權利要求書： 1.一種新型的自動化上鉆桿系統(tǒng)，其特征在于由液壓缸上鉆桿系統(tǒng)、底盤、履帶式行走機構、鉆機主體、計算機控制系統(tǒng)，所述底盤固定安裝在履帶式行走機構上，所述液壓缸上鉆桿系統(tǒng)安裝在底盤上并能在底盤上滑動，所述鉆機主體安裝在底盤上能在底盤上旋轉移動，具體為：所述底盤內部有固定位置的凹槽，所述凹槽裝配有動力鏈輪，動力鏈輪通過動力鏈輪固定孔安裝在凹槽上，每個動力鏈輪上安裝有液壓馬達a，凹槽內還裝配有鏈條，鏈條在固定位置連接動力鏈輪，液壓馬達a驅動動力鏈輪帶動鏈條轉動，進而帶動液壓缸上鉆桿系統(tǒng)沿凹槽滑動；

所述液壓缸上鉆桿系統(tǒng)由支撐件、限位塊、推力軸承、滑動鏈輪、液壓缸、液壓桿、齒條懸臂梁、竄動齒輪、液壓馬達b、固定板、抓手、連接件構成，其中所述支撐件托起液壓缸，起到固定液壓缸上鉆桿系統(tǒng)沿凹槽滑動的作用，在支撐件的下部裝有限位塊、滑動鏈輪，滑動鏈輪用于嚙合底盤上的鏈條并沿鏈條滑動，限位塊用于固定支撐件在凹槽中的相對位置，限位塊、滑動鏈輪之間裝有推力軸承，承擔軸向力，保證液壓缸和限位塊之間轉動；所述齒條懸臂梁通過液壓桿與液壓缸連接，具體為液壓桿與液壓缸固定連接，液壓桿通過T形槽與齒條懸臂梁連接，齒條懸臂梁能沿T形槽在液壓桿上面滑動和轉動，液壓馬達b與液壓桿由固定板固定在一起，液壓馬達b輸出端裝有能軸向竄動的竄動齒輪，竄動齒輪軸向竄動的動力部分與液壓馬達b并聯(lián)，通過多位電磁閥控制，實現軸向竄動，當竄動齒輪與齒條懸臂梁上方齒輪嚙合時，實現懸臂梁旋轉功能，當竄動齒輪與齒條懸臂梁下方齒條嚙合時，實現懸臂梁平移功能，齒條懸臂梁上通過連接件安裝有抓手，完成鉆桿的夾取和松開兩個過程；

所述鉆機主體由旋轉工作臺、回轉器、鉆機液壓馬達、差速器、夾持器構成，所述旋轉工作臺安裝在底盤上能在底盤上旋轉移動，所述旋轉工作臺上布置有回轉器、鉆機液壓馬達、差速器、夾持器，所述鉆機液壓馬達為旋轉工作臺旋轉移動提供動力，所述差速器用于降低鉆機液壓馬達轉速，提升轉矩，所述夾持器用于鉆桿的定位，夾持器與回轉器的孔在同軸心，回轉器旋轉并向前移動使鉆桿通過夾持器打在煤壁上；

所述計算機控制系統(tǒng)用于計算液壓馬達a、液壓馬達b和鉆機液壓馬達的轉動時間及角度。

2.根據權利要求1所述的自動化上鉆桿系統(tǒng)，其特征在于所述齒條懸臂梁下側有滑槽，竄動齒輪固定旋轉，齒條懸臂梁隨著竄動齒輪的正反轉而前后移動。

3.根據權利要求1所述的自動化上鉆桿系統(tǒng)，其特征在于所述抓手由彈簧、銷釘和兩個夾手組成，兩個夾手能繞銷釘轉動，完成鉆桿夾取和松開兩個過程，夾手之間通過彈簧相連，使夾手處于夾緊狀態(tài)。

4.根據權利要求3所述的自動化上鉆桿系統(tǒng)，其特征在于所述夾手內側采用摩擦力較大的材料。

說明書： 一種新型的自動化上鉆桿系統(tǒng)技術領域[0001] 本發(fā)明涉及一種新型的自動化上鉆桿系統(tǒng)。背景技術[0002] 當前礦井中普遍使用的為手動上下鉆桿的鉆機，人工操作不便，以及需要大量的人工操作，目前井下各種鉆機鉆孔、打眼的過程中平均拆裝一根鉆桿耗時10分鐘以上，與此同時當在一個工作地點打鉆結束后進行轉場時，由于鉆桿數量較多(500根)，重量較大對于人工搬運來說是一個極大的挑戰(zhàn)。其次，工作環(huán)境惡劣，在井下人工拆卸鉆桿安全隱患較大，稍有不慎會造成嚴重的傷亡事故，所帶來的風險性等諸多問題，并且工作效率底下，迫切地需要設計一種新型的智能化、自動化、無人化設備，以緩解惡劣的井下環(huán)境對工作人員健康的危害，提高工作效率。[0003] 在這種形勢下，本發(fā)明提供了一種新型自動化輸送鉆桿系統(tǒng)，極大地解放了雙手，降低了生產生活過程中所帶來的各種危害，極大地降低了生產成本，促進國民經濟的快速發(fā)展。發(fā)明內容[0004] 針對上述現有技術的不足，本發(fā)明的目的是提供一種新型的自動化上鉆桿系統(tǒng)，其可配合自動鉆桿箱管理系統(tǒng)自動完成上下鉆桿過程，實現自動化、無人化操作。[0005] 本發(fā)明采取的具體技術方案是：[0006] 一種新型的自動化上鉆桿系統(tǒng)，由液壓缸上鉆桿系統(tǒng)、底盤、履帶式行走機構、鉆機主體、計算機控制系統(tǒng)，所述底盤固定安裝在履帶式行走機構上，所述液壓缸上鉆桿系統(tǒng)安裝在底盤上并可在底盤上滑動，所述鉆機主體安裝在底盤上可在底盤上旋轉移動，具體為：[0007] 所述底盤內部有固定位置的凹槽，所述凹槽裝配有動力鏈輪，動力鏈輪通過動力鏈輪固定孔安裝在凹槽上，每個動力鏈輪上安裝有液壓馬達a，凹槽內還裝配有鏈條，鏈條在固定位置連接動力鏈輪，液壓馬達a驅動動力鏈輪帶動鏈條轉動，進而帶動液壓缸上鉆桿系統(tǒng)沿凹槽滑動；[0008] 所述液壓缸上鉆桿系統(tǒng)由支撐件、限位塊、推力軸承、滑動鏈輪、液壓缸、液壓桿、齒條懸臂梁、竄動齒輪、液壓馬達b、固定板、抓手、連接件構成，其中所述支撐件托起液壓缸，起到固定液壓缸上鉆桿系統(tǒng)沿凹槽滑動的作用，在支撐件的下部裝有限位塊、滑動鏈輪，滑動鏈輪用于嚙合底盤上的鏈條并沿鏈條滑動，限位塊用于固定支撐件在凹槽中的相對位置，限位塊、滑動鏈輪之間裝有推力軸承，承擔軸向力，保證液壓缸和限位塊之間轉動；所述齒條懸臂梁通過液壓桿與液壓缸連接，具體為液壓桿與液壓缸固定連接，液壓桿通過T形槽與齒條懸臂梁連接，齒條懸臂梁可沿T形槽在液壓桿上面滑動和轉動，液壓馬達b與液壓桿由固定板固定在一起，液壓馬達b輸出端裝有可軸向竄動的竄動齒輪，竄動齒輪軸向竄動動力部分與液壓馬達b并聯(lián)，通過多位電磁閥控制，實現軸向竄動，當竄動齒輪與齒條懸臂梁上方齒輪嚙合時，實現懸臂梁旋轉功能，當竄動齒輪與齒條懸臂梁下方齒條嚙合時，實現懸臂梁平移功能，齒條懸臂梁上通過連接件安裝有抓手，完成鉆桿的夾取和松開兩個過程；

[0009] 所述鉆機主體由旋轉工作臺、回轉器、鉆機液壓馬達、差速器、夾持器構成，所述旋轉工作安裝在底盤上可在底盤上旋轉移動，所述旋轉工作臺上布置有回轉器、鉆機液壓馬達、差速器、夾持器，所述鉆機液壓馬達為旋轉工作臺旋轉移動提供動力，所述差速器用于降低鉆機液壓馬達轉速，提升轉矩，所述夾持器用于鉆桿的定位，夾持器與回轉器的孔在同軸心，回轉器旋轉并向前移動使鉆桿通過夾持器打在煤壁上；[0010] 所述計算機控制系統(tǒng)用于計算及驅動上述各液壓馬達轉動時間及角度。[0011] 優(yōu)選地，所述的齒條懸臂梁下側有滑槽，竄動齒輪固定旋轉，齒條懸臂梁隨著竄動齒輪的正反轉而前后移動。[0012] 優(yōu)選地，所述的抓手由彈簧、銷釘和兩個夾手組成，兩個夾手可繞銷釘轉動，完成鉆桿夾取和松開兩個過程，夾手之間通過彈簧相連，使夾手處于夾緊狀態(tài)。[0013] 優(yōu)選地，所述夾手內側采用摩擦力較大的材料。[0014] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明節(jié)省了大量的人力物力，更避免了安全隱患的存在，實現井下運送鉆桿自動化、無人化操作。附圖說明[0015] 圖1為本發(fā)明實施例自動化上鉆桿系統(tǒng)的整體結構示意圖；[0016] 圖2為底盤結構示意圖；[0017] 圖3為底盤結構簡圖；[0018] 圖4為液壓缸上鉆桿系統(tǒng)結構示意圖；[0019] 圖5為液壓缸上鉆桿系統(tǒng)抓取部分局部視圖；[0020] 圖6為液壓缸上鉆桿系統(tǒng)液壓缸滑動部分局部視圖；[0021] 圖7為底盤鏈條動力部分局部視圖；[0022] 圖8為液壓缸上鉆桿系統(tǒng)抓手工裝示意圖；[0023] 圖9為鉆機主體結構示意圖；[0024] 圖10為本發(fā)明實施例自動化上鉆桿系統(tǒng)順孔取鉆桿示意圖；[0025] 圖11為本發(fā)明實施例自動化上鉆桿系統(tǒng)懸臂梁移動示意圖；[0026] 圖12為本發(fā)明實施例自動化上鉆桿系統(tǒng)懸臂梁旋轉示意圖；[0027] 圖13為本發(fā)明實施例自動化上鉆桿系統(tǒng)側壁孔上鉆桿取鉆桿示意圖；[0028] 圖14為側面上鉆桿過程圖；[0029] 圖15為側面上鉆桿過程圖；[0030] 圖16為計算機控制系統(tǒng)的控制過程圖；[0031] 圖中，1.液壓缸上鉆桿系統(tǒng)；1?1.支撐件；1?2.限位塊；1?3.推力軸承；1?4.滑動鏈輪；1?5.液壓缸；1?6.液壓桿；1?7.齒條懸臂梁；1?8.竄動齒輪；1?9.液壓馬達b；1?10.固定板；1?11.抓手；1?11a.彈簧；1?11b.銷釘；1?11c.夾手；1?12.連接件；2.底盤；2?1.凹槽；2?2.動力鏈輪固定孔；2?3.鏈條；2?4動力鏈輪；2?5.液壓馬達a；3.履帶式行走機構；4.鉆機主體；4?1.旋轉工作臺；4?2.回轉器；4?3.鉆機液壓馬達；4?4.差速器；4?5.夾持器；5.鉆桿。

具體實施方式[0032] 下面結合附圖對本發(fā)明做進一步詳細描述。[0033] 實施例[0034] 一種新型的自動化上鉆桿系統(tǒng)，如圖1所示，由液壓缸上鉆桿系統(tǒng)1、底盤2、履帶式行走機構3、鉆機主體4、計算機控制系統(tǒng)，所述底盤2固定安裝在履帶式行走機構3上，所述液壓缸上鉆桿系統(tǒng)1安裝在底盤2上并可在底盤2上滑動，所述鉆機主體4安裝在底盤2上可在底盤2上旋轉移動，具體為：[0035] 如圖2、6、7所示，所述底盤2內部有固定位置的凹槽2?1，所述凹槽2?1裝配有動力鏈輪2?4，動力鏈輪2?4通過動力鏈輪固定孔2?2安裝在凹槽2?1上，每個動力鏈輪2?4上安裝有液壓馬達a2?5，凹槽2?1內還裝配有鏈條2?3，鏈條2?3在固定位置連接動力鏈輪2?4，液壓馬達a2?5驅動動力鏈輪2?4帶動鏈條2?3轉動，進而帶動液壓缸上鉆桿系統(tǒng)1沿凹槽2?1滑動；[0036] 如圖4、5所示，所述液壓缸上鉆桿系統(tǒng)1由支撐件1?1、限位塊1?2、推力軸承1?3、滑動鏈輪1?4、液壓缸1?5、液壓桿1?6、齒條懸臂梁1?7、竄動齒輪1?8、液壓馬達b1?9、固定板1?10、抓手1?11、連接件1?12構成，其中所述支撐件1?1托起液壓缸1?5，起到固定液壓缸上鉆桿系統(tǒng)1沿凹槽2?1滑動的作用，在支撐件1?1的下部裝有限位塊1?2、滑動鏈輪1?4，滑動鏈輪1?4用于嚙合底盤上的鏈條2?3并沿鏈條2?3滑動，限位塊1?2用于固定支撐件1?1在凹槽

2?1中的相對位置，限位塊1?2、滑動鏈輪1?4之間裝有推力軸承1?3，承擔軸向力，保證液壓缸1?5和限位塊1?2之間轉動；所述齒條懸臂梁1?7通過液壓桿1?6與液壓缸1?5連接，具體為液壓桿1?6與液壓缸1?5固定連接，液壓桿1?6通過T形槽與齒條懸臂梁1?7連接，齒條懸臂梁

1?7可沿T形槽在液壓桿1?6上面滑動和轉動，液壓馬達b1?9與液壓桿1?6由固定板1?10固定在一起，液壓馬達b1?9輸出端裝有可軸向竄動的竄動齒輪1?8，竄動齒輪1?8軸向竄動動力部分與液壓馬達b1?9并聯(lián)，通過多位電磁閥控制，實現軸向竄動，當竄動齒輪1?8與齒條懸臂梁1?7上方齒輪嚙合時，實現懸臂梁旋轉功能，當竄動齒輪1?8與齒條懸臂梁1?7下方齒條嚙合時，實現懸臂梁平移功能，齒條懸臂梁1?7上通過連接件1?12安裝有抓手1?11，完成鉆桿5的夾取和松開兩個過程；所述的齒條懸臂梁1?7下側有滑槽，竄動齒輪1?8固定旋轉，齒條懸臂梁1?7隨著竄動齒輪1?8的正反轉而前后移動；如圖8所示，所述的抓手1?11由彈簧1?

11a、銷釘1?11b和兩個夾手1?11c組成，兩個夾手1?11c可繞銷釘1?11b轉動，完成鉆桿5夾取和松開兩個過程，夾手之間通過彈簧1?11a相連，使夾手1?11c處于夾緊狀態(tài)；

[0037] 如圖9所示，所述鉆機主體4由旋轉工作臺4?1、回轉器4?2、鉆機液壓馬達4?3、差速器4?4、夾持器4?5構成，所述旋轉工作臺4?1安裝在底盤2上可在底盤2上旋轉移動，所述旋轉工作臺4?1上布置有回轉器4?2、鉆機液壓馬達4?3、差速器4?4、夾持器4?5，所述鉆機液壓馬達4?3為旋轉工作臺4?1旋轉移動提供動力，所述差速器4?4用于降低鉆機液壓馬達4?3轉速，提升轉矩，所述夾持器4?5用于鉆桿5的定位，夾持器4?5與回轉器4?2的孔在同軸心，回轉器4?2旋轉并向前移動使鉆桿通過夾持器4?5打在煤壁上；[0038] 如圖16所示，所述計算機控制系統(tǒng)用于計算及驅動上述各液壓馬達轉動時間及角度。[0039] 上述自動化上鉆桿系統(tǒng)具體工作過程為：[0040] 鉆孔分為行進方向孔和行進方向側面孔，對不同方向的孔有不同的運動軌跡，當確定孔的位置后，向計算機控制系統(tǒng)輸入孔的位置即可確定各液壓馬達轉動角度和轉動時間配合完成上鉆桿過程，具體如下：[0041] 液壓缸1?5起始位置位于底盤2側面，齒條懸臂梁1?7平行前進方向，可減少占用空間，不影響其他部位，如圖1所示。[0042] (1)前進方向孔[0043] 整機停好位置后，升起周圍支撐液壓缸1?5，確定孔的位置為前進方向后，向計算機控制系統(tǒng)輸入孔位置數據，由計算機程序計算各驅動液壓馬達轉動時間及轉動角度，完成各部分之間的配合，具體運動過程：[0044] 底盤2上有限定液壓缸移動的凹槽2?1，液壓缸1?5和支撐件1?1相連，由限位塊1?2限定位置，保證液壓缸1?5在凹槽2?1內移動，液壓,1?5和支撐件1?1連接推力軸承1?3，保證液壓缸1?5可以在支撐件1?1上轉動，如圖6所示；[0045] 推力軸承1?3連接軸上裝有滑動鏈輪1?4，與周圍鏈條2?3嚙合，周圍鏈條2?3在固定位置連接由液壓馬達液壓馬達a2?5驅動的動力鏈輪2?4，故每條鏈均有自己獨立的液壓馬達液壓馬達a2?5驅動，且可獨立進行正反轉，如圖7所示；[0046] 以下說明中順逆時針觀察方向為俯視，將動力鏈輪2?4對應的鏈條2?3標號如圖3所示，②號③號動力鏈輪2?4不動，①號動力鏈輪2?4順時針轉動，兩液壓缸1?5依次沿凹槽2?1移動至鉆桿箱端調整兩液壓缸1?5高度一致，齒條懸臂梁1?7向鉆桿箱方向滑動，以靠近鉆桿箱，便于鉆桿箱供給鉆桿5,；

[0047] 由鉆桿箱將鉆桿5放于抓手1?11上方，依靠鉆桿5重力壓開抓手1?11，鉆桿5進入抓手1?11內，抓手1?11內側采用摩擦力較大的材料，依靠彈簧彈力1?11a和摩擦力防止鉆桿5從側面滑出，完成鉆桿5抓取動作，如圖10所示；[0048] ①號動力鏈輪2?4順時針轉動，兩液壓缸1?5繼續(xù)沿凹槽2?1移動到鉆機側面，前面液壓,1?5與②號動力鏈輪2?4嚙合，后面液壓,1?5與③號動力鏈輪2?4嚙合時，③號動力鏈輪2?4轉動調整兩液壓缸1?5距離，距離調整完畢后，②號③號動力鏈輪2?4不動，①號動力鏈輪2?4帶動兩液壓缸1?5前進至夾持器4?5和回轉器4?2之間，如圖11、圖12所示；[0049] 通過液壓缸1?5和液壓桿1?6獨立伸縮調整鉆桿5角度與導軌角度保持一致，并且與回轉器4?2中心高度保持一致。[0050] 通過兩齒條懸臂梁1?7向前推動將鉆桿5推到回轉器4?2中心位置，與回轉器4?2中心在一條直線上，回轉器4?2向前推進，夾持鉆桿5，此時液壓缸1?5收縮，抓手1?11脫離鉆桿5，完成上鉆桿5過程；

[0051] 回轉器4?2推動鉆桿5向前打進的同時，兩液壓缸1?5在鏈條2?3的帶動下繼續(xù)沿著凹槽2?1返回取下一根鉆桿5，帶動下一根鉆桿5送至回轉器4?2位置，如此往復，完成上鉆桿5過程；

[0052] 當完成打孔時，同理，由此裝置將鉆桿5一根根取出，送回鉆桿箱中，完成自動下鉆桿5過程。[0053] (2)打前進方向側面孔[0054] 整機停好位置后，升起周圍支撐液壓缸1?5，確定孔的位置為前進方向側面后，向計算機控制系統(tǒng)輸入孔位置數據，由計算機另一套程序計算各驅動液壓馬達轉動時間及轉動角度，完成各部分之間的配合，具體運動過程。[0055] 由同樣的裝置即可完成前進方向側面孔上下鉆桿過程。[0056] ②號③號動力鏈輪2?4不動，①號動力鏈輪2?4順時針轉動，兩液壓缸依次沿凹槽2?1移動至鉆桿箱端調整兩液壓缸1?5高度一致，齒條懸臂梁1?7向鉆桿箱方向滑動，由鉆桿箱將鉆桿5放于抓手上方，依靠鉆桿5重力壓開抓手，鉆桿5進入抓手內，完成鉆桿5抓取動作，如圖13所示；

[0057] 鉆機在回轉臺轉動至需要鉆孔位置，調整傾斜角度。[0058] ③號動力鏈輪2?4逆時針轉動，④號動力鏈輪2?4順時針轉動，此時兩液壓缸1?5各自沿中間凹槽2?1向回轉器4?2滑動,；回轉器4?2一側液壓缸1?5與②號動力鏈輪2?4接觸時，③號動力鏈輪2?4轉動調整好液壓缸1?5與回轉器4?2位置后停止轉動，④號動力鏈輪2?4轉動調整另一液壓缸1?5與之的距離，如圖14所示；

[0059] 與前進方向上鉆桿5同樣，通過液壓缸1?5和液壓桿1?6獨立伸縮調整鉆桿5角度與導軌角度保持一致，并且與回轉器4?2中心高度保持一致。[0060] 通過兩齒條懸臂梁1?7向前推動將鉆桿5推到回轉器4?2中心位置，與回轉器4?2中心在一條直線上，回轉器4?2向前推進，夾持鉆桿5，此時液壓缸1?5收縮，抓手1?11脫離鉆桿5，完成上鉆桿5過程，如圖15所示。