CN103643953A - 深孔钻探掘进机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了深孔钻探掘进机，它包括工作臂、输送机构（11）、操作机构、电气系统、液压系统、行走机构（8）和车体（7），工作臂包括截割头（1）、喷雾架、小臂和大臂，工作臂一端与车体活动相连，截割头上分别设置有用于瓦斯、粉尘和位移监测的传感器，液压系统的管路上设置有温度和压力传感器，工作臂上设置有液压钻孔机构，液压钻孔机构包括液压马达、由液压马达驱动旋转的钻杆和用于钻杆导向的导向座以及与钻杆相连的钻头，所述钻头上设置有光纤传感器。本发明具有结构紧凑、操作灵活、机动性好、安全性能高，实现一机多用，能解决井巷作业空间不足的困境。所采用的光纤光缆抗干扰能力强，传送信息量大，且是防爆型的，完全能适合煤矿使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种悬臂式掘进机，尤其是涉及一种能进行深孔钻探，并将钻孔时探测到的数据及时传输，达到智能在线监测的悬臂式掘进机。
背景技术
在十二五期间，全国煤矿兼并重组步阀加快，从安全出发，国家已强制推行采煤机械化。掘进机已广泛用于煤矿、非煤矿山、铁路隧道、水电工程等巷道的掘进施工。随着我国煤矿资源整合，煤矿企业集团化发展，煤矿采掘规模扩大，对机械化施工程度越来越高，随着安全生产越来越严，人们对采掘设备智能化的要求越来越高，迫切需要具有智能在线监测的采掘设备。
目前使用的悬臂式掘进机，大多是由切割机构、装运机构、履带行走机构、液压系统、电气系统和除尘喷雾系统等组成，没有深孔钻探的功能，由于矿井的地质条件复杂，设备上也没有能智能在线监测系统，无法对巷道前方的瓦斯突出及水等重大安全隐患进行提前探测并及时作出快速反应，所以必须提高掘进机工作时的安全性。
发明内容
针对上述现有掘进机在掘进施工中存在的重大安全隐患，本发明提供了一种能进行深孔钻探且具有智能在线监测工作环境的多功能掘进机。
本发明要解决的技术问题所采取的技术方案是：所述深孔钻探掘进机包括工作臂、输送机构、操作机构、电气系统、液压系统、行走机构和车体，所述输送机构包括铲板部，所述工作臂包括截割头、喷雾架、小臂和大臂，所述工作臂一端与车体活动相连，所述截割头上分别设置有用于瓦斯、粉尘和位移监测的光纤传感器，所述液压系统的管路上设置有温度和压力传感器，所述工作大臂上设置有液压钻孔机构，所述液压钻孔机构包括液压马达、由液压马达驱动旋转的钻杆和用于钻杆导向的导向座以及与钻杆相连的钻头，所述钻头上设置有光纤传感器。
本发明工作时将探测到的各种工作环境参数，接入机器中心处理器，再通过与互联网连接将数据向外传输，实现对掘进机工作环境的远程控制。
本发明技术创新要点是：
1．本发明将掘进机和深孔钻车功能高度集成于一体，实现一机多用，同时对机器本身和外部条件能进行智能控制，自检查、自判断，实现自动化、可视化，并集成在线监测和传输功能，适用于f≤6的小断面煤巷、半煤岩巷和软岩巷道的施工。
2．掘进机采用独创的可折弯式工作臂，并采用横轴式截割头，工作时截割头操作灵活，能实再全工作面掘进作业，并能进行卧底、清帮和巷道修复等，掘进时根据岩石硬度能智能控制掘进进刀量，自动保护机器和提高功效，解决直臂式掘进机不能清底、工作臂不能折弯、不能全断面作业的不足。
3．掘进机工作臂上设计有专用全液压深孔钻机安装机构，钻孔直径φ50～150㎜，在岩石硬度f≤6时，钻孔深度可达500m，主要用于掘进工作面有防突措施要求的，在软岩或煤层中实施密集型钻孔，也可钻进复杂地层。钻杆为特种设计，可内置多种光纤传感器，在作业时，能实现在线探水、探瓦斯、探断层、探地热、放顶、透水等，并将探测到的结果通过光纤有线传输到机器中心处理器，与互联网接波对外传输。
因此，该设备具有结构紧凑、操作灵活、机动性好、安全性能高，实现一机多用，能解决井巷作业空间不足的困境。所采用的光纤光缆抗干扰能力强，传送信息量大，且是防爆型的，完全能适合煤矿使用。
本发明所具有的优点
1．整机结构紧凑、布置合理，掘进和钻孔二种工作模式切换方便，能适应小型平、斜巷道作业；
2．采用负载敏感液压系统，空载消耗功率小，负载小时转速快，工作时随负载加大而转速降低，同时扭矩加大，使得掘进和钻孔等作业时更合理，也更节能；
3．截割臂为折臂式结构，掘进作业灵活，作业范围大，适用性强，具有扒装功能，有效地解决了掘进作业时因装料不及时而导致效率低的困境；
4．钻机动力头扭矩大，液压系统配备了快速推进功能，结合钻杆装卸机构，有效地降低了操作人员的劳动强度，节省了时间，明显地提高了钻进效率。通过更换不同直径的钻杆，可进行探放水孔、探放瓦斯孔等多种工程孔的钻进作业。
附图说明
图1是本发明的深孔钻探掘进机的主视结构示意图，
图2是本发明的深孔钻探掘进机的俯视结构示意图，
图3是图1的工作臂上深孔钻后视结构示意视图。
在图中，1、截割头 2、喷雾架 3、小臂 4、大臂 5、液压系统 6、铲板部 7、车体 8、行走机构 9、操作机构 10、电气系统 11、输送机构 12、销轴 13、液压油缸 14、铰板 15、液压马达 16、钻杆 17、导向座 18、钻头。
具体实施方式
在图1、图2和图3中，所述深孔钻探掘进机包括工作臂、输送机构11、操作机构9、电气系统10、液压系统5、行走机构8和车体7，所述输送机构包括铲板部6，所述工作臂包括截割头1、喷雾架2、小臂3和大臂4，所述工作臂一端与车体7活动相连，所述截割头包括切割部和用于驱动切割头旋转工作的动力部，所述动力部上分别设置有用于瓦斯、粉尘和位移监测的光纤传感器，所述液压系统的管路上设置有温度和压力传感器，所述工作臂分成两节，两节之间用销轴12活动相连，从而可通过液压油缸13控制工作臂的前部（第一节）伸直和折弯，铰轴通过铰板14相连，铰板一端与液压油缸相连、铰板另一端设置在小臂上。所述工作臂上设置有液压钻孔机，液压钻孔机包括液压马达15、由液压马达驱动旋转的钻杆16和用于钻杆导向的导向座17以及与钻杆相连的钻头18，所述钻头上设置有光纤传感器。所述光纤传感器通过将监测数据传输到通讯分站，经计算机处理后再传输到网上，从而实现截割和钻探实时在线监测和远程遥控。
Claims (1)
1. 深孔钻探掘进机，它包括工作臂、输送机构（11）、操作机构（9）、电气系统（10）、液压系统（5）、行走机构（8）和车体（7），所述输送机构包括铲板部（6），所述工作臂包括截割头（1）、喷雾架（2）、小臂（3）和大臂（4），所述工作臂一端与车体活动相连，所述截割头上分别设置有用于瓦斯、粉尘和位移监测的光纤传感器，所述液压系统的管路上设置有温度和压力传感器，其特征是：所述工作臂上设置有液压钻孔机构，液压钻孔机构包括液压马达（15）、由液压马达驱动旋转的钻杆（16）和用于钻杆导向的导向座（17）以及与钻杆相连的钻头（18），所述钻头上设置有光纤传感器。
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