阅读说明：本技术 矿用落地全框式自拾取钻杆箱 (Mining floor full-frame type self-picking drill pipe box ) 是由 李学忠 陈航 辛德忠 罗华 王清峰 万军 史春宝 李和祥 蒲剑 邱响林 刘小华 于 2020-08-04 设计创作，主要内容包括：本发明涉及属于机械设计领域,涉及一种矿用落地全框式自拾取钻杆箱,包括托架,配合设置在托架上的钻杆提升机构与1个以上卸料机构以及与该托架配合连接的钻杆收放装置；托架上还设置有与钻杆提升机构配合使用的拾取斜面；托架两侧还连接有用于钻杆轴向位置调整用的齐杆装置。本发明解决钻杆从地面堆放状态渐进式进入钻杆箱；解决钻杆从钻杆箱底部直接拾取并提升到相应高度,满足钻杆的拾取位置,为重型钻杆的抓取建立固定位置；解决钻杆从抓取高度释放至钻杆箱底部；解决钻杆直接从钻杆箱状态变换到堆码状态。从地面开始就完全实现了钻杆上下的自动化,避免了人工操作,降低劳动强度,消除安全隐患,针对长钻杆、大直径钻杆效果更加有效。(The invention relates to the field of mechanical design, and relates to a mining floor full-frame type self-picking drill rod box, which comprises a bracket, a drill rod lifting mechanism, more than 1 unloading mechanism and a drill rod retracting and releasing device, wherein the drill rod lifting mechanism, the unloading mechanisms and the drill rod retracting and releasing device are arranged on the bracket in a matched manner; the bracket is also provided with a picking inclined plane matched with the drill rod lifting mechanism; and both sides of the bracket are also connected with a rod aligning device for adjusting the axial position of the drill rod. The invention solves the problem that the drill rod gradually enters the drill rod box from the ground stacking state; the problem that the drill rod is directly picked up from the bottom of the drill rod box and lifted to a corresponding height is solved, the picking position of the drill rod is met, and a fixed position is established for grabbing the heavy drill rod; the problem that the drill rod is released to the bottom of the drill rod box from the grabbing height is solved; the problem that the drill rod is directly changed from a drill rod box state to a stacking state is solved. The automation of the drill rod from top to bottom is completely realized from the ground, the manual operation is avoided, the labor intensity is reduced, the potential safety hazard is eliminated, and the effect on long drill rods and large-diameter drill rods is more effective.)

矿用落地全框式自拾取钻杆箱

技术领域

本发明属于机械设计领域，涉及矿用落地全框式自拾取钻杆箱。

背景技术

随着煤矿钻孔孔径越来越大，钻杆规格越来越大，越来越重以及钻孔深度越来越深，井下搬运越来越困难，累计搬运、上下钻杆多，给井下施工带来极大安全隐患。目前，钻杆从地面搬运到钻进孔位置主要采用人工搬运，少数采用人工从地面拾取后，放入钻杆箱，然后再由机械手抓取后放置到钻进孔口位置，绝大部分还是采用人工拾取并搬运至孔口，造成工作量大，劳动强度高，对重型钻杆(单根质量30公斤)以上，基本上都是采用人工搬运或起吊装置搬运，不仅效率低，安全隐患大。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种矿用落地全框式自拾取钻杆箱，实现钻杆从地面堆放状态渐进式进入钻杆箱与钻杆箱状态变换到堆码状态的切换，并方便钻机抓取。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：矿用落地全框式自拾取钻杆箱，包括托架，配合设置在托架上的钻杆提升机构与1个以上卸料机构以及与该托架配合连接的钻杆收放装置；

托架上还设置有与钻杆提升机构配合使用的拾取斜面；托架两侧还连接有用于钻杆轴向位置调整用的齐杆装置。

可选的，托架上设置有与钻机连接用的若干安装孔以及用于与钻杆提升机构配合装配用的钻杆提升机构导向槽；钻杆提升机构与卸料机构滑动配合在该钻杆提升机构导向槽内，底部通过限位合页与该托架连接；

托架上还设置有与钻杆收放装置装配用的收放装置转置孔、收放装置滑道以及收放装置油缸安装槽。

可选的，托架上在钻杆提升机构的两侧设置有用于安装齐杆装置的齐杆装置安装座。

可选的，托架上在钻杆提升机构之间设置有与卸料机构装配用的卸料机构槽。

可选的，钻杆提升机构包括两个提升杆、用于连接两个提升杆的连接杆以及设置在两个提升杆之间的提升油缸；

该提升油缸一端与托架配合连接，另一端与连接杆连接。

可选的，限位合页包括两片通过销轴铰接的合页，两片合页的外端设置有合页固定座，分别用于连接钻杆提升机构与托架。

可选的，齐杆装置包括齐杆板以及齐杆油缸，齐杆板包括与齐杆装置安装座装配用的导向装置以及用于限位用的挡板；

齐杆油缸的自由端与托架配合连接。

可选的，钻杆收放装置包括连接板，设置在连接板两端与收放装置滑道配合的滑轨以及设置在两滑轨之间与收放装置油缸安装槽配合的收放油缸；

收放油缸的一端与连接板连接，另一端通过收放油缸耳座与托架连接。

可选的，两滑轨上还分别设置有钻杆箱挡料板与堆放挡料板，钻杆箱挡料板的一端通过连接销轴与收放装置转置孔配合固定，另一端与堆放挡料板铰接，堆放挡料板的另一端与滑轨铰接。

可选的，卸料机构包括卸料油缸以及与卸料油缸铰接的卸料杆；

卸料油缸与卸料杆的自由端均分别设置有卸料油缸耳座用于与托架连接。

本发明的有益效果在于：本发明解决钻杆从地面堆放状态渐进式进入钻杆箱；解决钻杆从钻杆箱底部直接拾取并提升到相应高度，满足钻杆的拾取位置，为重型钻杆的抓取建立固定位置；解决钻杆从抓取高度释放至钻杆箱底部；解决钻杆直接从钻杆箱状态变换到堆码状态。从地面开始就完全实现了钻杆上下的自动化，避免了人工操作，降低劳动强度，消除安全隐患，针对长钻杆、大直径钻杆效果更加有效。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为本发明矿用落地全框式自拾取钻杆箱的整体结构示意图；

图2为本发明矿用落地全框式自拾取钻杆箱的托架结构示意图；

图3为本发明矿用落地全框式自拾取钻杆箱的钻杆提升机构的结构示意图；

图4为本发明矿用落地全框式自拾取钻杆箱的限位合页结构示意图；

图5为本发明矿用落地全框式自拾取钻杆箱的齐杆装置结构示意图；

图6为本发明矿用落地全框式自拾取钻杆箱的钻杆收放机构的结构示意图；

图7为本发明矿用落地全框式自拾取钻杆箱的卸料机构结构示意图。

附图标记：托架1、安装孔11、拾取斜面12、钻杆提升机构导向槽13、齐杆装置安装座14、收放装置转置孔15、收放装置滑道16、收放装置油缸安装槽17、卸料机构槽18、钻杆提升机构2、提升杆21、连接杆22、提升油缸23、限位合页3、合页31、合页固定座32、销轴33、齐杆装置4、齐杆板41、齐杆油缸42、钻杆收放装置5、收放油缸耳座51、收放油缸52、连接销轴53、钻杆箱挡料板54、堆放挡料板55、滑轨56、连接板57、卸料机构6、卸料油缸61、卸料油缸耳座62、卸料杆63。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

请参阅图1～图7，为矿用落地全框式自拾取钻杆箱，包括托架1，用于对结构进行支撑，钻杆箱的主体，配合设置在托架1上的钻杆提升机构2与1个以上卸料机构6以及与该托架1配合连接的钻杆收放装置5；托架1上还设置有与钻杆提升机构2配合使用的拾取斜面12，当多支钻杆从底部提取后，经过拾取斜面12位置时，多余的钻杆在斜面的作用下会自动滑下，直至仅有与钻杆提升机构2接触的唯一钻杆会达到指定位置；托架1两侧还连接有用于钻杆轴向位置调整用的齐杆装置4，托架1上设置有与钻机侧方位机构连接用的若干安装孔11以及用于与钻杆提升机构2配合装配用的钻杆提升机构导向槽13；钻杆提升机构2与卸料机构6滑动配合在该钻杆提升机构导向槽13内，底部通过限位合页3与该托架1连接；托架1上还设置有与钻杆收放装置5装配用的收放装置转置孔15、收放装置滑道16以及收放装置油缸安装槽17，托架1上在钻杆提升机构2的两侧设置有用于安装齐杆装置4的齐杆装置安装座14，托架1上在钻杆提升机构2之间设置有与卸料机构6装配用的卸料机构槽18，钻杆提升机构2包括两个提升杆21、用于连接两个提升杆21的连接杆22以及设置在两个提升杆21之间的提升油缸23，提升杆21同钻杆提升机构导向槽13配合，并在提升油缸23的作用下，完成钻杆高度位置的变化，连接杆22连接两个提升杆21并满足两个提升杆21的同步移动，该提升油缸23一端与托架1配合连接，另一端与连接杆22连接；限位合页3包括两片通过销轴33铰接的合页31，两片合页31的外端设置有合页固定座32，分别用于连接钻杆提升机构2与托架1，限位合页3在提升机构上下移动过程中，完成钻杆的限位，避免钻杆滑入钻杆提升机构2下方，影响钻杆的拾取；齐杆装置4包括齐杆板41以及齐杆油缸42，齐杆板41包括与齐杆装置安装座14装配用的导向装置以及用于限位用的挡板，齐杆装置4完成钻杆轴向位置的调整，从而满足钻杆轴向位置的要求；齐杆油缸42的自由端与托架1配合连接，钻杆收放装置5包括连接板57，设置在连接板57两端与收放装置滑道16配合的滑轨56以及设置在两滑轨56之间与收放装置油缸安装槽17配合的收放油缸52；收放油缸52的一端与连接板57连接，另一端通过收放油缸耳座51与托架1连接，两滑轨56上还分别设置有钻杆箱挡料板54与堆放挡料板55，钻杆箱挡料板54的一端通过连接销轴53与收放装置转置孔15配合固定，另一端与堆放挡料板55铰接，堆放挡料板55的另一端与滑轨56铰接，钻杆收放装置5完成钻杆从堆放状态自动拾取到钻杆箱，同时也可从钻杆箱装置状态转置到堆放状态，节省劳动力；卸料机构6包括卸料油缸61以及与卸料油缸61铰接的卸料杆63，卸料油缸61与卸料杆63的自由端均分别设置有卸料油缸耳座62用于与托架1连接。

本发明的工作原理：

钻杆箱固定在钻机侧方位，同时在钻杆箱前后放置两枕木，钻杆堆放在钻杆箱侧方位枕木上方，收放油缸52处于收缩状态，卸料油缸61处于伸出状态，卸料杆63让出钻杆运行空间。

(1)钻杆收集

1)钻杆堆放在钻杆箱侧方位枕木上方；

2)适量伸出收放油缸52，堆放挡料板55伸出，最高点降低，钻杆自动滑入钻杆箱；

3)当滑入钻杆箱数量满足要求时，收放油缸52收缩，钻杆装入钻杆箱。

(2)钻杆高度提升

1)提升油缸23回缩到底部，限位合页3折叠；

2)钻杆滑入提升杆21；

3)齐杆油缸42收缩，钻杆轴向准确定位；

4)提升油缸23伸出，多根钻杆提起；

5)当钻杆经过拾取斜面12时，钻杆上方的钻杆均会从其下方的钻杆顶端滑下，最后留下已经定位并和提升杆21接触的钻杆；

6)提升油缸23继续伸出，钻杆到达指定高度，满足拾取位置要求。

(3)钻杆卸杆

1)卸料油缸61收缩，卸料杆63占去钻杆运动空间，形成倾斜，完成钻杆下滑轨道的形成；

2)提升机构升起，接入钻机放下的钻杆；

3)提升机构下降。钻杆在钻杆提升机构2和卸料杆63的作用下，顺道滑入钻杆箱；

4)重复2)、3)，完成钻杆的滑落。

(4)钻杆箱钻杆转入堆放区

1)收放油缸52伸出，钻杆箱挡料板54变为接近水平状态，钻杆箱钻杆滑入枕木；

2)收料油缸重复收缩、伸出，钻杆箱钻杆滑入堆放区，留下最低一排钻杆；

3)人工让最低位钻杆滑入堆放区。

本发明解决钻杆从地面堆放状态渐进式进入钻杆箱；解决钻杆从钻杆箱底部直接拾取并提升到相应高度，满足钻杆的拾取位置，为重型钻杆的抓取建立固定位置；解决钻杆从抓取高度释放至钻杆箱底部；解决钻杆直接从钻杆箱状态变换到堆码状态。从地面开始就完全实现了钻杆上下的自动化，避免了人工操作，降低劳动强度，消除安全隐患，针对长钻杆、大直径钻杆效果更加有效。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。