CN102278110A - 一种可移动升降平台两臂顶帮锚杆锚索施工钻车 - Google Patents

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马晓山
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Abstract

本发明涉及一种可移动升降平台两臂顶帮锚杆锚索施工钻车,包括履带行走部分、机体平台、升降平台、平台升降装置、钻臂部分、液压钻机部分、临时支护装置、液压操作系统、泵站部分和主电动机;主要特点是在所述的升降平台上还有两级踏板,分别为一级旋转踏板和二级翻转踏板;临时支护装置包括立柱、角度调节油缸、横梁、伸缩油缸、伸缩梁及支护部分;以及升降平台采用三升降油缸和三点支撑、四连杆整体顶梁、平行移动、垂直升降等结构;它可施工顶锚杆锚索,还可施工帮锚杆锚索,同时还具备施工炮眼、瓦斯排放孔、探放水钻孔等功能,具备更好的临时支护能力、超高巷道支护等功能,采用全液压系统传动,防爆性能和安全性能好。

Description

一种可移动升降平台两臂顶帮锚杆锚索施工钻车
技术领域
[0001] 本发明属于煤矿井下掘进设备,特别涉及一种适用于大、中、小型煤矿,是连采、连掘、综掘施工各种巷道所需要的可移动升降平台两臂顶帮锚杆锚索施工钻车。
背景技术
[0002]目前,各类煤矿巷道掘进的主要方式为连采、连掘、综掘,支护方式均为锚杆、锚索、托梁、锚网组合支护,对于顶锚杆锚索施工均采用单体钻机或履带式可升降顶帮锚杆锚索施工钻机,如中国专利号为:200720102731. 2公开的履带式可升降顶帮锚杆锚索施工钻机,有两个钻机装置,一个超前支护,履带式行走机构,超前支护;行走机构由液压马达驱动,在行走机构的机架上安装钻机平台;钻机平台的下方履带行走部分的前部装有一个推煤铲板;平台的最前端装有一个液压油缸式的超前支护,超前支护的一侧装有一台用于顶帮锚杆锚索的施工的液压钻机;顶帮锚杆锚索施工液压钻机采用双立柱,左右移动部分的滑道装在双立柱上,液压钻机向左或右旋转30度;用于帮锚杆锚索的施工的液压钻机装于钻机平台中部一侧,或偏左侧,或偏右侧,液压钻机向左或向右旋转90度,在钻机平台上设有前后布置的滑道,液压钻机的立柱坐落在滑道上,并由装在钻机平台上的油缸推动钻机整体前后移动。
[0003] 对于帮锚杆锚索施工采用采用单体钻机(手持式风钻),这种施工锚杆锚索施工方法存在以下问题:
[0004] 1、巷道掘进断面小:掘进断面一般在15M2左右,巷道高度超过2米时,必须搭脚手架才能进行顶帮锚杆锚索施工。
[0005] 2、非机械化作业,采用连采、连掘工艺的矿井顶锚杆锚索施工已基本实现了机械化,采用综掘工艺的矿井顶锚杆锚索施工,如果仍为单体钻机人工作业,打眼的推力来源于人的臂膀和手臂,职工劳动强度大。由于帮锚杆锚索施工主要依靠人力,帮锚杆锚索的施工质量不能从根本上得到保证。
[0006] 3、施工速度慢,施工断面超过2米时搭建和拆除脚手架需要大量的时间。
[0007] 4、效率低:由于打眼数量多,施工人员也多,造成作业效率低。
[0008] 5、安全系数低:施工人员在高空交错作业,作业安全环境差。
[0009] 对于顶帮锚杆锚索施工采用上述现有履带式可升降顶帮锚杆锚索施工钻机,这种施工锚杆锚索施工方法存在以下问题:
[0010] 1、须两台履带式可升降顶帮锚杆锚索钻机成套使用,即使用的是装于钻机平台左、右一侧用于帮锚杆锚索的施工的液压钻机,不同规格的各一台履带式可升降顶帮锚杆锚索钻机,这两台设备中的液压钻机旋转方向不同的。在巷道掘进时两台设备需要前后依次排放在巷道的两侧进行施工。
[0011] 2、进退机时间长,辅助工作量大。由于掘进施工时,需两台设备依次开进或退出掘进工作面,再加上电缆的拖移,时间长,辅助工作量大。
[0012] 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,该钻车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。
[0013] 4、顶帮锚杆锚索的施工达不到零滞后,对巷帮的控制不利。
[0014] 5、顶帮锚杆锚索施工的工作量不匹配,顶钻的工作量大,帮钻的工作量小,影响支护时间,造成人员窝工。
[0015] 6、施工人员在高空交错作业,作业安全环境较差。
[0016] 7、用人多,两台设备需配备人员8个。
发明内容
[0017] 本发明的目的就是解决上述煤矿井下掘进巷道顶帮锚杆锚索施工存在的问题,提供一种减小施工人员劳动强度,减少施工人员,提高掘进速度和作业效率,创造安全作业环境,并具有自行移动、操作平台可整体升降、即可施工顶锚杆锚索,还可施工帮锚杆锚索,同时还具备施工炮眼、瓦斯排放孔、探放水钻孔等功能,具备更好的临时支护能力、超高巷道支护等功能,采用全液压系统传动,防爆性能和安全性能好的可移动升降平台两臂顶帮锚杆锚索施工钻车。
[0018] 为了实现上述目的本发明的技术方案是:
[0019] 一种可移动升降平台两臂顶帮锚杆锚索施工钻车,包括履带行走部分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6、临时支护装置7、液压操作系统 8、泵站部分9和主电动机10 ;所述的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的后侧,以及升降平台的左、右两侧;即在升降平台上共装有两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;所述的临时支护固定安装在升降平台前端;所述的液压操作系统、泵站部分和主电动机装于机体平台上的后面;其特征是:
[0020] 在所述的升降平台3上还有两级踏板,分别为一级旋转踏板31和二级翻转踏板 32 ;所述的一级旋转踏板位于升降平台的前端两侧,与升降平台呈同一平面,通过旋转油缸 33固定在升降平台上;所述的二级翻转踏板是一种在一级旋转踏板设置的翻转结构踏板, 二级踏板位于一级旋转踏板上方,外侧边缘与一级踏板的外侧边缘铰接在一起,二级翻转踏板在一级旋转踏板能翻转180° ;
[0021] 所述的临时支护装置包括立柱71、角度调节油缸72、横梁73、伸缩油缸74、伸缩梁 75及支护部分76;所述的立柱通过销轴与固定在升降平台前的铰座连接,角度调节油缸装在立柱下端与升降平台之间,并用于调节临时支护的立柱的角度,横梁与立柱通过销轴连接,在横梁内装两个伸缩油缸,并且在横梁的两边各装一个伸缩梁,伸缩油缸分别横梁与伸缩梁铰接,伸缩梁外的端部铰接用于支撑顶板的支护部分。
[0022] 所述的平台升降装置包括升降平台油缸41与四连杆机构组成;所述的升降平台油缸共有三个,一个升降平台油缸装于升降平台前与机体平台2上,另两个升降平台油缸装于升降平台后与机体平台上。四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,两组上连杆与下连杆位于中部连杆的两侧,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,中部连杆与上连杆的中部及连杆机座铰接。
[0023] 本发明一种可移动升降平台两臂顶帮锚杆锚索施工钻车与现有履带式可升降顶
4帮锚杆锚索施工钻机技术相比,具有突出的实质性特点和显著有益效果是:
[0024] 1、该钻车的升降平台采用三升降油缸和三点支撑、四连杆整体顶梁、平行移动、垂直升降等结构和工作原理,该车整体性能更加稳定,适应巷道高度大,范围更广,更为生产安全。
[0025] 2、该钻车的液压钻机旋转采用两台180°摆动油缸控制,可实现前后、左右180° 旋转,比现有履带式可升降顶帮锚杆锚索施工钻机使用旋转齿轮控制钻机摆动,更加安全、 灵活和可靠。
[0026] 3、该钻车采用单机两臂支护工艺,在一条巷道中只需配备一台设备,比现有履带式可升降顶帮锚杆锚索施工钻机可减少了一台设备,减少了支护过程中的进退机时间和检修过程中的检修工作量,降低了机电检修成本。
[0027] 4、该钻车支护过程中定岗人员为2人,比现有履带式可升降顶帮锚杆锚索施工钻机的定岗人员8人减少了四分之三,达到减人增效,高产高效的目的。
[0028] 5、顶、帮锚杆锚索的施工时间可以达到零滞后,这一特点对软煤层掘进是非常有利的,可以有效地控制片帮,防止顶板事故的发生。
[0029] 6、非常适用于综掘单巷掘进。在单巷掘进时该钻车可停放在巷道的任何一侧,原则是不影响综掘机割煤即可;在综掘机割煤后,该钻车可退至永久支护下对空顶进行支护。
[0030] 7、该钻车的采用可改变现有连采、连掘双巷或三巷掘进工艺,由原来的连采机或大功率掘进机和锚杆机的场地对倒作业,改为交替进退机作业,减少了影响时间,提高了掘进速度。
[0031] 8、安全系数高。由于该钻车有临时支护装置,能够在锚杆锚索支护前有效地支护顶板,既使在高冒区也可以控制顶板。
[0032] 总之,该钻车减小施工人员劳动强度,减少施工人员,提高掘进速度和作业效率, 创造安全作业环境,并具有自行移动、操作平台可整体升降、即可施工顶锚杆锚索,还可施工帮锚杆锚索,同时还具备施工炮眼、瓦斯排放孔、探放水钻孔等功能,具备更好的临时支护能力、超高巷道支护等功能,采用全液压系统传动,防爆性能和安全性能好。
附图说明
[0033]
[0034]
[0035]
[0036]
[0037]
[0038]
[0039]
[0040]
[0041]
[0042]
[0043]
图1是本发明的主视图。 图2是本发明的俯视图。
图3是本发明的钻臂部分、液压钻机部分的结构示意图。 图4是本发明的钻臂部分、液压钻机部分和临时支护工作示意图。 图5是本发明的升降平台和平台升降装置的结构示意图。 图6是本发明的升降平台和旋转踏板的结构示意图图7是本发明的液压钻机部分的主视图。 图8是本发明的液压钻机部分的俯视图。 图9是临时支护装置局部的主视图。 图10是临时支护装置局部的俯视图。 图11是钻臂部分的局部示意图。具体实施方式
[0044] 以下结合附图进行详细说明:
[0045] 如图1、图2和图3所示,本发明一种可移动升降平台两臂顶帮锚杆锚索施工钻车。 它主要包括履带行走部分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6、临时支护装置7、液压操作系统8、泵站部分9和主电动机10 ;所述的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的后侧,以及升降平台的左、右两侧;即在升降平台上共装有两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、泵站部分和主电动机装于机体平台上的后面。
[0046] 所述的液压操作系统、履带行走部分、液压钻机、钻臂部分、临时支护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。
[0047] 本发明一种可移动升降平台两臂顶帮锚杆锚索施工钻车是对该钻车的整机结构和布置进行了改进,重新组合和集成。履带行走部分1的上方为该钻车的机体平台2,其中:
[0048] 钻臂部分:如图4和图11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M、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M装于钻臂转动座阳与钻臂固定座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。
[0049] 所述的钻臂上连杆51内插装有上伸缩杆57,并在钻臂上连杆内装上伸缩油缸58, 伸缩油缸与钻臂上连杆和上伸缩杆连接;在钻臂下连杆52内也插装有下伸缩杆59,在钻臂下连杆内装下伸缩油缸510,下伸缩油缸510在钻臂下连杆与下伸缩杆的下面并相连接。
[0050] 升降平台:如图5所示,在升降平台上还有两级踏板,分别为一级旋转踏板31和二级翻转踏板32。
[0051] 所述的一级旋转踏板位于升降平台的前端两侧,与升降平台呈同一平面,通过旋转油缸33固定在升降平台上;当该钻车进行支护工作时,一级旋转踏板在旋转油缸的推动下向平台两侧外旋转,并与升降平台旋转呈90° ;当该钻车移动时,一级旋转踏板在旋转油缸的拉动下向平台前端旋转收回,并与升降平台呈同一平面。
[0052] 所述的二级翻转踏板是一种在一级旋转踏板设置的翻转结构踏板,二级踏板位于一级旋转踏板上方,外侧边缘与一级踏板的外侧边缘铰接在一起,二级翻转踏板在一级旋转踏板能翻转180° ;当该钻车进行支护工作时,二级翻转踏板可以从升降平台一级旋转踏板中翻出;当该钻车移动时,二级伸缩板可以翻入到升降平台一级旋转踏板上。
[0053] 平台升降装置:如图5和图6所示,平台升降装置固定于机体平台上,其平台升降装置与升降平台的连接。平台升降装置包括升降平台油缸41与四连杆机构组成;所述的升降平台油缸共有三个,一个升降平台油缸装于升降平台前与机体平台2上,另两个升降平台油缸装于升降平台后与机体平台上。四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,两组上连杆与下连杆位于中部连杆的两侧,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,中部连杆与上连杆的中部及连杆机座铰接。所述的升降平台有三升降平台,为三点支撑,其作用是使升降平台升降,这种平台升降装置结构会使升降平台的更为平衡与稳定。[0054] 液压钻机部分:如图7和图8所示,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 ;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。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。
[0055] 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。
[0056] 临时支护装置:如图9和图10所示,所述的临时支护装置包括立柱71、角度调节油缸72、横梁73、伸缩油缸74、伸缩梁75及支护部分76 ;所述的立柱通过销轴与固定在升降平台前的铰座连接,角度调节油缸装在立柱下端与升降平台之间,并用于调节临时支护的立柱的角度,横梁与立柱通过销轴连接,在横梁内装两个伸缩油缸、并且在横梁的两边各装一个伸缩梁,即一边装一个伸缩梁,伸缩油缸分别横梁与伸缩梁铰接,伸缩梁外的端部铰接用于支撑顶板的支护部分。
[0057] 本发明对现有的帮锚杆锚索施工钻机主要改进部分为:
[0058] (1)、该钻车的升降平台采用三升降油缸和三点支撑、四连杆整体顶梁、平行移动、 垂直升降等结构和原理,更为平衡与稳定,实现安全、高效施工。
[0059] (2)、该钻车的液压钻机可完成前方、左右方、上方三个方位的施工。
[0060] (3)、在升降平台上设置为级旋转踏板31和二级翻转踏板32,更便于操作钻机和支护施工。
[0061] (4)、装有用于调节临时支护的支护角度的角度油缸72的临时支护。增大了有效临时支护面积,并且收缩自如和使用方便。
[0062] 本发明一种可移动升降平台两臂顶帮锚杆锚索施工钻车,为连采、连掘、综掘巷道所用支护设备,操作平台可整体升降,两个钻臂可同时施工,大大缩短了作业时间,提高了支护效率。特别是针对高瓦斯及复杂地质条件的矿井,它可以对工作面迎头进行顶压式临时支护,同时可进行瓦斯预测孔、瓦斯排放孔、地质探测孔的施工。

Claims (2)

1. 一种可移动升降平台两臂顶帮锚杆锚索施工钻车,包括履带行走部分(1)、机体平台O)、升降平台(3)、平台升降装置0)、钻臂部分(5)、液压钻机部分(6)、临时支护装置 (7)、液压操作系统(8)、泵站部分(9)和主电动机(10);所述的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的后侧,以及升降平台的左、右两侧;即在升降平台上共装有两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;所述的临时支护固定安装在升降平台前端;所述的液压操作系统、泵站部分和主电动机装于机体平台上的后面;其特征是:在所述的升降平台(¾上还有两级踏板,分别为一级旋转踏板(31)和二级翻转踏板 (32);所述的一级旋转踏板位于升降平台的前端两侧,与升降平台呈同一平面,通过旋转油缸(3¾固定在升降平台上;所述的二级翻转踏板是一种在一级旋转踏板设置的翻转结构踏板,二级踏板位于一级旋转踏板上方,外侧边缘与一级踏板的外侧边缘铰接在一起,二级翻转踏板在一级旋转踏板能翻转180° ;所述的临时支护装置包括立柱(71)、角度调节油缸(72)、横梁(73)、伸缩油缸(74)、伸缩梁(7¾及支护部分(76);所述的立柱通过销轴与固定在升降平台前的铰座连接,角度调节油缸装在立柱下端与升降平台之间,并用于调节临时支护的立柱的角度,横梁与立柱通过销轴连接,在横梁内装两个伸缩油缸,并且在横梁的两边各装一个伸缩梁,伸缩油缸分别横梁与伸缩梁铰接,伸缩梁外的端部铰接用于支撑顶板的支护部分。
2.根据权利要求1所述的一种可移动升降平台两臂顶帮锚杆锚索施工钻车,其特征是:所述的平台升降装置包括升降平台油缸Gl)与四连杆机构组成;所述的升降平台油缸共有三个,一个升降平台油缸装于升降平台前与机体平台(¾上,另两个升降平台油缸装于升降平台后与机体平台上;四连杆机构由连杆机座(42)、上连杆(43)、下连杆04)与中部连杆0¾组成;连杆机座固定在机体平台上面,两组上连杆与下连杆位于中部连杆的两侧,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,中部连杆与上连杆的中部及连杆机座铰接。
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