钻机用钻杆拆装机械手及其伸缩机构

714 编辑：中冶有色技术网来源：光力科技股份有限公司

2023-12-18 15:51:32

权利要求书： 1.一种钻机用钻杆拆装机械手的伸缩机构，包括安装支座(1)以及滑动装配在安装支座(1)中的内套(2)，内套(2)的一端由安装支座(1)中伸出并用于连接抓手，安装支座(1)上固设有延伸至安装支座(1)内的伸缩装置，伸缩装置与内套(2)固定相连；其特征在于，伸缩装置包括固设于安装支座(1)上的缸体(4)以及与内套(2)相连的伸缩杆(6)，所述内套(2)的外壁与安装支座(1)的内壁之间具有径向间隙，所述内套(2)环套于缸体(4)的外部，且内套(2)与缸体(4)之间设有导向配合结构，以使得内套(2)导向滑动装配在缸体(4)的外部。

2.根据权利要求1所述的钻机用钻杆拆装机械手的伸缩机构，其特征在于，导向配合结构包括导向套(14)，导向套(14)固设于内套(2)的位于安装支座(1)内的一端上，导向配合结构还包括设于导向套(14)、缸体(4)中其中一个上的键槽，以及设于导向套(14)、缸体(4)中另一个上的花键(15)，花键(15)与键槽止转滑动配合。

3.根据权利要求1或2所述的钻机用钻杆拆装机械手的伸缩机构，其特征在于，安装支座(1)中供内套(2)伸出的一端的内壁上设有支撑套(16)，支撑套(16)用于支撑所述内套(2)，所述支撑套(16)能够在内套(2)变形后被磨损以供内套(2)在安装支座(1)中伸缩。

4.根据权利要求1或2所述的钻机用钻杆拆装机械手的伸缩机构，其特征在于，安装支座(1)中供内套(2)伸出的一端的内壁上设有密封结构，密封结构用于与内套(2)的外壁配合密封。

5.根据权利要求1或2所述的钻机用钻杆拆装机械手的伸缩机构，其特征在于，内套(2)中用于连接抓手的一端为封闭结构，所述伸缩杆(6)的一端由内套(2)的该端伸出并固设于内套(2)的该端上。

6.钻机用钻杆拆装机械手，包括机架以及安装于机架上的伸缩机构，伸缩机构包括安装支座(1)以及滑动装配在安装支座(1)中的内套(2)，内套(2)的一端由安装支座(1)中伸出并连接有抓手，抓手用于抓取钻杆，安装支座(1)上固设有延伸至安装支座(1)内的伸缩装置，伸缩装置与内套(2)固定相连；其特征在于，伸缩装置包括固设于安装支座(1)上的缸体(4)以及与内套(2)相连的伸缩杆(6)，所述内套(2)的外壁与安装支座(1)的内壁之间具有径向间隙，所述内套(2)环套于缸体(4)的外部，且内套(2)与缸体(4)之间设有导向配合结构，以使得内套(2)导向滑动装配在缸体(4)的外部。

7.根据权利要求6所述的钻机用钻杆拆装机械手，其特征在于，导向配合结构包括导向套(14)，导向套(14)固设于内套(2)的位于安装支座(1)内的一端上，导向配合结构还包括设于导向套(14)、缸体(4)中其中一个上的键槽，以及设于导向套(14)、缸体(4)中另一个上的花键(15)，花键(15)与键槽止转滑动配合。

8.根据权利要求6或7所述的钻机用钻杆拆装机械手，其特征在于，安装支座(1)中供内套(2)伸出的一端的内壁上设有支撑套(16)，支撑套(16)用于支撑所述内套(2)，所述支撑套(16)能够在内套(2)变形后被磨损以供内套(2)在安装支座(1)中伸缩。

9.根据权利要求6或7所述的钻机用钻杆拆装机械手，其特征在于，安装支座(1)中供内套(2)伸出的一端的内壁上设有密封结构，密封结构用于与内套(2)的外壁配合密封。

10.根据权利要求6或7所述的钻机用钻杆拆装机械手，其特征在于，内套(2)中用于连接抓手的一端为封闭结构，所述伸缩杆(6)的一端由内套(2)的该端伸出并固设于内套(2)的该端上。

说明书：一种钻机用钻杆拆装机械手及其伸缩机构技术领域[0001] 本实用新型涉及钻机的技术领域，特别是涉及一种钻机用钻杆拆装机械手及其伸缩机构。背景技术[0002] 我国现有煤矿中高瓦斯矿井居多，为了防止瓦斯事故，在煤矿开采前会先对瓦斯进行抽采，在瓦斯抽采中需要一种钻机对煤层进行钻孔，传统的钻机在转运钻杆时需要人工完成，这种钻机的缺点是操作人员多，人员的劳动强度大。针对这种状况，为了降低人员劳动强度，及减少操作人员数量，需要在钻机上设置转运钻杆的装置。[0003] 申请公布号为CN111677466A的中国发明专利申请公开了一种煤矿井下坑道钻机用自动加杆装置及加杆方法，该自动加杆装置包括用于抓取钻杆的机械手，机械手包括机械臂臂外套以及设置在机械臂外套内部的机械臂内套，机械臂外套固定在第一驱动单元上，机械臂内套一端伸出机械臂外套且固定有手爪机构，机械臂内套与机械臂外套之间设置有第一伸缩油缸，第一伸缩油缸驱动机械臂内套与手爪机构相对于机械臂外套伸缩。机械臂外套与机械臂内套均为方形钢管结构且二者在相对运动过程中不发生直接接触，依靠安装在机械臂外套上的耐磨滑块与机械臂内套相接触，间隙调整机构可调整机械臂内套与耐磨滑块之间的间隙。具体地，在机械臂外套的四个侧壁上均设置有矩形通孔，间隙调整机构包括覆盖在矩形通孔上且与机械臂外套固定的固定板、设置在固定板与机械臂内套之间的耐磨滑块、以及设置在固定板上的调节螺栓，通过调节拧入调节螺栓的位移量可以实现机械臂内套与机械臂外套之间的间隙调节，调节螺栓可以通过其上的锁紧螺母锁紧。[0004] 上述机械手即为拆卸安装钻杆时使用的钻杆拆装机械手，机械臂外套、机械臂内套以及间隙调整机构即构成了驱动手爪机构(抓手)前后动作的伸缩机构，机械臂外套即为伸缩机构的安装支座，第一驱动单元即为固定安装支座的机架，机械臂内套即为能够相对于安装支座伸缩运动的内套，间隙调节机构即为对内套进行导向止转的导向配合结构，第一伸缩油缸即为驱动内套伸缩运动的伸缩装置。钻机通常在井下坑道中工作，在内套伸出安装支座时，有时会有落石等重物落下砸到内套上，内套会发生弯曲变形，由于导向配合结构的耐磨滑块与内套贴合以对内套进行导向，即使内套发生轻微变形，内套缩回时也会被耐磨滑块卡主，无法完全缩回复位，进而导致整个钻杆拆装机械手无法正常工作。实用新型内容

[0005] 本实用新型的目的在于提供一种钻机用钻杆拆装机械手的伸缩机构，用以解决现有伸缩机构的内套发生轻微变形导致无法完全复位的技术问题。本实用新型还提供了包括上述伸缩机构的钻机用钻杆拆装机械手，用以解决上述技术问题。[0006] 本实用新型的钻机用钻杆拆装机械手的伸缩机构的技术方案是：[0007] 钻机用钻杆拆装机械手的伸缩机构包括安装支座以及滑动装配在安装支座中的内套，内套的一端由安装支座中伸出并用于连接抓手，安装支座上固设有延伸至安装支座内的伸缩装置，伸缩装置与内套固定相连；伸缩装置包括固设于安装支座上的缸体以及与内套相连的伸缩杆，所述内套的外壁与安装支座的内壁之间具有径向间隙，所述内套环套于缸体的外部，且内套与缸体之间设有导向配合结构，以使得内套导向滑动装配在缸体的外部。[0008] 有益效果：与现有技术中伸缩机构将导向配合结构设置在安装支座和内套之间相比，本实用新型的钻机用钻杆拆装机械手的伸缩机构将导向配合结构设置在内套与缸体之间，这样在内套发生轻微弯曲变形时，安装支座与内套之间的径向间隙仍然能够容许内套在安装支座中伸缩，保证了钻机用钻杆拆装机械手的伸缩机构的正常运行。[0009] 进一步地，导向配合结构包括导向套，导向套固设于内套的位于安装支座内的一端上，导向配合结构还包括设于导向套、缸体中其中一个上的键槽，以及设于导向套、缸体中另一个上的花键，花键与键槽止转滑动配合。[0010] 有益效果：导向配合结构采用花键与键槽止转滑动配合的结构形式，结构简单，便于安装与加工。[0011] 进一步地，安装支座中供内套伸出的一端的内壁上设有支撑套，支撑套用于支撑所述内套，所述支撑套能够在内套变形后被磨损以供内套在安装支座中伸缩。[0012] 有益效果：支撑套不仅能够对内套起到一定的支撑作用，而且在内套发生轻微弯曲变形后，内套需要在安装支座中伸缩时，支撑套能够被内套磨损以使内套顺利在安装支座中伸缩，保证了伸缩机构的正常工作。[0013] 进一步地，安装支座中供内套伸出的一端的内壁上设有密封结构，密封结构用于与内套的外壁配合密封。[0014] 有益效果：密封结构的设置提升了内套与安装支座之间的密封效果，以避免外界杂质进入安装支座内部对安装支座内部的构件造成损害。[0015] 进一步地，内套中用于连接抓手的一端为封闭结构，所述伸缩杆的一端由内套的该端伸出并固设于内套的该端上。[0016] 有益效果：内套中用于连接抓手的一端为封闭结构，避免外界的杂质通过内套进入安装支座中对安装支座内部的构件造成损害。[0017] 本实用新型的钻机用钻杆拆装机械手的技术方案是：[0018] 钻机用钻杆拆装机械手包括机架以及安装于机架上的伸缩机构，伸缩机构包括安装支座以及滑动装配在安装支座中的内套，内套的一端由安装支座中伸出并连接有抓手，抓手用于抓取钻杆，安装支座上固设有延伸至安装支座内的伸缩装置，伸缩装置与内套固定相连；伸缩装置包括固设于安装支座上的缸体以及与内套相连的伸缩杆，所述内套的外壁与安装支座的内壁之间具有径向间隙，所述内套环套于缸体的外部，且内套与缸体之间设有导向配合结构，以使得内套导向滑动装配在缸体的外部。[0019] 有益效果：与现有技术中伸缩机构将导向配合结构设置在安装支座和内套之间相比，本实用新型的钻机用钻杆拆装机械手的伸缩机构将导向配合结构设置在内套与缸体之间，这样在内套发生轻微弯曲变形时，安装支座与内套之间的径向间隙仍然能够容许内套在安装支座中伸缩，保证了钻机用钻杆拆装机械手的伸缩机构的正常运行。[0020] 进一步地，导向配合结构包括导向套，导向套固设于内套的位于安装支座内的一端上，导向配合结构还包括设于导向套、缸体中其中一个上的键槽，以及设于导向套、缸体中另一个上的花键，花键与键槽止转滑动配合。[0021] 有益效果：导向配合结构采用花键与键槽止转滑动配合的结构形式，结构简单，便于安装与加工。[0022] 进一步地，安装支座中供内套伸出的一端的内壁上设有支撑套，支撑套用于支撑所述内套，所述支撑套能够在内套变形后被磨损以供内套在安装支座中伸缩。[0023] 有益效果：支撑套不仅能够对内套起到一定的支撑作用，而且在内套发生轻微弯曲变形后，内套需要在安装支座中伸缩时，支撑套能够被内套磨损以使内套顺利在安装支座中伸缩，保证了伸缩机构的正常工作。[0024] 进一步地，安装支座中供内套伸出的一端的内壁上设有密封结构，密封结构用于与内套的外壁配合密封。[0025] 有益效果：密封结构的设置提升了内套与安装支座之间的密封效果，以避免外界杂质进入安装支座内部对安装支座内部的构件造成损害。[0026] 进一步地，内套中用于连接抓手的一端为封闭结构，所述伸缩杆的一端由内套的该端伸出并固设于内套的该端上。[0027] 有益效果：内套中用于连接抓手的一端为封闭结构，避免外界的杂质通过内套进入安装支座中对安装支座内部的构件造成损害。附图说明[0028] 图1是本实用新型的钻机用钻杆拆装机械手的伸缩机构实施例1中的结构示意图；[0029] 图2是图1中A?A处的剖视图。[0030] 附图标记说明：1、安装支座；2、内套；3、伸缩油缸；4、缸体；5、底座；6、伸缩杆；7、活动安装孔；8、密封圈；9、容纳腔；10、大径段；11、小径段；12、螺母；13、密封垫；14、导向套；15、花键；16、支撑套。

具体实施方式[0031] 为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅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。[0032] 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。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。[0033] 需要说明的是，本实用新型的具体实施方式中，可能出现的术语如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在这种实际的关系或者顺序。而且，可能出现的术语如“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，可能出现的语句“包括一个……”等限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。[0034] 在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语如“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

[0035] 在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。[0036] 以下结合实施例对本实用新型作进一步地详细描述。[0037] 本实用新型中所提供的钻机用钻杆拆装机械手的伸缩机构的实施例1：[0038] 如图1、图2所示，钻机用钻杆拆装机械手的伸缩机构包括固定在机架上的安装支座1、与安装支座1固定的伸缩装置和由伸缩装置驱动前后运动的内套2，伸缩装置包括与安装支座1固定的固定部分和驱动内套2运动的伸缩部分，在本实施例中，伸缩装置为伸缩油缸3，伸缩油缸3的缸体4和与缸体4固定的底座5构成了伸缩装置的固定部分，伸缩油缸3的伸缩杆6构成了伸缩装置的伸缩部分，在其他实施例中，伸缩装置也可以为气缸、电动推杆、丝杠螺母机构等直线动作机构。[0039] 安装支座1具有前后贯通的活动安装孔7，活动安装孔7为圆形孔，内套2的外壁面为圆周面且内套2一端位于活动安装孔7内，一端伸出活动安装孔7，内套2滑动装配在安装支座1中。[0040] 内套2具有与活动安装孔7相通的容纳腔9，伸缩油缸3的缸体4的外周面为圆周面，并且缸体4伸入容纳腔9内以使内套2环套于缸体4的外部。内套2伸出安装支座1的一端用于安装抓手，抓手能够抓取钻杆。在本实施例中，伸缩缸体4的伸缩杆6包括大径段10和小径段11，容纳腔9的前侧腔壁上设置有通孔，伸缩杆6的小径段11从该通孔中伸出，小径段11上设有外螺纹，固定伸缩杆6与内套2时，将螺母12旋拧锁紧在伸缩杆6的小径段11上即可。此外，容纳腔9的前侧腔壁面与大径段10前端面之间夹装有密封垫13，密封垫13的设置加强了伸缩杆6与内套2之间密封效果，以使内套2伸出安装支座1的一端为封闭结构。

[0041] 为了进一步提升内套2与安装支座1之间的密封效果，以避免外界杂质进入安装支座1内部对安装支座1内部的构件造成损害，安装支座1中供内套2伸出的一端内壁上设有密封结构。具体地，密封结构包括设置在安装支座1内壁上的密封槽与安装于密封槽中的密封圈8，密封圈8与内套2的外壁密封配合。另外，伸缩油缸3的缸体4通过底座5与安装支座1固定，具体地，底座5通过螺栓固定在安装支座1的后端面上，并且底座5与安装支座1的后端面贴合以实现底座5与安装支座1的密封配合。[0042] 内套2与缸体4之间设置有导向配合结构，导向配合结构的设置能够使得内套2导向滑动装配在缸体4的外部，并且在内套2前后运动时使内套2止转。具体地，导向配合结构包括固设在内套2上的导向套14和固设在缸体4外周面上的花键15，导向套14固设在内套2位于安装支座1内的一端上，花键15在缸体4外周面上沿内套2的运动方向前后延伸，花键15有两个且在缸体4外周对称布置，导向套14为环状块体，导向套14的内周面上对应设置有与花键15配合的键槽。[0043] 需要说明的是，内套2的外壁与安装支座1的内壁之间具有径向间隙，这样在内套2伸出安装支座1的一端发生轻微弯曲变形时，内套2依然能够缩回安装支座1内，保证了伸缩机构的正常工作。[0044] 另外，安装支座1中供内套2伸出的一端的内壁上设置支撑套16，支撑套16不仅能够对内套2起到一定的支撑作用，而且在内套2发生轻微弯曲变形后，内套2需要在安装支座1中伸缩时，支撑套16能够被内套2磨损以使内套2顺利在安装支座1中伸缩。

[0045] 与现有技术中伸缩机构将导向配合结构设置在安装支座1和内套2之间相比，本实用新型的钻机用钻杆拆装机械手的伸缩机构将导向配合结构设置在内套2与缸体4之间，这样在内套2发生轻微弯曲变形时，安装支座1与内套2之间的径向间隙仍然能够容许内套2在安装支座1中伸缩，保证了钻机用钻杆拆装机械手的伸缩机构的正常运行。[0046] 本实用新型中所提供的钻机用钻杆拆装机械手的伸缩机构的实施例2，与实施例1不同的是，导向配合结构包括固设于内套上的导向套和设置于缸体外周且前后延伸的键槽，导向套内周面上设置有滑槽配合的花键，内套通过导向套和花键的配合实现与缸体之间的导向滑动装配。[0047] 本实用新型中所提供的钻机用钻杆拆装机械手的伸缩机构的实施例3，与实施例1不同的是，安装支座中供内套伸出的一端的内壁上不设置支撑套，在本实施例中，导向套和伸缩杆对内套进行支撑。[0048] 本实用新型中所提供的钻机用钻杆拆装机械手的伸缩机构的实施例4，与实施例1不同的是，内套中用于连接抓手的一端为敞口结构，内套敞口处设置有与伸缩杆固定的连接杆。[0049] 本实用新型中所提供的钻机用钻杆拆装机械手的实施例，钻机用钻杆拆装机械手包括机架以及安装于机架上的伸缩机构，所述伸缩机构与上文任一实施例中的钻机用钻杆拆装机械手的伸缩机构的结构相同，此处不再赘述。[0050] 以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。