1.本实用新型涉及钻探装备技术领域，具体涉及一种用于煤矿全方位自动钻机的钻杆存取装置。
背景技术：
2.煤矿井下钻探作业时越来越多的采用履带式全自动钻机，通常在履带车上安装钻杆箱，通常在钻杆箱与钻进装置间设置多自由度的机械手，机械手需要在钻杆箱和钻机前端设置的夹持器之间完成升降、水平旋转、竖直旋转等动作，将钻杆箱内的钻杆取出并送至夹持器，或者将夹持器内需要拆掉的钻杆抓取放回到钻杆箱。
3.钻杆箱位于履带车上，用于钻杆的临时存储，需具有便于钻杆的存放和抓取的特点，而现有技术存在以下缺点：
4.1.对于具有全方位钻孔的钻进装置，通常将钻进装置放置在单独的回转平台上，使得钻杆箱与钻进装置不在统一平台上，采用2-3个机械手才能将钻杆从钻杆箱送入钻进装置，使得机械手抓取钻杆的效率较低。
5.2.钻杆箱的高度固定不变，导致机械手升到较大高度才能取或存钻杆，隔板固定，只能存放一定规格的钻杆。
6.针对上述问题，设计了一种用于煤矿全方位自动钻机的钻杆存取装置，将钻杆箱与钻进装置集成在同一回转平台上，提高钻杆抓取效率；将钻杆箱的隔板设置成可拆卸的方式，便于根据钻杆大小，加装隔板；同时将隔板设置为上下两块，便于根据不同的钻进深度，加装隔板，在钻孔深度不深的情况下，可降低机械手的举升高度。
技术实现要素：
7.有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种用于煤矿全方位自动钻机的钻杆存取装置，将钻杆箱与钻进装置集成在同一回转平台上，提高钻杆抓取效率；将钻杆箱的隔板设置成可拆卸的方式，便于根据钻杆大小，加装隔板；同时将隔板设置为上下两块，便于根据不同的钻进深度，加装隔板，在钻孔深度不深的情况下，可降低机械手的举升高度。
8.本实用新型通过以下技术方案实现：
9.一种用于煤矿全方位自动钻机的钻杆存取装置，包括钻杆箱、滑动设置在所述钻杆箱的一侧外壁上机械手和设置在所述钻杆箱上的用于移动所述机械手的驱动机构；
10.所述钻杆箱包括箱体底座和可拆卸的设置在所述箱体底座上的两个箱框；
11.所述机械手包括与驱动机构相连的可升降的机械手大臂、设置在所述机械手大臂顶端的机械手横梁、设置在所述机械手横梁下部的机械手小臂、设置在所述机械手小臂下端的腕部和设置所述腕部上的夹持机构。
12.进一步的，所述箱框包括半箱框和插接在所述半箱框上的多个隔板；
13.所述半箱框包括半箱框体和插接在所述半箱框体上的多个所述隔板；
14.所述半箱框体包括一体设置框底板、框立板和两个边框板。
15.进一步的，所述驱动机构包括设置在所述钻杆箱的一侧外壁上的第一导轨、设置在所述第一导轨上的第一齿条、滑动设置在所述第一导轨两侧的第一滑块、设置在对应的两个所述第一滑块上的第一驱动箱、转动设置在所述第一驱动箱上与所述第一齿条相啮合的第一驱动齿轮和设置在所述第一驱动箱上的用于驱动所述第一驱动齿轮转动的第一驱动马达。
16.进一步的，所述腕部包括与所述机械手小臂相连的用于带动所述夹持机构在垂直平面转动的横向转动部和设置在所述横向转动部上的用于带动所述夹持机构在水平面内转动的纵向转动部；
17.所述横向转动部上设置有转动角度限位机构；所述转动角度限位机构包括设置所述横向转动部的外壳上的弧形挡块和设置在横向转动部的第一碗轴上的限位块。
18.进一步的，所述夹持机构包括与纵向转动部相连的夹持连接套、设置在所述夹持连接套上的固定夹持座、可转动设置在所述固定夹持座上动夹持块和设置在所述固定夹持座上的用于推动所述动夹持块转动的夹持油缸。
19.本实用新型的有益效果在于：
20.第一、将钻杆箱与钻进装置集成在同一回转平台上，钻杆箱与钻进装置同步转动，钻杆箱到钻进装置的直线距离不变，钻进装置只在垂直于机械手轴向移动方向的平面内转动布置；设置单个多自由度机械手，通过在机械手中设置腕部，使得机械手更加灵活多变，相对其他的钻机(采用双机械手或三机械手)，减少了机械手的数量，并大大提高钻杆抓取效率。
21.第二、将钻杆箱的隔板设置成可拆卸的方式，便于根据钻杆大小，加装隔板；同时将隔板设置为上下两块，便于根据不同的钻进深度，加装隔板，在钻孔深度不深的情况下，可降低机械手的举升高度。
附图说明
22.图1为本实用新型的整体结构示意图；
23.图2为本实用新型的腕部与夹持机构的连接结构示意图；
24.图3为本实用新型的驱动机构的结构示意图；
25.图4为本实用新型的钻杆箱只装下部的隔板的结构示意图；
26.图5为本实用新型与钻进装置和回转平台的布置结构示意图。
具体实施方式
27.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
28.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。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，都属于本实用新型保护的范围。
29.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
30.在本实用新型的上述描述中，需要说明的是，术语“一侧”、“另一侧”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
31.此外，术语“相同”等术语并不表示要求部件绝对相同，而是可以存在微小的差异。术语“垂直”仅仅是指部件之间的位置关系相对“平行”而言更加垂直，并不是表示该结构一定要完全垂直，而是可以稍微倾斜。
32.如图1-5所示，一种用于煤矿全方位自动钻机的钻杆存取装置，包括钻杆箱1、滑动设置在钻杆箱1的一侧外壁上机械手2和设置在钻杆箱1上的用于移动机械手2的驱动机构3；实施时，钻杆存取装置100与钻进装置300固定安装在与履带车转动连接的回转平台200上；将钻杆箱与钻进装置集成在同一回转平台上，钻杆箱与钻进装置同步转动，钻杆箱到钻进装置的直线距离不变，钻进装置只在垂直于机械手轴向移动方向的平面内转动布置；设置单个多自由度机械手，通过在机械手中设置腕部，使得机械手更加灵活多变，相对其他的钻机(采用双机械手或三机械手)，减少了机械手的数量，并大大提高钻杆抓取效率；
33.钻杆箱1包括箱体底座11和可拆卸的设置在箱体底座11上的两个箱框12；
34.机械手2包括与驱动机构3相连的可升降的机械手大臂21、设置在机械手大臂21顶端的机械手横梁22、设置在机械手横梁22下部的机械手小臂23、设置在机械手小臂23下端的腕部24和设置腕部24上的夹持机构25。
35.本实施例中，箱框12包括半箱框和插接在半箱框上的多个隔板121；
36.半箱框包括半箱框体和插接在半箱框体上的多个隔板；
37.半箱框体包括一体设置框底板122、框立板123和两个边框板124；将钻杆箱的隔板设置成可拆卸的方式，便于根据钻杆大小，加装隔板；同时将隔板设置为上下两块，便于根据不同的钻进深度，加装隔板，在钻孔深度不深的情况下，可降低机械手的举升高度。
38.本实施例中，驱动机构3包括设置在钻杆箱1的一侧外壁上的第一导轨31、设置在第一导轨31上的第一齿条32、滑动设置在第一导轨31两侧的第一滑块33、设置在对应的两个第一滑块33上的第一驱动箱34、转动设置在第一驱动箱34上与第一齿条32相啮合的第一驱动齿轮35和设置在第一驱动箱34上的用于驱动第一驱动齿轮35转动的第一驱动马达36。
39.本实施例中，腕部24包括与机械手小臂23相连的用于带动夹持机构25在垂直平面转动的横向转动部241和设置在横向转动部241上的用于带动夹持机构25在水平面内转动的纵向转动部242；
40.横向转动部241上设置有转动角度限位机构；转动角度限位机构包括设置横向转动部的外壳上的弧形挡块243和设置在横向转动部的第一碗轴上的限位块244。
41.本实施例中，夹持机构25包括与纵向转动部242相连的夹持连接套251、设置在夹持连接套251上的固定夹持座252、可转动设置在固定夹持座252上动夹持块253和设置在固定夹持座252上的用于推动动夹持块253转动的夹持油缸254；实施时，夹持连接套中设置有
用于测量固定夹持座转动角度的绝对值编码器255，绝对值编码器的外壳与连接套相连、转轴通过连轴器与纵向转动部相连；固定夹持座的一侧设置有压力传感器256，用于检测钻杆是否夹紧。
42.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。技术特征：
1.一种用于煤矿全方位自动钻机的钻杆存取装置，其特征在于：包括钻杆箱、滑动设置在所述钻杆箱的一侧外壁上机械手和设置在所述钻杆箱上的用于移动所述机械手的驱动机构；所述钻杆箱包括箱体底座和可拆卸的设置在所述箱体底座上的两个箱框；所述机械手包括与驱动机构相连的可升降的机械手大臂、设置在所述机械手大臂顶端的机械手横梁、设置在所述机械手横梁下部的机械手小臂、设置在所述机械手小臂下端的腕部和设置所述腕部上的夹持机构。2.根据权利要求1所述的一种用于煤矿全方位自动钻机的钻杆存取装置，其特征在于：所述箱框包括半箱框和插接在所述半箱框上的多个隔板；所述半箱框包括半箱框体和插接在所述半箱框体上的多个所述隔板；所述半箱框体包括一体设置框底板、框立板和两个边框板。3.根据权利要求1所述的一种用于煤矿全方位自动钻机的钻杆存取装置，其特征在于：所述驱动机构包括设置在所述钻杆箱的一侧外壁上的第一导轨、设置在所述第一导轨上的第一齿条、滑动设置在所述第一导轨两侧的第一滑块、设置在对应的两个所述第一滑块上的第一驱动箱、转动设置在所述第一驱动箱上与所述第一齿条相啮合的第一驱动齿轮和设置在所述第一驱动箱上的用于驱动所述第一驱动齿轮转动的第一驱动马达。4.根据权利要求1所述的一种用于煤矿全方位自动钻机的钻杆存取装置，其特征在于：所述腕部包括与所述机械手小臂相连的用于带动所述夹持机构在垂直平面转动的横向转动部和设置在所述横向转动部上的用于带动所述夹持机构在水平面内转动的纵向转动部；所述横向转动部上设置有转动角度限位机构；所述转动角度限位机构包括设置所述横向转动部的外壳上的弧形挡块和设置在横向转动部的第一碗轴上的限位块。5.根据权利要求4所述的一种用于煤矿全方位自动钻机的钻杆存取装置，其特征在于：所述夹持机构包括与纵向转动部相连的夹持连接套、设置在所述夹持连接套上的固定夹持座、可转动设置在所述固定夹持座上动夹持块和设置在所述固定夹持座上的用于推动所述动夹持块转动的夹持油缸；所述夹持连接套中设置有用于测量固定夹持座转动角度的绝对值编码器，所述绝对值编码器的外壳与所述连接套相连、转轴通过连轴器与所述纵向转动部相连。
技术总结
本实用新型公开了一种用于煤矿全方位自动钻机的钻杆存取装置，包括钻杆箱、机械手和驱动机构；钻杆箱包括箱体底座和可拆卸的设置在箱体底座上的两个箱框；机械手包括与驱动机构相连的可升降的机械手大臂、设置在机械手大臂顶端的机械手横梁、设置在机械手横梁下部的机械手小臂、设置在机械手小臂下端的腕部和设置腕部上的夹持机构。本实用新型将钻杆箱与钻进装置集成在同一回转平台上，提高钻杆抓取效率；将钻杆箱的隔板设置成可拆卸的方式，便于根据钻杆大小，加装隔板；同时将隔板设置为上下两块，便于根据不同的钻进深度，加装隔板，在钻孔深度不深的情况下，可降低机械手的举升高度。度。度。
技术研发人员：陶勇 邵国伟 王磊 何强 赵宁宁 马宝玮 张建国 周保恭
受保护的技术使用者：重庆澳瑞玛智能装备有限公司
技术研发日：2023.03.22
技术公布日：2023/6/8
声明：
“用于煤矿全方位自动钻机的钻杆存取装置的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：重庆澳瑞玛智能装备有限公司
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2024年06月14日 ~ 16日 
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