全文摘要
一种电磁式钻杆排放架，属于地质钻探技术领域。包括底架体和滑动连接杆，所述的底架体顶部前后两侧分别设有两个钻杆提取架，前后相对应的两个钻杆提取架之间分别设有横向滑动模块，所述的横向滑动模块顶部分别滑动设置有横向滑块，所述的滑动连接杆两侧底部分别设置在两个横向滑块上，中间前侧滑动设置有纵向滑动模块，所述的纵向滑动模块底部设有电磁铁模块，所述的底架体上位于电磁铁模块下方设有钻杆盛装架，所述的钻杆盛装架一侧设有输送模块。结构简单灵活度高，采用电磁式结构将钻杆吸附提起，能自动为钻机间隔供杆，同时可在横纵两个方向上自由调整取杆位置，有效提升了钻杆取杆范围和装置实用性。
主设计要求
1.一种电磁式钻杆排放架，其特征在于：包括底架体和滑动连接杆，所述的底架体顶部前后两侧分别设有两个钻杆提取架，前后相对应的两个钻杆提取架之间分别设有横向滑动模块，所述的横向滑动模块顶部分别滑动设置有横向滑块，所述的滑动连接杆两侧底部分别设置在两个横向滑块上，中间前侧滑动设置有纵向滑动模块，所述的纵向滑动模块底部设有电磁铁模块，所述的底架体上位于电磁铁模块下方设有钻杆盛装架，所述的钻杆盛装架一侧设有输送模块。
设计方案
1.一种电磁式钻杆排放架，其特征在于：包括底架体和滑动连接杆，所述的底架体顶部前后两侧分别设有两个钻杆提取架，前后相对应的两个钻杆提取架之间分别设有横向滑动模块，所述的横向滑动模块顶部分别滑动设置有横向滑块，所述的滑动连接杆两侧底部分别设置在两个横向滑块上，中间前侧滑动设置有纵向滑动模块，所述的纵向滑动模块底部设有电磁铁模块，所述的底架体上位于电磁铁模块下方设有钻杆盛装架，所述的钻杆盛装架一侧设有输送模块。
2.如权利要求1所述的一种电磁式钻杆排放架，其特征是，所述的底架体顶部前后两侧分别设有提取架轮轨，所述的钻杆提取架设有四个，且分别通过底部的提取滑动轮两两滑动设置在提取架轮轨上。
3.如权利要求1所述的一种电磁式钻杆排放架，其特征是，所述的横向滑动模块顶部设有横向安装槽，且位于横向安装槽一端设有横向回转电机，所述的横向回转电机通过输出端设置的联轴器固定有延伸至横向安装槽另一端的横向螺杆，所述的横向螺杆上设有横向滑块，所述的横向滑块通过内部设置的配合内螺纹与横向螺杆相螺纹配合。
4.如权利要求3所述的一种电磁式钻杆排放架，其特征是，所述的横向安装槽内位于横向螺杆两侧还分别设有与横向滑块相滑动配合的横向滑轨。
5.如权利要求1所述的一种电磁式钻杆排放架，其特征是，所述的滑动连接杆两侧底部分别螺纹固定在两个横向滑块上，中间前侧焊接固定有一个纵向滑块，所述的纵向滑动模块朝向纵向滑块一侧设有纵向安装槽，且位于纵向安装槽内侧顶端设有纵向回转电机，所述的纵向回转电机输出端固定有延伸至纵向安装槽底端的纵向螺杆，所述的纵向滑块通过内部设置的纵向配合螺纹与纵向螺杆相螺纹配合，所述的纵向安装槽内位于纵向螺杆两侧还分别设有与纵向滑块相滑动配合的纵向滑轨。
6.如权利要求1所述的一种电磁式钻杆排放架，其特征是，所述的纵向滑动模块底部焊接固定有一个水平的电磁安装杆，所述的电磁安装杆两端底部分别螺纹安装有电磁铁模块。
7.如权利要求1所述的一种电磁式钻杆排放架，其特征是，所述的底架体上位于前后两侧的提取架轮轨之间还设有两条钻杆架轮轨，所述的钻杆盛装架底端四角分别设有盛装滑动轮，且盛装滑动轮两两滑动设置在两条钻杆架轮轨上。
8.如权利要求1所述的一种电磁式钻杆排放架，其特征是，所述的输送模块采用钻杆输送架，所述的钻杆输送架设置在底架体上位于钻杆盛装架一侧与钻杆提取架之间，且顶部均匀设有多个垂直向上的输送支承杆，所述的输送支承杆顶部分别轴装有用于输送钻杆的输送滑轮，顶部一侧安装有输出端与输送滑轮相固定连接的滑轮驱动电机。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及一种电磁式钻杆排放架，属于地质钻探技术领域。
背景技术
钻杆作为连接地表钻机和钻井底端钻磨设备，在采矿工作中发挥着重要的作用。现有技术中，钻杆的摆放输送通常借助钻机上的机械手将事先人工摆放好的钻杆抓起，并进一步竖直提供给钻机使用，劳动力大且效率很低。目前市面上有排放设备可将钻杆自动送出，但是结构复杂、取杆步骤繁琐，且功能单一，不能灵活地调整取杆位置，大大限制了待输送钻杆的空间储存量，对于需要频繁补充输送钻杆的施工人员来说，很是不便。
针对上述已有技术状况，本实用新型申请人做了大量反复而有益的探索，最终产品取得了有效的成果，并且形成了下面将要介绍的技术方案。
实用新型内容
针对上述的不足，本实用新型提供了一种电磁式钻杆排放架，结构简单灵活度高，采用电磁式结构将钻杆吸附提起，能自动为钻机间隔供杆，同时可在横纵两个方向上自由调整取杆位置，有效提升了钻杆取杆范围和装置实用性。
本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种电磁式钻杆排放架，包括底架体和滑动连接杆，所述的底架体顶部前后两侧分别设有两个钻杆提取架，前后相对应的两个钻杆提取架之间分别设有横向滑动模块，所述的横向滑动模块顶部分别滑动设置有横向滑块，所述的滑动连接杆两侧底部分别设置在两个横向滑块上，中间前侧滑动设置有纵向滑动模块，所述的纵向滑动模块底部设有电磁铁模块，所述的底架体上位于电磁铁模块下方设有钻杆盛装架，所述的钻杆盛装架一侧设有输送模块。
进一步地，所述的底架体顶部前后两侧分别设有提取架轮轨，所述的钻杆提取架设有四个，且分别通过底部的提取滑动轮两两滑动设置在提取架轮轨上。
进一步地，所述的横向滑动模块顶部设有横向安装槽，且位于横向安装槽一端设有横向回转电机，所述的横向回转电机通过输出端设置的联轴器固定有延伸至横向安装槽另一端的横向螺杆，所述的横向螺杆上设有横向滑块，所述的横向滑块通过内部设置的配合内螺纹与横向螺杆相螺纹配合。
进一步地，所述的横向安装槽内位于横向螺杆两侧还分别设有与横向滑块相滑动配合的横向滑轨。
进一步地，所述的滑动连接杆两侧底部分别螺纹固定在两个横向滑块上，中间前侧焊接固定有一个纵向滑块，所述的纵向滑动模块朝向纵向滑块一侧设有纵向安装槽，且位于纵向安装槽内侧顶端设有纵向回转电机，所述的纵向回转电机输出端固定有延伸至纵向安装槽底端的纵向螺杆，所述的纵向滑块通过内部设置的纵向配合螺纹与纵向螺杆相螺纹配合，所述的纵向安装槽内位于纵向螺杆两侧还分别设有与纵向滑块相滑动配合的纵向滑轨。
进一步地，所述的纵向滑动模块底部焊接固定有一个水平的电磁安装杆，所述的电磁安装杆两端底部分别螺纹安装有电磁铁模块。
进一步地，所述的底架体上位于前后两侧的提取架轮轨之间还设有两条钻杆架轮轨，所述的钻杆盛装架底端四角分别设有盛装滑动轮，且盛装滑动轮两两滑动设置在两条钻杆架轮轨上。
进一步地，所述的输送模块采用钻杆输送架，所述的钻杆输送架设置在底架体上位于钻杆盛装架一侧与钻杆提取架之间，且顶部均匀设有多个垂直向上的输送支承杆，所述的输送支承杆顶部分别轴装有用于输送钻杆的输送滑轮，顶部一侧安装有输出端与输送滑轮相固定连接的滑轮驱动电机。
本实用新型的有益效果：
1.该设备结构简单灵活度高，采用电磁式结构将钻杆吸附提起，能自动为钻机间隔供杆，同时可在横纵两个方向上自由调整取杆位置，有效提升了钻杆取杆范围和装置实用性；
2.可通过单片机控制模块自动控制各驱动模块的启停，有效保证了装置的平稳运行，自动化程度高，提高了输送效率和可用性；
3.采用了滚珠丝杆的工作原理，使各方向滑块均能保持匀速平稳滑动，大大提高了装置的稳定性和实用性。
4.PNP型三极管可有效地控制电流大小，同时继电器输出电流采用2A、电磁铁模块的通电磁吸力采用900N，能更好地适配现有钻杆70kg的标准重量，使得电磁铁模块不会同时吸附多条钻杆，有助于装置功能的稳定性和实用性。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型中横向滑动模块的结构示意图；
图3为本实用新型的控制原理示意图。
图中，底架体1、提取架轮轨11、钻杆架轮轨12、钻杆盛装架2、盛装滑动轮21、钻杆提取架3、提取滑动轮31、横向滑动模块4、横向回转电机41、横向螺杆42、联轴器43、横向滑块44、横向配合螺纹441、横向滑轨45、滑动连接杆5、纵向滑动模块6、电磁安装杆61、电磁铁模块62、钻杆输送架7、输送支承杆71、输送滑轮72、滑轮驱动电机73、钻杆8、单片机控制模块9、电源外接座91、PNP型三极管92、继电器模块93。
具体实施方式
如图1至3所示，一种电磁式钻杆排放架，包括底架体1、提取架轮轨11、钻杆架轮轨12、钻杆盛装架2、盛装滑动轮21、钻杆提取架3、提取滑动轮31、横向滑动模块4、横向回转电机41、横向螺杆42、联轴器43、横向滑块44、横向配合螺纹441、横向滑轨45、滑动连接杆5、纵向滑动模块6、电磁安装杆61、电磁铁模块62、钻杆输送架7、输送支承杆71、输送滑轮72、滑轮驱动电机73、单片机控制模块9、电源外接座91、PNP型三极管92、继电器模块93，所述的底架体1顶部前后两侧分别设有一条提取架轮轨11，所述的钻杆提取架3设有四个，且分别通过底部的提取滑动轮31两两滑动设置在提取架轮轨11上，位于不同提取架轮轨11上相对应的两个钻杆提取架3之间分别设有一个横向滑动模块4，所述的横向滑动模块4顶部设有横向安装槽，且位于横向安装槽一端设有一个横向回转电机41，所述的横向回转电机41通过输出端设置的联轴器43固定有延伸至横向安装槽另一端的横向螺杆42，所述的横向螺杆42上设有横向滑块44，所述的横向滑块44通过内部设置的配合内螺纹441与横向螺杆42相螺纹配合，所述的横向安装槽内位于横向螺杆42两侧还分别设有与横向滑块44相滑动配合的横向滑轨45。
所述的滑动连接杆5两侧底部分别螺纹固定在两个横向滑块44上，中间前侧焊接固定有一个纵向滑块，所述的纵向滑动模块6朝向纵向滑块一侧设有纵向安装槽，且位于纵向安装槽内侧顶端设有纵向回转电机，所述的纵向回转电机输出端固定有延伸至纵向安装槽底端的纵向螺杆，所述的纵向滑块通过内部设置的纵向配合螺纹与纵向螺杆相螺纹配合，所述的纵向安装槽内位于纵向螺杆两侧还分别设有与纵向滑块相滑动配合的纵向滑轨。
所述的纵向滑动模块6底部焊接固定有一个水平的电磁安装杆61，所述的电磁安装杆61两端底部分别螺纹安装有电磁铁模块62，所述的底架体1上位于前后两侧的提取架轮轨11之间还设有两条钻杆架轮轨12，所述的钻杆盛装架2底端四角分别设有一个盛装滑动轮21，且盛装滑动轮21两两滑动设置在两条钻杆架轮轨12上，所述的电磁铁模块62与钻杆盛装架2相对应。
所述的底架体1上在位于钻杆盛装架2一侧与钻杆提取架3之间设有钻杆输送架7，所述的钻杆输送架7上均匀设有多个垂直向上的输送支承杆71，所述的输送支承杆71顶部分别轴装有用于输送钻杆的输送滑轮72，顶部一侧安装有输出端与输送滑轮72相固定连接的滑轮驱动电机73。
所述的底架体1外部还设有单片机控制模块9，所述的单片机控制模块9采用AT80C51型号，且输出端电连接有PNP型三极管92，所述的PNP型三极管92输出端电连接有继电器模块93输入端，所述的继电器模块93输出端分别与横向回转电机41、纵向回转电机、电磁铁模块62以及滑轮驱动电机73相电连接，所述的单片机控制模块9上还设有电源外接座91，所述的继电器模块93采用S7-200继电器且输出电流采用2A，所述的电磁铁模块62的通电磁吸力采用900N，所述的滑轮驱动电机73采用永磁式步进电机。
该装置在使用时，将底架体1放置到预定位置，沿钻杆架轮轨12滑动钻杆盛装架2并加满批量钻杆8后，沿提取架轮轨11滑动钻杆提取架3使得两个横向滑动模块4分别位于钻杆盛装架2两侧上方，进而在单片机控制模块9和继电器模块93的控制作用下，横向滑动模块4中的横向回转电机41工作，横向回转电机41的输出轴带动横向螺杆42旋转，在滚珠丝杆的作用原理下，进一步带动横向滑块44沿横向滑轨45滑动，进而横向滑块44上的滑动连接杆5随之滑动，直至纵向滑动模块6底部的电磁安装杆61及电磁铁模块62与顶层最边侧钻杆相垂直对应。
控制纵向滑动模块6中的纵向回转电机工作，纵向回转电机的输出轴带动纵向螺杆转动，在滚珠丝杆的作用原理下，纵向滑块与纵向滑轨相滑动，由于纵向滑块固定在滑动连接杆5上，使得纵向滑动模块6垂直向下滑动，直至电磁铁模块62与钻杆8相接触后，控制电磁铁模块62通电并吸附第一根钻杆。
继续控制启动横向回转电机41，使得横向滑块44带动滑动连接杆5及电磁铁模块62滑动，直至电磁铁模块62与钻杆输送架7上的输送滑轮72相垂直对应后，控制电磁铁模块62断电，进而钻杆8落至输送滑轮72上。
控制启动滑轮驱动电机73，并进一步带动输送滑轮72旋转，钻杆9在输送滑轮72的传动作用下向外移动，直至外部钻机抓取钻杆8，各回转电机根据钻杆规格预设的间距参数转动，直至电磁铁模块62垂直对应第二根钻杆8，往复循环即可。
对于本领域的普通技术人员而言，根据本实用新型的教导，在不脱离本实用新型的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本实用新型的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920099792.0
申请日:2019-01-22
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:11(北京)
授权编号:CN209324281U
授权时间:20190830
主分类号:E21B 19/15
专利分类号:E21B19/15
范畴分类:22A;
申请人:中国地质大学（北京）
第一申请人:中国地质大学（北京）
申请人地址:100083 北京市海淀区学院路29号
发明人:沙俊杰;郭建晓
第一发明人:沙俊杰
当前权利人:中国地质大学（北京）
代理人:赵明媚
代理机构:37108
代理机构编号:山东济南齐鲁科技专利事务所有限公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计