1.本实用新型涉及工程机械技术领域，特别涉及一种自动换杆装置。
背景技术：
2.潜孔钻机广泛应用于矿山开采、土木工程建设、水电建设、国防施工及土石方等工程爆破孔钻凿作业中。潜孔钻机在钻凿工作完成后或工作过程中需要进行卸杆/换杆操作，现有技术一般是通过钻机的推进梁上安装钻杆库，将暂时不用的钻杆储存在钻杆库中，将需要使用的钻杆从钻杆库中调出，从而方便进行自动卸杆/换杆操作。
3.目前，潜孔钻机使用的换杆装置，包括连接座、钻杆库、主摆动机构、副摆动机构、夹杆油缸和夹杆臂，钻杆库通过连接座固定设置于潜孔钻车的推进梁侧部；主摆动机构平行设置于所述钻杆库的下部，副摆动机构固定设置于主摆动机构上；夹杆臂可拆卸设置于副摆动机构两端，且夹杆油缸固定设置于夹杆臂上一侧，夹杆油缸伸出后配合夹杆臂来顶紧钻杆。该换杆装置采用的是双油缸摆动方案，主摆动机构把副摆动机构翻转运送到潜孔钻车推进梁上特定位置或把副摆动机构运送回钻杆库，所述副摆动机构把夹杆臂上的钻杆运送到潜孔钻车推进梁的钻机上或把钻杆上拆卸下来的钻杆运送回潜孔钻车推进梁上特定位置，在此装卸时无法立刻找准位置将钻杆安装或卸载，对中难度较大。
技术实现要素：
4.本实用新型的目的在于提供一种自动换杆装置，以解决装卸钻杆时对中难度较大的问题。
5.本实用新型为实现其目的的技术方案是这样的：本实用新型提供一种自动换杆装置，包括钻杆库和下支架，所述钻杆库用于储存钻杆，所述下支架设于所述钻杆库一侧，所述下支架包括下支撑架、驱动机构和抓杆机构，所述驱动机构设于所述下支撑架上，所述抓杆机构包括移动件和设于所述移动件上的卡爪组件，所述移动件连接于所述驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述移动件沿第一方向移动，所述卡爪组件用于抓紧或松开所述钻杆。
6.在本实用新型的一实施例中，所述钻杆库包括第一驱动件、主轴和卡盘，所述第一驱动件与所述主轴连接，以驱动所述主轴转动，所述卡盘套设在所述主轴上，所述卡盘上沿周向间隔设置有多个用于容置所述钻杆的卡槽。
7.在本实用新型的一实施例中，所述钻杆库还包括传动组件、第一保护罩和第二保护罩，所述传动组件连接于所述第一驱动件与所述主轴之间，所述第一保护罩和第二保护罩均覆盖在所述主轴外且分别位于在所述主轴的两端。
8.在本实用新型的一实施例中，所述驱动机构包括第二驱动件和传动机构，所述第二驱动件连接于所述传动机构，所述传动机构连接于所述移动件，所述第二驱动件用于通过所述传动机构驱动所述移动件沿所述第一方向移动。
9.在本实用新型的一实施例中，所述传动机构包括相互配合的齿轮和齿条，所述齿
条固定连接于所述移动件，所述齿轮连接于所述第二驱动件的输出轴以驱动所述齿轮转动。
10.在本实用新型的一实施例中，所述下支架还包括两个所述抓杆机构及两个所述传动机构，所述自动换杆装置还包括转动轴，所述转动轴连接于所述第二驱动件，两个所述抓杆机构间隔设置在所述下支撑架上，两个所述传动机构的两个所述齿轮间隔设置在所述转动轴上，两个所述齿轮分别和两个所述齿条配合，两个所述移动件分别固定连接与两个所述齿条。
11.在本实用新型的一实施例中，所述卡爪组件包括第三驱动件、第一卡爪和第二卡爪，所述第三驱动件用于驱动所述第一卡爪和所述第二卡爪相对移动，以相对靠近或远离。
12.在本实用新型的一实施例中，所述第一卡爪为摆动卡爪，所述第二卡爪为固定卡爪，所述摆动卡爪连接于所述第三驱动件，所述固定卡爪固定在所述移动件上，所述第三驱动件用于驱动所述摆动卡爪相对所述固定卡爪移动。
13.在本实用新型的一实施例中，所述第一卡爪和所述第二卡爪分别连接于两个所述第三驱动件，所述第一卡爪和所述第二卡爪可分别在所述第三驱动件的驱动下相对所述移动件移动。
14.在本实用新型的一实施例中，所述下支架还包括第一限位件、第二限位件及第三限位件，所述第二限位件相对所述下支撑架固定设置，所述第一限位件和所述第三限位件沿所述第一方向设于所述移动件上，且分别位于所述第二限位件两侧，用于限定所述移动件在所述第一方向上的活动范围。
15.本实用新型与现有技术相比具有的有益效果：在本实用新型的自动换杆装置中，由于移动件带动抓杆机构做直线运动，实现自动换杆，减少了钻杆装卸时的对中难度，且提高了传动精度；同时，该自动换杆装置结构简单，避免了异形结构件的加工，一方面提高了结构的可靠性，另一方面降低了生产周期，降低了成本。
附图说明
16.图1为本实用新型一实施例的自动换杆装置的结构示意图。
17.图2为图1所示自动换杆装置的钻杆库的结构示意图。
18.图3为图1所示自动换杆装置的下支架的结构示意图。
具体实施方式
19.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
20.本实用新型提供一种自动换杆装置，如图1所示，包括钻杆库10和下支架20，钻杆库10用于储存钻杆30，下支架20设于钻杆库10一侧，下支架20包括下支撑架21、驱动机构22和抓杆机构23，驱动机构22设于下支撑架21上，抓杆机构23包括移动件231和设于移动件231上的卡爪组件，移动件231连接于驱动机构22，驱动机构22用于驱动移动件231沿第一方向移动，卡爪组件用于抓紧或松开钻杆30。
21.本实施例的自动换杆装置中，由于移动件231在驱动机构22的驱动下做直线运动，实现自动换杆，减少了钻杆装卸时的对中难度，且提高了传动精度；同时，该自动换杆装置
结构简单，避免了异形结构件的加工，一方面提高了结构的可靠性，另一方面降低了生产周期，降低了成本。
22.本实施例中，如图2所示，钻杆库10包括第一驱动件11、主轴14和卡盘15，第一驱动件11与主轴14连接，以驱动主轴14转动，卡盘15套设在主轴14上，卡盘15上沿周向间隔设置有多个用于容置钻杆30的卡槽。具体地，主轴14转动的同时带动卡盘15转动，使放置在卡槽上的钻杆30能实现转动，从而使不同的钻杆30对应于下支架2，以供更换。具体地，第一驱动件11可为液压马达。可以理解，第一驱动件11也可电机等其他驱动件。
23.本实施例中，钻杆库10还包括传动组件12、第一保护罩13和第二保护罩16，传动组件12连接于第一驱动件11与主轴14之间，第一保护罩13和第二保护罩16均覆盖在主轴14外且分别位于在主轴14的两端。
24.本实施例中，如图3所示，驱动机构22包括第二驱动件221和传动机构，第二驱动件221连接于传动机构，传动机构连接于移动件231，第二驱动件221用于通过传动机构驱动移动件231沿第一方向移动。
25.本实施例中，传动机构包括齿轮222和齿条223，齿条223固定连接于移动件231，齿条222连接于第二驱动件221的输出轴以驱动齿轮222转动。
26.具体地，移动件231的直线运动同时配合抓杆组件抓紧或松开钻杆30实现了将钻杆30推送给至合适位置以配合推进梁(图未示)完成装卸杆动作。
27.具体地，第二驱动件221为液压马达，液压马达的转动通过传动机构转换为直线运动，带动移动件231直线移动。可以理解，本实施例中的第二驱动件221也可以为气缸、液压油缸或直线电机，气缸、液压油缸通过活塞杆可直接与移动件231连接，以驱动移动件231沿第一方向直线移动。
28.本实施例中，下支架20还包括两个抓杆机构23及两个传动机构，自动换杆装置还包括转动轴40，转动轴40连接于第二驱动件221，两个抓杆机构23间隔设置在下支撑架21上，两个传动机构的两个齿轮222间隔设置在转动轴40上，两个齿轮222分别和两个齿条223配合，两个移动件231分别固定连接与两个齿条223。这样，通过两个间隔设置的抓杆机构23抓住钻杆30的不同位置，可将钻杆30抓得更稳，从而稳定地完成换杆。
29.本实施例中，卡爪组件包括第三驱动件232、第一卡爪和第二卡爪，第三驱动件用于驱动第一卡爪和第二卡爪相对移动，以相对靠近或远离。
30.本实施例中，第一卡爪可为摆动卡爪233，第二卡爪可为固定卡爪234，摆动卡爪233连接于第三驱动件232，固定卡爪234固定在移动件231上，第三驱动件232用于驱动摆动卡爪233相对固定卡爪234移动。在其他实施例中，第一卡爪和第二卡爪也可分别连接于两个第三驱动件232，第一卡爪和第二卡爪可分别在第三驱动件232的驱动下相对移动件231移动，即两个第三驱动件232分别同时驱动第一卡爪和第二卡爪移动，只要能使第一卡爪和第二卡爪相互靠近或远离即可。
31.本实施例中，下支架20还包括第一限位件24、第二限位件25及第三限位件26，第二限位件25相对下支撑架21固定设置，第一限位件24和第三限位件26沿第一方向设于移动件231上，且分别位于第二限位件25两侧，用于限定移动件231在第一方向上的活动范围。在移动件231朝钻杆库10移动的过程中，当第三限位件26对应第二限位件25时，移动件231不能继续朝钻杆库10移动，在移动件231朝远离钻杆库10一侧移动的过程中，当第一限位件24对
应第二限位件25时，移动件231不能继续朝远离钻杆库10一侧移动，从而实现对移动件231移动范围的限定。通过对移动件的限位，可以降低对零件加工精度的要求，还能提高装配调试的便利性，提高实用性。
32.具体地，移动件231在驱动机构22的驱动下沿第一方向移动，移动件231先向靠近钻杆库10的一侧移动直到第三限位件26与第二限位件25抵接，卡爪组件抓紧钻杆30，随后移动件231向远离钻杆库10的一侧移动，卡爪组件取下钻杆30，移动件231移动至第一限位件24与第二移动件25抵接，完成将钻杆30由钻杆库10推送至推进梁(图未示)；移动件231先向远离钻杆库10的一侧移动至第一限位件24与第二限位件25抵接，卡爪组件抓紧从推进梁(图未示)上卸下的钻杆30，随后移动件231向靠近钻杆库10的一侧移动至第三限位件26与第二限位件25抵接，卡爪组件将钻杆30送入钻杆库30中。
33.在本文中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语的具体含义。
34.在本文中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了表达技术方案的清楚及描述方便，因此不能理解为对本实用新型的限制。
35.在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。
36.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。技术特征：
1.一种自动换杆装置，其特征在于，包括钻杆库(10)和下支架(20)，所述钻杆库(10)用于储存钻杆(30)，所述下支架(20)设于所述钻杆库(10)一侧，所述下支架(20)包括下支撑架(21)、驱动机构(22)和抓杆机构(23)，所述驱动机构(22)设于所述下支撑架(21)上，所述抓杆机构(23)包括移动件(231)和设于所述移动件(231)上的卡爪组件，所述移动件(231)连接于所述驱动机构(22)，所述驱动机构(22)用于驱动所述移动件(231)沿第一方向移动，所述卡爪组件用于抓紧或松开所述钻杆(30)。2.根据权利要求1所述的自动换杆装置，其特征在于，所述钻杆库(10)包括第一驱动件(11)、主轴(14)和卡盘(15)，所述第一驱动件(11)与所述主轴(14)连接，以驱动所述主轴(14)转动，所述卡盘(15)套设在所述主轴(14)上，所述卡盘(15)上沿周向间隔设置有多个用于容置所述钻杆(30)的卡槽。3.根据权利要求2所述的自动换杆装置，其特征在于，所述钻杆库(10)还包括传动组件(12)、第一保护罩(13)和第二保护罩(16)，所述传动组件(12)连接于所述第一驱动件(11)与所述主轴(14)之间，所述第一保护罩(13)和第二保护罩(16)均覆盖在所述主轴(14)外且分别位于在所述主轴(14)的两端。4.根据权利要求1所述的自动换杆装置，其特征在于，所述驱动机构(22)包括第二驱动件(221)和传动机构，所述第二驱动件(221)连接于所述传动机构，所述传动机构连接于所述移动件(231)，所述第二驱动件(221)用于通过所述传动机构驱动所述移动件(231)沿所述第一方向移动。5.根据权利要求4所述的自动换杆装置，其特征在于，所述传动机构包括相互配合的齿轮(222)和齿条(223)，所述齿条(223)固定连接于所述移动件(231)，所述齿轮(222)连接于所述第二驱动件(221)的输出轴以驱动所述齿轮(222)转动。6.根据权利要求5所述的自动换杆装置，其特征在于，所述下支架(20)还包括两个所述抓杆机构(23)及两个所述传动机构，所述自动换杆装置还包括转动轴(40)，所述转动轴(40)连接于所述第二驱动件(221)，两个所述抓杆机构(23)间隔设置在所述下支撑架(21)上，两个所述传动机构的两个所述齿轮(222)间隔设置在所述转动轴(40)上，两个所述齿轮(222)分别和两个所述齿条(223)配合，两个所述移动件(231)分别固定连接于两个所述齿条(223)。7.根据权利要求1所述的自动换杆装置，其特征在于，所述卡爪组件包括第三驱动件(232)、第一卡爪和第二卡爪，所述第三驱动件(232)用于驱动所述第一卡爪和所述第二卡爪相对移动，以相对靠近或远离。8.根据权利要求7所述的自动换杆装置，其特征在于，所述第一卡爪为摆动卡爪(233)，所述第二卡爪为固定卡爪(234)，所述摆动卡爪(233)连接于所述第三驱动件(232)，所述固定卡爪(234)固定在所述移动件(231)上，所述第三驱动件(232)用于驱动所述摆动卡爪(233)相对所述固定卡爪(234)移动。9.根据权利要求7所述的自动换杆装置，其特征在于，所述第一卡爪和所述第二卡爪分别连接于两个所述第三驱动件(232)，所述第一卡爪和所述第二卡爪可分别在所述第三驱动件(232)的驱动下相对所述移动件(231)移动。10.根据权利要求1所述的自动换杆装置，其特征在于，所述下支架(20)还包括第一限位件(24)、第二限位件(25)及第三限位件(26)，所述第二限位件(25)相对所述下支撑架
(21)固定设置，所述第一限位件(24)和所述第三限位件(26)沿所述第一方向设于所述移动件(231)上，且分别位于所述第二限位件(25)两侧，用于限定所述移动件(231)在所述第一方向上的活动范围。
技术总结
一种自动换杆装置，包括钻杆库和下支架，钻杆库用于储存钻杆，下支架设于钻杆库一侧，下支架包括下支撑架、驱动机构和抓杆机构，驱动机构设于下支撑架上，抓杆机构包括移动件和设于移动件上的卡爪组件，移动件连接于驱动机构，驱动机构用于驱动移动件沿第一方向移动，卡爪组件用于抓紧或松开钻杆。在本实用新型的自动换杆装置中，由于移动件带动抓杆机构做直线运动，实现自动换杆，减少了钻杆装卸时的对中难度，且提高了传动精度。且提高了传动精度。且提高了传动精度。
技术研发人员：汤亮 孟庆勇 李爱春
受保护的技术使用者：中联重科股份有限公司
技术研发日：2022.05.09
技术公布日：2022/8/2
声明：
“自动换杆装置的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：中联重科股份有限公司
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2024年06月14日 ~ 16日 
