[发明专利]一种井下瓦斯钻机自动装卸钻杆库

摘要

本发明公开了一种井下瓦斯钻机自动装卸钻杆库，包括钻杆存放机构，抓取机构，驱动机构和装卸机构四部分。钻杆存放机构用于存放各类瓦斯抽排钻杆，共能存储100根钻杆；抓取机构用于从钻杆存放机构中抓取钻杆；驱动机构用于驱动抓取机构准确运动到固定位置，以便装卸结构进行下一步动作；装卸机构用于从存取机构上抓取钻杆并把钻杆放在钻机旋转单元上。通过钻杆存放机构、抓取机构、驱动机构和装卸机构四者之间的协调配合可以精确地完成钻杆的存放、取出、夹持和装卸等操作，本自动装卸钻杆装置具有结构简单，钻杆库容量大，操作简单，性能可靠等优点，可以实现自动化操作，工作效率高，能够在一些特殊或恶劣的环境下实现钻杆自动存取或者远程控制。

主权项

1.一种井下瓦斯钻机自动装卸钻杆库，包括机架、钻杆存放机构、抓取机构、驱动机构和装卸机构，所述机架包括支撑横梁，钻杆存放机构放置在机架上，在钻杆存放机构一侧设有水平支撑臂和竖直支撑臂，其特征在于：二者通过竖直支撑臂内部的滚珠丝杠副和燕尾形导轨连接，并垂直设置；所述钻杆存放机构为方形箱体，钻杆平行排列在箱体中；所述抓取机构包括滚珠丝杠、丝杠螺母、步进电机、联轴器、三爪卡盘、V型块、螺栓；所述滚珠丝杠和丝杠螺母设在水平支撑臂上，所述步进电机通过联轴器和滚珠丝杠连接，丝杠螺母上焊接有三爪卡盘，三爪卡盘沿水平支撑臂移动来运送钻杆，三爪卡盘通过水平支撑臂上的丝杠螺母带动其移动；所述V型块通过螺栓固定在水平支撑臂前端，V型块支撑三爪卡盘抓取钻杆；所述抓取机构设在箱体中钻杆的平行侧；所述驱动机构设在抓取机构的下方，通过驱动机构控制抓取机构移动或定位；驱动机构包括防爆步进电机、联轴器、带轮A、带轮B、同步带、齿轮、V型滑道、窄平轨道、圆柱滚子轴承、V型槽轮、侧板和盖板，所述侧板由螺钉连接在四根圆柱横梁的两端；所述圆柱滚子轴承和V型槽轮通过轴固定在侧板上，分别在窄平轨道和V型滑道上滑动；V型滑道的另一面加工有行走齿条；所述步进电机固定于两侧板中间的支撑板上，步进电机通过联轴器与带轮A相连，带轮A通过同步带带动由轴固定在侧板上的带轮B转动，与带轮B同轴的齿轮在行走齿条上旋转运动，齿轮与行走齿条相互啮合实现同步传动，驱动机构驱动抓取机构和装卸机构准确运动到预定位置；竖直支撑臂通过螺栓固定在驱动机构的盖板上，竖直支撑臂由步进电机控制，带动水平支撑臂升降动作；所述装卸机构安装在驱动机构上方，位于抓取机构与存放机构之间；装卸机构包括丝杠、手爪、基座、圆锥滚子轴承、推力球轴承、丝杠螺母副、液压缸A、液压缸B、螺钉、凸缘联轴器、丝杠螺母定位套、螺栓、手臂底板A、手臂底板B、手臂侧板、液压缸连接板、直线导向单元和步进电机；所述丝杠两端通过圆锥滚子轴承和推力球轴承固定，所述基座固定在驱动机构上方，步进电机通过螺栓固定在基座上并通过凸缘联轴器和滚珠丝杠连接，丝杠螺母副外部连接有丝杠螺母定位套；所述手臂底板A、手臂底板B与丝杠垂直设置，手臂底板A和手臂侧板焊接在一起，手臂底板B通过螺栓和手臂侧板固定，所述液压缸A的后部法兰通过螺栓连接固定在手臂侧板上，前部通过螺钉与直线导向单元连接；所述直线导向单元包括导向块、导向杆和活塞杆连接板，导向块通过螺钉固定在液压缸A的前缸盖上，导向块两侧边分别固定在手臂底板A和手臂底板B上，导向杆位于导向块两侧的通孔内，一端通过螺钉固定在活塞杆连接板上；所述丝杠螺母副通过螺栓分别固定手臂底板A和手臂底板B；所述液压缸B与手爪铰接，并通过螺栓固定在液压缸A活塞杆一端的液压缸连接板上；装卸机构跟随抓取机构一起运动，通过液压机械手爪实现钻杆在抓取机构和钻机的旋转单元之间移动。