申请/专利权人：中煤科工西安研究院(集团)有限公司

申请日：2023-09-27

公开（公告）日：2024-02-27

公开（公告）号：CN117605458A

主分类号：E21B44/00

分类号：E21B44/00;E21B19/14;E21B19/16;E21B15/00;E21C27/22

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.03.15#实质审查的生效;2024.02.27#公开

摘要：本发明公开了一种煤矿低矮、狭窄巷道用全自动钻进系统及其协同控制方法，包括泵车和钻车，所述的钻车的车体顶部沿横向依次设置有操控台、主机和补杆机构；所述的钻车的车体底部设置有履带；所述的主机包括设置在钻车的车体顶部的调角变幅结构，所述的调角变幅结构上设置有给进结构，所述的给进结构的两端分别设置有动力头和夹持卸扣结构；通过操控台、主机和补杆机构4的配合，大大降低了钻杆输送时补杆装置的高度，实现了低矮巷道低位孔的全自动施工，独立的自动化钻机用低位孔钻杆抓取装置，整机体积小，施工高度低，实现了钻杆抓取和回放的完全自动化，解决了现有自动化钻机在井下矮小巷道运输通过性差和不能全自动上卸钻杆问题。

主权项：1.一种煤矿低矮、狭窄巷道用全自动钻进系统，其特征在于，包括泵车和钻车9，所述的钻车9的车体顶部沿横向依次设置有操控台2、主机3和补杆机构4；所述的钻车9的车体底部设置有履带8；所述的主机3包括设置在钻车9的车体顶部的调角变幅结构301，所述的调角变幅结构301上设置有给进结构302，所述的给进结构302的两端分别设置有动力头303和夹持卸扣结构304；所述的调角变幅结构301包括方位调节回转器309、举升结构306、主机械手307、转运器308和倾角调节回转器305；所述的方位调节回转器309设置在钻车9的车体顶部，所述的方位调节回转器309的顶部设置举升结构306；所述的方位调节回转器309上设置有一号绝对值编码器3010；所述的举升结构306包括第一支撑板30601，所述的第一支撑板30601上沿横向两侧分别设置有第一组立柱30602和第二组支柱30603，所述的第一组立柱30602的外部设置有第一举升套30604，所述的第一举升套30604的一侧设置有倾角调节回转器305；所述的倾角调节回转器305上设置有二号绝对值编码器30605；所述的第二组支柱30603的外部设置有第二举升套30606，所述的第二举升套30606的横向前侧设置主机械手307；所述的第一支撑板30601上设置有一端固定在第一支撑板30601上的第二位移传感器30607，第二位移传感器30607的另一端固定在所述的第二举升套30606上；所述的第一支撑板30601上还设有举升油缸30608，所述的举升油缸30608的顶端与所述的第二举升套30606的底部连接。所述的第一举升套30604与所述的第二举升套30606的之间设置有第二支撑板30609，所述的第二支撑板30609上设置有给进结构302；所述的第二举升套30606的横向前侧的底部设置转运器308；所述的第二举升套30606的横向前侧还设置有水平板306010，所述的水平板306010上设置有第六接近开关306011；所述的主机械手307包括安装在第二举升套30606的横向前侧的机械臂倾角调节回转器30701，所述的机械臂倾角调节回转器30701的一侧安装有检测板30702，所述的机械臂倾角调节回转器30701的另一侧安装有机械手大臂30703的一端，所述的机械手大臂30703的另一端可转动安装有机械手小臂30705，所述的机械手小臂30705的末端安装有伸缩油缸30706，所述的伸缩油缸30706前端安装有机械手抓30707；所述的机械手抓30707的侧壁上设置有第四接近开关30708和第五接近开关30709；所述的给进结构302包括设置在第二支撑板30609上的焊接机身30201，所述的焊接机身30201内部设置有给进油缸30202，所述的给进油缸30202的两端分别穿出所述的焊接机身30201的两端面，所述的给进油缸30202的纵向前侧连接有第一拖板30203，所述的第一拖板30203在所述的焊接机身30201顶部可移动设置，所述的第一拖板30203顶部设置有动力头303，所述的动力头303上设置有第一接近开关30204；所述的焊接机身30201的纵向后侧设置有夹持卸扣结构304，所述的夹持卸扣结构304包括依次设置在焊接机身30201的纵向后侧的顶部的夹持器30401和卸扣器30402，以及设置在焊接机身30201的纵向后侧的侧壁的卸扣器油缸30403；所述的焊接机身30201上设置有一端固定在焊接机身30201外壁上的拉绳位移传感器30205，所述的拉绳位移传感器30205的另一端设置在第一拖板30203上；所述的焊接机身30201的纵向前侧设置有第二接近开关30206和第三接近开关30207；所述的第二接近开关30206和第三接近开关30207与所述的检测板30702靠近；所述的转运器308包括与第二举升套30606的纵向后侧的横向前端面连接的连接板30801，所述的连接板30801的横向前侧的纵向两端均设置有沿横向分布的导向板30802，每个所述的导向板30802上均卡装有第二拖板30803；两个所述的第二拖板30803上共同设置有沿纵向分布的托盘导向板30804；所述的托盘导向板30804上部设置有多个钻杆托盘30805，所述的钻杆托盘30805的外壳的纵向后端设置有平移油缸30806一端，所述的平移油缸30806的另一端设置在所述的托盘导向板30804的纵向前端；所述的钻杆托盘30805的外壳的两端上分别设置有一个调整油缸30807，所述的调整油缸30807与所述的钻杆托盘30805的中心轴线重合；每个所述的导向板30802的底部横向后侧设置有马达输出轴安装孔30808，所述的导向板30802的底部设置有马达30809，且其输出轴穿过马达输出轴安装孔30808，所述的马达30809的输出轴上固定设置有第一齿轮308010，所述的导向板的底部设置有第二齿轮308011，所述的第一齿轮308010和第二齿轮308011通过链条308012连接，所述的链条308012的两端向上穿过导向板30802上的矩形通槽后共同固定在第二拖板30803上的锁紧盒308013中；所述的泵车包括I泵、II泵和III泵，所述的I泵用于提供动力头303回转和给进结构302给进起拔的动力；所述的II泵用于提供履带8行走和给进结构302的动力；所述的III泵用于提供补杆机构4、主机械手307和转运器308的动力；还包括控制系统，所述的控制系统用于收集各个传感器和接近开关的信号以及用于向操控台2发布动作指令，所述的操控台2用于根据接收到的动作指令进行动作。

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