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方便钻杆换接的五 钻头螺旋钻采 煤装置

阅读：449发布：2022-03-21

专利汇可以提供方便钻杆换接的五钻头螺旋钻采煤装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种方便钻杆换接的五钻头螺旋钻采煤装置，包括托架、移动架、导轨、液压推进油缸、液压制动马达、转矩转速传感器、传动箱、钻杆、螺旋钻头、抱紧装置、升降液压缸、辅助液压缸、钻杆支撑架、钻杆升降架、钻杆底托架等。液压制动马达为螺旋钻头提供动力并带动其旋转，实现煤层的截割。送钻机构将待换接钻杆移至换接位置，通过升降、辅助液压缸、抱紧装置和液压推进油缸之间的协同工作，完成钻杆的自动换接。五钻头自动换钻装置采用液压驱动，结构简单紧凑，便于安装拆卸；与现有技术相比，五钻头自动换钻装置换接钻杆所需时间大大降低，节省人力物力，提高了采煤机换接钻杆的效率，为井下薄与极薄煤层的安全、高效开采提供了支持。，下面是方便钻杆换接的五钻头螺旋钻采煤装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种方便钻杆换接的五钻头螺旋钻采煤装置，其特征在于:包括托架(I)、移动架(2)、推进导轨(3)、液压推进油缸(4)、螺旋钻头组件、后端抱紧装置(12)、升降液压缸(13)、辅助液压缸(14)、钻杆支撑架(15)、钻杆升降架(16)、钻杆底托架(17)、送钻导轨(18)、辅助导轨和前端抱紧装置(19);所述钻杆支撑架(15)用于安装待换接钻杆(9)；所述托架(I)上设置有推进油缸安装座(1-1);所述推进导轨(3 )包括推进轨道和推进滑块，所述推进轨道和推进滑块分别与托架(I)和移动架(2)固结；所述液压推进油缸(4)的缸筒(4-1)安装在推进油缸安装座(1-1)上，液压推进油缸(4)的活塞杆(4-2)与移动架(2)连接；所述液压推进油缸(4)的伸缩方向为钻进方向；所述螺旋钻头组件包括五个结构相同的并联回路，每个回路包括液压制动马达(5)、转矩转速传感器(6)、后端传动箱(7)、动力传送钻杆(8)、前端传动箱(10)和螺旋钻头(11)；所述液压制动马达(5)的输出轴、转矩转速传感器(6)和后端传动箱(7)的输入轴之间分别通过联轴器连接，所述后端传动箱(7)的输出轴与动力传送钻杆(8)的后端通过连接结构连接，所述动力传送钻杆(8)的前端与前端传动箱(10)的输入轴通过连接结构连接，所述前端传动箱(10)的输出轴与螺旋钻头(11)通过连接结构连接；所述动力传送钻杆(8)为沿钻进方向顺次连接的一组钻杆(9 )，所述同一动力传送钻杆(8 )内的钻杆(9 )之间、钻杆(9 )与后端传动箱(7)的输出轴之间的连接结构均为一对相适配的插拔式公母连接结构；所述液压制动马达(5)、转矩转速传感器(6)和后端传动箱(7)安装在移动架(2)上；所述送钻导轨(18)包括送钻轨道和送钻滑块，所述送钻轨道和送钻滑块分别与托架(I)和钻杆底托架(17)固结；所述辅助导轨包括辅助轨道和辅助滑块，所述辅助导轨和辅助滑块分别与钻杆升降架(16)和钻杆支撑架(15)固结；所述升降液压缸(13)的活塞杆与钻杆底托架(17)相铰接，升降液压缸(13)的缸筒与钻杆升降架(16)固结；所述辅助液压缸(14)的缸筒与钻杆升降架(16)固结，辅助液压缸(14)的活塞杆与钻杆支撑架(15)铰接；所述升降液压缸(13)的伸缩方向为上下方向，所述辅助液压缸(14)的伸缩方向为钻进方向；所述前端抱紧装置(19)固定在托架(I)上，位于钻杆(9)换接时钻杆(9)前端连接部位；所述后端抱紧装置(12)固定在托架(I)上，位于待换接钻杆(9)安装时待换接钻杆(9)后端连接部位。
2.根据权利要求1所述的方便钻杆换接的五钻头螺旋钻采煤装置，其特征在于:所述插拔式公母连接结构为相适配的凹连接器(8-1)和凸连接器(8-4)；所述凹连接器(8-1)包括一个圆柱形壳体(8-1-6)、成对的压座(8-1-1)、成对的卡块(8-1-3)、成对的顶销(8-1-4)和成对的推块(8-1-5)，所述卡块(8-1-3)和推块(8_1_5)均为扇环形，所述卡块(8-1-3)和推块(8-1-5)以圆心向内、两个卡块(8-1-3)位置相对、两个推块(8-1-5)位置相对的方式安装在壳体(8-1-6)内，且卡块(8-1-3)的两侧面分别与相邻的两个推块(8-1-5)的一个侧面接触，推块(8-1-5)的两侧面分别与相邻的两个卡块(8-1-3)的一个侧面接触；所述壳体(8-1-6)上设置有一对销孔和一对安装孔，所述一对销孔位于一条直径的两端，所述一对安装孔位于另一条直径的两端，所述两条直径相交且垂直；所述卡块(8-1-3)的中部设置有导向孔；所述压座(8-1-1)为T形结构，其大端以过盈配合方式安装在安装孔内，其小端插入导向孔内，在压座(8-1-1)的小端上套设有弹簧(8-1-2)，所述弹簧(8-1-2)压缩在压座(8-1-1)的大端和卡块(8_1_3)之间；所述顶销(8-1-4)的一端以间隙配合方式插入销孔内，另一端与推块(8-1-5)的中部固定；所述凸连接器包括圆柱形外壳和沿轴向伸出的导向连接轴(8-5)，所述导向连接轴(8-5)的端部设置有环轴向的凹槽；所述壳体(8-1-6)和外壳的接触端部设置有相适配的凹凸结构；所述卡块(8-1-3)内环一侧的厚度小于凹槽的宽度；非配合状态下，推块(8-1-5)与壳体(8-1-6)接触，且顶销(8-1-4)突出壳体(8_1_6)外，两卡块(8-1-3)内环中心处的间隙小于导向连接轴(8-5)的直径，两推块(8-1-5)内环中心处的间隙大于导向连接轴(8-5)的直径；配合状态下，壳体(8-1-6)和外壳的凹凸结构相配合，导向连接轴(8-5 )插入卡块(8-1-3 )和推块(8-1-5 )形成的空腔内，且卡块(8_1_3 )的内环一侧卡入凹槽内。
3.根据权利要求1所述的方便钻杆换接的五钻头螺旋钻采煤装置，其特征在于:所述前端抱紧装置(19)包括机架(19-1)、升降液压缸(19-2)、升降导轨(19-3)、上抱紧板(19-5)和下抱紧板(19-6)，所述机架固定在托架(I)上，所述升降导轨(19-3)竖直安装在机架(19-1)上，所述上抱紧板(19-5)上设置有与升降导轨(19-3)适配的滑块，所述升降液压缸(19-2)的缸筒与上抱紧板(19-5)固定，升降液压缸(19-2)的活塞杆与下抱紧板(19-6)铰接；所述上抱紧板(19-5)和下抱紧板(19-6)相对位置各自设置有五个凹槽，所述凹槽位置与钻杆(9)的位置对应，在凹槽内设置有摩擦衬片(19-4)。
4.根据权利要求1所述的方便钻杆换接的五钻头螺旋钻采煤装置，其特征在于:所述托架(I)上间隙布置有主导轨安装座(1-2)和副导轨安装座(1-3)，所述推进滑块为燕尾条结构，并沿导向方向分成两段，分别记为主燕尾条(3-2)和副燕尾条(3-3)，所述主燕尾条(3-2)固定在主导轨安装座(1-2)上，所述副燕尾条(3-3)固定在副导轨安装座(1-3)上；所述推进轨道为燕尾槽结构，记为燕尾槽(3-1)，所述燕尾槽(3-1)固定在移动架(2)上。
5.根据权利要求4所述的方便钻杆换接的五钻头螺旋钻采煤装置，其特征在于:所述送钻导轨(18)布置在主导轨安装座(1-2)和副导轨安装座(1-3)的间隙内；且送钻导轨(18)的最高点低于推进导轨(3)的最低点。
6.根据权利要求1所述的方便钻杆换接的五钻头螺旋钻采煤装置，其特征在于:所述前端传动箱(10)之间通过螺栓固定。
7.根据权利要求1所述的方便钻杆换接的五钻头螺旋钻采煤装置，其特征在于:所述后端传动箱(7)安装有角度传感器。

说明书全文

方便钻杆换接的五 钻头螺旋钻采 煤装置

技术领域

[0001] 本发明涉及矿山机械设备，尤其涉及一种方便钻杆换接的五钻头螺旋钻采煤装置。

背景技术

[0002] 我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，随着经济的增长，煤炭的需求越来越大。薄与极薄煤层分布广、储量大，探明储量占煤炭总储量的20%之多，但开采量仅占总产量的8%左右，远低于其储量所占比例。各煤矿企业都面临着薄与极薄煤层开采问题，特别是中厚煤层储量的日益减少，薄与极薄煤层开采技术的发展格外重要，其开采已经是一个全局性的亟待解决的问题。

[0003] 我国薄与极薄煤层的开采，先后经历了炮采、截煤机一炮采联合开采、普通机械化采煤和综合机械化采煤等工艺方式，但对于厚度小于0.Sm的极薄煤层则难以开采，造成煤炭资源的巨大浪费。

[0004] 由于薄与极薄煤层难以开采，我国于上世纪末从乌克兰引进了三钻头式采煤机，其较刨煤机和滚筒式采煤机在薄与极薄煤层开采中具有显著的优点:使薄与极薄煤层得到了有效的开采，实现了无人工作面开采，改善了工人的工作环境，降低了工人劳动强度，社会经济效益十分显著；但是，由于目前钻机的钻杆联接主要是靠巷道中的单轨吊吊起钻杆搬移到钻机主机的上方，然后依靠机组工作人员进行安装对接，钻杆联接效率低下，工人劳动强度大，大大降低钻机的钻采效率，同时也制约了钻式采煤机在薄与极薄煤层安全开采中的应用。

发明内容

[0005] 发明目的:为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种方便钻杆换接的五钻头螺旋钻采煤装置，能够缩短钻杆换接的时间，减少井下机组工作人员数量，提高螺旋钻采煤机换接钻杆的效率，以实现薄与极薄煤层的安全高效开采。

[0006] 技术方案:为实现上述目的，本发明采用的技术方案为:

[0007] —种方便钻杆换接的五钻头螺旋钻采煤装置，包括托架、移动架、推进导轨、液压推进油缸、螺旋钻头组件、后端抱紧装置、升降液压缸、辅助液压缸、钻杆支撑架、钻杆升降架、钻杆底托架、送钻导轨、辅助导轨和前端抱紧装置；所述钻杆支撑架用于安装待换接钻杆；

[0008] 所述托架上设置有推进油缸安装座；所述推进导轨包括推进轨道和推进滑块，所述推进轨道和推进滑块分别与托架和移动架固结；所述液压推进油缸的缸筒安装在推进油缸安装座上，液压推进油缸的活塞杆与移动架连接；所述液压推进油缸的伸缩方向为钻进方向；

[0009] 所述螺旋钻头组件包括五个结构相同的并联回路，每个回路包括液压制动马达、转矩转速传感器、后端传动箱、动力传送钻杆、前端传动箱和螺旋钻头；所述液压制动马达的输出轴、转矩转速传感器和后端传动箱的输入轴之间分别通过联轴器连接，所述后端传动箱的输出轴与动力传送钻杆的后端通过连接结构连接，所述动力传送钻杆的前端与前端传动箱的输入轴通过连接结构连接，所述前端传动箱的输出轴与螺旋钻头通过连接结构连接；所述动力传送钻杆为沿钻进方向顺次连接的一组钻杆，所述同一动力传送钻杆内的钻杆之间、钻杆与后端传动箱的输出轴之间的连接结构均为一对相适配的插拔式公母连接结构；所述液压制动马达、转矩转速传感器和后端传动箱安装在移动架上；

[0010] 所述送钻导轨包括送钻轨道和送钻滑块，所述送钻轨道和送钻滑块分别与托架和钻杆底托架固结；所述辅助导轨包括辅助轨道和辅助滑块，所述辅助导轨和辅助滑块分别与钻杆升降架和钻杆支撑架固结；所述升降液压缸的活塞杆与钻杆底托架相铰接，升降液压缸的缸筒与钻杆升降架固结；所述辅助液压缸的缸筒与钻杆升降架固结，辅助液压缸的活塞杆与钻杆支撑架铰接；所述升降液压缸的伸缩方向为上下方向，所述辅助液压缸的伸缩方向为钻进方向；

[0011] 所述前端抱紧装置固定在托架上，位于钻杆换接时钻杆前端连接部位；所述后端抱紧装置固定在托架上，位于待换接钻杆安装时待换接钻杆后端连接部位。

[0012] 上述结构中，通过驱动液压推进油缸可以驱动移动架相对托架沿钻进方向进行伸缩运动；当液压制动马达内通入液压油后，即可通过动力传送钻杆将动力输送到前端传动箱，驱动螺旋钻头运动；当液压推进油缸内通入液压油后，可以推动移动架向煤层轴向运动，即推动螺旋钻头向煤层轴向运动，实现螺旋钻头轴向钻进并旋转截割煤层。使用五个结构相同的并联回路，可以在其中一个回路出现问题时，进行单独的更换或维护。

[0013] 所述前端抱紧装置和后端抱紧装置均用于抱紧插拔式公母连接结构中的母件:抱紧母件，反向移动公件，实现连接结构的脱离；抱紧母件，正向移动公件，实现连接结构的安装；对于钻杆的两端采用的脱离和安装的原理相同。

[0014] 举例来说，钻杆的前端安装公件，后端安装母件:当需要换钻杆时，首先调节动力传送钻杆旋转到预设角度，然后液压制动马达开始制动，并使动力传送钻杆停在周向某一固定角度，使用前端抱紧装置抱紧已钻进钻杆中末节钻杆上插拔式公母连接结构的母件，接着反向移动安装相应公件的连接设备，解除已钻进钻杆中末节钻杆的连接并移除；同时将待换接钻杆按预设角度安装在钻杆支撑架上，通过驱动钻杆底托架沿送钻导轨运动移动到换接位置的正下方，然后升降液压缸带动钻杆升降架上升，使待换接钻杆与后端传动箱输出轴的轴线保持同轴，通过辅助液压缸带动钻杆支撑架移动，使待换接钻杆的公件插入已钻进钻杆中末节钻杆的母件；最后使用后端抱紧装置抱紧待换接钻杆上的母件，正向移动安装相应公件的连接设备，使其上的公件插入待换接钻杆的母件，实现待换接钻杆的安装，然后松开前、后端抱紧装置。

[0015] 优选的，所述插拔式公母连接结构为相适配的凹连接器和凸连接器；

[0016] 所述凹连接器包括一个圆柱形壳体、成对的压座、成对的卡块、成对的顶销和成对的推块，所述卡块和推块均为扇环形，所述卡块和推块以圆心向内、两个卡块位置相对、两个推块位置相对的方式安装在壳体内，且卡块的两侧面分别与相邻的两个推块的一个侧面接触，推块的两侧面分别与相邻的两个卡块的一个侧面接触；所述壳体上设置有一对销孔和一对安装孔，所述一对销孔位于一条直径的两端，所述一对安装孔位于另一条直径的两端，所述两条直径相交且垂直；所述卡块的中部设置有导向孔；所述压座为T形结构，其大端以过盈配合方式安装在安装孔内，其小端插入导向孔内，在压座的小端上套设有弹簧，所述弹簧压缩在压座的大端和卡块之间；所述顶销的一端以间隙配合方式插入销孔内，另一端与推块的中部固定；

[0017] 所述凸连接器包括圆柱形外壳和沿轴向伸出的导向连接轴，所述导向连接轴的端部设置有环轴向的凹槽；所述壳体和外壳的接触端部设置有相适配的凹凸结构；所述卡块内环一侧的厚度小于凹槽的宽度；

[0018] 非配合状态下，推块与壳体接触，且顶销突出壳体外，两卡块内环中心处的间隙小于导向连接轴的直径，两推块内环中心处的间隙大于导向连接轴的直径；配合状态下，壳体和外壳的凹凸结构相配合，导向连接轴插入卡块和推块形成的空腔内，且卡块的内环一侧卡入凹槽内。

[0019] 所述前端抱紧装置和后端抱紧装置的结构相同或相似，以前端抱紧装置为例对两个抱紧装置的结构加以说明，所述前端抱紧装置包括机架、升降液压缸、升降导轨、上抱紧板和下抱紧板，所述机架固定在托架上，所述升降导轨竖直安装在机架上，所述上抱紧板上设置有与升降导轨适配的滑块，所述升降液压缸的缸筒与上抱紧板固定，升降液压缸的活塞杆与下抱紧板铰接；所述上抱紧板和下抱紧板相对位置各自设置有五个凹槽，所述凹槽位置与钻杆的位置对应，在凹槽内设置有摩擦衬片。

[0020] 优选的，所述托架上间隙布置有主导轨安装座和副导轨安装座，所述推进滑块为燕尾条结构，并沿导向方向分成两段，分别记为主燕尾条和副燕尾条，所述主燕尾条固定在主导轨安装座上，所述副燕尾条固定在副导轨安装座上；所述推进轨道为燕尾槽结构，记为燕尾槽，所述燕尾槽固定在移动架上。

[0021] 优选的，所述送钻导轨布置在主导轨安装座和副导轨安装座的间隙内；且送钻导轨的最高点低于推进导轨的最低点。

[0022] 优选的，所述前端传动箱之间通过螺栓固定。

[0023] 优选的，所述后端传动箱上安装有角度传感器。

[0024] 有益效果:本发明提供的方便钻杆换接的五钻头螺旋钻采煤装置，采用液压驱动，结构紧凑，便于安装、拆卸，钻杆更换装置的设计能够大大节约钻杆更换的时间，节省了人力物力，提高了螺旋钻采煤机换接钻杆的效率。附图说明

[0025] 图1为本发明的侧视结构示意图；

[0026] 图2为本发明的俯视结构示意图；

[0027] 图3为钻杆的结构示意图；

[0028] 图4为凸连接器的剖视结构示意图；

[0029] 图5为前端抱紧装置的结构示意图；

[0030] 图6为推进导轨结构示意图；

[0031] 其中:1一托架；1_1一推进油缸安装座；2—移动架；3—推进导轨；4一液压推进油缸；4_1 一液压推进油缸的活塞；4_2—液压推进油缸的缸筒；5—液压制动马达；6—转矩转速传感器；7—后端传动箱；8—动力传送钻杆；9一钻杆；10 —如端传动箱；11 一螺旋钻头；12—后端抱紧装置；13—升降液压缸；14一辅助液压缸；15—钻杆支撑架；16—钻杆升降架；17—钻杆底托架；18—送钻导轨；19一前端抱紧装置；8_1—凹联接器；8_2—钻杆轴；8-3—螺旋叶片；8-4—凸联接器；8-5—导向联接轴；8-1-1—压座；8_1_2—弹簧；8_1_3—卡块；8-1-4—顶销；8-1-5—推块；8-1-6—壳体；8_1_7—孔用挡圈；19_1 一机架；19_2—升降液压缸；19-3—升降导轨；19-4一摩擦衬片；19-5—上抱紧板；19_6—下抱紧板；1_2—主导轨安装座；1_3副导轨安装座；3_1—燕尾槽；3_2—主燕尾条；3_3—副燕尾条。

具体实施方式

[0032] 下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

[0033] 如图1、图2所示为一种方便钻杆换接的五钻头螺旋钻采煤装置，包括托架1、移动架2、推进导轨3、液压推进油缸4、螺旋钻头组件、后端抱紧装置12、升降液压缸13、辅助液压缸14、钻杆支撑架15、钻杆升降架16、钻杆底托架17、送钻导轨18、辅助导轨和前端抱紧装置19 ;所述钻杆支撑架15用于安装待换接钻杆9 ；

[0034] 所述托架I上设置有推进油缸安装座1-1 ;所述推进导轨3包括推进轨道和推进滑块，所述推进轨道和推进滑块分别与托架I和移动架2固结；所述液压推进油缸4的缸筒4-1安装在推进油缸安装座1-1上，液压推进油缸4的活塞杆4-2与移动架2铰接；所述液压推进油缸4的伸缩方向为钻进方向；

[0035] 所述螺旋钻头组件包括五个结构相同的并联回路，每个回路包括液压制动马达5、转矩转速传感器6、后端传动箱7、动力传送钻杆8、前端传动箱10和螺旋钻头11 ;所述液压制动马达5的输出轴、转矩转速传感器6和后端传动箱7的输入轴之间分别通过联轴器连接，所述后端传动箱7的输出轴与动力传送钻杆8的后端通过连接结构连接，所述动力传送钻杆8的前端与前端传动箱10的输入轴通过销连接，所述前端传动箱10的输出轴与螺旋钻头11通过连接结构连接；所述前端传动箱10之间通过螺栓固定；所述动力传送钻杆8为沿钻进方向顺次连接的一组钻杆9，所述同一动力传送钻杆8内的钻杆9之间、钻杆9与后端传动箱7的输出轴之间的连接结构均为一对相适配的插拔式公母连接结构；所述液压制动马达5、转矩转速传感器6和后端传动箱7安装在移动架2上；

[0036] 所述送钻导轨18包括送钻轨道和送钻滑块，所述送钻轨道和送钻滑块分别与托架I和钻杆底托架17固结；所述辅助导轨包括辅助轨道和辅助滑块，所述辅助导轨和辅助滑块分别与钻杆升降架16和钻杆支撑架15固结；所述升降液压缸13的活塞杆与钻杆底托架17相铰接，升降液压缸13的缸筒与钻杆升降架16固结；所述辅助液压缸14的缸筒与钻杆升降架16固结，辅助液压缸14的活塞杆与钻杆支撑架15铰接；所述升降液压缸13的伸缩方向为上下方向，所述辅助液压缸14的伸缩方向为钻进方向；

[0037] 所述前端抱紧装置19固定在托架I上，位于钻杆9换接时钻杆9前端连接部位；所述后端抱紧装置12固定在托架I上，位于待换接钻杆9安装时待换接钻杆9后端连接部位。

[0038] 如图3所示为钻杆9的结构示意图，凹连接器8-1、钻杆轴8-2、螺旋叶片8_3和凸连接器8-4之间通过焊接连接，导向联接轴8-5与外壳之间通过销连接；

[0039] 如图4所示，所述插拔式公母连接结构为相适配的凹连接器8-1和凸连接器8-4 ；

[0040] 所述凹连接器8-1包括一个圆柱形壳体8-1-6、成对的压座8-1-1、成对的卡块8-1-3、成对的顶销8-1-4和成对的推块8-1-5，所述卡块8_1_3和推块8_1_5均为扇环形，所述卡块8-1-3和推块8-1-5以圆心向内、两个卡块8-1-3位置相对、两个推块8_1_5位置相对的方式安装在壳体8-1-6内，且卡块8-1-3的两侧面分别与相邻的两个推块8-1-5的一个侧面接触，推块8-1-5的两侧面分别与相邻的两个卡块8-1-3的一个侧面接触；所述壳体8-1-6上设置有一对销孔和一对安装孔，所述一对销孔位于一条直径的两端，所述一对安装孔位于另一条直径的两端，所述两条直径相交且垂直；所述卡块8-1-3的中部设置有导向孔；所述压座8-1-1为T形结构，其大端以过盈配合方式安装在安装孔内，其小端插入导向孔内，在压座8-1-1的小端上套设有弹簧8-1-2，所述弹簧8-1-2压缩在压座8_1_1的大端和卡块8-1-3之间；所述顶销8-1-4的一端以间隙配合方式插入销孔内，另一端与推块8-1-5的中部固定；

[0041] 所述凸连接器包括圆柱形外壳和沿轴向伸出的导向连接轴8-5，所述导向连接轴8-5的端部设置有环轴向的凹槽；所述壳体8-1-6和外壳的接触端部设置有相适配的凹凸结构；所述卡块8-1-3内环一侧的厚度小于凹槽的宽度；

[0042] 非配合状态下，推块8-1-5与壳体8-1-6接触，且顶销8_1_4突出壳体8_1_6外，两卡块8-1-3内环中心处的间隙小于导向连接轴8-5的直径，两推块8-1-5内环中心处的间隙大于导向连接轴8-5的直径；配合状态下，壳体8-1-6和外壳的凹凸结构相配合，导向连接轴8-5插入卡块8-1-3和推块8-1-5形成的空腔内，且卡块8_1_3的内环一侧卡入凹槽内。

[0043] 所示前端抱紧装置19和后端抱紧装置12结构相类似，以前端抱紧装置19为例进行说明，如图5所示，所述前端抱紧装置19包括机架19-1、升降液压缸19-2、升降导轨19-3、上抱紧板19-5和下抱紧板19-6，所述机架19_1通过螺栓固定在托架I上，所述升降导轨19-3竖直安装在机架19-1上，所述上抱紧板19-5上设置有与升降导轨19_3适配的滑块，所述升降液压缸19-2的缸筒与上抱紧板19-5固定，升降液压缸19-2的活塞杆与下抱紧板19-6铰接；所述上抱紧板19-5和下抱紧板19-6相对位置各自设置有五个凹槽,所述凹槽位置与钻杆9的位置对应，在凹槽内设置有摩擦衬片19-4。

[0044] 如图6所示，所述托架I上间隙布置有主导轨安装座1-2和副导轨安装座1-3，所述推进滑块为燕尾条结构，并沿导向方向分成两段，分别记为主燕尾条3-2和副燕尾条3-3，所述主燕尾条3-2固定在主导轨安装座1-2上，所述副燕尾条3-3固定在副导轨安装座1-3上；所述推进轨道为燕尾槽结构，记为燕尾槽3-1，所述燕尾槽3-1固定在移动架2上；所述送钻导轨18布置在主导轨安装座1-2和副导轨安装座1-3的间隙内；且送钻导轨18的最高点低于推进导轨3的最低点。

[0045] 在后端传动箱7安装有角度传感器，实时检测动力传送钻杆8上钻杆9的旋转角度。

[0046] 钻杆9的前端安装公件，后端安装母件；当需要换钻杆时，首先通过角度传感器调节动力传送钻杆8旋转到预设角度，然后液压制动马达5开始制动，并使动力传送钻杆8停在周向某一固定角度。

[0047] 换钻过程中，首先，使用前端抱紧装置19抱紧已钻进钻杆中末节钻杆上插拔式公母连接结构的母件，由液压推进油缸4带动移动架2反向移动，解除后端传动箱7的输出轴与已钻进钻杆中末节钻杆的连接；然后，将待换接钻杆9按预设角度安装在钻杆支撑架15上，通过马达驱动钻杆底托架17沿送钻导轨18运动移动到换接位置的正下方，升降液压缸13带动钻杆升降架15上升，使待换接钻杆9与后端传动箱7输出轴的轴线保持同轴，通过辅助液压缸14带动钻杆支撑架15正向移动，使待换接钻杆9的导向连接轴8-5插入已钻进钻杆中末节钻杆的凹联接器8-1内，实现待换接钻杆9与已钻进钻杆的连接；最后，使用后端抱紧装置12抱紧待换接钻杆9上的母件，由液压推进油缸4推动移动架2正向移动，使后端传动箱7的输出轴插入待换接钻杆9的凹联接器8-1内，实现待换接钻杆9与后端传动箱7输出轴的连接。松开后端抱紧装置，升降液压缸13、辅助液压缸14收缩至初始位置，液压马达驱动钻杆底托架17移动到初始位置，松开前端抱紧装置19，完成待换接钻杆的安装。

[0048] 钻杆拆卸方法与以上所述类似，只是步骤刚好相反，此处不再赘述。

[0049] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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