CN102900362A - 煤矿巷道用窄机身全液压锚杆锚索钻车 - Google Patents

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Abstract

本发明是有关于一种煤矿巷道用窄机身全液压锚杆锚索钻车,包括:机体部;通过折叠连杆和升降油缸安装在机体部上的升降平台;通过推进机构安装在升降平台上的钻臂机构;安装在机体部两侧的履带式行走机构;以及控制升降油缸和履带式行走机构的电控箱。本发明使锚钻支护完全实现了机械化,并且大大提高了锚杆锚索的支护效率及支护质量,提高了标准化程度,具有较好的稳定作用,充分保证钻车的可靠使用及操作人员的安全操作。

Description

煤矿巷道用窄机身全液压锚杆锚索钻车
技术领域
本发明涉及采掘机械化装备技术领域,特别是涉及一种煤矿巷道用窄机身全液压锚杆锚索钻车。
背景技术
20世纪60年代锚杆锚索支护开始在我国的采掘巷道中得到应用,但材料、机具和检测手段等不够完善。目前,国有大中型煤矿采用锚杆锚索及喷浆支护的巷道有200多万米,然而巷道掘进工作面整体机械化装备水平却相对落后,特别是锚杆支护作业。目前,多数煤矿巷道为综掘工作面,巷道的锚杆锚索支护机具、器具等支护手段相当落后,锚杆锚索支护作业基本使用简单机械(手持式单体钻机),主要依靠以人抬肩扛的方式抬到迎头空顶及空帮下进行支护作业,这种操作方式存在着生产效率低、工人劳动强度大、工人施工不安全隐患高等问题。在少数地质条件好以及设计巷道断面大的掘进工作面中,有采用连采机与四臂钻车配合进行双巷掘进或采用掘锚一体机进行单巷掘进的施工,但是使用的支护设备体积较大、重量较重,极不适合在综掘工作面中使用。
由此可见,现有技术中使用的支护设备在综掘工作面的使用中存在着明显的缺陷和不足,因此,如何创设一种机械化程度高、机动灵活、安全可靠、适于在综掘工作面中使用,并可对顶板锚杆及锚索及两侧帮锚杆完全机械化作业的窄机身锚杆锚索钻车,实属当前重要的研发课题之一。
发明内容
本发明的目的是提供一种煤矿巷道用窄机身全液压锚杆锚索钻车,使其可提高锚杆锚索支护效率及支护质量,提高标准化程度、提高锚杆锚索支护作业员工的安全性,从而克服现有技术的不足。
为解决上述技术问题,本发明提供一种煤矿巷道用窄机身全液压锚杆锚索钻车,包括:机体部;通过折叠连杆和升降油缸安装在机体部上的升降平台;通过推进机构安装在升降平台上的钻臂机构;安装在机体部两侧的履带式行走机构;以及控制升降油缸和履带式行走机构的电控箱。
作为本发明的进一步改进,所述的升降平台上还安装有前支撑机构,该前支撑机构包括与升降平台可转动连接的支撑方筒、控制支撑方筒角度的支护调整油缸、安装在支撑方筒顶端的支护顶梁套筒、以及控制支护顶梁套筒伸缩的操作阀。
所述的机体部还安装有四个以上支腿机构,该支腿机构主要包括通过支撑套筒座安装在机体部上的支撑套筒伸缩筒,控制支撑套筒伸缩筒水平位置的支撑套筒伸缩油缸,以及控制支撑套筒竖直伸缩的支腿支撑油缸。
所述的支腿支撑油缸与所述的支撑套筒伸缩油缸为单伸缩双向作用油缸。
所述的钻臂机构为两台,各通过一个推进机构安装在升降平台的左右两侧。
所述的钻臂机构包括钻臂、钻臂支撑杆、钻臂回转座、推进机构固定座、推进机构回转架和驱动油缸。
所述的推进机构包括通过滑道底板安装在升降平台上的滑道装置、安装在滑道装置两侧的推进油缸、与推进油缸连接的链传动装置、以及安装在链传动装置上的液压马达及钻杆座。
所述的履带式行走机构包括固定安装在机体部上的履带架、安装在履带架上的链轮、安装在链轮上的履带、与履带架联接并驱动链轮的行走减速机、以及带动行走减速机的液压马达。
所述的履带式行走机构还设置有导向张紧装置和履带张紧油缸。
所述钻车总宽度为1米。
采用以上设计后,本发明与现有技术相比有以下有益效果:
1、本发明窄机身全液压锚杆锚索钻车是锚杆锚索支护机械化施工设备,提高了断面较小巷道的机械化支护程度,以及锚杆锚索支护施工中锚杆及锚索孔的方位、深度、孔径以及锚杆安装等质量因素,整机采用液压传动,液压油缸支配着平行四边形铰链机构工作平台的升降,在采掘巷道内可进行移动、升降、多臂锚杆钻孔作业,使锚钻支护完全实现了机械化;
2、本发明窄机身全液压锚杆锚索钻车是一种综合机械化支护施工机械,通过它较窄机身,可在巷道中的灵活使用,大大提高了锚杆锚索支护效率及支护质量,提高了标准化程度;
3、本发明大大提高了锚杆锚索支护作业员工的安全性,在钻车进行支护作业时通过液压控制支腿机构,对钻车起到可靠的稳定作用,充分保证钻车的可靠使用及操作人员的安全操作;
4、本发明结构紧凑、布置合理、零部件强度高、刚性好,整体采用防爆设计、结构合理、承载力大、行走移动自如可靠、锚钻速度快、效率高、质量好、安全系数高,适应在恶劣环境下工作,是十分理想的井下采掘安全支护设备,钻车也可用于其他矿种的开采支护锚钻作业。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
上述仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明,以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
图1是本发明煤矿巷道用窄机身全液压锚杆锚索钻车的结构示意图。
图2是本发明煤矿巷道用窄机身全液压锚杆锚索钻车的俯视图。
图3是本发明的钻臂机构的结构示意图。
图4是本发明的推进机构的结构示意图。
图5是本发明的履带式行走机构的结构示意图。
图6是本发明的支腿机构的结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1、图2所示,本发明一种煤矿巷道用窄机身全液压锚杆锚索钻车,主要包括机体部1、升降平台2、钻臂机构3、履带式行走机构4以及电控箱5。
其中,升降平台2通过折叠连杆21和升降油缸22安装在机体部1上。通过升降平台2能很好的满足巷道内高低不同位置的支护要求。升降平台2采用折叠连杆21及升降油缸22来控制,操作简便,升降平稳。
进一步的,本发明的升降平台2上还安装有前支撑机构7,该前支撑机构7装于升降平台2前部中间位置,包括与升降平台2可转动连接的支撑方筒71、控制支撑方筒71在前后30°范围内进行灵活方便的角度变化的支护调整油缸72、安装在支撑方筒71顶端的支护顶梁套筒73、以及控制支护顶梁套筒73伸缩的操作阀74。当进行支护时,操纵操作阀74的手柄使支护顶梁套筒73向左右伸展出来,满足加大支护面积的使用要求。前部支撑机构7的主要作用是起到临时支护的目的,因此,支护作业前一定要将前部支撑机构7升起,防止顶板塌陷,保护操作者的安全。
此外,升降平台2上还安装有旋转踏板23。旋转踏板23采用钢板焊接而成,长方形结构,在踏板一端设计与机体部升降平台铰接,通过液压旋转马达驱动旋转踏板23旋转。
钻臂机构3通过推进机构6安装在升降平台2上。本发明优选采用两台钻臂机构3,各通过一个推进机构6安装在升降平台2的左右两侧,互不干涉,可各自独立操作。
钻臂机构3是本钻车进行锚杆锚索支护作业的核心构件,它与推进机构6连接,通过二者的共同配合,完成钻孔及紧固锚杆锚索动作。具体来说,请配合参阅图3所示,钻臂机构3可包括钻臂31、钻臂支撑杆32、钻臂回转座33、推进机构固定座34、推进机构回转架35和驱动油缸36。钻臂31及钻臂支撑杆32通过销轴与钻臂回转座33及推进器固定座34铰接,形成四连杆机构,采用此机构可保证钻臂的稳定性和可靠性。在四连杆机构的一端的钻臂回转座33与机体部升降平台采用销轴连接,可实现钻臂的旋转变位。在四连杆机构的另一端的推进器固定座34与推进机构回转架35滑动连接,在推进机构回转架35前端固定有驱动油缸36,通过驱动油缸36的作用来实现推进机构的变位动作。
请配合参阅图4所示,推进机构6主要包括通过滑道底板61安装在升降平台2上的滑道装置62、安装在滑道装置62两侧的推进油缸63、与推进油缸63连接的链传动装置64、以及安装在链传动装置64上的液压马达65及钻杆座66。推进油缸63通过链传动机构64提供钻孔所需的推进行程,将推进油缸设置在滑道装置62的两侧,便于检修和更换。钻孔马达与钻杆座66直接连接,在液压马达65驱动下,来提供钻孔时所需的动力。
请配合参阅图5所示,履带式行走机构4安装在机体部1的两侧。具体来说,本发明采用的履带式行走机构4包括通过定位槽及高强度螺栓固定安装在机体部1上的履带架41、安装在履带架41上的链轮42、安装在链轮42上的履带43、用高强度螺栓与履带架41联接并驱动链轮42的行走减速机44、以及带动行走减速机44的液压马达45。履带式行走机构分别由两台液压马达带动减速机构驱动链轮实现履带行走。更进一步的,本发明的履带式行走机构4还设置有导向张紧装置46和履带张紧油缸47。
电控箱5控制升降油缸22、履带式行走机构4,并具有控制钻车泵站电机、油箱高度保护、油液温度保护等保护功能。
此外,请配合参阅图6所示,机体部1上还安装有四个以上起稳定车体作用的支腿机构8,其中,两条支腿机构设置在钻车的前部,另两条支腿机构设置在机身的后部。该支腿机构8设计有支腿支撑油缸84、支撑套筒伸缩筒82、支撑套筒伸缩油缸83及支撑套筒座81等构件组成。其中,支撑套筒座81与钻车的机体部1连接固定,将支撑套筒伸缩筒82的安插在支撑套筒座81中,在支撑套筒伸缩筒82中水平安置有支撑套筒伸缩油缸83,通过支撑套筒伸缩油缸83的水平往复远动完成支撑套筒伸缩筒82向外或向内伸缩动作,增大支腿机构的支撑面积。支腿支撑油缸84与支撑套筒伸缩筒83的安装端由螺栓连接竖直固定,通过支腿支撑油缸84的向下动作,顶到底板撑起钻车,实现对钻车作业时的稳定作用。支撑套筒伸缩筒82与支撑套筒座81采用高强度钢板焊接而成的空心方形管,支腿支撑油缸84及支撑套筒伸缩油缸83优选单伸缩双向作用油缸。
本发明的液压系统包括泵站、操作台、油缸、液压马达、油箱、阀组及相互联接的管路组成,通过液压系统控制钻车行走、钻臂机构及推进机构的各种动作、升降平台的升降、前部支撑机构的移动和升降、行走履带的涨紧并提供打钻时所需的动力。
基于高效实用的原则设计,本发明将钻车机身整体宽度设计为1.0米,此设计可实现钻车在较窄巷道中(宽度在3.4m~4.6m)灵活机动,在较窄的掘进工作面及巷道中与其他设备进行错车,实现与其它设备的交替作业。
国外曾将锚杆钻机列为影响锚杆支护安全性的重要因素之一,一直致力于如何合理解决锚杆支护机械化问题,美国曾投入巨资解决煤矿全自动锚杆孔钻进与自动安装锚杆等问题,并尽量在施工中应用机械化程度高的锚杆钻机,例如专用锚杆钻机、机载锚杆钻机等;法国、芬兰、德国、瑞典、奥地利等也都非常重视高度机械化锚杆钻机的开发与应用。
为适应基于综合机械化采煤技术为基础发展起来的高产高效矿井的建设,实现煤矿巷道锚杆锚索支护依靠安全、高效的综合机械化施工作业,特别是适用于大断面、大采高、中等以上稳定顶板条件巷道的锚杆锚索支护,本发明设计出机动灵活的能够满足在综掘工作面中使用,对顶板锚杆及锚索以及两侧帮锚杆完全机械化作业的煤矿巷道用窄机身全液压锚杆锚索钻车,该钻车填补了综掘机配套使用进行锚杆锚索支护作业机械化装备的空白。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰,均落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种煤矿巷道用窄机身全液压锚杆锚索钻车,其特征在于包括:
机体部;
通过折叠连杆和升降油缸安装在机体部上的升降平台;
通过推进机构安装在升降平台上的钻臂机构;
安装在机体部两侧的履带式行走机构;以及
控制升降油缸和履带式行走机构的电控箱。
2.根据权利要求1所述的煤矿巷道用窄机身全液压锚杆锚索钻车,其特征在于,所述的升降平台上还安装有前支撑机构,该前支撑机构包括与升降平台可转动连接的支撑方筒、控制支撑方筒角度的支护调整油缸、安装在支撑方筒顶端的支护顶梁套筒、以及控制支护顶梁套筒伸缩的操作阀。
3.根据权利要求1所述的煤矿巷道用窄机身全液压锚杆锚索钻车,其特征在于,所述的机体部还安装有四个以上支腿机构,该支腿机构主要包括通过支撑套筒座安装在机体部上的支撑套筒伸缩筒,控制支撑套筒伸缩筒水平位置的支撑套筒伸缩油缸,以及控制支撑套筒竖直伸缩的支腿支撑油缸。
4.根据权利要求3所述的煤矿巷道用窄机身全液压锚杆锚索钻车,其特征在于,所述的支腿支撑油缸与所述的支撑套筒伸缩油缸为单伸缩双向作用油缸。
5.根据权利要求1所述的煤矿巷道用窄机身全液压锚杆锚索钻车,其特征在于,所述的钻臂机构为两台,各通过一个推进机构安装在升降平台的左右两侧。
6.根据权利要求1所述的煤矿巷道用窄机身全液压锚杆锚索钻车,其特征在于,所述的钻臂机构包括钻臂、钻臂支撑杆、钻臂回转座、推进机构固定座、推进机构回转架和驱动油缸。
7.根据权利要求1所述的煤矿巷道用窄机身全液压锚杆锚索钻车,其特征在于,所述的推进机构包括通过滑道底板安装在升降平台上的滑道装置、安装在滑道装置两侧的推进油缸、与推进油缸连接的链传动装置、以及安装在链传动装置上的液压马达及钻杆座。
8.根据权利要求1所述的煤矿巷道用窄机身全液压锚杆锚索钻车,其特征在于,所述的履带式行走机构包括固定安装在机体部上的履带架、安装在履带架上的链轮、安装在链轮上的履带、与履带架联接并驱动链轮的行走减速机、以及带动行走减速机的液压马达。
9.根据权利要求8所述的煤矿巷道用窄机身全液压锚杆锚索钻车,其特征在于,所述的履带式行走机构还设置有导向张紧装置和履带张紧油缸。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的煤矿巷道用窄机身全液压锚杆锚索钻车,其特征在于,所述钻车总宽度为1米。
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