CN101858213B - 煤巷双平台四臂钻装运锚一体化机 - Google Patents

Abstract

本发明提供的煤巷双平台四臂钻装运锚一体化机，包括履带行走部、机体平台、钻臂部分、液压钻机部分、临时支护装置、液压和操作系统、泵站部分、后支撑部、铲板部、第一运输机、第二运输机；其特点是该机还包括升降平台与平台升降装置；平台升降装置安装在机体平台上，平台升降装置之上连接升降平台；钻臂部分装于升降平台的上部和下部的后侧及升降平台的左、右两侧；即装有四组钻臂部分和液压钻机部分；临时支护固定安装在升降平台前端。它可以完成打眼、装煤、运煤、锚杆锚索施工、临时支护等各道工序，提高了掘进装备的集中性、灵活性、系统性，从而减少了掘进工作面的机械搬运、安装、拆卸工作，减少了工人劳动强度，提高了掘进工效。

Description

煤巷双平台四臂钻装运锚一体化机

技术领域

本发明涉及煤矿井下机械设备，特别涉及一种适用于大、中、小型煤矿巷道开口掘进和硐室掘进的煤巷双平台四臂钻装运锚一体化机。

背景技术

目前，我国各类煤矿巷道掘进普遍采用炮掘、综掘和连采等掘进技术，现有的一种煤巷钻装运锚一体化机，如中国专利号为：200820125012.7提供了一种煤巷钻装运锚一体化机，主要包括履带行走部分与刮板运输机部分、一台临时支护部分、两台可升降与摆动顶帮锚杆锚索的钻机部分与液压与操作系统；所述的运输部分是由耙爪、第一刮板运输机与第二刮板运输机构成，耙爪装在所述履带行走部分的前方与铲板之上；第一刮板运输机安装在铲板的后方与履带行走部的中间，履带行走部分的上方装有操作平台；第二刮板运输机安装于第一刮板运输机的尾部。

该一体化机的钻机部分由液压钻机与钻机支撑架组成；所述钻机支撑架有上钻臂、上钻臂支撑杆、上钻臂伸缩油缸、下钻臂支撑杆、上钻臂伸缩缸、钻臂回转座、液压钻机摆动架与摆动机构、液压钻机旋转架与液压钻机旋转机构；所述上钻臂支撑杆插装上钻臂内，上钻臂伸缩油缸在上钻臂支撑杆与上钻臂内，并用销轴将上钻臂伸缩油缸的缸体与活塞分别铰接上钻臂支撑杆与下钻臂内；同样，所述下钻臂支撑杆插装下钻臂内；上钻臂与下钻臂用销轴铰接在回转座上，而上钻臂支撑杆与下钻臂支撑杆用销轴铰接在钻臂回转座上；所述液压钻机摆动架与摆动机构、液压钻机旋转机构分别装在钻臂回转座上，其液压钻机与液压钻机旋转机构装于液压钻机旋转架上。

虽然，该机具有许多优点，可以在一定的范围内摆动，以达到转载的目的，可实现前后伸缩、左右摆动，三个方向的旋转，非常灵活、方便和快速地完成炮眼、顶帮锚杆锚索的施工；但是，随着煤炭开采掘进技术不断提高的要求，该机仍然有存在诸多不足和问题。

1、该机液压钻机部分的结构较为复杂，机构较大和较重，另外摩擦副也较多，相对容易出现故障。

2、工作平台太小，如上所述的施工钻机，施工操作人员的操作和活动工作空间较小，作业安全条件和环境较差，安全系数低，由于打眼数量多，施工人员也多，施工人员在高空无法交错作业，造成人员窝工，造成作业效率低。

3、对复杂地质条件适应性差。遇断层、高瓦斯区、高含水区等复杂地质条件，该机还不能完成瓦斯预测孔、瓦斯排放孔、地质探测孔、震动炮眼的施工。

发明内容

本发明的目的是克服上述煤矿井下现有煤巷掘进设备存在的不足，对其进行改进，提供一种具有自行移动、可打炮眼、装煤、运煤、临时支护功能、超高巷道支护、进行锚索和锚杆支护施工等功能，能够提高煤巷掘进循环进度与速度，降低施工人员劳动强度，减少施工人员，提高作业效率，创造安全作业环境的煤巷双平台四臂钻装运锚一体化机。

为了实现上述目的本发明的技术方案是：

本发明的煤巷双平台四臂钻装运锚一体化机，包括履带行走部、机体平台、钻臂部分、液压钻机部分、临时支护装置、液压和操作系统、泵站部分、后支撑部、铲板部、第一运输机、第二运输机；所述的液压钻机部分装于钻臂部分前端，机体平台装于履带行走部分上，铲板部装在所述履带行走部分的前方；第一刮板运输机安装在铲板的后方与履带行走部的中间，第二运输机安装于第一运输机的尾部及履带行走部分的后方，液压操作系统、泵站部分装于机体平台上；其特征在于：该机还包括升降平台与平台升降装置；所述的平台升降装置安装在机体平台上，平台升降装置之上连接升降平台；所述的钻臂部分装于升降平台的上部和下部的后侧及升降平台的左、右两侧；即在升降平台上装有四组钻臂部分和液压钻机部分；所述的临时支护固定安装在升降平台前端。

所述的升平台上还有两级伸缩板，分别为一级伸缩板和二级伸缩板；所述的一级伸缩板位于升降平台的两侧，铰接在升降平台上，一级伸缩板与升降平台的下面装有翻转油缸；二级伸缩板是一种在一级伸缩板设置的抽屉结构伸缩板，即插入一级伸缩板中，在一级伸缩板与二级伸缩板之间装有伸缩油缸。

所述的平台升降装置由平台升降油缸与连杆机构组成，平台升降油缸用以使升降平台升降，连杆机构用以保证升降平台的平衡与稳定。平台升降油缸共有四个，在升降平台前部的两侧布置安装两个平台升降油缸，在升降平台后部的两侧布置安装两个平台升降油缸；连杆机构由两个侧连杆机构组成，侧连杆机构装于机体平台上部及第一运输机的两侧；侧连杆机构由连杆机座、上连杆、下连杆与中部连杆组成；连杆机座固定在机体平台上面，下连杆与上连杆及连杆机座铰接，上连杆与升降平台的下面铰接，中部连杆与上连杆及连杆机座铰接。

所述的液压钻机部分由液压钻机与回转机座组成；所述的回转机座包括机座、左右旋转油缸与左右旋转油缸的滑动连接板、上方旋转油缸与上方旋转油缸的连接板、钻机伸出油缸；所述的机座中插装着左右旋转油缸滑动连接板，机座与滑动连接板之间安装着钻机伸出油缸，所述的左右旋转油缸固定装在缸体滑动连接板上，左右旋转油缸的活塞连接在上方旋转油缸的连接板上，上方旋转油缸的缸体固定在上方旋转油缸连接板上，上方旋转油缸的活塞与液压钻机连接；左右旋转油缸与上方旋转油缸的轴线相互垂直。

本发明提供的煤巷双平台四臂钻装运锚一体化机与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著技术进步是：

1、该机采用四连杆整体顶梁、平行移动、垂直升降、均衡分割结构原理，机组整体更稳定，适应巷道高度大，适应范围更广，更安全。

2、该机将巷道支护分为上、下、左、右四个区域同时作业，实现双层分区施工，大大缩短了作业时间，提高了支护效率。

3、工作平台大，改善了施工操作人员的操作和活动工作空间，提高了安全性。

3、该机的钻机旋转采用两台180°摆动油缸控制，可实现前后、左右180°旋转，使钻机摆动更加安全、灵活、可靠。

4、该机的支护过程中定岗人员为4人，大大减少了作业人员，达到了减人增效，高产高效的目的。

5、该机可以对顶帮锚杆锚索同时施工，顶帮锚杆锚索可以达到零滞后，对软煤层掘进非常有利，可以有效地控制片帮，防止顶板事故的发生。

6、该机的临时支护装置能够在锚杆锚索支护前能有效地支护顶板，既使在高冒区也可以控制顶板，提高了施工安全。

7、该机采用湿式打眼，可有效降低粉尘对职工的危害，同时远距离操作钻车，能够使职工避开打眼淋水，有效的改善职工作业环境，减少矽肺病和风湿病的发生，保护职工的身心健康。

本发明提供的煤巷双平台四臂钻装运锚一体化机可以解决了中小煤矿煤巷掘进人工打眼、人工支护、运输制约、无临时支护、施工速度慢的掘进难题，具有可移动、可升降、有临时支护、钻机可实现向上、向前、向左(右)三个方向的旋转，双平台分区域完成炮眼施工、顶帮锚杆锚索的施工，使煤巷掘进与支护的打眼施工速度大大加快。为中小型煤矿煤巷打炮眼、装煤运煤、顶帮锚杆锚索施工、临时支护提供机械化技术装备。

附图说明

图1是煤巷双平台四臂钻装运锚一体化机主视图；

图2是煤巷双平台四臂钻装运锚一体化机俯视图；

图3是煤巷双平台四臂钻装运锚一体化机的升降平台主视图；

图4是煤巷双平台四臂钻装运锚一体化机中的升降平台俯视图；

图5是煤巷双平台四臂钻装运锚一体化机的液压钻机部分和钻臂部分结构图。

具体实施方式

以下结合附图进行详细说明：

图1和图2所示，本发明的煤巷双平台四臂钻装运锚一体化机，它包括履带行走部1、机体平台2、升降平台3、平台升降装置4、钻臂部分5、液压钻机部分、临时支护装置7、液压和操作系统8、泵站部分9、后支撑部10、铲板部11、第一运输机12、第二运输机13等。机体平台装于履带行走部分之上，在机体平台安装平台升降装置，平台升降装置之上连接升降平台；所述的钻臂部分装于升降平台的上部和下部的后侧，以及升降平台的左、右两侧；即在升降平台上共装有四组钻臂部分和液压钻机部分。所述的液压钻机部分装于钻臂部分前端；临时支护固定安装在升降平台前端；所述的液压操作系统、泵站部分装于机体平台上的后面。

所述的铲板部装在所述履带行走部分的前方；第一刮板运输机安装在铲板的后方与履带行走部的中间，第二运输机安装于第一运输机的尾部及履带行走部分的后方。

所述的液压操作系统、履带行走部分、液压钻机部分、钻臂部分、临时支护、铲板部、第一运输机、第二运输机和后支撑部等部分的结构设计都是使用现有技术，如：履带行走部分是采用工程机械的履带行走部分，如履带架、底架梁和液压传动系统等。

图3和图4所示，升平台上还有两级伸缩板，分别为一级伸缩板31和二级伸缩板32；所述的一级伸缩板位于升降平台的两侧，铰接在升降平台上，一级伸缩板与升降平台的下面装有翻转油缸；二级伸缩板是一种在一级伸缩板设置的抽屉结构伸缩板，即插入一级伸缩板中，在一级伸缩板与二级伸缩板之间装有伸缩油缸。

当煤巷双平台四臂钻装运锚一体化机在进行支护时，一级伸缩板31翻上升起，与升降平台呈180°，二级伸缩板32从升降平台一级伸缩板31中抽出；当该机进行移动时，二级伸缩板32收回到一级伸缩板31中，而一级伸缩板31翻下收回，与升降平台呈90°。

平台升降装置由平台升降油缸41与连杆机构组成，平台升降油缸用以使升降平台3升降，连杆机构用以保证升降平台的平衡与稳定。平台升降油缸共有4个，在升降平台前部的两侧布置安装两个平台升降油缸41，在升降平台后部的两侧布置安装两个平台升降油缸41。

连杆机构由两个侧连杆机构组成，侧连杆机构装于机体平台上部及第一运输机12的两侧；侧连杆机构由连杆机座42、上连杆43、下连杆44与中部连杆45组成；连杆机座固定在机体平台上面，下连杆与上连杆及连杆机座铰接，上连杆与升降平台的下面铰接，中部连杆与上连杆及连杆机座铰接。

如图5所示，钻臂部分包括钻臂上连杆51、钻臂下连杆52、钻臂升降油缸53、钻臂摆动油缸、钻臂转动座55与钻臂固定座56；所述的钻臂转动座由轴等装于钻臂固定座上，钻臂摆动油缸装于钻臂转动座55与钻臂固定座56，钻臂升降油缸装于钻臂上连杆51或钻臂下连杆52与钻臂转动座55上。所述的液压钻机装于钻臂部分的前端。其钻臂部分的上升与下降由钻臂升降油缸完成，钻臂部分的摆动由钻臂摆动油缸完成。

液压钻机部分位于钻臂4的前部；液压钻机部分由液压钻机61与回转机座组成；所述的回转机座包括机座62、180°左右旋转油缸63与左右旋转油缸的滑动连接板64、180°上方旋转油缸65与上方旋转油缸的连接板66、钻机伸出油缸67(22)；所述的机座中插装着左右旋转油缸滑动连接板64，机座与滑动连接板64之间安装着钻机伸出油缸67，所述的左右旋转油缸固定装在缸体滑动连接板64上，左右旋转油缸的活塞连接在上方旋转油缸的连接板上，上方旋转油缸的缸体固定在上方旋转油缸连接板上，上方旋转油缸的活塞与液压钻机连接；左右旋转油缸与上方旋转油缸的轴线相互垂直。液压钻机部分可以使钻头实现向前方移动，向左或右方、及上方转动。

液压钻机61可以实现向前方、左或右方、上方的转动，液压钻机61向左或右方、上方的转动由180°左右旋转油缸63和180°上方旋转油缸65完成，液压钻机61向前方的伸出由钻机伸出油缸67完成。

本发明煤巷双平台四臂钻装运锚一体化机的部分改进为：

(1)、为方便顶帮锚杆锚索和炮眼的施工，一体化机设有升降平台，采用四连杆整体顶梁、平行移动、垂直升降、均衡分割结构原理，将巷道支护分为上、下、左、右四个区域同时作业，实现双层分区施工。

(2)、顶帮锚杆锚索的施工的液压钻机由垂直布置的两个180°旋转油缸完成前方、左或右方、上方三个方位的施工。

(3)在该一体化机的升降平台上设有临时支护装置，对顶板进行有效的临时支护。

本发明的煤巷双平台四臂钻装运锚一体化机为煤巷掘进所用的、集掘进工作面主要工序为一身的综合机械化一体化装备，使用这样一台设备可以完成打眼、装煤、运煤、锚杆锚索施工、临时支护等各道工序，提高了掘进装备的集中性、灵活性、系统性，从而减少了掘进工作面的机械搬运、安装、拆卸工作，减少了工人劳动强度，提高了掘进工效。

Claims (4)

1.一种煤巷双平台四臂钻装运锚一体化机，包括履带行走部(1)、机体平台(2)、钻臂部分(5)、液压钻机部分(6)、临时支护装置(7)、液压和操作系统(8)、泵站部分(9)、后支撑部(10)、铲板部(11)、第一运输机(12)、第二运输机(13)；所述的液压钻机部分装于钻臂部分前端，机体平台装于履带行走部分上，铲板部装在所述履带行走部分的前方；第一运输机安装在铲板的后方与履带行走部的中间，第二运输机安装于第一运输机的尾部及履带行走部分的后方，液压和操作系统、泵站部分装于机体平台上；其特征在于：该机还包括升降平台(3)与平台升降装置(4)；所述的平台升降装置安装在机体平台上，平台升降装置之上连接升降平台；所述的钻臂部分装于升降平台的上部和下部的后侧及升降平台的左、右两侧；即在升降平台上装有四组钻臂部分和液压钻机部分；所述的临时支护固定安装在升降平台前端。

2.根据权利要求1所述的煤巷双平台四臂钻装运锚一体化机，其特征在于：所述的升降平台上(3)还有两级伸缩板，分别为一级伸缩板(31)和二级伸缩板(32)；所述的一级伸缩板位于升降平台的两侧，铰接在升降平台上，一级伸缩板与升降平台的下面装有翻转油缸；二级伸缩板是一种在一级伸缩板设置的抽屉结构伸缩板，即插入一级伸缩板中，在一级伸缩板与二级伸缩板之间装有伸缩油缸。

3.根据权利要求1所述的煤巷双平台四臂钻装运锚一体化机，其特征在于：所述的平台升降装置由平台升降油缸(41)与连杆机构组成，平台升降油缸共有四个，在升降平台前部的两侧布置安装两个平台升降油缸，在升降平台后部的两侧布置安装两个平台升降油缸；连杆机构由两个侧连杆机构组成，侧连杆机构装于机体平台上部及第一运输机的两侧；侧连杆机构由连杆机座(42)、上连杆(43)、下连杆(44)与中部连杆(45)组成；连杆机座固定在机体平台上面，下连杆与上连杆及连杆机座铰接，上连杆与升降平台的下面铰接，中部连杆与上连杆及连杆机座铰接。

4.根据权利要求1所述的煤巷双平台四臂钻装运锚一体化机，其特征在于：所述的液压钻机部分由液压钻机(61)与回转机座组成；所述的回转机座包括机座(62)、左右旋转油缸(63)与左右旋转油缸的滑动连接板(64)、上方旋转油缸(65)与上方旋转油缸的连接板(66)、钻机伸出油缸(67)；所述的机座中插装着左右旋转油缸滑动连接板，机座与滑动连接板之间安装着钻机伸出油缸，所述的左右旋转油缸固定装在缸体滑动连接板上，左右旋转油缸的活塞连接在上方旋转油缸的连接板上，上方旋转油缸的缸体固定在上方旋转油缸连接板上，上方旋转油缸的活塞与液压钻机连接；左右旋转油缸与上方旋转油缸的轴线相互垂直。

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