全文摘要
一种钻杆自动移摆输送设备，属于地质钻探技术领域。包括底架体，所述的底架体顶部设有垂直的纵向滑动模块，所述的纵向滑动模块上滑动设置有水平的侧向滑动模块，所述的侧向滑动模块上滑动设置有水平的横向滑动模块，所述的横向滑动模块上滑动设置有摆动缸模块，所述的摆动缸模块输出端固定有钻杆提取架，所述的底架体侧部设有钻杆盛放架。解决了现有钻杆排放移摆设备步骤繁琐、灵活度低的问题，可按照顺序自动对逐层钻杆排放并直接竖直，大大提升了钻杆储备量及排放的自动化程度，同时钻杆的提取模块具有三个滑动自由度，有效增大了对钻杆所处空间位置的提取选择范围。
主设计要求
1.一种钻杆自动移摆输送设备，其特征在于：包括底架体(1)，所述的底架体(1)顶部设有垂直的纵向滑动模块(2)，所述的纵向滑动模块(2)上滑动设置有水平的侧向滑动模块(3)，所述的侧向滑动模块(3)上滑动设置有水平的横向滑动模块(4)，所述的横向滑动模块(4)上滑动设置有摆动缸模块(5)，所述的摆动缸模块(5)输出端固定有钻杆提取架(6)，所述的底架体(1)侧部设有钻杆盛放架(7)。
设计方案
1.一种钻杆自动移摆输送设备，其特征在于：包括底架体(1)，所述的底架体(1)顶部设有垂直的纵向滑动模块(2)，所述的纵向滑动模块(2)上滑动设置有水平的侧向滑动模块(3)，所述的侧向滑动模块(3)上滑动设置有水平的横向滑动模块(4)，所述的横向滑动模块(4)上滑动设置有摆动缸模块(5)，所述的摆动缸模块(5)输出端固定有钻杆提取架(6)，所述的底架体(1)侧部设有钻杆盛放架(7)。
2.如权利要求1所述的一种钻杆自动移摆输送设备，其特征是，所述的纵向滑动模块(2)设有两条，且分别设置在底架体(1)顶部两侧，纵向滑动模块(2)上背离钻杆盛放架(7)一侧设有纵向安装槽，所述的纵向安装槽内侧顶端设有输出端朝下的纵向回转电机(21)，所述的纵向回转电机(21)通过输出端设置的联轴器(24)固定有延伸至纵向安装槽底端的纵向螺杆(22)，所述的纵向螺杆(22)上设有纵向滑块(23)，所述的纵向滑块(23)通过内部设置的配合内螺纹(431)与纵向螺杆(22)相螺纹配合。
3.如权利要求2所述的一种钻杆自动移摆输送设备，其特征是，所述的侧向滑动模块(3)两端分别与纵向滑块(23)固定连接，且顶部设有侧向安装槽，所述的侧向安装槽一端内侧设有设有侧向回转电机(31)，所述的侧向回转电机(31)通过输出端设置的联轴器(24)固定有延伸至侧向安装槽另一端的侧向螺杆(32)，所述的侧向螺杆(32)上设有侧向滑块(33)，所述的侧向滑块(33)通过内部设置的配合内螺纹(431)与侧向螺杆(32)相螺纹配合。
4.如权利要求3所述的一种钻杆自动移摆输送设备，其特征是，所述的侧向滑块(33)顶部固定有横向滑动模块(4)，所述的横向滑动模块(4)顶部设有横向安装槽，且横向安装槽一端内侧设有设有横向回转电机(41)，所述的横向回转电机(41)通过输出端设置的联轴器(24)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(43)，所述的横向滑块(43)通过内部设置的配合内螺纹(431)与横向螺杆(42)相螺纹配合。
5.如权利要求4所述的一种钻杆自动移摆输送设备，其特征是，所述的纵向安装槽内位于纵向螺杆(22)两侧分别设有与纵向滑块(23)相滑动配合的滑动轨道(44)，所述的侧向安装槽内位于侧向螺杆(32)两侧分别设有与侧向滑块(33)滑动配合的滑动轨道(44)，所述的横向安装槽内位于横向螺杆(42)两侧分别设有与横向滑块(43)相滑动配合的滑动轨道(44)。
6.如权利要求4所述的一种钻杆自动移摆输送设备，其特征是，所述的横向滑块(43)顶部设有摆动缸模块(5)，所述的摆动缸模块(5)输出端固定有摆动定位块(51)，所述的钻杆提取架(6)通过后端安装侧板(64)上的安装螺纹孔(641)螺纹固定在摆动定位块(51)上。
7.如权利要求4所述的一种钻杆自动移摆输送设备，其特征是，所述的底架体(1)外部还设有单片机控制模块(8)，所述的单片机控制模块(8)采用AT80C51型号，且输出端电连接有PNP型三极管(82)，所述的PNP型三极管(82)输出端电连接有继电器模块(83)输入端，所述的继电器模块(83)输出端分别与纵向回转电机(21)、侧向回转电机(31)、横向回转电机(41)以及摆动缸模块(5)相电连接，所述的单片机控制模块(8)上还设有电源外接座(81)。
8.如权利要求1所述的一种钻杆自动移摆输送设备，其特征是，所述的钻杆提取架(6)前端设有圆柱形的提取杆(61)，所述的提取杆(61)前侧均匀设有三个限位安装槽(611)，且前端面与限位安装槽(611)均匀交错设置有三个固定螺纹孔(612)，所述的限位安装槽(611)内分别设有用于提高与钻杆接触稳定性的防滑橡胶块(62)，所述的防滑橡胶块(62)通过侧部的限位侧凸起(621)滑动设置在限位安装槽(611)内部，且外侧分别设有便于伸至钻杆内部的自适应斜面(622)，所述的固定螺纹孔(612)上还设有用于防止防滑橡胶块(62)滑脱的固定端盖(63)。
9.如权利要求1所述的一种钻杆自动移摆输送设备，其特征是，所述的钻杆盛放架(7)设置在底架体(1)上位于背离纵向安装槽一侧，且顶部均匀设有多组用于分隔钻杆的架体挡杆(71)。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及一种钻杆自动移摆输送设备，属于地质钻探技术领域。
背景技术
随着国内煤炭机械、矿山机械设备的发展及广泛应用，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，钻杆的移摆输送通常由大型机械手将排放装置中平放的钻杆抓取，并进一步将其旋转90°竖直到钻杆架中，以提供给钻机使用。但是，由于安装面积的限制，现有的排放装置中钻杆储备量一般较小，经常需要工人频繁地进行钻杆的补充，费时费力，同时采用的机械手臂结构复杂，运作成本高，且不能根据钻杆的位置参数进行灵活的调整，自由度较低，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钻杆自动移摆输送设备，结构简单、空间利用率高，采用了多层结构的排放装置，可按照顺序自动对逐层钻杆排放并直接竖直，大大提升了钻杆储备量及排放的自动化程度，同时钻杆的提取模块具有三个滑动自由度，有效增大了对钻杆所处空间位置的提取选择范围，以及能更好地与外部钻杆架位置相配合，大大提高了灵活度与实用性。
本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种钻杆自动移摆输送设备，包括底架体，所述的底架体顶部设有垂直的纵向滑动模块，所述的纵向滑动模块上滑动设置有水平的侧向滑动模块，所述的侧向滑动模块上滑动设置有水平的横向滑动模块，所述的横向滑动模块上滑动设置有摆动缸模块，所述的摆动缸模块输出端固定有钻杆提取架，所述的底架体侧部设有钻杆盛放架。
进一步地，所述的纵向滑动模块设有两条，且分别设置在底架体顶部两侧，纵向滑动模块上背离钻杆盛放架一侧设有纵向安装槽，所述的纵向安装槽内侧顶端设有输出端朝下的纵向回转电机，所述的纵向回转电机通过输出端设置的联轴器固定有延伸至纵向安装槽底端的纵向螺杆，所述的纵向螺杆上设有纵向滑块，所述的纵向滑块通过内部设置的配合内螺纹与纵向螺杆相螺纹配合。
进一步地，所述的侧向滑动模块两端分别与纵向滑块固定连接，且顶部设有侧向安装槽，所述的侧向安装槽一端内侧设有设有侧向回转电机，所述的侧向回转电机通过输出端设置的联轴器固定有延伸至侧向安装槽另一端的侧向螺杆，所述的侧向螺杆上设有侧向滑块，所述的侧向滑块通过内部设置的配合内螺纹与侧向螺杆相螺纹配合。
进一步地，所述的侧向滑块顶部固定有横向滑动模块，所述的横向滑动模块顶部设有横向安装槽，且横向安装槽一端内侧设有设有横向回转电机，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，所述的纵向安装槽内位于纵向螺杆两侧分别设有与纵向滑块相滑动配合的滑动轨道，所述的侧向安装槽内位于侧向螺杆两侧分别设有与侧向滑块滑动配合的滑动轨道，所述的横向安装槽内位于横向螺杆两侧分别设有与横向滑块相滑动配合的滑动轨道。
进一步地，所述的横向滑块顶部设有摆动缸模块，所述的摆动缸模块输出端固定有摆动定位块，所述的钻杆提取架通过后端安装侧板上的安装螺纹孔螺纹固定在摆动定位块上。
进一步地，所述的底架体外部还设有单片机控制模块，所述的单片机控制模块采用AT80C51型号，且输出端电连接有PNP型三极管，所述的PNP型三极管输出端电连接有继电器模块输入端，所述的继电器模块输出端分别与纵向回转电机、侧向回转电机、横向回转电机以及摆动缸模块相电连接，所述的单片机控制模块上还设有电源外接座。
进一步地，所述的钻杆提取架前端设有圆柱形的提取杆，所述的提取杆前侧均匀设有三个限位安装槽，且前端面与限位安装槽均匀交错设置有三个固定螺纹孔，所述的限位安装槽内分别设有用于提高与钻杆接触稳定性的防滑橡胶块，所述的防滑橡胶块通过侧部的限位侧凸起滑动设置在限位安装槽内部，且外侧分别设有便于伸至钻杆内部的自适应斜面，所述的固定螺纹孔上还设有用于防止防滑橡胶块滑脱的固定端盖。
进一步地，所述的钻杆盛放架设置在底架体上位于背离纵向安装槽一侧，且顶部均匀设有多组用于分隔钻杆的架体挡杆。
本实用新型的有益效果：
1.该装置结构简单、空间利用率高，采用了多层结构的排放装置，可按照顺序自动对逐层钻杆排放并直接竖直，大大提升了钻杆储备量及排放的自动化程度，同时钻杆的提取模块具有三个滑动自由度，有效增大了对钻杆所处空间位置的提取选择范围，以及能更好地与外部钻杆架位置相配合，大大提高了灵活度与实用性；
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；
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型提取并竖直钻杆后的结构示意图；
图3为本实用新型在不同于图1方向上的结构示意图；
图4为本实用新型中钻杆提取架的结构示意图；
图5为本实用新型中防滑橡胶块的结构示意图；
图6为本实用新型中横向滑动模块的结构示意图；
图7为本实用新型的功能原理示意图。
图中，底架体1、纵向滑动模块2、纵向回转电机21、纵向螺杆22、纵向滑块23、联轴器24、侧向滑动模块3、侧向回转电机31、侧向螺杆32、侧向滑块33、横向滑动模块4、横向回转电机41、横向螺杆42、横向滑块43、配合内螺纹431、滑动轨道44、摆动缸模块5、摆动定位块51、钻杆提取架6、提取杆61、限位安装槽611、固定螺纹孔612、防滑橡胶块62、限位侧凸起621、自适应斜面622、固定端盖63、安装侧板64、安装螺纹孔641、钻杆盛放架7、架体挡杆71、单片机控制模块8、电源外接座81、PNP型三极管82、继电器模块83、钻杆9。
具体实施方式
如图1至7所示，一种钻杆自动移摆输送设备，包括底架体1、纵向滑动模块2、纵向回转电机21、纵向螺杆22、纵向滑块23、联轴器24、侧向滑动模块3、侧向回转电机31、侧向螺杆32、侧向滑块33、横向滑动模块4、横向回转电机41、横向螺杆42、横向滑块43、配合内螺纹431、滑动轨道44、摆动缸模块5、摆动定位块51、钻杆提取架6、提取杆61、限位安装槽611、固定螺纹孔612、防滑橡胶块62、限位侧凸起621、自适应斜面622、固定端盖63、安装侧板64、安装螺纹孔641、钻杆盛放架7、架体挡杆71、单片机控制模块8、电源外接座81、PNP型三极管82、继电器模块83，所述的底架体1顶部两侧分别固定有一个垂直的纵向滑动模块2，所述的纵向滑动模块2一侧设有纵向安装槽，且纵向安装槽内侧顶端设有输出端朝下的纵向回转电机21，所述的纵向回转电机21通过输出端设置的联轴器24固定有延伸至纵向安装槽底端的纵向螺杆22，所述的纵向螺杆22上设有纵向滑块23，所述的纵向滑块23通过内部设置的配合内螺纹431与纵向螺杆22相螺纹配合，所述的纵向安装槽内位于纵向螺杆22两侧分别设有与纵向滑块23相滑动配合的滑动轨道44。
所述的侧向滑动模块3两端分别与两个纵向滑块23相固定连接，且顶部设有一个侧向安装槽，所述的侧向安装槽一端内侧设有设有侧向回转电机31，所述的侧向回转电机31通过输出端设置的联轴器24固定有延伸至侧向安装槽另一端的侧向螺杆32，所述的侧向螺杆32上设有侧向滑块33，所述的侧向滑块33通过内部设置的配合内螺纹431与侧向螺杆32相螺纹配合，所述的侧向安装槽内位于侧向螺杆32两侧分别设有与侧向滑块33滑动配合的滑动轨道44。
所述的侧向滑块33顶部固定有横向滑动模块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内侧设有设有横向回转电机41，所述的横向回转电机41通过输出端设置的联轴器24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43，所述的横向滑块43通过内部设置的配合内螺纹431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42两侧分别设有与横向滑块43相滑动配合的滑动轨道44。
所述的横向滑块43顶部设有摆动缸模块5，所述的摆动缸模块5输出端固定有摆动定位块51，所述的钻杆提取架6通过后端安装侧板64上的安装螺纹孔641螺纹固定在摆动定位块51上，且前端设有圆柱形的提取杆61，所述的提取杆61前侧均匀设有三个限位安装槽611，且前端面与限位安装槽611均匀交错设置有三个固定螺纹孔612，所述的限位安装槽611内分别设有一个用于提高与钻杆接触稳定性的防滑橡胶块62，所述的防滑橡胶块62通过侧部的限位侧凸起621滑动设置在限位安装槽611内部，且外侧分别设有便于伸直钻杆内部的自适应斜面622，所述的固定螺纹孔612上还设有用于防止防滑橡胶块62滑脱的固定端盖63。
所述的底架体1上位于背离纵向安装槽一侧设有钻杆盛放架7，所述的钻杆盛放架7上均匀设有多组用于分隔钻杆的架体挡杆71，所述的底架体1外部还设有单片机控制模块8，所述的单片机控制模块8采用AT80C51型号，且输出端电连接有PNP型三极管82，所述的PNP型三极管82输出端电连接有继电器模块83输入端，所述的继电器模块83输出端分别与纵向回转电机21、侧向回转电机31、横向回转电机41以及摆动缸模块5相电连接，所述的单片机控制模块8上还设有电源外接座81。
该装置在使用时，在钻杆盛放架7上各架体挡杆71之间分别放置预定数量的钻杆9，将单片机控制模块8上的电源外接座81与外部电源相连接，进而由单片机控制模块8输出控制信号至PNP型三极管82以及继电器模块83，继电器模块83输出端控制摆动缸模块5工作，使得摆动缸模块5上的钻杆提取架6水平朝向钻杆盛放架7一侧。
进而继电器模块83输出端分别控制纵向回转电机21和侧向回转电机31工作，使得纵向螺杆22和侧向螺杆32分别旋转，在与配合内螺纹431的螺纹配合作用下，纵向滑块23和侧向滑块33利用滚珠丝杆原理分别在纵向滑动模块2和侧向滑动模块3上位移，并最终使钻杆提取架6上的提取杆61与钻杆盛放架7上位于顶层的钻杆9孔相对应。
继电器模块83输出端进一步控制横向回转电机41，并最终使得横向滑块43、摆动缸模块5以及钻杆提取架6沿横向滑动模块4轴向位移，直至钻杆提取架6上的提取杆61完全伸入钻杆9孔，提取杆61上的防滑橡胶块62起到稳定钻杆的作用，进而摆动缸模块5回摆，直至钻杆提取架6上的提取杆61带动钻杆9达到竖直状态后，纵向回转电机21工作并使得纵向滑块23带动侧向滑动模块3、横向滑动模块4以及钻杆提取架6上升，由外部钻杆机夹持钻杆9后，纵向回转电机21回转，并最终使得钻杆提取架6下降，直至提取杆61从钻杆中滑出，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:CN201920100051.X
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:CN209469395U
授权时间:20191008
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:陈小龙
第一发明人:陈小龙
当前权利人:中国地质大学（北京）
代理人:丁波
代理机构:37238
代理机构编号:山东博睿律师事务所
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计