1.本發(fā)明涉及礦山鉆采設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種用于礦用鉆機的自動裝卸鉆桿裝置。

背景技術(shù)：

2.礦山開采過程中，不可避免需要鉆孔，但每根鉆桿長度有限，當單根鉆桿進入礦山內(nèi)部后，就需要人工安裝新的鉆桿，鉆孔作業(yè)完成，拆卸過程亦是如此。由于空間狹小，環(huán)境惡劣，人工添加鉆桿，勞動強度大，工作效率低，而且也容易發(fā)生危險。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

3.1．要解決的技術(shù)問題針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于礦用鉆機的自動裝卸鉆桿裝置，它可以提高工作效率和匹配度，集安裝、拆卸鉆桿于一體。

4.2．技術(shù)方案為解決上述問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案。

5.一種用于礦用鉆機的自動裝卸鉆桿裝置，包括機架、動力頭、動力頭夾持器、固定夾持器、安裝鉆桿箱、拆卸鉆桿箱和兩個傳動組件；動力頭滑動連接在機架上，動力頭夾持器安裝于動力頭外端面右側(cè)，固定夾持器固定于機架上端面且位于動力頭夾持器右側(cè)；安裝鉆桿箱安裝于機架前端面，安裝鉆桿箱位于固定夾持器的左側(cè)，安裝鉆桿箱后端上側(cè)固定安裝有兩個對稱的安裝擋板，安裝鉆桿箱右端安裝有安裝門，其中一個傳動組件安裝在安裝鉆桿箱上，拆卸鉆桿箱安裝于機架前端面且位于安裝鉆桿箱左側(cè)，拆卸鉆桿箱后端開設(shè)有卡板槽，卡板槽兩壁之間鉸接有拆卸卡板,拆卸卡板與卡板槽內(nèi)壁鉸接處設(shè)有扭轉(zhuǎn)彈簧，拆卸鉆桿箱后端上側(cè)固定安裝有兩個對稱的拆卸擋板，拆卸鉆桿箱左端安裝有拆卸門，另一個傳動組件安裝在拆卸鉆桿箱上；優(yōu)選的，傳動組件包括豎直傳動件和水平傳動件；安裝鉆桿箱內(nèi)裝有安裝鉆桿，豎直傳動件用于將安裝鉆桿傳送出安裝鉆桿箱外或?qū)惭b鉆桿傳送至拆卸鉆桿箱內(nèi)，水平傳動件用于安裝鉆桿在安裝鉆桿箱至動力頭與固定夾持器之間的傳送或安裝鉆桿在動力頭至拆卸鉆桿箱之間的傳送。

6.優(yōu)選的，位于安裝鉆桿箱上的豎直傳動件包括安裝防爆步進電機、兩組安裝鏈輪和兩個安裝鏈條，每組安裝鏈輪的數(shù)量為兩個；安裝防爆步進電機安裝在安裝鉆桿箱前端面右下側(cè)，其中一組安裝鏈輪動力連接于安裝防爆步進電機輸出端，另一組安裝鏈輪固定安裝在安裝鉆桿箱的前端面上側(cè)，安裝鏈條嚙合連接于上下兩側(cè)的兩個安裝鏈輪之間；安裝鉆桿箱和拆卸鉆桿箱前端面上均開設(shè)有兩個對稱的滑槽；兩個安裝鏈條位于安裝鉆桿箱的滑槽內(nèi)一段均固定設(shè)有安裝托板，安裝鉆桿放置于兩個安裝托板上；

位于拆卸鉆桿箱上的豎直傳動件包括拆卸防爆步進電機、兩組拆卸鏈輪和兩個拆卸鏈條，每組拆卸鏈輪的數(shù)量為兩個；拆卸防爆步進電機安裝在拆卸鉆桿箱前端面右下側(cè)，其中一組拆卸鏈輪動力連接于拆卸防爆步進電機輸出端，另一組拆卸鏈輪固定安裝在拆卸防爆步進電機的前端面上側(cè)，拆卸鏈條嚙合連接于上下兩側(cè)的兩個拆卸鏈輪之間，兩個拆卸鏈輪位于拆卸鉆桿箱的滑槽內(nèi)一段均固定設(shè)有拆卸壓板，拆卸壓板與拆卸卡板之間夾持有拆卸鉆桿。

7.優(yōu)選的，位于安裝鉆桿箱上的水平傳動組件包括安裝液壓缸、安裝定位連桿和安裝抓手；位于拆卸鉆桿箱上的水平傳動組件包括拆卸液壓缸、拆卸抓手和拆卸定位連桿。

8.安裝液壓缸固定設(shè)于安裝鉆桿箱前端面上側(cè)，安裝液壓缸位于兩個安裝鏈條之間，安裝抓手固定連接于安裝液壓缸輸出端,安裝定位連桿鉸鏈連接于安裝液壓缸輸出端和安裝液壓缸固定端之間；拆卸液壓缸固定設(shè)于拆卸鉆桿箱前端面上側(cè)，拆卸液壓缸位于兩個拆卸鏈輪之間，拆卸抓手固定連接于拆卸液壓缸輸出端,拆卸定位連桿鉸鏈連接于拆卸液壓缸輸出端和拆卸液壓缸固定端之間。

9.優(yōu)選的，固定夾持器內(nèi)夾持有工作鉆桿，動力頭夾持器內(nèi)夾持有輔助安裝鉆桿。

10.優(yōu)選的，每相鄰兩個拆卸卡板之間的距離大小等于安裝鉆桿或拆卸鉆桿直徑。

11.優(yōu)選的，安裝抓手具有磁性。

12.3．有益效果相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)點在于：（1）本方案中的安裝鉆桿箱通過磁力以及慣性使安裝鉆桿延安裝抓手的表面軌跡進行移動，進而使安裝鉆桿進行定位，便于安裝裝置完成安裝鉆桿的工作，同時便于鉆機在各角度作業(yè)過程中完成安裝鉆桿工作，結(jié)構(gòu)巧妙、布置緊湊。

13.（2）本方案無需控制液壓缸行程，僅需讓液壓缸充油達到最大行程，即可使安裝拆卸鉆桿的中心豎直平面與動力頭與夾持器中心的中心豎直平面重合。

14.（3）本方案能防止液壓缸在工作過程中發(fā)生轉(zhuǎn)動，導(dǎo)致安裝、拆卸鉆桿的中心軸線和動力頭與固定夾持器中心軸線不重合，進一步導(dǎo)致安裝、拆卸失敗。

附圖說明

15.圖1為本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的鉆機鉆孔裝置示意圖；圖3是本發(fā)明的液壓抓手裝置示意圖；圖4是本發(fā)明的安裝鉆桿裝置示意圖；圖5是本發(fā)明的拆卸鉆桿裝置示意圖；圖6是本發(fā)明的豎直傳動件示意圖。

16.圖中標號說明：1、機架；2、動力頭；3、動力頭夾持器；4、固定夾持器；5、安裝鉆桿箱；6、安裝防爆步進電機；7、安裝鏈輪；8、安裝鏈條；9、安裝托板；10、安裝鉆桿；11、安裝擋板；12、安裝液壓缸；13、安裝定位連桿；14、安裝抓手；15、工作鉆桿；16、輔助安裝鉆桿；17、拆卸抓手；18、拆卸定位連桿；19、拆卸擋板；20、拆卸壓板；21、拆卸液壓缸；22、拆卸鏈輪；23、拆卸鏈條；24、拆卸防爆步進電機；25、拆卸門；26、安裝門；27、拆卸鉆桿箱；28、拆卸卡板；29、拆卸鉆桿。

具體實施方式

17.請參閱圖1-6 的一種用于礦用鉆機的自動裝卸鉆桿裝置，包括機架1、動力頭2、動力頭夾持器3、固定夾持器4、安裝鉆桿箱5、拆卸鉆桿箱27和兩個傳動組件。

18.動力頭2滑動連接在機架1上，動力頭夾持器3安裝于動力頭2外端面右側(cè)，固定夾持器4固定于機架1上端面且位于動力頭夾持器3右側(cè)。

19.安裝鉆桿箱5安裝于機架1前端面，安裝鉆桿箱5位于固定夾持器4的左側(cè)，安裝鉆桿箱5后端上側(cè)固定安裝有兩個對稱的安裝擋板11，安裝鉆桿箱5右端安裝有安裝門26，其中一個傳動組件安裝在安裝鉆桿箱5上，拆卸鉆桿箱27安裝于機架1前端面且位于安裝鉆桿箱5左側(cè)，拆卸鉆桿箱27后端開設(shè)有卡板槽，卡板槽兩壁之間鉸接有拆卸卡板28,拆卸卡板28與卡板槽內(nèi)壁鉸接處設(shè)有扭轉(zhuǎn)彈簧，拆卸鉆桿箱27后端上側(cè)固定安裝有兩個對稱的拆卸擋板19，拆卸鉆桿箱27左端安裝有拆卸門25，另一個傳動組件安裝在拆卸鉆桿箱27上。

20.傳動組件包括豎直傳動件和水平傳動件。

21.安裝鉆桿箱5內(nèi)裝有安裝鉆桿10，豎直傳動件用于將安裝鉆桿10傳送出安裝鉆桿箱5外或?qū)惭b鉆桿10傳送至拆卸鉆桿箱27內(nèi)，水平傳動件用于安裝鉆桿10在安裝鉆桿箱5至動力頭2與固定夾持器4之間的傳送或安裝鉆桿10在動力頭2至拆卸鉆桿箱27之間的傳送，安裝鉆桿10傳送至拆卸鉆桿箱27內(nèi)后即為拆卸鉆桿29。

22.位于安裝鉆桿箱5上的豎直傳動件包括安裝防爆步進電機6、兩組安裝鏈輪7和兩個安裝鏈條8，每組安裝鏈輪7的數(shù)量為兩個。安裝防爆步進電機6安裝在安裝鉆桿箱5前端面右下側(cè)，其中一組安裝鏈輪7動力連接于安裝防爆步進電機6輸出端，另一組安裝鏈輪7固定安裝在安裝鉆桿箱5的前端面上側(cè)，安裝鏈條8嚙合連接于上下兩側(cè)的兩個安裝鏈輪7之間。

23.安裝鉆桿箱5和拆卸鉆桿箱27前端面上均開設(shè)有兩個對稱的滑槽。

24.兩個安裝鏈條8位于安裝鉆桿箱5的滑槽內(nèi)一段均固定設(shè)有安裝托板9，安裝鉆桿10放置于兩個安裝托板9上。

25.位于拆卸鉆桿箱27上的豎直傳動件包括拆卸防爆步進電機24、兩組拆卸鏈輪22和兩個拆卸鏈條23，每組拆卸鏈輪22的數(shù)量為兩個。

26.拆卸防爆步進電機24安裝在拆卸鉆桿箱27前端面右下側(cè)，其中一組拆卸鏈輪22動力連接于拆卸防爆步進電機24輸出端，另一組拆卸鏈輪22固定安裝在拆卸防爆步進電機24的前端面上側(cè)，拆卸鏈條23嚙合連接于上下兩側(cè)的兩個拆卸鏈輪22之間，兩個拆卸鏈輪22位于拆卸鉆桿箱27的滑槽內(nèi)一段均固定設(shè)有拆卸壓板20，拆卸壓板20與拆卸卡板28之間夾持有拆卸鉆桿29。

27.位于安裝鉆桿箱5上的水平傳動組件包括安裝液壓缸12、安裝定位連桿13和安裝抓手14，位于拆卸鉆桿箱27上的水平傳動組件包括拆卸液壓缸21、拆卸抓手17和拆卸定位連桿18。

28.安裝液壓缸12固定設(shè)于安裝鉆桿箱5前端面上側(cè)，安裝液壓缸12位于兩個安裝鏈條8之間，安裝抓手14固定連接于安裝液壓缸12輸出端,安裝定位連桿13鉸鏈連接于安裝液壓缸12輸出端和安裝液壓缸12固定端之間。拆卸液壓缸21固定設(shè)于拆卸鉆桿箱27前端面上側(cè)，拆卸液壓缸21位于兩個拆卸鏈輪22之間，拆卸抓手17固定連接于拆卸液壓缸21輸出端,拆卸定位連桿18鉸鏈連接于拆卸液壓缸21輸出端和拆卸液壓缸21固定端之間。

29.固定夾持器4內(nèi)夾持有工作鉆桿15，動力頭夾持器3內(nèi)夾持有輔助安裝鉆桿16。

30.每相鄰兩個拆卸卡板28之間的距離大小等于安裝鉆桿10或拆卸鉆桿29直徑。

31.安裝抓手14上側(cè)圓弧表面與鉆桿外表面外切，當安裝托板9帶動安裝鉆桿10向上運動至與安裝擋板11等高處時，安裝抓手14右端面與安裝鉆桿10外表面上端相接觸。

32.工作時，動力頭2旋轉(zhuǎn)，動力頭夾持器3夾緊，固定夾持器4松開，實現(xiàn)鉆孔工作。當固定夾持器4所夾的工作鉆桿15大部分進入鉆孔后，此時需要對鉆桿進行安裝，當安裝鉆桿時，安裝防爆步進電機6啟動，帶動安裝鏈輪7和安裝鏈條8工作，安裝鏈條8上的安裝托板9帶動安裝鉆桿10加速向上運動，與此同時，安裝抓手14工作，當安裝鉆桿10到達安裝鉆桿箱5頂端時，安裝抓手14右端面與安裝鉆桿10外表面上端相接觸，安裝鉆桿10由于慣性繼續(xù)向上運動并與安裝托板9脫離，安裝抓手14通過磁力吸附安裝鉆桿10并使其沿安裝抓手14上端弧面進行移動，安裝液壓缸12繼續(xù)工作，推開安裝擋板11，推動安裝鉆桿10到動力頭2與固定夾持器4的中心位置。此時，動力頭夾持器3夾住輔助安裝鉆桿16，動力頭2正轉(zhuǎn)且向前運動，完成輔助安裝鉆桿16與安裝鉆桿10的安裝，然后動力頭夾持器3松開，動力頭2向前運動到安裝鉆桿，動力頭夾持器3夾住安裝鉆桿10，動力頭2正轉(zhuǎn)且向前運動，完成安裝鉆桿10與工作鉆桿15的安裝，安裝鉆桿完成。安裝鉆桿完成后，安裝液壓缸12帶動安裝抓手14回到初始位置，安裝工作完成。當安裝鉆桿10用完后，由人工打開安裝門26，補充鉆桿到安裝鉆桿箱5中。

33.當鉆機完成作業(yè)需要拆卸鉆桿時，固定夾持器4松開，動力頭2移動到末端鉆桿位置，動力頭夾持器3夾住末端鉆桿，同時動力頭2向后帶動末端鉆桿到末端鉆桿中心豎直平面與拆卸鉆桿箱27中心豎直平面大致重合的位置，然后固定夾持器4夾住末端鉆桿的前一根鉆桿，動力頭夾持器3夾緊末端鉆桿，固定夾持器4夾住末端鉆桿的前一根鉆桿，動力頭2反轉(zhuǎn)的同時向后移動，完成末端鉆桿的拆卸，拆卸完成后，動力頭2不動，拆卸抓手17呈180度張開，拆卸液壓缸21推動拆卸抓手17到末端鉆桿的位置，拆卸抓手17閉合，抓住末端鉆桿，動力頭夾持器3松開，動力頭2向前運動至末端鉆桿的前一根鉆桿位置完全離開末端鉆桿后，拆卸抓手17張開，拆卸防爆步進電機24帶動拆卸鏈輪22進而帶動拆卸鏈條33上的拆卸壓板20向下帶動末端鉆桿進入拆卸鉆桿箱27，向下運動的過程中，鉆桿壓迫拆卸卡板28向下運動，鉆桿下去后，拆卸卡板28自動回位，然后，拆卸防爆步進電機24帶動拆卸鏈輪22進而帶動拆卸鏈條33上的拆卸壓板20向上運動至初始位置，拆卸鉆桿完成。當拆卸鉆桿箱27放滿鉆桿后，由人工打開拆卸門25，將拆卸鉆桿29取出，為下一次拆卸做好準備。技術(shù)特征：

1.一種用于礦用鉆機的自動裝卸鉆桿裝置，其特征在于：包括機架（1）、動力頭（2）、動力頭夾持器（3）、固定夾持器（4）、安裝鉆桿箱（5）、拆卸鉆桿箱（27）和兩個傳動組件；動力頭（2）滑動連接在機架（1）上，動力頭夾持器（3）安裝于動力頭（2）外端面右側(cè)，固定夾持器（4）固定于機架（1）上端面且位于動力頭夾持器（3）右側(cè)；安裝鉆桿箱（5）安裝于機架（1）前端面，安裝鉆桿箱（5）位于固定夾持器（4）的左側(cè)，安裝鉆桿箱（5）后端上側(cè)固定安裝有兩個對稱的安裝擋板（11），安裝鉆桿箱（5）右端安裝有安裝門（26），其中一個傳動組件安裝在安裝鉆桿箱（5）上，拆卸鉆桿箱（27）安裝于機架（1）前端面且位于安裝鉆桿箱（5）左側(cè)，拆卸鉆桿箱（27）后端開設(shè)有卡板槽，卡板槽兩壁之間鉸接有拆卸卡板（28）,拆卸卡板（28）與卡板槽內(nèi)壁鉸接處設(shè)有扭轉(zhuǎn)彈簧，拆卸鉆桿箱（27）后端上側(cè)固定安裝有兩個對稱的拆卸擋板（19），拆卸鉆桿箱（27）左端安裝有拆卸門（25），另一個傳動組件安裝在拆卸鉆桿箱（27）上。2.根據(jù)權(quán)利要求機架（1）的一種用于礦用鉆機的自動裝卸鉆桿裝置，其特征在于：傳動組件包括豎直傳動件和水平傳動件；安裝鉆桿箱（5）內(nèi)裝有安裝鉆桿（10），豎直傳動件用于將安裝鉆桿（10）傳送出安裝鉆桿箱（5）外或?qū)惭b鉆桿（10）傳送至拆卸鉆桿箱（27）內(nèi)，水平傳動件用于安裝鉆桿（10）在安裝鉆桿箱（5）至動力頭（2）與固定夾持器（4）之間的傳送或安裝鉆桿（10）在動力頭（2）至拆卸鉆桿箱（27）之間的傳送。3.根據(jù)權(quán)利要求機架（1）的一種用于礦用鉆機的自動裝卸鉆桿裝置，其特征在于：位于安裝鉆桿箱（5）上的豎直傳動件包括安裝防爆步進電機（6）、兩組安裝鏈輪（7）和兩個安裝鏈條（8），每組安裝鏈輪（7）的數(shù)量為兩個；安裝防爆步進電機（6）安裝在安裝鉆桿箱（5）前端面右下側(cè)，其中一組安裝鏈輪（7）動力連接于安裝防爆步進電機（6）輸出端，另一組安裝鏈輪（7）固定安裝在安裝鉆桿箱（5）的前端面上側(cè)，安裝鏈條（8）嚙合連接于上下兩側(cè)的兩個安裝鏈輪（7）之間；安裝鉆桿箱（5）和拆卸鉆桿箱（27）前端面上均開設(shè)有兩個對稱的滑槽；兩個安裝鏈條（8）位于安裝鉆桿箱（5）的滑槽內(nèi)一段均固定設(shè)有安裝托板（9），安裝鉆桿（10）放置于兩個安裝托板（9）上；位于拆卸鉆桿箱（27）上的豎直傳動件包括拆卸防爆步進電機（24）、兩組拆卸鏈輪（22）和兩個拆卸鏈條（23），每組拆卸鏈輪（22）的數(shù)量為兩個；拆卸防爆步進電機（24）安裝在拆卸鉆桿箱（27）前端面右下側(cè)，其中一組拆卸鏈輪（22）動力連接于拆卸防爆步進電機（24）輸出端，另一組拆卸鏈輪（22）固定安裝在拆卸防爆步進電機（24）的前端面上側(cè)，拆卸鏈條（23）嚙合連接于上下兩側(cè)的兩個拆卸鏈輪（22）之間，兩個拆卸鏈輪（22）位于拆卸鉆桿箱（27）的滑槽內(nèi)一段均固定設(shè)有拆卸壓板（20），拆卸壓板（20）與拆卸卡板（28）之間夾持有拆卸鉆桿（29）。4.根據(jù)權(quán)利要求2的一種用于礦用鉆機的自動裝卸鉆桿裝置，其特征在于：位于安裝鉆桿箱（5）上的水平傳動組件包括安裝液壓缸（12）、安裝定位連桿（13）和安裝抓手（14）；位于拆卸鉆桿箱（27）上的水平傳動組件包括拆卸液壓缸（21）、拆卸抓手（17）和拆卸定位連桿（18）；安裝液壓缸（12）固定設(shè)于安裝鉆桿箱（5）前端面上側(cè)，安裝液壓缸（12）位于兩個安裝鏈條（8）之間，安裝抓手（14）固定連接于安裝液壓缸（12）輸出端,安裝定位連桿（13）鉸鏈連

接于安裝液壓缸（12）輸出端和安裝液壓缸（12）固定端之間；拆卸液壓缸（21）固定設(shè)于拆卸鉆桿箱（27）前端面上側(cè)，拆卸液壓缸（21）位于兩個拆卸鏈輪（22）之間，拆卸抓手（17）固定連接于拆卸液壓缸（21）輸出端,拆卸定位連桿（18）鉸鏈連接于拆卸液壓缸（21）輸出端和拆卸液壓缸（21）固定端之間。5.根據(jù)權(quán)利要求1的一種用于礦用鉆機的自動裝卸鉆桿裝置，其特征在于：固定夾持器（4）內(nèi)夾持有工作鉆桿（15），動力頭夾持器（3）內(nèi)夾持有輔助安裝鉆桿（16）。6.根據(jù)權(quán)利要求2的一種用于礦用鉆機的自動裝卸鉆桿裝置，其特征在于：每相鄰兩個拆卸卡板（28）之間的距離大小等于安裝鉆桿（10）或拆卸鉆桿（29）直徑。7.根據(jù)權(quán)利要求2的一種用于礦用鉆機的自動裝卸鉆桿裝置，其特征在于：安裝抓手（14）具有磁性。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開了一種用于礦用鉆機的自動裝卸鉆桿裝置，屬于礦山鉆采設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。一種用于礦用鉆機的自動裝卸鉆桿裝置，包括機架、動力頭、動力頭夾持器、固定夾持器、安裝鉆桿箱、拆卸鉆桿箱和兩個傳動組件，動力頭滑動連接在機架上，動力頭夾持器安裝于動力頭外端面右側(cè)，固定夾持器固定于機架上端面且位于動力頭夾持器右側(cè)，安裝鉆桿箱安裝于機架前端面，安裝鉆桿箱位于固定夾持器的左側(cè)，安裝鉆桿箱后端上側(cè)固定安裝有兩個對稱的安裝擋板，本方案中的安裝鉆桿箱結(jié)構(gòu)巧妙、布置緊湊，使安裝鉆桿裝置能順利完成安裝鉆桿的工作，而且鉆機在各個角度鉆孔時都能順利完成安裝鉆桿工作。在各個角度鉆孔時都能順利完成安裝鉆桿工作。在各個角度鉆孔時都能順利完成安裝鉆桿工作。

技術(shù)研發(fā)人員：王永梅 付百學 姜莉 朱榮福 任忠先 張杰

受保護的技術(shù)使用者：黑龍江工程學院

技術(shù)研發(fā)日：2022.03.02

技術(shù)公布日：2022/6/7