本發(fā)明屬于礦用鉆機，涉及一種傾角可調型鉆桿轉運機構。

背景技術：

1、在煤礦智能化戰(zhàn)略穩(wěn)步推進的大背景下，鉆機自動化作為實現(xiàn)井下作業(yè)少人化、無人化的核心抓手，正發(fā)揮著愈發(fā)關鍵的作用。傳統(tǒng)人工操作模式在井下復雜環(huán)境中面臨著諸多限制，人員疲勞度更是難以避免的問題，這使得該模式難以契合現(xiàn)代煤礦高效開采與本質安全的雙重需求。與之形成鮮明對比的是，自動化技術憑借其顯著優(yōu)勢，成為煤炭行業(yè)技術升級的必然選擇。它能夠實現(xiàn)鉆孔過程及輔助工序的自動運行，不僅大幅降低了勞動強度，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)過近10年的持續(xù)發(fā)展，自動化鉆機技術取得了長足進步，日趨成熟。目前，該技術已能夠實現(xiàn)裝卸鉆桿、鉆進以及調姿的全自動運行，并且在瓦斯抽采、探放水等災害防治工程中實現(xiàn)了規(guī)?；瘧?，為煤礦安全生產提供了有力保障。然而，目前行業(yè)中應用的自動鉆機在技術層面仍存在一些亟待解決的問題，其中鉆桿轉運器的局限性尤為突出。

3、目前，行業(yè)中應用的自動鉆機多采用雙機械手結合轉運器構成的三段式鉆桿輸送系統(tǒng)。轉運器作為鉆桿在兩個機械手之間過渡的關鍵部件，其重要性不言而喻。然而，現(xiàn)有轉運器存在明顯的設計缺陷，它僅有平移和水平轉動兩種形式，且均在水平面內運動，僅能對水平放置的鉆桿兩端進行夾緊，以對齊鉆桿箱或機架。

4、受此影響，現(xiàn)有自動鉆機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，當前自動鉆機的鉆桿轉運器傾角不可調節(jié)，無法隨機架傾角變化，完全依賴鉆桿輸送機械手調整傾角。而且，現(xiàn)有技術的轉運器、機械手與機架處于提升套兩側，在鉆桿輸送機械手傾角調節(jié)，特別是負傾角工況下，因現(xiàn)有轉運器、機械手與機架的位置關系，導致鉆桿輸送機械手在傾角調節(jié)時，尤其是負傾角工況下，與轉運器發(fā)生干涉，使得現(xiàn)有自動鉆機無法施工負大傾角鉆孔。

5、現(xiàn)有轉運器在設計上存在明顯缺陷，只能在水平面內運動，同時，由于缺少豎直面內的鉆桿固定機構，現(xiàn)有轉運器無法進行大傾角運動，導致自動鉆機鉆孔傾角范圍受限，難以向大傾角鉆孔工況拓展。此外，現(xiàn)有技術的轉運器、機械手與機架布局不合理，位于提升套兩側，在鉆桿輸送機械手傾角調節(jié)時(尤其是負傾角工況)，會與轉運器產生干涉，使得現(xiàn)有自動鉆機無法施工負大傾角鉆孔，這在一定程度上限制了煤礦全面智能化建設的推進。

技術實現(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型鉆桿轉運機構，解決目前鉆桿轉運器只能在水平面內運動的問題。

2、為達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

3、一種傾角可調型鉆桿轉運機構，包括轉運器、機架、回轉平臺，其中所述轉運器通過異步轉動裝置設置在機架、回轉平臺之間；

4、所述轉運器包括底板、托塊、壓板、軸向壓緊塊；所述托塊設置在所述底板上，用于承托鉆桿；所述軸向壓緊塊設置在所述底板上，且位于所述托塊的兩側；所述軸向壓緊塊上部轉動連接有壓板，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鉆桿壓緊固定；所述軸向壓緊塊包括至少一個滑動設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、所述異步轉動裝置包括提升套、轉運器回轉器、傾角回轉器、回轉過渡板和機架連接板，所述機架、回轉平臺之間依次通過所述傾角回轉器、機架連接板、回轉過渡板、提升套進行連接；其中，所述傾角回轉器轉動連接在所述機架上，所述轉運器通過所述轉運器回轉器轉動連接在所述回轉過渡板上，通過所述傾角回轉器、轉運器回轉器實現(xiàn)所述機架、轉運器之間的傾角異步轉動調節(jié)。

6、可選的，所述提升套包括兩塊側板與頂部封板圍合圍成的腔體，所述側板兩端設有套筒，所述側板上設有連接筒；所述回轉平臺上相對設置有兩個提升立柱，兩個所述提升立柱中間設有提升油缸；所述腔體內安裝所述回轉平臺的提升油缸，在所述提升油缸的驅動下，所述提升套沿提升立柱上下移動；所述套筒套設在所述回轉平臺的提升立柱上，所述連接筒上安裝所述回轉過渡板。

7、可選的，所述連接筒上設有法蘭；所述回轉過渡板呈圓盤狀，包括并排設置的三組法蘭，內側的法蘭與所述連接筒的法蘭配合連接，兩組外側的法蘭分別用于安裝所述安裝轉運器回轉器、機架連接板。

8、可選的，所述轉運器回轉器包括設置在其上的第一固定圈和第一轉動圈，所述第一固定圈與所述回轉過渡板的法蘭相連接；所述第一轉動圈與第一外殼體固連，所述轉運器安裝在所述第一外殼體上，通過所述第一轉動圈的轉動調整所述轉運器的傾角。

9、可選的，所述機架連接板為圓盤狀，包括兩組相互連接的法蘭，兩組法蘭分別與所述回轉過渡板的法蘭、傾角回轉器相連接。

10、可選的，所述傾角回轉器包括設置在其上的第二固定圈和第二轉動圈，所述第二固定圈與所述機架連接板的法蘭相連接；所述第二轉動圈與第二外殼體固連，所述機架安裝在所述第二外殼體上，通過所述第二轉動圈的轉動調整所述機架的傾角。

11、可選的，所述底板底部設有滑動油缸，所述滑動油缸與所述滑塊相連接，驅動所述滑塊沿所述底板的長度方向滑動。

12、可選的，所述軸向壓緊塊與所述壓板轉動連接，當轉運器處于等待裝入或取出鉆桿狀態(tài)時，壓板轉動向上打開，便于鉆桿的裝入或取出。

13、可選的，所述壓板上還設有壓緊油缸，驅動所述壓板的轉動；所述壓緊油缸位于兩個所述軸向壓緊塊的外側，且與所述軸向壓緊塊的上部鉸接連接。

14、可選的，所述托塊設有至少兩個，每個所述托塊的上部設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)采用回轉器驅動轉運器與機架分別轉動，實現(xiàn)了轉運器在豎直平面內的大范圍傾角調節(jié)。

17、擴大鉆孔傾角范圍?，F(xiàn)有鉆桿轉運器因設計缺陷，只能在水平面內運動，導致自動鉆機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)明的傾角可調型鉆桿轉運機構，通過異步轉動裝置實現(xiàn)機架與轉運器之間的傾角異步轉動調節(jié)。其中傾角回轉器能調整機架的傾角，轉運器回轉器可調整轉運器的傾角，兩者相互配合，使轉運器能夠在豎直平面內進行大范圍的傾角調節(jié)。這使得自動鉆機能夠適應更大傾角的鉆孔需求，突破了以往的技術限制，可滿足更多復雜地質條件下的鉆孔作業(yè)，拓寬了自動鉆機的應用場景。

18、避免部件干涉，實現(xiàn)負大傾角鉆孔?，F(xiàn)有技術的轉運器、機械手與機架位置布局不合理，在鉆桿輸送機械手傾角調節(jié)，尤其是負傾角工況下，會與轉運器發(fā)生干涉，導致現(xiàn)有自動鉆機無法施工負大傾角鉆孔。本發(fā)明中異步轉動裝置的合理設計有效避免了這一問題，通過傾角回轉器、機架連接板、回轉過渡板、提升套等部件的依次連接，使得轉運器和機架能夠獨立地進行傾角調節(jié)。在負傾角工況下，轉運器可以根據(jù)需要調整到合適的傾角，而不會與回轉平臺上的其他部件產生干涉，從而實現(xiàn)了負大傾角鉆孔的施工，進一步提升了自動鉆機的作業(yè)能力。

19、提升自動化水平。本發(fā)明使得鉆孔過程更加自動化，結合自動化鉆進技術，能夠實現(xiàn)裝卸鉆桿、鉆進以及調姿的全自動運行，進一步降低了勞動強度，提高了作業(yè)安全性和效率，為煤礦智能化建設提供了有力支持。

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

21、便于鉆桿裝入與取出。轉運器處于待裝入或取出鉆桿狀態(tài)(其他夾持機構已夾穩(wěn)鉆桿)時，壓緊油缸驅動壓板轉動向上打開，滑動油缸驅動滑塊向外側移動，擴大了轉運器內部空間，減少了裝卸過程中的阻礙。

22、增強鉆桿固定穩(wěn)定性。通過鉆桿兩端由滑塊夾緊結合頂部由壓板壓緊的方式，從多個方向對鉆桿進行固定，大大增強了鉆桿在轉運過程中的穩(wěn)固性，有效避免了鉆桿在轉運過程中因晃動、偏移甚至掉落而引發(fā)的問題。

23、適應大傾角工況。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節(jié)中掉落，拓展了自動鉆機的應用范圍、適應工況。

24、本發(fā)明的其他優(yōu)點、目標和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領域技術人員而言將是顯而易見的，或者可以從本發(fā)明的實踐中得到教導。本發(fā)明的目標和其他優(yōu)點可以通過下面的說明書來實現(xiàn)和獲得。