开云体育股份有限公司-PDC钻头牙轮钻头金刚石取芯钻头厂家

　　回转钻机是由动力装置带动钻机回转装置转动，从而带动有钻头的钻杆转动，由钻头切削土壤。在钻孔过程中，常出现钻头脱落的情况，钻头掉落在桩孔中便无法继续打孔，需要将钻头打捞出来，通常的做法是派潜水员下潜到桩孔中人工打捞出来，但是这种方法危险系数极高，同时对于直径较小的桩孔潜水员无法进入。

　　申请号为7.7的专利公开了一种脱落钻头定位及打捞系统，其通过螺旋桨驱动打捞系统移动，通过成像装置和超声定位装置控制打捞装置打捞钻头，但是：

　　1、由于该方案的移动方式是螺旋桨驱动，因此其在下潜过程中打捞系统容易偏离桩孔中央，导致位置调整困难，抓取钻头麻烦；

　　2、为了防止桩孔塌陷，钻孔过程中会向桩孔内注入泥浆，使桩孔内的环境变得极为复杂，浑浊的泥浆水会遮盖住成像装置，井下的杂物会使超声不能准确定位，使其无法探明水下状况，深达四五十米的桩孔会使信号传输过程的损失增大；

　　一种钻头打捞机器人，包括抓取装置、爬管装置、牵引装置和机体，所述抓取装置设于所述机体的底部用于抓取所述钻头，所述爬管装置与所述机体转动连接用于驱动所述机器人运动，所述牵引装置与所述机体固定连接用于实现所述机器人的下放与回收，其特征在于，所述爬管装置有三组以上，每组所述爬管装置包括：

　　第一连杆，所述第一连杆的一端与所述机体铰接，所述第一连杆的中部和所述机体的外周侧之间设有第一弹性件；

　　伸缩机构，所述伸缩机构设于所述机体内，所述伸缩机构的伸缩部分穿过所述机体的底部延伸至所述机体下方；

　　方形的滑块，所述滑块的顶部与所述机体的底部滑动连接，所述第二连杆的另一端与所述滑块铰接；

　　进一步地，所述抓取装置包括多根长柄，所述长柄的一端与所述机体的底部铰接，多根所述长柄之间设有弹簧，使所述长柄的末端向所述机体的外周侧的方向偏移，所述长柄的另一端均设有弧形钩。

　　进一步地，所述牵引装置包括埋设于机体内部的预埋件和与所述预埋件连接的牵引绳。

　　进一步地，所述预埋件有多个，以所述机体的中心轴线为转动中心呈环形阵列分布，所述牵引绳有多根，分别穿过所述机体的顶部与所述预埋件一一对应连接。

　　进一步地，所述驱动电机设于所述机体内，所述驱动电机的输出轴与所述行走轮的转轴通过传动部件传动连接。

　　进一步地，所述第一连杆通过第三连杆与所述行走轮铰接，所述第一连杆的中部和所述第三连杆的中部之间设有第二弹性件。

　　进一步地，所述爬管装置有8组，其中4组设于所述机体的外周侧的顶部，且以所述机体的中轴线为旋转中心呈阵列分布，另外4组以相同的方式设于所述机体的外周侧的底部。

　　1、通过多组爬管装置支撑在井壁，使机体稳定保持在桩孔正中央，方便抓取，同时由于机体的自重使打捞机器人的重心在行走轮下方，从而使打捞机器人不会翻转；

　　2、将第一连杆与机体铰接，下放打捞机器人的过程中，当遇到障碍物，或桩孔内径变小时，第一连杆的外端会向内倾斜，使打捞机器人产生适应性的形态变化，从而使其具有一定的越障能力，同时能适应各种直径的孔壁；

　　3、通过气缸带动所述抓取装置的挂钩向中心聚拢，所以其抓握能力强，适用于抓取形状较为规则的钻头，或者其他形状较为规则的打捞物；

　　4、由于多根长可以分别沿铰接点转动，其之间仅受弹簧的拉力影响，因此在抓取装置下沉遇到倾斜的钻头时，多个弧形钩不是同一时间接触到钻头的，所以弧形钩可以勾住钻头的不对称的各个位置，此种抓取装置适用于抓取倾斜的、不规则的钻头；

　　5、当弧形钩接触平面时，由于井下泥沙的存在，会使摩擦力增大，可能会导致弧形钩抵在平面上无法进一步张开，设置若干滑轮可使弧形钩的移动更为顺畅；

　　6、由于井下不可知的复杂情况，设置多根呈环形阵列分布的牵引绳，在牵引绳带动打捞机器人回收钻头时，有助于打捞机器人保持平衡；

　　7、使所述第一连杆通过第三连杆与所述行走轮铰接，增多其铰接件的节数增大其适应性变化的范围，增多了打捞机器人的适用环境，增强了其越障能力；

　　8、通过上下分设四组爬管装置的方式，使打捞机器人在下放过程中更不容易倾覆，增强了其稳定性。

　　1-抓取装置，11-伸缩机构，12-第二连杆，13-滑块，14-挂钩，15-长柄，16-弹簧，17-弧形钩，18-滑轮，2-爬管装置，21-第一连杆，211-第一圆形通孔，212-第一转动轴，213-第二圆形通孔，214-第二转动轴，215-第一传动带，216-第二传动带，22-第一弹性件，23-行走轮，24-驱动电机，25-第三连杆，26-第二弹性件，3-牵引装置，31-预埋件，32-牵引绳，4-机体。

　　如图1-图6所示，一种钻头打捞机器人，包括抓取装置1、爬管装置2、牵引装置3和圆柱形的机体4，所述抓取装置1设于所述机体4的底面用于抓取所述钻头，所述牵引装置3设于所述机体4的顶面用于实现机器人的下放与回收，所述牵引装置3包括埋设于机体4内部的预埋件31和与所述预埋件31连接的牵引绳32，所述爬管装置2有四组，且以机体4的中轴线为旋转中心阵列分布在机体4的外周侧用于驱动所述机器人运动，每组所述爬管装置2包括：

　　第一连杆21，所述第一连杆21的一端设有第一圆形通孔221，所述第一圆形通孔221内设有第一转动轴212，所述第一转动轴212为长条状结构，其外周面上设置有分别与第一传动带215及第二传动带216连接的凹陷部。所述机体4的外周侧的顶部开设有凹槽，所述凹槽相对的一对侧壁上设有两个圆形槽，所述第一转动轴212的两端面分别设置于两个圆形槽内，此时第一转动轴212可以相对机体4转动，所述第一连杆21和所述机体4的外周侧之间设有第一弹性件22。在本实施例中，第一弹性件22是伸缩套管，该伸缩套管内设有压簧，伸缩套管的一端与第一连杆21的中部铰接，伸缩套管的另一端与第一机体4的外周侧铰接，所述第一连杆21和第一弹性件22均在竖直平面内转动；

　　行走轮23，所述第一连杆21的另一端设有第二圆形通孔213，所述第二圆形通孔213内设有第二转动轴214，所述第二转动轴214外周面上也设有与所述第二传动带216连接的凹陷部，所述行走轮23与所述第二转动轴214同轴固定连接；

　　驱动电机24，所述驱动电机24通过第一传动带215驱动第一转动轴212转动，所述第一转动轴212通过第二传动带216带动第二转动轴214转动，第二转动轴214带动行走轮23转动，所述驱动电机24设于所述机体4内，所述第一连杆21的内部设有供第一传动带215、第二传动带216及行走轮23穿过的空腔。

　　优选地，本实施例中的第一转动轴212还可以是双排链轮机构，此时第二转动轴214也用第二链轮代替，所述第二链轮与所述双排链轮机构传动连接的部分及与所述行走轮23固定连接的部分均位于第二圆形通孔213的外部，第一传动带215和第二传动带216分别用第一链条和第二链条代替。所述双排链轮结构的转轴的两端分别设置于所述机体4外周侧顶部开设的凹槽的内侧壁上的圆形槽内，从而所述双排链轮结构可以相对机体4转动。所述第一连杆21通过第一圆形通孔221铰接在双排链轮结构的两个链轮之间的连接轴上从而实现与机体4的铰接，所述驱动电机24通过第一链条驱动第一连杆21一侧的链轮转动，第一连杆21另一侧的链轮通过第二链条带动第二链轮转动，第二链轮带动行走轮23转动。

　　所述抓取装置1包括：伸缩机构11，所述伸缩机构11设于所述机体4内，所述伸缩机构11的伸缩部分穿过所述机体4的底部延伸至所述机体4下方，伸缩机构11为气缸；

　　四根第二连杆12，四根所述第二连杆12的一端与所述伸缩机构11的活塞端铰接；

　　四个与第二连杆12对应的方形的滑块13，所述滑块13的顶部与所述机体4的底部滑动连接，所述滑块13在所述机体4的底部沿其径向滑动，所述第二连杆12的另一端与所述滑块13铰接，随着伸缩机构11伸缩部分的伸缩，所述第二连杆12在竖直平面内转动从而带动所述滑块13沿机体4的底部往复滑动；

　　四只挂钩14，所述挂钩14固定连接于所述滑块13的底部，且所有挂钩14均朝向所述机体4的中央设置。

　　在本实施例中，伸缩机构11还可以是液压缸和电动螺杆，均不影响本技术方案的实现。

　　抓取钻头时，伸缩机构11的活塞端向下伸出，原处于水平状态的第二连杆12开始倾斜，带动四个滑块13向机体4的中心滑动，从而使四只挂钩14向机体4的中心聚拢，完成抓取过程。

　　由于所述抓取装置1是通过外力驱动挂钩14向中心聚拢，所以其抓握能力强，所述抓取装置1适用于抓取形状较为规则的钻头，或者其他形状较为规则的打捞物。

　　该打捞机器人工作时，第一连杆21水平放置，先将抓取装置1朝下放入桩孔内，由于第一连杆21水平放置时，该打捞机器人的整体外径稍大于桩孔内径，随着抓取装置1继续往下，第一连杆21由水平逐渐向上倾斜，依靠第一弹性件22给第一连杆21施加的径向力，使爬管装置2撑在桩孔内壁上，使机体4稳定保持在桩孔正中央，方便抓取，同时由于机体4的自重使打捞机器人的重心在行走轮23下方，从而使打捞机器人不会翻转。

　　而后打开驱动电机24，通过设于第一连杆21内的链条25传动，带动行走轮23转动，打捞机器人开始进入桩孔；通过监测到牵引绳32不再移动，从而判断打捞机器人已经下到桩孔底部，再驱动抓取装置1，将钻头抓牢。完成抓取后，通过卷扬机回收牵引绳32，即可将钻头捞出。

　　下放打捞机器人的过程中，当遇到障碍物，或桩孔内径变小时，第一连杆21会向内收拢，使打捞机器人产生适应性的形态变化，从而使其具有一定的越障能力。

　　如图7所示，对实施例1中的抓取装置进行改进，其余同实施例1。本实施例中的抓取装置1包括多根长柄15，每根所述长柄15的一端与所述机体4的底部铰接，相邻的两根所述长柄15之间设有弹簧16，使所述长柄15的自由端向所述机体4的外周侧的方向偏移，所述长柄15的自由端均设有弧形钩17，该弧形钩17为四分之三圆环，多个所述弧形钩17的钩取方向均朝向所述机体4的中心轴线。

　　在使用此种抓取装置1时，由于长柄15之间设有弹簧16，因此多根长柄15是处于向外张开的一种状态，在抓取装置1接触钻头时，由于钻头的阻碍，长柄15会进一步张开直到弧形钩17勾住钻头的某一位置，待一个或多个弧形钩17勾住时，便可启动卷扬机回收钻头，牵引绳32将机器人向上提起时，弹簧16会使长柄15向内收拢，从而使钻头被勾住的位置不会脱落。

　　由于多根长柄15可以分别沿铰接点转动，其之间仅受弹簧16的拉力影响，因此在抓取装置1下沉遇到倾斜的钻头时，多个弧形钩17不是同一时间接触到钻头的，所以弧形钩17可以勾住钻头的不对称的各个位置，此种抓取装置1适用于抓取倾斜的、不规则的钻头。

　　当弧形钩17接触平面时，由于井下泥沙的存在，会使摩擦力增大，可能会导致弧形钩17抵在平面上无法进一步张开，设置若干滑轮18可使弧形钩17的移动更为顺畅。

　　对实施例1中的牵引装置3进行改进，其余同实施例1。本实施例中的所述预埋件31有多个，以所述机体4的中心轴线为转动中心呈环形阵列分布，所述牵引绳32有多根，分别穿过所述机体4的顶部与所述预埋件31一一对应连接。

　　由于井下不可知的复杂情况，在牵引绳32带动打捞机器人回收钻头时，如果遇到障碍物的碰撞，仅仅用一根牵引绳32可能会导致打捞机器人歪斜，原本正常抓取时的平衡被打破，从而使抓取装置1脱离钻头，导致抓取失败，设置多根呈环形阵列分布的牵引绳32，有助于回收钻头时使打捞机器人保持平衡。

　　如图8所示，对实施例1中的爬管装置2进行改进，其余同实施例1。本实施例中的所述第一连杆21通过第三连杆25与所述行走轮23铰接，所述第一连杆21的中部和所述第三连杆25的中部之间设有第二弹性件26。

　　通过增多其铰接件的节数增大其适应性变化的范围，增多了打捞机器人的适用环境，增强了其越障能力。

　　如图9所示，对实施例1中的爬管装置2进行改进，其余同实施例1。本实施例中的所述爬管装置2有8组，其中4组设于所述机体4的外周侧的顶部，且以所述机体4的中轴线为旋转中心呈阵列分布，另外4组以相同的方式设于所述机体4的外周侧的底部。

　　通过上下分设四组爬管装置2的方式，使打捞机器人在下放过程中更不容易倾覆，增强了其稳定性。

　　上述实施例只是本实用新型的较佳实施例，并不是对本实用新型技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本实用新型专利的权利保护范围内。