[发明专利]一种可实现煤矿坑道钻机自动上卸扣装置及控制方法

权利要求书

1.一种可实现煤矿坑道钻机自动上卸扣装置，其特征在于，包括主机(1)和自动上杆机构(2)；

所述主机(1)包括机身(11)、设在机身(11)前端的夹持器(12)和扶正器(13)、设在机身(11)的导轨上的动力头(14)、安装在机身(11)上且连接动力头(14)的给进油缸(15)、连在夹持器(12)和动力头(14)之间的拉线传感器(16)、设在动力头(14)上的编码器和光栅传感器以及用于给进回转加压的液压模块；

所述自动上杆机构(2)包括安装架(21)、设在安装架(21)的顶板(211)下端的钻杆仓(22)、设在钻杆仓(22)下方的钻杆夹紧单元(23)、连接钻杆夹紧单元(23)的升降单元(24)且升降单元(24)能沿安装架(21)的立柱(213)升降；

所述钻杆仓(22)位于机身(11)的正上方且钻杆仓(22)内钻杆与机身(11)平行，钻杆夹紧单元(23)位于钻杆仓(22)和机身(11)之间并能夹紧钻杆后在升降单元(24)带动下在钻杆仓(22)和主机(1)之间输送钻杆。

2.如权利要求1所述的可实现煤矿坑道钻机自动上卸扣装置，其特征在于，所述液压模块包括回转油路和给进油路；回转油路包括动力头(14)的液压马达的管路A和管路B，且在管路A上连有溢流阀(17)；给进油路包括给进油缸(15)的管路C和管路D；

在管路A和管路B之间设有三通，该三通的接口I连通管路A并设有单向阀I，三通的接口II连通管路B并设有单向阀II，三通的接口III连通三位三通阀(18)的进口，三位三通阀(18)的出口I连通至所述溢流阀(17)，三位三通阀(18)的出口II连通至给进油路(15)的管路C及给进油缸(15)的无杆腔；

所述管路A的最大压力为AMPa，管路B的最大压力为BMPa，溢流阀(17)压力为CMPa，以将动力头(14)回转压力分为三档：正转上扣最大扭矩AMPa，反转卸扣最大扭矩BMPa，正转作业最大扭矩CMPa，满足B＞A＞C。

3.如权利要求2所述的可实现煤矿坑道钻机自动上卸扣装置，其特征在于，所述三位三通阀(18)置于中位时，液压模块驱动动力头(14)正常进行回转施工作业，此时溢流阀(17)作用下，正转作业最大扭矩CMPa；

所述三位三通阀(18)处于左位时，液压油依次经管路A、单向阀I和出口I进入溢流阀(17)使溢流阀(17)对管路A不起作用以实现动力头(14)液压马达回路加压，此时正转上扣最大扭矩为AMPa；

所述三位三通阀(18)处于右位时，液压油依次经管路B、单向阀II和出口II进入管路C及给进油缸(15)的无杆腔，实现给进油缸(15)给进加压，此时反转卸扣最大扭矩为BMPa，且同时给进油缸(15)施加给进力以利于钻杆卸扣。

4.如权利要求1所述的可实现煤矿坑道钻机自动上卸扣装置，其特征在于，所述钻杆仓(22)包括钻杆储存架(221)、推移油缸(222)和钻杆限位单元(223)；

所述钻杆储存架(221)包括顶部的横杆、设在横杆两端的两个竖杆以及固定在横杆上的竖向的导流夹板(224)且导流夹板(224)开口朝下；钻杆平行于横杆并布设在横杆下方的两个竖杆之间，导流夹板(224)夹在钻杆两侧，以使钻杆从上到下依次排布；

所述推移油缸(222)竖向布设且其上部固定在所述横杆上，推移油缸(222)下部伸缩端能竖向推动其下方的钻杆；

所述钻杆限位单元(223)有两个并分别设在两个竖杆下端且两个限位单元相对设置；限位单元包括水平的弹簧，弹簧一端固定在竖杆，弹簧另一端固定有弧形凸块，弹簧伸长状态下，两个弧形凸块之间的距离小于钻杆的长度，弹簧压缩状态下，两个弧形凸块之间的距离不小于钻杆的长度。