一種大孔徑施工天井鉆機的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種大孔徑施工天井鉆機，包括推進機構(gòu)、機械手總成、主機底盤、調(diào)節(jié)機構(gòu)、動態(tài)插板機構(gòu)、減速箱總成、頂板和底座，所述減速箱總成與所述推進機構(gòu)相連接，所述推進機構(gòu)的兩端分別與所述頂板和底座相連接，所述底座分別與所述調(diào)節(jié)機構(gòu)、主機底盤和機械手總成相連接，所述底座上設(shè)置所述動態(tài)插板機構(gòu)。本發(fā)明能在不同地質(zhì)條件下施工，尤其還適用于硬巖地質(zhì)條件，能實現(xiàn)硬巖地質(zhì)的大孔徑鉆孔，自動化程度高，工作效率高。
【專利說明】
一種大孔徑施工天井鉆機
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于礦山機械技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種大孔徑施工天井鉆機，具有能適用各種地質(zhì)鉆孔的能力，尤其是硬巖地質(zhì)條件，自動化程度高，工作效率高。
【背景技術(shù)】
[0002]天井鉆機作為礦山機械中一種重要的施工機械，已被廣泛應(yīng)用于礦山建設(shè)的各種井巷施工，其主要是通過鉆機的電機帶動液壓油栗，并利用液壓動力將扭矩和推力傳遞給鉆具系統(tǒng)，帶動鉆桿及鉆頭旋轉(zhuǎn)。導(dǎo)孔鉆頭或擴孔鉆頭上的滾刀在推力的作用下，沿井底巖石工作面做滾動切割巖石而逐漸形成井筒。
[0003]在井下施工中，天井鉆機由于受作業(yè)環(huán)境、作業(yè)地質(zhì)的限制，特別在硬巖地質(zhì)的情況下要實現(xiàn)大孔徑鉆孔，除了保證鉆機的可靠性和精確度，同時扭矩及軸推力也是需要考慮的一個重要因素。目前國內(nèi)礦山隨著逐步轉(zhuǎn)向深部開采，井筒設(shè)計大多都向著三米以上直徑的大孔徑方向發(fā)展，但國內(nèi)目前的天井施工設(shè)備在該方面的發(fā)展存在明顯不足，發(fā)展水平也遠遠落后于國外，大部分硬巖情況下只能使用小孔徑。
[0004]另外，天井鉆機在施工過程接卸鉆桿的輔助時間的長短影響到作業(yè)效率的快慢。在接卸鉆桿過程中，松扣前需要卡住鉆桿，目前國內(nèi)所采用的卡桿方式主要有兩種:(I)人工卡入式:該卡桿方式需要專門輔助人員在旁抱起插板插入，勞動強度大，安全性差，無法實現(xiàn)單人操作作業(yè)；(2)液壓油缸推動插板靜態(tài)直接卡入，該卡桿方式由于卡入方向固定，鉆桿卡方位置需要和插板對正，一次操作很難調(diào)整到位，對操作不熟練的操作人員會出現(xiàn)對不正，插板不能卡進去的現(xiàn)象。以上兩種方式嚴重影響了接卸鉆桿速度進而影響到天井施工作業(yè)效率。
[0005]專利號201420535798.5公開的一種鼠洞鉆具夾持裝置，包括液壓裝置，所述液壓裝置由液壓缸、液壓桿和油管組成，還包括套筒、鉗頭，所述套筒上端設(shè)有圓環(huán)面，所述套筒下端設(shè)有法蘭盤，所述法蘭盤外徑大于所述圓環(huán)面外徑，所述鉗頭通過柱形鉸鏈安裝在所述圓環(huán)面上端，所述柱形鉸鏈內(nèi)部設(shè)有回轉(zhuǎn)彈簧，所述液壓裝置通過肋板固定在所述套筒一側(cè)，所述液壓桿伸出端設(shè)有導(dǎo)輪，所述導(dǎo)輪頂靠在所述鉗頭一端。此專利通過液壓裝置帶動鉗頭夾緊鉆桿，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安全系數(shù)不高。
[0006]因此大孔徑施工天井鉆機成為當前天井成孔設(shè)備的亟需發(fā)展方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的就在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種擴孔直徑可達三米的大孔徑施工天井鉆機，其能在不同地質(zhì)條件下施工，尤其還適用于硬巖地質(zhì)條件，能實現(xiàn)硬巖地質(zhì)的大孔徑鉆孔，自動化程度高，工作效率高。
[0008]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種大孔徑施工天井鉆機，包括推進機構(gòu)、機械手總成、主機底盤、調(diào)節(jié)機構(gòu)、動態(tài)插板機構(gòu)、減速箱總成、頂板和底座，所述減速箱總成與所述推進機構(gòu)相連接，所述推進機構(gòu)的兩端分別與所述頂板和底座相連接，所述底座分別與所述調(diào)節(jié)機構(gòu)、主機底盤和機械手總成相連接，所述底座上設(shè)置所述動態(tài)插板機構(gòu)。
[0009]進一步的，所述推進機構(gòu)包括推進油缸和立柱，所述立柱的兩端分別與所述底座和頂板螺栓連接，所述立柱與所述底座和頂板之間均通過導(dǎo)向桿定位套定位，所述推進油缸一端與所述底座螺栓連接，另一端與所述頂板的軸向位置處于浮動狀態(tài)，徑向位置通過壓板定位，所述推進油缸的端部通過鎖緊螺母鎖定。
[0010]進一步的，所述機械手總成包括起落油缸、起落架、轉(zhuǎn)臂總成、轉(zhuǎn)臂油缸、夾緊油缸和夾緊裝置，所述起落油缸與所述起落架相連接，所述起落架與所述轉(zhuǎn)臂總成相連接，所述轉(zhuǎn)臂總成與所述轉(zhuǎn)臂油缸相連接，所述轉(zhuǎn)臂總成與所述夾緊油缸相連接，所述夾緊油缸與所述夾緊裝置相連接。
[0011]進一步的，所述動態(tài)插板機構(gòu)包括插板油缸、下插板和下插板盒，所述下插板盒安裝于所述底座上，且所述下插板盒相對于所述底座可轉(zhuǎn)動，所述插板油缸通過銷軸與所述下插板相連接，所述下插板與所述下插板盒上的插槽滑動配合，所述下插板盒上的凹槽與固定在所述底座上的擋塊相配合，所述下插板盒的底面設(shè)置有復(fù)位彈簧，所述復(fù)位彈簧的一端與所述下插板盒相連接，另一端與所述底座相連接。
[0012]進一步的，所述底座上固定有限位擋塊，所述限位擋塊位于所述下插板的側(cè)面，與所述下插板滑動配合。
[0013]進一步的，所述擋塊包括右擋塊和左擋塊，所述下插板盒插槽的兩側(cè)分別設(shè)置有左凹槽和右凹槽，所述右擋塊與所述右凹槽相配合，所述左擋塊與所述左凹槽相配合。
[0014]進一步的，所述左凹槽相對于所述左擋塊有圓周間隙，所述右凹槽相對于所述右擋塊有所述圓周間隙，所述圓周間隙對應(yīng)的圓周角度為5?10°。
[0015]進一步的，所述下插板盒插槽的兩槽邊均設(shè)置有耐磨板，所述下插板通過所述耐磨板與所述下插板盒的插槽滑動配合，所述耐磨板通過緊固螺釘固定于所述下插板盒插槽的槽邊。
[0016]進一步的，所述下插板盒的底面設(shè)置有若干復(fù)位彈簧。
[0017]進一步的，所述下插板相對于所述下插板盒的插槽前后移動的同時，可跟隨所述下插板盒轉(zhuǎn)動。
[0018]本發(fā)明的減速箱總成采用雙液壓馬達驅(qū)動，擁有大扭矩，液壓馬達采用前后對稱布置，擁有兩種鉆進模式:高精度鉆進模式和快速鉆進模式?？筛鶕?jù)不同工作工況、精度要求及地質(zhì)條件選擇工作模式，以實現(xiàn)硬巖地質(zhì)的大孔徑鉆孔。
[0019]本發(fā)明的推進機構(gòu)采用四柱兩缸低矮型結(jié)構(gòu)，推進機構(gòu)的推進油缸采用二級油缸。減速箱總成與推進油缸和立柱相連接，推進機構(gòu)推動減速箱總成上下運動，且推進油缸在承擔推進的同時，與立柱同時承擔減速箱總成上下運動過程中的導(dǎo)向作用以及扭矩傳遞的作用。推進機構(gòu)與頂板和底座的連接方式，結(jié)構(gòu)可靠，拆裝快捷，維修方便，作業(yè)空間要求小。
[0020]本發(fā)明通過機械手總成和動態(tài)插板機構(gòu)的配合使用，實現(xiàn)鉆桿的裝備和拆卸。機械手總成負責鉆桿抓起、轉(zhuǎn)送至回轉(zhuǎn)軸線或由回轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)送至側(cè)面鉆桿擺放位，實現(xiàn)自動化操作，機械手總成能實現(xiàn)快速裝備和拆卸鉆桿，減少輔助時間，提高工作效率。動態(tài)插板機構(gòu)實現(xiàn)本發(fā)明天井鉆機的全機械化接卸桿操作，其能快速穩(wěn)定鉆桿，操作簡單，降低了操作人員的工作難度和強度，節(jié)省了輔助作業(yè)時間。
[0021]本發(fā)明的調(diào)節(jié)機構(gòu)與底座來配合使用。調(diào)節(jié)機構(gòu)能調(diào)節(jié)天井鉆機鉆孔的角度，能根據(jù)地面的平整度來調(diào)節(jié)鉆孔的垂直度，同時也可以實現(xiàn)不同角度的鉆孔需求。
[0022]本發(fā)明整體的工作過程是由推進機構(gòu)帶動減速箱總成推進，減速箱總成在推進過程中同時產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，由機械手總成和動態(tài)插板機構(gòu)實現(xiàn)鉆桿的裝卸。調(diào)節(jié)機構(gòu)能調(diào)節(jié)鉆機鉆孔的角度，且能實現(xiàn)不同角度的鉆孔需求。主機底盤實現(xiàn)整機的自主移動功能。
[0023]本發(fā)明接桿時機械手總成的工作過程:起落架落下，轉(zhuǎn)臂油缸轉(zhuǎn)動到鉆桿位置，用轉(zhuǎn)臂總成前端的機械爪，抓住鉆桿。此時在夾緊油缸的作用下夾緊裝置夾緊鉆桿。夾緊鉆桿后起落油缸動作使起落架立起來，然后轉(zhuǎn)臂油缸轉(zhuǎn)動，讓鉆桿對準減速箱總成的回轉(zhuǎn)頭的中心，開始接鉆桿。卸桿時機械手總成的工作過程為接桿時的逆過程。
[0024]本發(fā)明動態(tài)插板機構(gòu)的下插板盒相對于底座可以自由轉(zhuǎn)動，右擋塊和左擋塊用于限制下插板盒的旋轉(zhuǎn)角度。插板油缸通過銷軸與下插板相連接，并驅(qū)動下插板沿著下插板盒的插槽前后移動，并且可以跟隨下插板盒轉(zhuǎn)動。限位擋塊起下插板插入和插出下插板盒時的導(dǎo)向作用。復(fù)位彈簧用于整個動態(tài)插板機構(gòu)的復(fù)位。
[0025]本發(fā)明動態(tài)插板機構(gòu)的工作過程:在接卸鉆桿時，減速箱總成驅(qū)動鉆桿順時針旋轉(zhuǎn)，下插板在插板油缸的驅(qū)動下以一定推力頂在鉆桿表面，下插板未卡入鉆桿的卡方位置時，下插板與鉆桿的圓形表面的摩擦力不足以克服復(fù)位彈簧的拉力，二者發(fā)生相對滑動，直到鉆桿的卡方位置對正下插板的線性運動方向，下插板在插板油缸的作用下卡入鉆桿的卡方位置。下插板卡入鉆桿后，由于回轉(zhuǎn)扭矩大于復(fù)位彈簧的拉力，下插板和下插板盒隨著鉆桿的轉(zhuǎn)動一同做順時針旋轉(zhuǎn)運動，直到下插板盒碰到右擋塊停止。在旋轉(zhuǎn)過程中，下插板在沿下插板盒的插槽方向仍然可以自由運動，保證下插板的完全插入。當下插板抽出時，下插板盒和下插板在復(fù)位彈簧的作用下自動復(fù)位，直至下插板盒碰到左擋塊，下插板碰到限位擋塊復(fù)位運動停止。
[0026]本發(fā)明的動態(tài)插板機構(gòu)，實現(xiàn)了自動化的下插板卡桿操作，操作者無需進入鉆機內(nèi)部空間操作，提高了安全性，降低了人工勞動強度，無需對正方位，降低了對操作者的操作要求，方便、高效，并且實現(xiàn)了真正意義上的單人單機操作，大大縮短了接卸鉆桿的輔助時間，提高了天井鉆機的作業(yè)效率及天井設(shè)備的自動化水平。
[0027]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的減速箱總成采用雙液壓馬達驅(qū)動，擁有大扭矩，液壓馬達采用前后對稱布置，擁有兩種鉆進模式，可根據(jù)不同工作工況、精度要求及地質(zhì)條件選擇工作模式，以實現(xiàn)硬巖地質(zhì)的大孔徑鉆孔。推進機構(gòu)采用四柱兩缸低矮型結(jié)構(gòu)，其推進油缸在承擔推進的同時，與立柱同時承擔減速箱總成上下運動過程中的導(dǎo)向還有扭矩傳遞的作用，另外推進機構(gòu)與頂板和底座的連接方式，結(jié)構(gòu)可靠，拆裝快捷，維修方便，作業(yè)空間要求小。機械手總成和動態(tài)插板機構(gòu)的配合使用，實現(xiàn)鉆桿的裝備和拆卸。調(diào)節(jié)機構(gòu)調(diào)節(jié)鉆機鉆孔的角度，且能實現(xiàn)不同角度的鉆孔需求。因此本發(fā)明滿足了不同地質(zhì)工況條件的不同工作強度，特別是能實現(xiàn)在硬巖地質(zhì)下的大孔徑施工，且自動化程度高，工作效率高。
【附圖說明】
[0028]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0029]圖1為本發(fā)明實施例的三維結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖2為本發(fā)明實施例中推進機構(gòu)的三維結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖3為本發(fā)明實施例中機械手總成的三維結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032I圖4本發(fā)明實施例中動態(tài)插板機構(gòu)的三維結(jié)構(gòu)示意圖O
[0033]圖5為圖4旋轉(zhuǎn)180°的三維結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖對發(fā)明進一步說明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0035]實施例
[0036]如圖1所示，本發(fā)明提供的一種大孔徑施工天井鉆機，包括推進機構(gòu)2、機械手總成
4、主機底盤3、調(diào)節(jié)機構(gòu)5、動態(tài)插板機構(gòu)6、減速箱總成8、頂板I和底座7，所述減速箱總成8與所述推進機構(gòu)2相連接，所述推進機構(gòu)2的兩端分別與所述頂板I和底座7相連接，所述底座7分別與所述調(diào)節(jié)機構(gòu)5、主機底盤3和機械手總成4相連接，所述底座7上設(shè)置所述動態(tài)插板機構(gòu)6。
[0037]如圖2所示，所述推進機構(gòu)2包括推進油缸2-1和立柱2-2，所述立柱2-2的兩端分別與所述底座7和頂板I螺栓連接，所述立柱2-2與所述底座7和頂板I之間均通過導(dǎo)向桿定位套定位，所述推進油缸2-1—端與所述底座7螺栓連接，另一端與所述頂板I的軸向位置處于浮動狀態(tài)，徑向位置通過壓板定位，所述推進油缸2-1的端部通過鎖緊螺母鎖定。
[0038]如圖3所示，所述機械手總成4包括起落油缸4-1、起落架4-2、轉(zhuǎn)臂總成4-3、轉(zhuǎn)臂油缸4-4、夾緊油缸4-5和夾緊裝置4-6，所述起落油缸4-1與所述起落架4-2相連接，所述起落架4-2與所述轉(zhuǎn)臂總成4-3相連接，所述轉(zhuǎn)臂總成4-3與所述轉(zhuǎn)臂油缸4-4相連接，所述轉(zhuǎn)臂總成4-3與所述夾緊油缸4-5相連接，所述夾緊油缸4-5與所述夾緊裝置4-6相連接。
[0039]本發(fā)明的減速箱總成8采用雙液壓馬達驅(qū)動，擁有大扭矩，液壓馬達采用前后對稱布置，擁有兩種鉆進模式:高精度鉆進模式和快速鉆進模式?？筛鶕?jù)不同工作工況、精度要求及地質(zhì)條件選擇工作模式，以實現(xiàn)硬巖地質(zhì)的大孔徑鉆孔。
[0040]本發(fā)明的推進機構(gòu)2采用四柱兩缸低矮型結(jié)構(gòu)，推進機構(gòu)2的推進油缸2-1采用二級油缸。減速箱總成8與推進油缸2-1和立柱2-2相連接，推進機構(gòu)2推動減速箱總成8上下運動，且推進油缸2-1在承擔推進的同時，與立柱2-2同時承擔減速箱總成8上下運動過程中的導(dǎo)向作用以及扭矩傳遞的作用。推進機構(gòu)2與頂板I和底座7的連接方式，結(jié)構(gòu)可靠，拆裝快捷，維修方便，作業(yè)空間要求小。
[0041]本發(fā)明通過機械手總成4和動態(tài)插板機構(gòu)6的配合使用，實現(xiàn)鉆桿的裝備和拆卸。機械手總成4負責鉆桿抓起、轉(zhuǎn)送至回轉(zhuǎn)軸線或由回轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)送至側(cè)面鉆桿擺放位，實現(xiàn)自動化操作，機械手總成4能實現(xiàn)快速裝備和拆卸鉆桿，減少輔助時間，提高工作效率。動態(tài)插板機構(gòu)6實現(xiàn)本發(fā)明天井鉆機的全機械化接卸桿操作，其能快速穩(wěn)定鉆桿，操作簡單，降低了操作人員的工作難度和強度，節(jié)省了輔助作業(yè)時間。
[0042]本發(fā)明的調(diào)節(jié)機構(gòu)5與底座7來配合使用。調(diào)節(jié)機構(gòu)5能調(diào)節(jié)天井鉆機鉆孔的角度，能根據(jù)地面的平整度來調(diào)節(jié)鉆孔的垂直度，同時也可以實現(xiàn)不同角度的鉆孔需求。
[0043]本發(fā)明整體的工作過程是由推進機構(gòu)2帶動減速箱總8成推進，減速箱總成8在推進過程中同時產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，由機械手總成4和動態(tài)插板機構(gòu)6實現(xiàn)鉆桿的裝卸。調(diào)節(jié)機構(gòu)5能調(diào)節(jié)鉆機鉆孔的角度，且能實現(xiàn)不同角度的鉆孔需求。主機底盤3實現(xiàn)整機的自主移動功能。
[0044]本發(fā)明接桿時機械手總成4的工作過程:起落架4-2落下，轉(zhuǎn)臂油缸4-4轉(zhuǎn)動到鉆桿位置，用轉(zhuǎn)臂總成4-3前端的機械爪，抓住鉆桿。此時在夾緊油缸4-5的作用下夾緊裝置4-6夾緊鉆桿。夾緊鉆桿后起落油缸4-1動作使起落架4-2立起來，然后轉(zhuǎn)臂油缸4-4轉(zhuǎn)動，讓鉆桿對準減速箱總成8的回轉(zhuǎn)頭的中心，開始接鉆桿。卸桿時機械手總成4的工作過程為接桿時的逆過程。
[0045]如圖4和5所示，所述動態(tài)插板機構(gòu)6包括插板油缸6-1、下插板6-2和下插板盒6-3，所述下插板盒6-3安裝于所述底座7上，且所述下插板盒6-3相對于所述底座7可轉(zhuǎn)動，所述插板油缸6-1通過銷軸與所述下插板6-2相連接，所述下插板6-2與所述下插板盒6-3上的插槽滑動配合，所述下插板盒6-3上的凹槽與固定在所述底座7上的擋塊相配合，所述下插板盒6-3的底面設(shè)置有復(fù)位彈簧6-7，所述復(fù)位彈簧6-7的一端與所述下插板盒6-3相連接，另一端與所述底座7相連接。
[0046]本發(fā)明的所述底座7上固定有限位擋塊6-6，所述限位擋塊6-6位于所述下插板6-2的側(cè)面，與所述下插板6-2滑動配合。限位擋塊6-6起下插板6-2插入和插出下插板盒6-3時的導(dǎo)向作用，同時起下插板6-2的極限限位作用。
[0047]本發(fā)明的所述擋塊包括右擋塊6-4和左擋塊6-5，所述下插板盒6-3插槽的兩側(cè)分別設(shè)置有左凹槽和右凹槽，所述右擋塊6-4與所述右凹槽相配合，所述左擋塊6-5與所述左凹槽相配合。本發(fā)明的所述左凹槽相對于所述左擋塊6-5有圓周間隙，所述右凹槽相對于所述右擋塊6-4有所述圓周間隙，所述圓周間隙對應(yīng)的圓周角度為5?10°。優(yōu)選的，圓周間隙對應(yīng)的圓周角度為7°。左擋塊6-5對于左凹槽的圓周間隙，以及右擋塊6-4相對于右凹槽的圓周間隙，起下插板6-2插入鉆桿卡方位置后的緩沖作用，同時保證下插板6-2能夠完全卡入鉆桿的卡方位置，以及下插板6-2抽出時，下插板盒6-3在復(fù)位彈簧6-7復(fù)位作用下的極限限位。
[0048]本發(fā)明的所述下插板盒6-3插槽的兩槽邊均設(shè)置有耐磨板，所述下插板6-2通過所述耐磨板與所述下插板盒6-3的插槽滑動配合，所述耐磨板通過緊固螺釘固定于所述下插板盒6-3插槽的槽邊。耐磨板減少下插板6-2相對于下插板盒6-3前后移動時的滑動摩擦，保證下插板6-2表面不被磨損，保證下插板6-2與下插板盒6-3的滑動配合間隙。
[0049]本發(fā)明的所述下插板盒6-3的底面設(shè)置有若干復(fù)位彈簧6-7。圖5中，底座7沿圓周設(shè)置有四個復(fù)位彈簧6-7的安裝位置，根據(jù)復(fù)位彈簧6-7的安裝數(shù)量調(diào)整回轉(zhuǎn)扭矩的大小。在此實施例中，兩復(fù)位彈簧6-7設(shè)置在下插板盒6-3底面，復(fù)位彈簧6-7的一端連接在底座7的側(cè)板上，另一端連接在下插板盒6-3上。復(fù)位彈簧6-7用于整個動態(tài)插板機構(gòu)6的復(fù)位。
[0050]本發(fā)明的下插板盒6-3相對于底座7可以自由轉(zhuǎn)動，右擋塊6-4和左擋塊6-5用于限制下插板盒6-2的旋轉(zhuǎn)角度。插板油缸6-1通過銷軸與下插板6-2相連接，并驅(qū)動下插板6-2沿著下插板盒6-3的插槽前后移動，并且可以跟隨下插板盒6-3轉(zhuǎn)動。限位擋塊6-6起下插板6-2插入和插出下插板盒6-3時的導(dǎo)向作用。復(fù)位彈簧6-7用于整個動態(tài)插板機構(gòu)6的復(fù)位。
[0051]本發(fā)明動態(tài)插板機構(gòu)6的工作過程::在接卸鉆桿時，減速箱總成8驅(qū)動鉆桿順時針旋轉(zhuǎn)，下插板6-2在插板油缸6-1的驅(qū)動下以一定推力頂在鉆桿表面，下插板6-2未卡入鉆桿的卡方位置時，下插板6-2與鉆桿的圓形表面的摩擦力不足以克服復(fù)位彈簧6-7的拉力，二者發(fā)生相對滑動，直到鉆桿的卡方位置對正下插板6-2的線性運動方向，下插板6-2在插板油缸6-1的作用下卡入鉆桿的卡方位置。下插板6-2卡入鉆桿后，由于回轉(zhuǎn)扭矩大于復(fù)位彈簧6-7的拉力，下插板6-2和下插板盒6-3隨著鉆桿的轉(zhuǎn)動一同做順時針旋轉(zhuǎn)運動，直到下插板盒6-3碰到右擋塊6-4停止。在旋轉(zhuǎn)過程中，下插板6-2在沿下插板盒6-3的插槽方向仍然可以自由運動，保證下插板6-2的完全插入。當下插板6-2抽出時，下插板盒6-3和下插板6-2在復(fù)位彈簧6-7的作用下自動復(fù)位，直至下插板盒6-3碰到左擋塊6-5，下插板6-2碰到限位擋塊6-6復(fù)位運動停止。
[0052]本發(fā)明的動態(tài)插板機構(gòu)6，實現(xiàn)了自動化的下插板6-2卡桿操作，操作者無需進入鉆機內(nèi)部空間操作，提高了安全性，降低了人工勞動強度，無需對正方位，降低了對操作者的操作要求，方便、高效，并且實現(xiàn)了真正意義上的單人單機操作，大大縮短了接卸鉆桿的輔助時間，提高了天井鉆機的作業(yè)效率及天井設(shè)備的自動化水平。
[0053]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。
【主權(quán)項】
1.一種大孔徑施工天井鉆機，其特征在于:包括推進機構(gòu)、機械手總成、主機底盤、調(diào)節(jié)機構(gòu)、動態(tài)插板機構(gòu)、減速箱總成、頂板和底座，所述減速箱總成與所述推進機構(gòu)相連接，所述推進機構(gòu)的兩端分別與所述頂板和底座相連接，所述底座分別與所述調(diào)節(jié)機構(gòu)、主機底盤和機械手總成相連接，所述底座上設(shè)置所述動態(tài)插板機構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大孔徑施工天井鉆機，其特征在于，所述推進機構(gòu)包括推進油缸和立柱，所述立柱的兩端分別與所述底座和頂板螺栓連接，所述立柱與所述底座和頂板之間均通過導(dǎo)向桿定位套定位，所述推進油缸一端與所述底座螺栓連接，另一端與所述頂板的軸向位置處于浮動狀態(tài)，徑向位置通過壓板定位，所述推進油缸的端部通過鎖緊螺母鎖定。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大孔徑施工天井鉆機，其特征在于，所述機械手總成包括起落油缸、起落架、轉(zhuǎn)臂總成、轉(zhuǎn)臂油缸、夾緊油缸和夾緊裝置，所述起落油缸與所述起落架相連接，所述起落架與所述轉(zhuǎn)臂總成相連接，所述轉(zhuǎn)臂總成與所述轉(zhuǎn)臂油缸相連接，所述轉(zhuǎn)臂總成與所述夾緊油缸相連接，所述夾緊油缸與所述夾緊裝置相連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大孔徑施工天井鉆機，其特征在于，所述動態(tài)插板機構(gòu)包括插板油缸、下插板和下插板盒，所述下插板盒安裝于所述底座上，且所述下插板盒相對于所述底座可轉(zhuǎn)動，所述插板油缸通過銷軸與所述下插板相連接，所述下插板與所述下插板盒上的插槽滑動配合，所述下插板盒上的凹槽與固定在所述底座上的擋塊相配合，所述下插板盒的底面設(shè)置有復(fù)位彈簧，所述復(fù)位彈簧的一端與所述下插板盒相連接，另一端與所述底座相連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種大孔徑施工天井鉆機，其特征在于，所述底座上固定有限位擋塊，所述限位擋塊位于所述下插板的側(cè)面，與所述下插板滑動配合。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種大孔徑施工天井鉆機，其特征在于，所述擋塊包括右擋塊和左擋塊，所述下插板盒插槽的兩側(cè)分別設(shè)置有左凹槽和右凹槽，所述右擋塊與所述右凹槽相配合，所述左擋塊與所述左凹槽相配合。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種大孔徑施工天井鉆機，其特征在于，所述左凹槽相對于所述左擋塊有圓周間隙，所述右凹槽相對于所述右擋塊有所述圓周間隙，所述圓周間隙對應(yīng)的圓周角度為5?10°。8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種大孔徑施工天井鉆機，其特征在于，所述下插板盒插槽的兩槽邊均設(shè)置有耐磨板，所述下插板通過所述耐磨板與所述下插板盒的插槽滑動配合，所述耐磨板通過緊固螺釘固定于所述下插板盒插槽的槽邊。9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種大孔徑施工天井鉆機，其特征在于，所述下插板盒的底面設(shè)置有若干復(fù)位彈簧。10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種大孔徑施工天井鉆機，其特征在于，所述下插板相對于所述下插板盒的插槽前后移動的同時，可跟隨所述下插板盒轉(zhuǎn)動。
【文檔編號】E21B19/18GK105888547SQ201610479431
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年6月27日
【發(fā)明人】王毅, 唐安平, 代建龍, 尹千才, 梁寧寧
【申請人】湖南創(chuàng)遠高新機械有限責任公司