本發(fā)明屬于礦用鉆機(jī)，涉及一種傾角可調(diào)型鉆桿轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、在煤礦智能化戰(zhàn)略穩(wěn)步推進(jìn)的大背景下，鉆機(jī)自動(dòng)化作為實(shí)現(xiàn)井下作業(yè)少人化、無(wú)人化的核心抓手，正發(fā)揮著愈發(fā)關(guān)鍵的作用。傳統(tǒng)人工操作模式在井下復(fù)雜環(huán)境中面臨著諸多限制，人員疲勞度更是難以避免的問(wèn)題，這使得該模式難以契合現(xiàn)代煤礦高效開(kāi)采與本質(zhì)安全的雙重需求。與之形成鮮明對(duì)比的是，自動(dòng)化技術(shù)憑借其顯著優(yōu)勢(shì)，成為煤炭行業(yè)技術(shù)升級(jí)的必然選擇。它能夠?qū)崿F(xiàn)鉆孔過(guò)程及輔助工序的自動(dòng)運(yùn)行，不僅大幅降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了作業(yè)安全性，還成功突破了人工操作的效率瓶頸。

2、經(jīng)過(guò)近10年的持續(xù)發(fā)展，自動(dòng)化鉆機(jī)技術(shù)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，日趨成熟。目前，該技術(shù)已能夠?qū)崿F(xiàn)裝卸鉆桿、鉆進(jìn)以及調(diào)姿的全自動(dòng)運(yùn)行，并且在瓦斯抽采、探放水等災(zāi)害防治工程中實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；瘧?yīng)用，為煤礦安全生產(chǎn)提供了有力保障。然而，目前行業(yè)中應(yīng)用的自動(dòng)鉆機(jī)在技術(shù)層面仍存在一些亟待解決的問(wèn)題，其中鉆桿轉(zhuǎn)運(yùn)器的局限性尤為突出。

3、目前，行業(yè)中應(yīng)用的自動(dòng)鉆機(jī)多采用雙機(jī)械手結(jié)合轉(zhuǎn)運(yùn)器構(gòu)成的三段式鉆桿輸送系統(tǒng)。轉(zhuǎn)運(yùn)器作為鉆桿在兩個(gè)機(jī)械手之間過(guò)渡的關(guān)鍵部件，其重要性不言而喻。然而，現(xiàn)有轉(zhuǎn)運(yùn)器存在明顯的設(shè)計(jì)缺陷，它僅有平移和水平轉(zhuǎn)動(dòng)兩種形式，且均在水平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，僅能對(duì)水平放置的鉆桿兩端進(jìn)行夾緊，以對(duì)齊鉆桿箱或機(jī)架。

4、受此影響，現(xiàn)有自動(dòng)鉆機(jī)的鉆孔傾角范圍受到極大限制，難以向大傾角鉆孔工況拓展。同時(shí)，當(dāng)前自動(dòng)鉆機(jī)的鉆桿轉(zhuǎn)運(yùn)器傾角不可調(diào)節(jié)，無(wú)法隨機(jī)架傾角變化，完全依賴(lài)鉆桿輸送機(jī)械手調(diào)整傾角。而且，現(xiàn)有技術(shù)的轉(zhuǎn)運(yùn)器、機(jī)械手與機(jī)架處于提升套兩側(cè)，在鉆桿輸送機(jī)械手傾角調(diào)節(jié)，特別是負(fù)傾角工況下，因現(xiàn)有轉(zhuǎn)運(yùn)器、機(jī)械手與機(jī)架的位置關(guān)系，導(dǎo)致鉆桿輸送機(jī)械手在傾角調(diào)節(jié)時(shí)，尤其是負(fù)傾角工況下，與轉(zhuǎn)運(yùn)器發(fā)生干涉，使得現(xiàn)有自動(dòng)鉆機(jī)無(wú)法施工負(fù)大傾角鉆孔。

5、現(xiàn)有轉(zhuǎn)運(yùn)器在設(shè)計(jì)上存在明顯缺陷，只能在水平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，由于缺少豎直面內(nèi)的鉆桿固定機(jī)構(gòu)，現(xiàn)有轉(zhuǎn)運(yùn)器無(wú)法進(jìn)行大傾角運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致自動(dòng)鉆機(jī)鉆孔傾角范圍受限，難以向大傾角鉆孔工況拓展。此外，現(xiàn)有技術(shù)的轉(zhuǎn)運(yùn)器、機(jī)械手與機(jī)架布局不合理，位于提升套兩側(cè)，在鉆桿輸送機(jī)械手傾角調(diào)節(jié)時(shí)(尤其是負(fù)傾角工況)，會(huì)與轉(zhuǎn)運(yùn)器產(chǎn)生干涉，使得現(xiàn)有自動(dòng)鉆機(jī)無(wú)法施工負(fù)大傾角鉆孔，這在一定程度上限制了煤礦全面智能化建設(shè)的推進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種傾角可調(diào)型鉆桿轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)構(gòu)，解決目前鉆桿轉(zhuǎn)運(yùn)器只能在水平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種傾角可調(diào)型鉆桿轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)構(gòu)，包括轉(zhuǎn)運(yùn)器、機(jī)架、回轉(zhuǎn)平臺(tái)，其中所述轉(zhuǎn)運(yùn)器通過(guò)異步轉(zhuǎn)動(dòng)裝置設(shè)置在機(jī)架、回轉(zhuǎn)平臺(tái)之間；

4、所述轉(zhuǎn)運(yùn)器包括底板、托塊、壓板、軸向壓緊塊；所述托塊設(shè)置在所述底板上，用于承托鉆桿；所述軸向壓緊塊設(shè)置在所述底板上，且位于所述托塊的兩側(cè)；所述軸向壓緊塊上部轉(zhuǎn)動(dòng)連接有壓板，所述壓板位于所述托塊上方；所述軸向壓緊塊從鉆桿軸向上對(duì)鉆桿壓緊固定；所述軸向壓緊塊包括至少一個(gè)滑動(dòng)設(shè)置在所述底板上的滑塊；所述壓板將鉆桿壓緊在所述托塊上；

5、所述異步轉(zhuǎn)動(dòng)裝置包括提升套、轉(zhuǎn)運(yùn)器回轉(zhuǎn)器、傾角回轉(zhuǎn)器、回轉(zhuǎn)過(guò)渡板和機(jī)架連接板，所述機(jī)架、回轉(zhuǎn)平臺(tái)之間依次通過(guò)所述傾角回轉(zhuǎn)器、機(jī)架連接板、回轉(zhuǎn)過(guò)渡板、提升套進(jìn)行連接；其中，所述傾角回轉(zhuǎn)器轉(zhuǎn)動(dòng)連接在所述機(jī)架上，所述轉(zhuǎn)運(yùn)器通過(guò)所述轉(zhuǎn)運(yùn)器回轉(zhuǎn)器轉(zhuǎn)動(dòng)連接在所述回轉(zhuǎn)過(guò)渡板上，通過(guò)所述傾角回轉(zhuǎn)器、轉(zhuǎn)運(yùn)器回轉(zhuǎn)器實(shí)現(xiàn)所述機(jī)架、轉(zhuǎn)運(yùn)器之間的傾角異步轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)。

6、可選的，所述提升套包括兩塊側(cè)板與頂部封板圍合圍成的腔體，所述側(cè)板兩端設(shè)有套筒，所述側(cè)板上設(shè)有連接筒；所述回轉(zhuǎn)平臺(tái)上相對(duì)設(shè)置有兩個(gè)提升立柱，兩個(gè)所述提升立柱中間設(shè)有提升油缸；所述腔體內(nèi)安裝所述回轉(zhuǎn)平臺(tái)的提升油缸，在所述提升油缸的驅(qū)動(dòng)下，所述提升套沿提升立柱上下移動(dòng)；所述套筒套設(shè)在所述回轉(zhuǎn)平臺(tái)的提升立柱上，所述連接筒上安裝所述回轉(zhuǎn)過(guò)渡板。

7、可選的，所述連接筒上設(shè)有法蘭；所述回轉(zhuǎn)過(guò)渡板呈圓盤(pán)狀，包括并排設(shè)置的三組法蘭，內(nèi)側(cè)的法蘭與所述連接筒的法蘭配合連接，兩組外側(cè)的法蘭分別用于安裝所述安裝轉(zhuǎn)運(yùn)器回轉(zhuǎn)器、機(jī)架連接板。

8、可選的，所述轉(zhuǎn)運(yùn)器回轉(zhuǎn)器包括設(shè)置在其上的第一固定圈和第一轉(zhuǎn)動(dòng)圈，所述第一固定圈與所述回轉(zhuǎn)過(guò)渡板的法蘭相連接；所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)圈與第一外殼體固連，所述轉(zhuǎn)運(yùn)器安裝在所述第一外殼體上，通過(guò)所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)圈的轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整所述轉(zhuǎn)運(yùn)器的傾角。

9、可選的，所述機(jī)架連接板為圓盤(pán)狀，包括兩組相互連接的法蘭，兩組法蘭分別與所述回轉(zhuǎn)過(guò)渡板的法蘭、傾角回轉(zhuǎn)器相連接。

10、可選的，所述傾角回轉(zhuǎn)器包括設(shè)置在其上的第二固定圈和第二轉(zhuǎn)動(dòng)圈，所述第二固定圈與所述機(jī)架連接板的法蘭相連接；所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)圈與第二外殼體固連，所述機(jī)架安裝在所述第二外殼體上，通過(guò)所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)圈的轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整所述機(jī)架的傾角。

11、可選的，所述底板底部設(shè)有滑動(dòng)油缸，所述滑動(dòng)油缸與所述滑塊相連接，驅(qū)動(dòng)所述滑塊沿所述底板的長(zhǎng)度方向滑動(dòng)。

12、可選的，所述軸向壓緊塊與所述壓板轉(zhuǎn)動(dòng)連接，當(dāng)轉(zhuǎn)運(yùn)器處于等待裝入或取出鉆桿狀態(tài)時(shí)，壓板轉(zhuǎn)動(dòng)向上打開(kāi)，便于鉆桿的裝入或取出。

13、可選的，所述壓板上還設(shè)有壓緊油缸，驅(qū)動(dòng)所述壓板的轉(zhuǎn)動(dòng)；所述壓緊油缸位于兩個(gè)所述軸向壓緊塊的外側(cè)，且與所述軸向壓緊塊的上部鉸接連接。

14、可選的，所述托塊設(shè)有至少兩個(gè)，每個(gè)所述托塊的上部設(shè)有與鉆桿外徑匹配的凹槽。

15、本發(fā)明的有益效果在于：

16、(一)采用回轉(zhuǎn)器驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)器與機(jī)架分別轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)運(yùn)器在豎直平面內(nèi)的大范圍傾角調(diào)節(jié)。

17、擴(kuò)大鉆孔傾角范圍?，F(xiàn)有鉆桿轉(zhuǎn)運(yùn)器因設(shè)計(jì)缺陷，只能在水平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致自動(dòng)鉆機(jī)的鉆孔傾角范圍受限，難以向大傾角鉆孔工況拓展。而本發(fā)明的傾角可調(diào)型鉆桿轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)構(gòu)，通過(guò)異步轉(zhuǎn)動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)機(jī)架與轉(zhuǎn)運(yùn)器之間的傾角異步轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)。其中傾角回轉(zhuǎn)器能調(diào)整機(jī)架的傾角，轉(zhuǎn)運(yùn)器回轉(zhuǎn)器可調(diào)整轉(zhuǎn)運(yùn)器的傾角，兩者相互配合，使轉(zhuǎn)運(yùn)器能夠在豎直平面內(nèi)進(jìn)行大范圍的傾角調(diào)節(jié)。這使得自動(dòng)鉆機(jī)能夠適應(yīng)更大傾角的鉆孔需求，突破了以往的技術(shù)限制，可滿(mǎn)足更多復(fù)雜地質(zhì)條件下的鉆孔作業(yè)，拓寬了自動(dòng)鉆機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)景。

18、避免部件干涉，實(shí)現(xiàn)負(fù)大傾角鉆孔。現(xiàn)有技術(shù)的轉(zhuǎn)運(yùn)器、機(jī)械手與機(jī)架位置布局不合理，在鉆桿輸送機(jī)械手傾角調(diào)節(jié)，尤其是負(fù)傾角工況下，會(huì)與轉(zhuǎn)運(yùn)器發(fā)生干涉，導(dǎo)致現(xiàn)有自動(dòng)鉆機(jī)無(wú)法施工負(fù)大傾角鉆孔。本發(fā)明中異步轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的合理設(shè)計(jì)有效避免了這一問(wèn)題，通過(guò)傾角回轉(zhuǎn)器、機(jī)架連接板、回轉(zhuǎn)過(guò)渡板、提升套等部件的依次連接，使得轉(zhuǎn)運(yùn)器和機(jī)架能夠獨(dú)立地進(jìn)行傾角調(diào)節(jié)。在負(fù)傾角工況下，轉(zhuǎn)運(yùn)器可以根據(jù)需要調(diào)整到合適的傾角，而不會(huì)與回轉(zhuǎn)平臺(tái)上的其他部件產(chǎn)生干涉，從而實(shí)現(xiàn)了負(fù)大傾角鉆孔的施工，進(jìn)一步提升了自動(dòng)鉆機(jī)的作業(yè)能力。

19、提升自動(dòng)化水平。本發(fā)明使得鉆孔過(guò)程更加自動(dòng)化，結(jié)合自動(dòng)化鉆進(jìn)技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)裝卸鉆桿、鉆進(jìn)以及調(diào)姿的全自動(dòng)運(yùn)行，進(jìn)一步降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了作業(yè)安全性和效率，為煤礦智能化建設(shè)提供了有力支持。

20、(二)采用鉆桿兩端夾緊結(jié)合頂部壓緊的方式固定轉(zhuǎn)運(yùn)中的鉆桿，從而避免了鉆桿在傾角調(diào)節(jié)中掉落。

21、便于鉆桿裝入與取出。轉(zhuǎn)運(yùn)器處于待裝入或取出鉆桿狀態(tài)(其他夾持機(jī)構(gòu)已夾穩(wěn)鉆桿)時(shí)，壓緊油缸驅(qū)動(dòng)壓板轉(zhuǎn)動(dòng)向上打開(kāi)，滑動(dòng)油缸驅(qū)動(dòng)滑塊向外側(cè)移動(dòng)，擴(kuò)大了轉(zhuǎn)運(yùn)器內(nèi)部空間，減少了裝卸過(guò)程中的阻礙。

22、增強(qiáng)鉆桿固定穩(wěn)定性。通過(guò)鉆桿兩端由滑塊夾緊結(jié)合頂部由壓板壓緊的方式，從多個(gè)方向?qū)︺@桿進(jìn)行固定，大大增強(qiáng)了鉆桿在轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中的穩(wěn)固性，有效避免了鉆桿在轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中因晃動(dòng)、偏移甚至掉落而引發(fā)的問(wèn)題。

23、適應(yīng)大傾角工況。采用上述固定方式，能夠確保鉆桿在大傾角工況下保持穩(wěn)定，避免了鉆桿在傾角調(diào)節(jié)中掉落，拓展了自動(dòng)鉆機(jī)的應(yīng)用范圍、適應(yīng)工況。

24、本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說(shuō)明書(shū)中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對(duì)下文的考察研究對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的，或者可以從本發(fā)明的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過(guò)下面的說(shuō)明書(shū)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。