CN103452585A - 带有锚护机构的单轨吊 - Google Patents

Abstract

本发明涉及单轨吊技术领域，公开了一种带有锚护机构的单轨吊。该单轨吊包括单轨吊本体、临时支护机构、支护主臂、锚杆机构和锚杆主臂；所述支护主臂的第一端连接于所述单轨吊本体，所述支护主臂的第二端连接于所述临时支护机构；所述锚杆主臂的第一端连接于所述单轨吊本体，所述锚杆主臂的第二端连接于所述锚杆机构。本发明的带有锚护机构的单轨吊能够实现临时支护作业和锚装作业，与掘进机互不影响，工作效率高，并且临时支护作业和锚装作业无需人工全程参与，风险低，劳动强度小；因此，巷道的掘进效率大大提高。

Description

带有锚护机构的单轨吊

技术领域

本发明涉及单轨吊技术领域，特别涉及一种带有锚护机构的单轨吊。

背景技术

随着现代科技的广泛引用，综掘机械化水平不断提高。目前，在综掘巷道施工过程中，一般包括掘进、临时支护、加固支护和物料输送等步骤，具体而言，在掘进机掘进一定距离后，为了避免掘进巷道塌落，需先用支架支住巷道空顶以起到临时支护的作用；为了使支护更加稳固，保证巷道的安全，还需用锚杆钻机在巷道的空顶或两帮进行锚装作业，在这个过程中，所需的物料如药卷、钢轨等可通过行驶于巷道悬吊单轨的单轨吊运输。

在上述方案中，临时支护和锚杆锚装作业需要人工全程参与，掘进后在巷道空顶下进行临时支护作业以及抬着锚杆机进行锚装作业的危险性高，劳动强度大，另外，掘进机在掘进后需腾挪让出相应空间才能进行临时支护及加固支护作业，但巷道空间有限，所以费时费力，这样影响了巷道的掘进效率。

因此，如何降低巷道作业风险、减少劳动强度、提高巷道的掘进效率，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提供一种带有锚护机构的单轨吊，以减少临时支护作业、锚装作业的风险和劳动强度，提高巷道的掘进效率。

具体而言，所述单轨吊包括单轨吊本体、临时支护机构、支护主臂、锚杆机构和锚杆主臂；所述支护主臂的第一端连接于所述单轨吊本体，所述支护主臂的第二端连接于所述临时支护机构；所述锚杆主臂的第一端连接于所述单轨吊本体，所述锚杆主臂的第二端连接于所述锚杆机构。

进一步地，所述支护主臂为伸缩结构，所述单轨吊还包括支护升降油缸；所述支护主臂的首节臂铰接于所述单轨吊本体的前部，所述支护主臂的末节臂连接于所述临时支护机构；所述支护升降油缸的两端分别铰接于所述支护主臂的首节臂与所述单轨吊本体的前部。

进一步地，所述锚杆主臂为伸缩结构，所述单轨吊还包括锚杆升降油缸；所述锚杆主臂的首节臂铰接于所述单轨吊本体的前部，所述锚杆主臂的末节臂连接于所述锚杆机构；所述锚杆升降油缸的两端分别铰接于所述锚杆主臂的首节臂与所述单轨吊本体的前部。

进一步地，所述单轨吊还包括锚杆摆动座和锚杆摆动油缸；所述锚杆摆动座可旋转地安装于所述单轨吊本体的前部，所述锚杆主臂的首节臂铰接于所述锚杆摆动座，所述锚杆升降油缸的两端分别铰接于所述锚杆主臂的首节臂与所述锚杆摆动座；所述锚杆摆动油缸的两端分别铰接于所述锚杆摆动座和所述单轨吊本体。

进一步地，所述单轨吊还包括第一旋转缸和第二旋转缸；所述第一旋转缸的第一端连接于所述锚杆主臂的末节臂，所述第一旋转缸的第二端连接于所述第二旋转缸的第一端，所述第二旋转缸的第二端连接于所述锚杆机构，所述第一旋转缸和所述第二旋转缸的旋转轴线垂直。

进一步地，所述锚杆机构和锚杆主臂的个数均为两个，两个所述锚杆主臂的第一端分别连接于所述单轨吊本体前部的两侧。

进一步地，所述单轨吊还包括工作平台和工作平台主臂；所述工作平台主臂的第一端连接于所述单轨吊本体，所述工作平台主臂的第二端连接于所述工作平台；所述工作平台位于所述临时支护机构和所述锚杆机构的下方。

进一步地，所述工作平台主臂的第一端铰接于所述单轨吊本体，所述工作平台主臂的第二端铰接于所述工作平台；所述单轨吊还包括工作平台升降油缸和工作平台水平调节油缸；所述工作平台升降油缸的两端分别铰接于所述工作平台主臂的第一端和所述单轨吊本体；所述工作平台水平调节油缸分别铰接于所述工作平台主臂的第二端和所述工作平台。

进一步地，所述临时支护机构、所述锚杆机构和所述工作平台均位于所述单轨吊本体的前方，并且在初始状态下，所述临时支护机构、所述锚杆机构和所述工作平台收拢于所述单轨吊本体朝前延伸的空间内。

进一步地，所述单轨吊本体的顶部设置有高度可调的支顶装置。

采用本发明的带有锚护机构的单轨吊时，该单轨吊可行驶于巷道悬吊单轨上，掘进机在掘进一定距离后，可从单轨吊下方的巷道空间中后退，单轨吊可通过支护主臂使临时支护机构向上支撑掘进巷道的顶部，避免发生塌落，还可通过锚杆主臂使锚杆机构在掘进巷道的顶部或者两帮进行锚装作业，当锚护作业完成后，掘进机可从单轨吊下方的巷道空间中前行继续掘进作业。在这个过程中，掘进机与单轨吊独立工作，互不影响，工作效率高，并且临时支护作业和锚装作业无需人工全程参与，风险低，劳动强度小；因此，巷道的掘进效率大大提高。

在一种可选的方案中，锚杆机构能够实现六个自由度的运动，因而，可一次锚装两排或者两排以上的锚杆，并且可以完成巷道顶部和巷道两帮的锚装作业，提高了作业效率。

在一种可选的方案中，临时支护机构和锚杆机构的下方还设置有工作平台，这样便于工作人员站在该工作平台上进行相应辅助操作，如上药卷等，且由于位于临时支护机构下方，工作人员的安全能够得到保证。

在一种可选的方案中，临时支护机构、锚杆机构和工作平台均位于所述单轨吊的前方，并且在初始状态下，临时支护机构、锚杆机构和工作平台收拢于单轨吊朝前延伸的空间内，这样便于朝前进行临时支护作业或者锚装作业，有利于避免与掘进机或者巷道两帮等发生干涉。

在一种可选的方案中，单轨吊本体上设置有高度可调的支顶装置，在工作过程中，可通过调整该支顶装置的高度使其向上顶住巷道顶板，以保证单轨吊本体的稳固，从而提高临时支护作业和锚装作业的稳定性。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的一种带有锚护机构的单轨吊处于初始状态的结构示意图；

图2为图1所示单轨吊的俯视结构示意图；

图3为图1所示单轨吊处于工作状态的结构示意图；

图4为图3所示单轨吊的俯视结构示意图；

图5为图1所示单轨吊处于工作状态的结构示意图，其中，还示出了各动作油缸的示意图；

图6为图5所示单轨吊的俯视结构示意图。

主要符号说明：

1单轨吊本体

2临时支护机构

3锚杆机构

4工作平台

11支顶装置

12滑轮机构

18液压系统

19电气系统

21支护主臂

22第一伸缩油缸

23支护升降油缸

31锚杆主臂

32第一旋转缸

33第二旋转缸

34第二伸缩油缸

35锚杆升降油缸

36锚杆摆动座

37锚杆摆动油缸

41工作平台主臂

42工作平台升降油缸

43随动块

44随动油缸

45工作平台水平调节油缸

具体实施方式

应当指出，本部分中对具体结构的描述及描述顺序仅是对具体实施例的说明，不应视为对本发明的保护范围有任何限制作用。此外，在不冲突的情形下，本部分中的实施例以及实施例中的特征可以相互组合。

请同时参考图1至图6，下面将结合附图对本发明实施例的带有锚护机构的单轨吊（以下简称为单轨吊）作详细说明。

结合图1至图4所示，该单轨吊至少包括单轨吊本体1、临时支护机构2、支护主臂21、锚杆机构3、锚杆主臂31、工作平台4和工作平台主臂41。

其中，支护主臂21的第一端连接于单轨吊本体1的前部，支护主臂21的第二端连接于临时支护机构2。锚杆机构3和锚杆主臂31的数目均为两个，其中，两个锚杆主臂31的第一端分别连接于单轨吊本体1的前部两侧，两个锚杆主臂31的第二端分别连接于两个锚杆机构3。工作平台4、锚杆机构3和临时支护机构2均位于单轨吊本体1的前方，且工作平台4位于临时支护机构2和锚杆机构3的下方，工作平台主臂41的第一端连接于单轨吊本体1的中部两侧，工作平台主臂41的第二端连接于工作平台4。

在具体实施过程中，临时支护机构2可以包括临时支护板和支护座，临时支护板的顶面用于向上支撑巷道顶部，临时支护板的底面安装于支护座，支护座连接于支护主臂21的第二端；锚杆机构3可以采用锚杆钻机，锚杆钻机的本体连接于锚杆主臂31的第二端。

为了实现临时支护机构2远近可调和上下可调，支护主臂21可以采用伸缩结构，即支护主臂21由至少两节伸缩臂组成，各节臂之间通过第一伸缩油缸22实现伸缩（参见图5），支护主臂21的首节臂的端部铰接于单轨吊本体1的前部，支护主臂21的首节臂与单轨吊本体1的前部之间还铰接有支护升降油缸23（参见图5所示），支护主臂21的末节臂的端部连接于临时支护机构2（支护座）。

相应地，为了实现锚杆机构3远近可调和上下可调，锚杆主臂31可以采用伸缩结构，即锚杆主臂31由至少两节伸缩臂组成，各节臂之间通过第二伸缩油缸34实现伸缩（参见图5），锚杆主臂31的首节臂的端部铰接于单轨吊本体1的前部一侧，锚杆主臂31的首节臂与单轨吊本体1的前部之间还铰接有锚杆升降油缸35（参见图5所示），锚杆主臂31的末节臂的端部连接于锚杆机构3（锚杆钻机）。

另外，为了实现工作平台4高度可调且大体保持水平状态，工作平台主臂41的第一端铰接于单轨吊本体中部两侧，工作平台主臂41的第二端铰接于工作平台4，工作平台主臂41的第一端与单轨吊本体1还铰接有工作平台升降油缸42（参见图3或图5所示），工作平台主臂41的第二端与工作平台4之间还铰接有工作平台水平调节油缸45。

在巷道掘进过程中，当掘进机向前掘进时，临时支护机构2、锚杆机构3和工作平台4收拢于单轨吊本体1朝前延伸的空间内，即临时支护机构2、锚杆机构3和工作平台4位于单轨吊本体1前方且其上下整体高度与单轨吊本体1的高度大体相当，支护主臂21、锚杆主臂31和工作平台主臂41的走向与单轨吊本体1的前伸方向大体一致，单轨吊本体1通过其滑轮机构12可在巷道上方的悬吊单轨上移动，实现所需物料（如药卷或者钢轨等）的运输；当掘进机掘进一定距离后，掘进机从单轨吊本体1下方的巷道空间中后退，单轨吊本体1及时前移，然后在单轨吊本体1自身液压系统18和电气系统19（设置于单轨吊本体1的后部）的作用下，可控制支护支臂21伸出或者向上摆动一定距离，使临时支护机构2向上支撑住掘进巷道的顶部，接着可控制工作平台主臂41向下摆动一定距离，使工作平台4大体临时支护机构2的下方，接着可控制锚杆主臂31伸出或者向上摆动一定距离，工作人员可站在工作平台4进行相应准备工作（如上药卷或者设定锚杆机构的状态等），之后可控制锚杆机构动作实现锚装作业；最后，当锚装支护作业及轨道安装等完成后，使临时支护机构2、锚杆机构3和工作平台4收拢于单轨吊本体1朝前延伸的空间内，掘进机从巷道下方向前移动继续掘进；上述过程循环往复，从而实现巷道的不断掘进。

从上述可知，在巷道掘进过程中，掘进机与上述带有锚护机构的单轨吊相互独立工作，互不影响；当掘进机工作时，单轨吊可在巷道上方的悬吊轨道上前后移动，实现物料运输，当掘进机停止掘进后退时，单轨吊可及时前移，进而实现临时支护、锚装作业等，与现有技术相比，这大大提高了巷道的掘进效率；另外，临时支护机构和锚杆机构均具有前后伸缩和上下升降的功能，因而便于一次锚装两排或者两排以上的锚杆，提高了作业效率；另外，临时支护作业和锚装作业无需人工全程参与，工作人员站在工作平台上可直接进行上药卷等工作（现有技术中，工作人员一般通过攀爬锚杆机上药卷），风险低，劳动强度小，安全性高，且有利于提高效率和节约人工成本。

需要说明的是，在具体实施过程中，上述实施例的单轨吊还可以作如下至少一种优化：

一、结合图5和图6所示，为了进一步提高锚杆机构3作业范围和作业效率，使锚杆机构3可以左右摆动（即朝单轨吊本体1的两侧摆出，其摆动方向与锚杆机构3的升降方向垂直），可以采用锚杆摆动座36和锚杆摆动油缸37，具体地，锚杆摆动座36可旋转地安装于单轨道本体1的前部一侧，锚杆主臂31的第一端（首节臂端部）铰接于锚杆摆动座36上，锚杆升降油缸35的两端分别铰接于锚杆主臂的第一端与锚杆摆动座36，锚杆摆动油缸37的两端分别铰接于锚杆摆动座36和单轨吊本体1，这样通过控制锚杆摆动油缸37的动作即可控制锚杆主臂4向外摆出，从而实现锚杆机构3的向外摆出。

二、结合图5和图6所示，为了进一步提高锚杆机构3的作业范围和作业效率，使锚杆机构3可以前后旋转和左右旋转，可以采用第一旋转缸32和第二旋转缸33，具体地，第一旋转缸32的第一端连接于锚杆主臂31的第二端（末节臂），第一旋转缸32的第二端连接于第二旋转缸33的第一端，第二旋转缸33的第二端连接于锚杆机构3，第一旋转缸32和第二旋转缸33的旋转轴线垂直，这样通过控制第一旋转缸32和第二旋转缸33的动作即可实现锚杆机构3的前后旋转和左右旋转。在此基础上，若锚杆机构3还同时具有前述的伸缩、升降、摆动功能，则锚杆机构3不仅能够实现巷道顶部的锚装作业，也能实现巷道两帮的锚装作业，另外，也能够实现两个锚杆机构3其中一个进行巷道顶部的锚装作业，另一个进行巷道两帮的锚装作业，这样将大大提高了锚杆机构3的锚装作业范围和作业效率。

三、结合图3至图6所示，在单轨吊本体1的顶部设置高度可调的支顶装置11，具体实施时，支顶装置11可设置在单轨吊本体1的中后部，支顶装置11可包括两个平行布置于单轨吊本体1顶部的支顶梁（长度方向与单轨吊本体1的长度方向大体相同）以及安装在支顶梁与单轨吊本体1之间的顶升油缸，在工作过程中，当单轨吊本体1前移至掘进巷道后，先控制顶升油缸使支顶梁顶起直至向上支撑悬吊单轨的顶板上，这样能够使整个单轨吊与悬吊单轨稳固在一起，之后再进行临时支护和锚装作业，从而提高了作业稳定性。

四、结合图5所示，为了实现工作平台水平调节油缸45对工作平台4的水平自动调节，可采用随动块43和随动油缸44，具体地，随动块43固定于工作平台主臂41的第一端，随动油缸44的两端分别铰接于随动块43和单轨吊本体1，通过优化各铰点的位置、选用合适规格的随动油缸44和工作平台水平调节油缸45以及配置相应的液压管路，可以使随动油缸44和工作平台水平调节油缸45同步伸缩，以使工作平台4自动处于水平状态。

需要说明的是，上述实施例及其各种优选方式中，支护主臂21和锚杆主臂22均具有多个自由度，但在其他实施例中，也可以根据需要采用不同的臂架形式，只要能够满足支护作业和锚装作业的需求即可。

需要说明的是，上述实施例及其各种优选方式中，临时支护机构2、锚杆机构3和工作平台4均位于单轨吊本体1的前方，且在初始状态下收拢于单轨吊本体1朝前延伸的空间内，这样便于单轨吊在运输状态下具有较小的体积，避免干涉现象的发生，且便于在掘进机掘进后迅速移动到掘进巷道中进行支护锚装作业，但在其他实施例中，并非必须如此，例如，本领域技术人员可以根据巷道的规格而采用其他形式。

需要说明的是，上述各种实施例及其优选方式中，均采用工作平台4及相应的连接装置（如工作平台主臂41等），但在其他实施例中，并非必须设置工作平台4及其连接装置。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带有锚护机构的单轨吊，其特征在于：

所述单轨吊包括单轨吊本体（1）、临时支护机构（2）、支护主臂（21）、锚杆机构（3）和锚杆主臂（31）；

所述支护主臂（21）的第一端连接于所述单轨吊本体（1），所述支护主臂（21）的第二端连接于所述临时支护机构（2）；

所述锚杆主臂（31）的第一端连接于所述单轨吊本体（1），所述锚杆主臂（31）的第二端连接于所述锚杆机构（3）。

2.如权利要求1所述的单轨吊，其特征在于：

所述支护主臂（21）为伸缩结构，所述单轨吊还包括支护升降油缸（23）；

所述支护主臂（21）的首节臂铰接于所述单轨吊本体（1）的前部，所述支护主臂（21）的末节臂连接于所述临时支护机构（2）；

所述支护升降油缸（23）的两端分别铰接于所述支护主臂（21）的首节臂与所述单轨吊本体（1）的前部。

3.如权利要求1所述的单轨吊，其特征在于：

所述锚杆主臂（31）为伸缩结构，所述单轨吊还包括锚杆升降油缸（35）；

所述锚杆主臂（31）的首节臂铰接于所述单轨吊本体（1）的前部，所述锚杆主臂（31）的末节臂连接于所述锚杆机构（3）；

所述锚杆升降油缸（35）的两端分别铰接于所述锚杆主臂（31）的首节臂与所述单轨吊本体（1）的前部。

4.如权利要求3所述的单轨吊，其特征在于：

所述单轨吊还包括锚杆摆动座（36）和锚杆摆动油缸（37）；

所述锚杆摆动座（36）可旋转地安装于所述单轨吊本体（1）的前部，所述锚杆主臂（31）的首节臂铰接于所述锚杆摆动座（36），所述锚杆升降油缸（35）的两端分别铰接于所述锚杆主臂（31）的首节臂与所述锚杆摆动座（36）；

所述锚杆摆动油缸（37）的两端分别铰接于所述锚杆摆动座（36）和所述单轨吊本体（1）。

5.如权利要求3所述的单轨吊，其特征在于：

所述单轨吊还包括第一旋转缸（32）和第二旋转缸（33）；

所述第一旋转缸（32）的第一端连接于所述锚杆主臂（31）的末节臂，所述第一旋转缸（32）的第二端连接于所述第二旋转缸（33）的第一端，所述第二旋转缸（33）的第二端连接于所述锚杆机构（3），所述第一旋转缸（32）和所述第二旋转缸（33）的旋转轴线垂直。

6.如权利要求1所述的单轨吊，其特征在于：所述锚杆机构（3）和锚杆主臂（31）的个数均为两个，两个所述锚杆主臂（31）的第一端分别连接于所述单轨吊本体（1）前部的两侧。

7.如权利要求1至6任一项所述的单轨吊，其特征在于：

所述单轨吊还包括工作平台（4）和工作平台主臂（41）；

所述工作平台主臂（41）的第一端连接于所述单轨吊本体（1），所述工作平台主臂（41）的第二端连接于所述工作平台（4）；

所述工作平台（4）位于所述临时支护机构（2）和所述锚杆机构（3）的下方。

8.如权利要求7所述的单轨吊，其特征在于：

所述工作平台主臂（41）的第一端铰接于所述单轨吊本体（1），所述工作平台主臂（41）的第二端铰接于所述工作平台（4）；

所述单轨吊还包括工作平台升降油缸（42）和工作平台水平调节油缸（45）；所述工作平台升降油缸（42）的两端分别铰接于所述工作平台主臂（41）的第一端和所述单轨吊本体（1）；

所述工作平台水平调节油缸（45）分别铰接于所述工作平台主臂（41）的第二端和所述工作平台（4）。

9.如权利要求7所述的单轨吊，其特征在于：所述临时支护机构（2）、所述锚杆机构（3）和所述工作平台（4）均位于所述单轨吊本体（1）的前方，并且在初始状态下，所述临时支护机构（2）、所述锚杆机构（3）和所述工作平台（4）收拢于所述单轨吊本体（1）朝前延伸的空间内。

10.如权利要求1至6任一项所述的单轨吊，其特征在于：所述单轨吊本体（1）的顶部设置有高度可调的支顶装置（11）。

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