半球1-2的圓柱形的基座容鉆孔1-4，基座容鉆孔1-4主要用來實(shí)現(xiàn)基座I對(duì)鉆車鉆頭的包容，可使鉆頭在其中心自由通過，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)三爪頂釬對(duì)鉆車鉆頭的包容，以增強(qiáng)整體的穩(wěn)定性。在支撐半球1-2的周圍均勻布置幾個(gè)基座螺紋孔1-3，基座螺紋孔1-3用來實(shí)現(xiàn)固定器2在基座I上的安裝。
[0022]固定器2是由固定器基座2-1，固定架2-2，固定器光孔2_3組成。其中，固定器基座2-1上固有固定架2-2，固定架2-2是一段空心半球體，半球體的內(nèi)徑與定位球3-1的外徑相同，其球心與支撐半球1-2的球心重合，固定架2-2可將定位器3固定在基座I上并確保其在基座I上自由的轉(zhuǎn)動(dòng)。固定架2-2的周圍均勻布置和基座螺紋孔1-3個(gè)數(shù)相同的固定器光孔2-3，用以實(shí)現(xiàn)固定器2與基座I之間的固定。
[0023]定位器3是由定位球3-1，定位爪3-2，定位器容鉆孔3-3組成。其中定位球3_I是一個(gè)空心半球，其球面內(nèi)徑與支撐半球1-2的外徑相同，外徑與固定架2-2的內(nèi)徑相同，這樣定位球3-1可扣在支撐半球1-2上且由固定器2將其固定在基座I上。由于定位球3-1是一個(gè)空心的半球，故定位器3可相對(duì)于基座自由的轉(zhuǎn)動(dòng)，且轉(zhuǎn)動(dòng)的角度可通過定位球3-1的半球的大小來確定。同樣，在定位球3-1的末端也有一個(gè)圓柱形的定位器容鉆孔3-3，其孔的直徑略大于基座容鉆孔1-4，用來實(shí)現(xiàn)對(duì)鉆頭的包容且在定位器3自由轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)防止定位器3與鉆頭發(fā)生干涉。在定位球3-1上有三個(gè)均布的定位爪3-2，定位爪3-2可在鑿巖機(jī)工作時(shí)頂緊鉆孔作業(yè)的工作面，進(jìn)而保證鉆桿的壓緊與定位。
[0024]工作中，首先將萬向三爪頂釬安裝在鉆車鉆臂鑿巖機(jī)的鉆臂末端，并將鉆頭置在容鉆孔1-4中如附圖9。將鉆臂運(yùn)行到指定的地點(diǎn)，并逐步頂緊斷面。此時(shí)三爪頂釬的定位爪3-2開始于斷面接觸。由于斷面的形狀凹凸不平，因此可能會(huì)先有一個(gè)定位爪3-2首先接觸斷面，鉆臂繼續(xù)向前頂緊。隨著鉆臂的頂緊，定位球3-1會(huì)產(chǎn)生一個(gè)相對(duì)于基座I的轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣在前一個(gè)定位爪3-2頂緊斷面的狀態(tài)下第二個(gè)定位爪3-2繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)直至頂緊斷面，隨后在鉆臂壓力的作用下定位球3-1繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，直至第三個(gè)定位爪3-2頂緊斷面，這樣就實(shí)現(xiàn)了三個(gè)定位爪3-2將鉆頭包圍并頂緊斷面的工作。
[0025]萬向三爪頂釬的定位爪3-2的前端初始時(shí)處于一個(gè)平面，當(dāng)斷面為平面時(shí)，三個(gè)定位爪3-2會(huì)同時(shí)與斷面接觸頂緊，當(dāng)斷面為凹凸不平時(shí)，萬向三爪頂釬會(huì)如上述所示逐步頂緊斷面。當(dāng)斷面的突峰與凹谷相差角大時(shí)，萬向三爪頂釬為確保定位的精度而自動(dòng)舍棄會(huì)產(chǎn)生較大偏轉(zhuǎn)的定位爪3-2而采用兩爪頂釬定位，當(dāng)然也可進(jìn)行人工調(diào)整，將萬向三爪頂釬繞鉆頭旋轉(zhuǎn)，選擇合適的定位位置以提高整體的定位精度。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于頂緊裝置的萬向三爪頂釬，由基座(1)，固定器(2)，定位器(3)組成，其中基座(I)安裝在鉆車鉆臂鑿巖機(jī)末端的機(jī)械臂上，其中心部位為空心，可供鑿巖機(jī)的鉆頭伸過，基座I上倒扣一個(gè)半圓形的定位器(3)，定位器(3)依靠固定器(2)固定在基座(I)上，其特征在于:基座(I)由固定座(1-1)，支撐半球(1-2)，基座螺紋孔(1-3)，基座容鉆孔(1-4)組成，其中，固定座(1-1)用來實(shí)現(xiàn)鉆車鉆臂鑿巖機(jī)頂緊專用萬向三爪頂釬與鉆車機(jī)械臂連接，固定座(1-1)安裝在鉆車鉆臂的末端，其上部有一個(gè)半球形的支撐半球(1-2)，支撐半球的球心處有一個(gè)貫穿固定座(1-1)和支撐半球(1-2)的圓柱形的基座容鉆孔(1-4)，基座容鉆孔(1-4)主要用來實(shí)現(xiàn)基座(I)對(duì)鉆車鉆頭的包容，可使鉆頭在其中心自由通過，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)三爪頂釬對(duì)鉆車鉆頭的包容，以增強(qiáng)整體的穩(wěn)定性，在支撐半球(1-2)的周圍均勻布置幾個(gè)基座螺紋孔(1-3)，基座螺紋孔(1-3)用來實(shí)現(xiàn)固定器(2)在基座(I)上的安裝；固定器(2)是由固定器基座(2-1)，固定架(2-2)，固定器光孔(2-3)組成，其中，固定器基座(2-1)上固有固定架(2-2)，固定架(2-2)是一段空心半球體，半球體的內(nèi)徑與定位球(3-1)的外徑相同，其球心與支撐半球(1-2)的球心重合，固定架(2-2)可將定位器(3)固定在基座(I)上并確保其在基座(I)上自由的轉(zhuǎn)動(dòng)，固定架(2-2)的周圍均勻布置和基座螺紋孔(1-3)個(gè)數(shù)相同的固定器光孔(2-3)，用以實(shí)現(xiàn)固定器(2)與基座(I)之間的固定；定位器(3)是由定位球(3-1)，定位爪(3-2)，定位器容鉆孔(3-3)組成，其中定位球(3-1)是一個(gè)空心半球，其球面內(nèi)徑與支撐半球(1-2)的外徑相同，外徑與固定架(2-2)的內(nèi)徑相同，這樣定位球(3-1)可扣在支撐半球(1-2 )上且由固定器(2 )將其固定在基座(I)上，在定位球(3-1)的末端有一個(gè)圓柱形的定位器容鉆孔(3-3)，其孔的直徑略大于基座容鉆孔(1-4)，用來實(shí)現(xiàn)對(duì)鉆頭的包容且在定位器(3)自由轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)防止定位器(3)與鉆頭發(fā)生干涉，在定位球(3-1)上有三個(gè)均布的定位爪(3-2)，定位爪(3-2)可在鑿巖機(jī)工作時(shí)頂緊鉆孔作業(yè)的工作面，進(jìn)而保證鉆桿的壓緊與定位。
【專利摘要】一種用于頂緊裝置的萬向三爪頂釬，由基座（1），固定器（2），定位器（3）組成，其中基座（1）安裝在鉆車鉆臂鑿巖機(jī)末端的機(jī)械臂上，其中心部位為空心，可供鑿巖機(jī)的鉆頭伸過，基座1上倒扣一個(gè)半圓形的定位器（3），定位器（3）依靠固定器（2）固定在基座（1）上。有效的解決了當(dāng)前鉆車鉆臂鑿巖機(jī)由于頂緊力量不夠而打孔困難，操作不便，定位精度低下等問題，使用了三爪頂釬，且基座為實(shí)心半圓球，提高了整體的強(qiáng)度，可實(shí)現(xiàn)承受較大的頂緊力，三爪將鉆頭包容在內(nèi)，有效地消除了鑿巖機(jī)在運(yùn)行時(shí)的產(chǎn)生的偏心力，提高了機(jī)械臂整體的剛度。
【IPC分類】E21B1/00
【公開號(hào)】CN204899767
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520697899
【發(fā)明人】張付祥, 蔡立強(qiáng)
【申請(qǐng)人】河北科技大學(xué)
【公開日】2015年12月23日
【申請(qǐng)日】2015年9月10日