矿用换钻机械手

1442 编辑：中冶有色技术网来源：徐州富锲机电科技有限公司

2022-02-21 15:20:47

权利要求

1.矿用换钻机械手，其特征在于：包括底座（1）、回转支承（2）、升降部、平移部和手爪总成（11）；

所述回转支承（2）设于底座（1）与升降部之间；

所述升降部竖直设置，用于控制机械手的竖直升降；

所述平移部水平设置，用于控制机械手的水平移动；其一端通过法兰（6）固定连接升降部的顶端；

所述手爪总成（11）竖直设置，包括手爪开合油缸（11-1）、固定架（11-2）、四杆机构、左抱爪（11-5）和右抱爪（11-6），所述固定架（11-2）设于手爪开合油缸（11-1）上，所述手爪开合油缸（11-1）的顶端与平移部通过摆动油缸（10）传动连接，底端与四杆机构的顶端固定连接，所述四杆机构的底端分别控制左抱爪（11-5）和右抱爪（11-6），所述左抱爪（11-5）和右抱爪（11-6）的顶端均与固定架（11-2）铰接。

2.根据权利要求1所述的矿用换钻机械手，其特征在于：所述四杆机构包括左连杆（11-3）和右连杆（11-4），所述左连杆（11-3）和右连杆（11-4）均包括两根相互铰接的连杆；所述左连杆（11-3）和右连杆（11-4）的顶端同时与手爪开合油缸（11-1）的底端铰接，底端分别与左抱爪（11-5）和右抱爪（11-6）的控制端铰接。

3.根据权利要求1所述的矿用换钻机械手，其特征在于：所述升降部包括升降部内套筒（3）、升降部外套筒（4）和升降油缸（5），所述升降部外套筒（4）套设于升降部内套筒（3）外，所述升降油缸（5）的一端与升降部内套筒（3）的内底部铰接，另一端与升降部外套筒（4）内顶部铰接。

4.根据权利要求3所述的矿用换钻机械手，其特征在于：所述升降部外套筒（4）和升降部内套筒（3）采用间隙配合。

5.根据权利要求3所述的矿用换钻机械手，其特征在于：所述升降部内套筒（3）上设有用于安装销轴的孔和升降油缸（5）的出油口。

6.根据权利要求1所述的矿用换钻机械手，其特征在于：所述平移部包括平移部外套筒（7）、平移油缸（8）和平移部内套筒（9），所述平移部外套筒（7）套设于平移部内套筒（9）外，通过法兰（6）固定连接升降部外套筒（4）的外顶部，所述平移油缸（8）的一端与平移部外套筒（7）的一侧内端部铰接，另一端与平移部内套筒（9）另一侧内端部铰接。

7.根据权利要求6所述的矿用换钻机械手，其特征在于：所述平移部外套筒（7）和平移部内套筒（9）采用间隙配合。

8.根据权利要求1所述的矿用换钻机械手，其特征在于：所述左抱爪（11-5）和右抱爪（11-6）的内侧设有凸起的防滑块。

说明书

技术领域

本发明属于矿山机械设备技术领域，具体涉及矿用换钻机械手。

背景技术

随着煤矿开采深度和强度的增加，冲击地压越来越频繁，由此造成的损失也越来越大，目前煤矿防冲的主要措施之一是在煤层中钻孔以释放煤层压力，常使用卸压钻机进行卸压工作。目前已知的卸压钻机大多利用螺旋钻杆对岩层钻孔。

但是由于所需要钻孔的深度大，需要的钻杆数量也多，这就使得需要多根钻杆首尾相连，打入煤壁；在一个钻孔结束后，还必须将钻杆一节节拉出放入钻杆箱。由于在地下施工的场所有限，使得目前卸压钻机的钻杆在拼接和拆卸时自动化程度低，工人劳动强度高，还必须在钻机工作区域附近工作，易发生事故。

发明内容

解决的技术问题：针对上述技术问题，本发明提供了一种矿用换钻机械手，可以有效解决钻杆拼接和拆卸时，工人操作困难的问题。

技术方案：一种矿用换钻机械手，包括底座、回转支承、升降部、平移部和手爪总成；

所述回转支承设于底座与升降部之间；

所述升降部竖直设置，用于控制机械手的竖直升降；

所述平移部水平设置，用于控制机械手的水平移动；其一端通过法兰固定连接升降部的顶端；

所述手爪总成竖直设置，包括手爪开合油缸、固定架、四杆机构、左抱爪和右抱爪，所述固定架设于手爪开合油缸上，所述手爪开合油缸的顶端与平移部通过摆动油缸传动连接，底端与四杆机构的顶端固定连接，所述四杆机构的底端分别控制左抱爪和右抱爪，所述左抱爪和右抱爪的顶端均与固定架铰接。

优选的，所述四杆机构包括左连杆和右连杆，所述左连杆和右连杆均包括两根相互铰接的连杆；所述左连杆和右连杆的顶端同时与手爪开合油缸的底端铰接，底端分别与左抱爪和右抱爪的控制端铰接。

优选的，所述升降部包括升降部内套筒、升降部外套筒和升降油缸，所述升降部外套筒套设于升降部内套筒外，所述升降油缸的一端与升降部内套筒的内底部铰接，另一端与升降部外套筒内顶部铰接。

优选的，所述升降部外套筒和升降部内套筒采用间隙配合。

优选的，所述升降部内套筒上设有用于安装销轴的孔和升降油缸的出油口。

优选的，所述平移部包括平移部外套筒、平移油缸和平移部内套筒，所述平移部外套筒套设于平移部内套筒外，通过法兰固定连接升降部外套筒的外顶部，所述平移油缸的一端与平移部外套筒的一侧内端部铰接，另一端与平移部内套筒另一侧内端部铰接。

优选的，所述平移部外套筒和平移部内套筒采用间隙配合。

优选的，所述左抱爪和右抱爪的内侧设有凸起的防滑块

有益效果：本发明采用升降部、平移部和手爪总成等多个装置协同合作实现了机械手的整个装置对钻杆的抓取、转运等工作。通过油缸的液压驱动，本发明具有单位体积驱动力大，工作半径大，操控简单的优点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明机械手爪的示意图；

图中：1底座、2回转支承、3升降部内套筒、4升降部外套筒、5升降油缸、6法兰、7平移部外套筒、8平移油缸、9平移部内套筒、10摆动油缸、11手爪总成、11-1手爪开合油缸、11-2固定架、11-3左连杆、11-4右连杆、11-5左抱爪、11-6右抱爪。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

如图1和图2所示，一种矿用换钻机械手，包括底座1、回转支承2、升降部、平移部和手爪总成11。

所述回转支承2连接固定底座1与升降部内套筒3的外端底部。

所述升降部内套筒3的内底部与升降油缸5的一端铰接，所述升降油缸5的另一端于套设在升降部内套筒3外部的升降部外套筒4的内顶部铰接。所述升降部外套筒4和升降部内套筒3采用间隙配合。为了便于安装所述升降部内套筒3上开有用于销轴的安装的孔和升降油缸5的出油口。

所述升降部外套筒4的顶部外端通过法兰6固定水平放置的平移部外套筒7，在平移部外套筒7内还套接有平移部内套筒9，且平移部外套筒7和平移部内套筒9内部的两端分别铰接着平移油缸8的两端；所述平移部外套筒7和平移部内套筒9采用间隙配合。

所述平移部内套筒9的伸缩端部竖直设有摆动油缸10，所述摆动油缸10的自由端通过手爪开合油缸11-1与钻杆的手爪总成11传动连接。

所述手爪总成11包括：手爪开合油缸11-1、固定架11-2、四杆机构、左抱爪11-5和右抱爪11-6。固定架11-2固定在手爪开合油缸11-1上，所述左抱爪11-5和右抱爪11-6的顶端均与固定架11-2铰接，且所述左抱爪11-5和右抱爪11-6的内侧设有凸起的防滑块，可以有效防止夹持物坠落。手爪开合油缸11-1的顶端与平移部通过摆动油缸10形成传动连接，底端与四杆机构的顶端固定连接。所述四杆机构包括左连杆11-3和右连杆11-4，所述左连杆11-3和右连杆11-4均包括两根相互铰接的连杆；所述左连杆11-3和右连杆11-4的顶端同时与手爪开合油缸11-1的底端铰接，底端分别与左抱爪11-5和右抱爪11-6的控制端铰接。

本发明在使用时候，通过手爪开合油缸11-1控制左抱爪11-5和右抱爪11-6的开合最后利用升降部外套筒4、升降油缸5和升降部内套筒3控制钻杆升降。利用平移部外套筒、7、平移油缸8、和平移部内套筒9实现控制钻杆的伸长和收缩。