钻机用进尺计数装置及钻机

778 编辑：中冶有色技术网来源：精英数智科技股份有限公司

2024-01-12 15:02:51

权利要求书： 1.一种钻机用进尺计数装置，其特征在于，包括：

壳体(100)，所述壳体(100)能够安装在所述钻机上；

传动组件(200)，所述传动组件(200)安装在所述壳体(100)内，并用于与所述钻机的钻杆(400)传动配合，所述传动组件(200)被配置为将所述钻杆(400)的直线进尺运动转化为自身的回转运动；以及，计数组件(300)，所述计数组件(300)至少部分安装在所述壳体(100)内，并与所述传动组件(200)传动连接，所述计数组件(300)基于所述传动组件(200)的回转运动得出所述钻杆(400)的进尺数据。

2.根据权利要求1所述的钻机用进尺计数装置，其特征在于，所述壳体(100)开设有供所述钻杆(400)穿过的通孔(110)，所述钻杆(400)穿过所述通孔(110)并与所述传动组件(200)相连接。

3.根据权利要求1所述的钻机用进尺计数装置，其特征在于，所述壳体(100)至少一侧敞口，所述传动组件(200)部分位于所述敞口外，并与所述钻杆(400)相连接。

4.根据权利要求1所述的钻机用进尺计数装置，其特征在于，所述壳体(100)连接有抱箍，所述壳体(100)通过所述抱箍安装固定在所述钻机上。

5.根据权利要求1所述的钻机用进尺计数装置，其特征在于，所述传动组件(200)包括转动盘(210)和联动轴(220)；

所述转动盘(210)通过轴承安装在所述壳体(100)内，所述转动盘(210)的外周缘与所述钻杆(400)相切，且保持紧密相抵，所述钻杆(400)的直线运动能够带动所述转动盘(210)转动；

所述联动轴(220)分别与所述转动盘(210)和所述计数组件(300)相连接，并与所述转动盘(210)同步转动。

6.根据权利要求5所述的钻机用进尺计数装置，其特征在于，所述转动盘(210)的外周缘沿其周向间隔安装有多个转动辊(230)，所述转动辊(230)与所述钻杆(400)保持紧密相抵，并可在所述钻杆(400)的自转下在所述转动盘(210)上转动。

7.根据权利要求6所述的钻机用进尺计数装置，其特征在于，所述转动盘(210)包括：转盘本体(211)，所述转盘本体(211)通过轴承枢接于所述壳体；

第一连杆(212)，所述第一连杆(212)具有多个，且沿圆周方向间隔布设于所述转盘本体(211)的外周侧；

第二连杆(213)，所述第二连杆(213)具有多个，且与所述第一连杆(212)一一对应；所述第二连杆(213)呈圆弧形，其中间部位连接于所述第一连杆(212)的一端，所述第一连杆(212)的另一端连接于所述转盘本体(211)；以及，转动辊(230)，所述转动辊(230)具有多个，各转动辊(230)转动连接于相邻第二连杆(213)。

8.根据权利要求1?7任一项所述的钻机用进尺计数装置，其特征在于，所述计数组件(300)包括相连接的计数部分(310)和显示部分(320)；

所述计数部分(310)安装在所述壳体(100)内，并与所述传动组件(200)相连接；

所述壳体(100)的侧壁设有安装孔，所述显示部分(320)嵌装在所述安装孔内。

9.根据权利要求8所述的钻机用进尺计数装置，其特征在于，所述壳体(100)上设置有用于对所述显示部分(320)进行归零操作的复位按键(120)。

10.一种钻机，其特征在于，包括如权利要求1?9任一项所述钻机用进尺计数装置。

说明书：一种钻机用进尺计数装置及钻机技术领域[0001] 本实用新型涉及煤矿井下钻进设备技术领域，具体而言，涉及一种钻机用进尺计数装置及钻机。背景技术[0002] 在煤矿井下钻机的钻进过程中，需要对钻机进尺数据进行计量，现有的井下钻机进尺统计主要依赖人工计数或视觉识别，主要计数手段为钻机装接钻杆的动作频次来确定进尺数量，或者通过计算剩余钻杆数量推导钻杆进尺数量，此种计数方式比较落后，容易发生纰漏，无法得出精确的进尺数据，容易误导操作人员的判断，进而影响施工质量。实用新型内容

[0003] 本实用新型的第一目的在于提供一种钻机用进尺计数装置，以解决现有的人工计数方式的准确性差的问题。[0004] 为解决上述问题，本实用新型首先提供了一种钻机用进尺计数装置，包括：壳体，所述壳体能够安装在所述钻机上；传动组件，所述传动组件安装在所述壳体内，并用于与所述钻机的钻杆传动配合，所述传动组件被配置为将所述钻杆的竖直方向的直线进尺运动转化为自身的回转运动；以及，计数组件，所述计数组件至少部分安装在所述壳体内，并与所述传动组件传动连接，所述计数组件基于所述传动组件的回转运动得出所述钻杆在竖直方向上的进尺数据。[0005] 进一步的，所述壳体开设有供所述钻杆穿过的通孔，所述钻杆穿过所述通孔并与所述传动组件相连接。[0006] 进一步的，所述壳体至少一侧敞口，所述传动组件部分位于所述敞口外，并与所述钻杆相连接。[0007] 进一步的，所述壳体连接有抱箍，所述壳体通过所述抱箍安装固定在所述钻机上。[0008] 进一步的，所述传动组件包括转动盘和联动轴；所述转动盘通过轴承安装在所述壳体内，所述转动盘的外周缘与所述钻杆相切，且保持紧密相抵，所述钻杆的直线运动能够带动所述转动盘转动；所述联动轴分别与所述转动盘和所述计数组件相连接，并与所述转动盘同步转动。[0009] 进一步的，所述转动盘的外周缘沿其周向间隔安装有多个转动辊，所述转动辊与所述钻杆保持紧密相抵，并可在所述钻杆的自转下在所述转动盘上转动。[0010] 进一步的，所述转动盘包括：转盘本体，所述转盘本体通过轴承枢接于所述壳体；第一连杆，所述第一连杆具有多个，且沿圆周方向间隔布设于所述转盘本体的外周侧；第二连杆，所述第二连杆具有多个，且与所述第一连杆一一对应；所述第二连杆呈圆弧形，其中间部位连接于所述第一连杆的一端，所述第一连杆的另一端连接于所述转盘本体；以及，转动辊，所述转动辊具有多个，各转动辊转动连接于相邻第二连杆。

[0011] 进一步的，所述计数组件包括相连接的计数部分和显示部分；所述计数部分安装在所述壳体内，并与所述传动组件相连接；所述壳体的侧壁设有安装孔，所述显示部分嵌装在所述安装孔内。[0012] 进一步的，所述壳体上设置有用于对所述显示部分进行归零操作的复位按键。[0013] 本实用新型的第二目的在于提供一种钻机，其具有上述技术方案所述的钻机用进尺计数装置。[0014] 根据本实用新型提供的钻机用进尺计数装置和钻机，在钻杆的钻进过程中，传动机构将钻机的位移转化为自身的转动，并且将转动输出给计数组件，计数组件根据传动机构的转动计算出钻杆的真实位移数据或者说是进尺数据，计数的精准度和计数效率明显优于现有的人工计数方式，确保钻进工程的施工质量。附图说明[0015] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。[0016] 图1为本实用新型实施例提供的钻机用进尺计数装置与钻杆的配合示意图；[0017] 图2为本实用新型实施例提供的钻机用进尺计数装置的传动组件与钻杆的配合示意图。[0018] 附图标记说明：[0019] 100?壳体；110?通孔；120?复位按键；[0020] 200?传动组件；210?转动盘；211?转盘本体；212?第一连杆；213?第二连杆；220?联动轴；230?转动辊；[0021] 300?计数组件；310?计数部分；320?显示部分；[0022] 400?钻杆；[0023] 500?钻机前置器。具体实施方式[0024] 为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。[0025] 在煤矿井下钻机进尺作业中，通常是在钻进过程中不断加装钻杆400，以便满足钻进深度的要求，因此，施工人员可以通过加装钻杆400的节数以及初始钻杆400的长度来粗略的计算钻进深度，但是，由于操作者主观上失误以及客观环境因素的影响，容易出现计数纰漏。[0026] 有鉴于此，本实施例提供了一种钻机用进尺计数装置，来替代现有的较为落后的人工计数方式，本实施例提供的钻机用进尺计数装置通过自身与钻杆400的配合来得出钻杆400在钻进过程中的准确位移。[0027] 结合附图1所示，本实施例提供的钻机用进尺计数装置主要包括壳体100、传动组件200(图1中未示出传动组件200，传动组件200的具体结构在图2中示出)和计数组件300(图1中仅示出计数组件300的显示部分320)，本实施例的壳体100起到保护内部的传动组件200和计数组件300的作用，壳体100可以为一个六面体盒状结构，也起到将整个计数器固定在机体上进行计数的作用，因此需要壳体100能够安装在钻机上，具体的，是本实施例的壳体100在检测前或者是在出厂前需要安装固定在钻机上，壳体100的安装位置一般在钻机前置器500前方，并安装在水气分离器(图中未示出)后方，位于钻机前置器500和水气分离器的壳体100所处的位置正好位于钻杆400下方，进而便于钻杆400与壳体100内的传动组件

200配合。

[0028] 本实施例的壳体100的安装固定的方式可以是任意一种能够保证壳体100安装稳定性的方式，例如在壳体100上连接有抱箍(图中未示出)，抱箍具有托板，抱箍可以通过螺栓等连接件安装在钻机的机体上，然后将壳体100通过螺栓等连接件安装在托板上。[0029] 本实施例的传动组件200和计数组件300均安装在壳体100内，传动组件200用于与钻机的钻杆400传动配合，并且本实施例的传动组件200被配置为将钻杆400的竖直方向的直线进尺运动转化为自身的回转运动；本实施例的计数组件300安装在壳体100内，并与传动组件200传动连接，计数组件300基于传动组件200的回转运动得出钻杆400在竖直方向上的进尺数据；本实施例的传动组件200和技术组件的具体结构形式在下述中给出。[0030] 在钻杆400的钻进过程中，本实施例的钻机用进尺计数装置与钻杆400相互配合，钻机用进尺计数装置的传动机构将钻机的位移转化为自身的转动，并且将转动输出给计数组件300，计数组件300根据传动机构的转动计算出钻杆400的真实位移数据或者说是进尺数据，计数的精准度明显优于现有的人工计数方式，能够在一定程度上确保钻进工程的施工质量，而且由于无需人工计数，因此能够在一定程度上解放人力。[0031] 再结合附图1所示，为了保证钻杆400能够与壳体100内的传动组件200实现配合，需要钻杆400和传动组件200相接触，因此需要对壳体100进行适应性的改进，本实施例采用的适应性的改进方式是在壳体100相对两个侧壁上分别开设有一个通孔110，通孔110的尺寸略大于钻杆400的径向尺寸，两个侧壁上的通孔110相对应，钻机的钻杆400能够穿过该通孔110，钻杆400与通孔110的侧壁之间为间隙配合，并且钻杆400经由通孔110插入到壳体100内部时，能够与壳体100内部的传动组件200相接触，进而实现二者的传动配合。

[0032] 当然，上述对壳体100的适应性改进方式不限于此，例如也可以将壳体100设计为具有至少一个敞口(图中未示出此种方式)，传动组件200安装在壳体100内，并且需要传动组件200外露于壳体100外，进而使得钻杆400无需穿过壳体100就与传动组件200相接触或者说能够实现二者的传动连接，此种方式能够减少壳体100用料，但是会牺牲壳体100对内部的传动组件200和计数组件300的保护性能，这是因为在复杂的施工作业环境下，污物容易进入到壳体100内，因此本实施例中优选的实施方式为上述在壳体100上开设通孔110的方式。[0033] 结合附图2(图中的直线箭头为钻杆400钻进方向，弧形箭头为钻杆400自转方向)所示，基于钻杆400在钻进过程中是通过自转来掘进岩层或煤层，自转的过程中钻杆400向下钻进或者向上提杆，因此需要提供一种不影响钻杆400自转的传动组件200，即只能通过与钻杆400的接触和摩擦来实现传动的实现，因此，本实施例的传动组件200包括转动盘210和联动轴220；转动盘210通过轴承(图中未示出)安装在壳体100内，转动盘210的外周缘与钻杆400相切，具体的，可以理解为转动盘210的外周缘与钻杆400外壁一侧保持紧密相抵，并且钻杆400外壁的一侧所形成的直线边与转动盘210外边缘所在的圆相切，因此使得钻杆400在直线运动中，由于钻杆400与转动盘210之间存在摩擦力，通过摩擦力来带动转动盘

210的转动。

[0034] 需要说明的是，此处的“紧密相抵”是指转动盘210与钻杆400在接触状态下存在的摩擦力能够满足钻杆400带动转动盘210转动，而且由于工作环境，或者配合误差，需要时刻保证钻杆与转动盘外缘相抵，否则转盘有可能会出现不能转动的情况，则计数不准确，因此还可以对转动盘210和钻杆400具体实现紧密相抵的结构形式做出相应的改进，例如在壳体具有条形孔(图中未示出)，轴承安装于轴承座(图中未示出)，轴承座滑动连接于条形孔，且轴承座与长孔的孔壁之间具有弹簧，利用弹簧的弹性能保证转动盘210始终紧密相抵于钻杆400。[0035] 再进一步的，本实施例的联动轴220分别与转动盘210和计数组件300相连接，联动轴220在转动盘210的带动下与转动盘210同步转动，并且将转动扭矩输出给本实施例的计数组件300。[0036] 基于上述描述可知，由于钻杆400在钻进过程中需要自转，容易造成自身与转动盘210之间的磨损，因此本实施例对转动盘210的结构做出了进一步的改进，再结合附图2所示，本实施例的转动盘210的外周缘沿其周向间隔设置有多个转动辊230，转动辊230整体具有一定的弧度，多个转动辊230之间围成的轮廓线呈圆弧状，转动辊230与钻杆400相接触，在钻杆400向下钻进或者向上提拉的过程中，本实施例的转动辊230和转盘在竖直方向的摩擦力下发生转动，同时，本实施例的转动辊230也在钻杆400的自转带动下转动，将原本转动盘210和自转的钻杆400之间的滑动摩擦改进为滚动摩擦，因此能够避免转动盘210和钻杆

400之间的磨损。

[0037] 由于本实施例的转动辊230为弧形，因此为了便于安装本实施例的转动辊230并且利于转动辊230的转动，本实施例对转动盘210的结构做出进一步的优化。[0038] 再结合附图2所示，本实施例的转动盘210包括转盘本体211、第一连杆212和第二连杆213；本实施例的转盘本体211枢接于壳体100上，本实施例的第一连杆212和第二连杆213的数量均为多个，多个第一连杆212沿圆周方向间隔布设在转盘本体211的四周，第一连杆212的其中一端与转盘本体211相连接，连接方式可以是焊接等固定连接方式；为了保证多个第一连杆212分布的均匀性，可使得每个第一连杆212的长度方向通过转盘本体211的圆心，即每个第一连杆212的长度方向均为转盘本体211其中一个径向。

[0039] 进一步的，本实施例的多个第二连杆213沿圆周方向间隔布设在多个第一连杆212的四周，第二连杆213与第一连杆212一一对应，第二连杆213呈圆弧形，多个第二连杆213围成一个圆周轮廓，第二连杆213的中间部位连接于第一连杆212的一端，第一连杆212的另一端连接于转盘本体211，即：各第二连杆213至少与一个第一连杆212的一端(或者说是背离转盘本体211的一端)相连接，第一连杆212的另一端与转盘本体211相连接；转动辊230具有多个，转动辊230的数量与第一连杆212、第二连杆213的数量相对应，各转动辊230转动连接于相邻第二连杆213，具体的，转动辊230的一端可转动的安装在相邻的两个第二连杆213中的一个上，另一端可转动的安装在相邻的两个第二连杆213中的另一个上，如此一来，使得弧形的转动辊230两端分别与两个第二连杆213具有连接关系，便于转动辊230的转动。[0040] 结合附图1和附图2所示，本实施例的计数组件300包括相连接的计数部分310和显示部分320；其中，本实施例的计数部分310安装在壳体100内，并与传动组件200的联动轴220传动连接。本实施例的计数部分310可以是现有的齿轮计数器，也可以是其他能够将扭矩数据转化为位移数据的计数器结构，当采用齿轮计数器时，联动轴220带动齿轮计数器的齿轮转动，所需要得出的当前进尺距离即为转动盘210的转动圈数和转盘周长的乘积，此处的转动盘210的转动圈数通过联动轴220的转动圈数来得出，而转盘周长为齿轮计数器内的预设值，因此可以直接得出进尺数据，需要说明的是，由于齿轮计数器为现有结构，因此本实施例不对其进行过多功能描述和具体附图说明。

[0041] 进一步的，本实施例显示部分320用于显示具体的进尺数据，显示部分320嵌入安装在壳体100侧壁上的安装孔(图中未标识)内，以使得显示部分320外露于壳体100的外表面，便于操作人员观察进尺数据，显示部分320可以是任意一种能够显示数字的结构，例如显示屏等。另外，本实施例的壳体100上还设置有用于对显示部分320进行归零操作的复位按键120，以便于本实施例的钻机进尺用计数装置在一次钻进后进行下一次的计数作业。[0042] 基于上述钻机用进尺计数装置，本实施例还提供了一种钻机，其具有上述技术方案的钻机用进尺计数装置，由于本实施例的钻机的改进之处仅在于钻机用进尺计数装置部分，因此本实施例不对钻机的其余结构进行附图说明和文字介绍。[0043] 虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。[0044] 最后，还需要说明的是，在本文中，诸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任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“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，或者是还包括为这种过程、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，由语句“包括一个……”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。[0045] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。[0046] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。