[发明专利]一种一体式水平旋转机械手

说明书

本发明涉及一种一体式水平旋转机械手，包钻架固定板、齿条、齿轮以及回转臂，所述钻架固定板与钻机的钻架侧面固定连接；还包括固定轴、固定支座、上油缸、旋转支座、下油缸以及上支架；所述钻架固定板有且只有一个，所述固定轴通过固定座与钻架固定板连接，所述固定支座和旋转支座均位于固定轴上；所述固定支座与固定轴固定连接，所述旋转支座与固定轴活动连接；所述上油缸的缸体与固定支座上的上油缸支座铰接，所述上油缸的活塞杆与旋转支座上的上油缸连接座铰接。本发明对水平旋转机械手与钻架的连接处以及翻转动作对应的机构重新设计，只保留一个钻架固定板和受力轴，整合成一体式结构，从而减小空间占用，避免配合精度丧失。

技术领域

本发明涉及非开挖钻机领域，具体涉及一种一体式水平旋转机械手。

背景技术

非开挖是指利用各种岩土钻掘设备和技术手段，通过导向、定向钻进等方式在地表极小部分开挖的情况下，铺设、更换和修复各种地下管线的施工新技术，不会阻碍交通，不会破坏绿地、植被，不会影响商店，医院，学校和居民的正常生活和工作秩序，解决了传统开挖施工对居民生活的干扰，对交通，环境，周边建筑物基础的破坏和不良影响，因此具有较高的社会经济效果。

非开挖钻进通常会用到水平导向钻机。水平导向钻机的工作原理是：在施工时，按照设计的弧形钻孔轨迹，采用可从地表钻进的钻机先钻一个近似水平的导向孔，然后在导向钻头后换上大直径的扩孔钻头和直径小于扩孔钻头的待铺设工作管线，然后进行反向扩孔，同时将待铺管线回拉入钻孔内，当全部钻杆被拖回时，铺管工作同时也就完成了。

在具体的钻孔过程中，导向钻机的钻架相对于地面呈小角度倾斜设置，钻架上的动力头驱动钻头旋转进给，使钻头进行钻进操作。在进给过程中，随着钻进长度的增加，需要一根根地接入钻杆。钻杆连接钻架上的动力头与钻头，随钻头进入地下，用于传递动力。钻杆在工作状态下，前部连接钻头后部连接钻架上的动力头。

钻杆的装卸操作，由钻机上的旋转机械手来实现。之前的旋转机械手，均是与钻机的钻架固定连接。由于钻架在工作状态下相对于地面呈小角度倾斜设置，因此需要人工将钻杆抬起后倾斜放置在机械手上，此方式无疑会消耗较多的人力劳动，并且存在安全隐患。

现有的旋转机械手可以在翻转装卸钻杆时从与钻架平行的姿态翻转成为水平姿态，便于钻杆的上料，然后夹持钻杆抬起，并进行翻转，使钻杆与钻架平行，最终完成钻杆安装。

但是，由于需要实现从与钻架平行的姿态翻转成为水平姿态的翻转，即夹持翻转，因此必然要有驱动装置来为机械手的翻转提供动力。现有的旋转机械手机构与钻架侧面焊接的钻架固定板的数量为两个甚至更多，同时在翻转过程中受力的轴为两个甚至更多。

与钻架侧面焊接的钻架固定板的数量多，必然会占用较多的空间，在进行非开挖钻进操作时存在诸多不便，容易与其他机构产生干涉。并且多个受力轴经过长时间的使用，相互之间的同轴度会出现偏差，导致配合精度降低甚至丧失。

发明内容

本发明的目的是：提供一种一体式水平旋转机械手，可实现钻杆的装卸与夹持翻转，并且对水平旋转机械手与钻架的连接处以及翻转动作对应的机构重新设计，只保留一个钻架固定板和受力轴，整合成一体式结构，更加紧凑，从而减小空间占用，避免配合精度丧失。

为了实现上述目的，本发明提供如下的技术方案：