CN104790990B - 一种机械化悬挂金属网的服务装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种机械化悬挂金属网的服务装置，包括框型工作架，工作架的一侧设有导轨，导轨上设有推网液压系统控制的推网机构，推网机构包括位于所述导轨上的机架，机架上固定有长度控制臂、长度控制臂顶端设有机械手、长度控制臂底端设有与其活动连接的角度控制臂，角度控制臂的另一端与工作架下部活动连接。本发明解决了地下矿山巷道、公路铁路交通隧道和水利水电隧道等喷锚网支护工程中，人工悬挂金属网时，劳动强度大，施工效率低、风险高的问题，降低了操作人员在支护过程中的安全风险，提高了喷锚网支护工作效率，改善支护效果，提升喷锚网支护的机械化水平。
Description
技术领域
本发明属于机械领域，涉及金属网的服务装置，具体涉及一种机械化悬挂金属网的服务装置。
背景技术
随着矿山开采深度的加大，采掘强度和工程量也逐年提高，加之开采范围扩大及复杂的工程地质条件、高应力、岩体破碎等不利因素的影响，矿山巷道围岩表现出明显的碎胀特性，巷道显现出极大的地压，尤其是岩体破碎、岩性较差的矿山，在浅部掘进时，即表现出强烈的地压显现，巷道变形大、破坏严重，如金川镍矿、锦丰金矿等。破碎岩体巷道掘进支护难度大、成本高、返修率和翻修费用也偏高，这些因素严重影响着掘进施工进度，使得矿山巷道支护技术问题非常突出。目前，破碎岩体工程体常用的支护方式有木棚支护、预制砼砌支护、现浇钢筋砼支护、喷锚网支护、锚注支护、中长锚索支护、U型钢拱架等不同支护系统及形式。喷锚网支护是喷射混凝土、锚杆、金属网联合支护的简称，锚杆、混凝土、金属网与工程体相互作用，形成一个整体，使岩体自身结构强度潜力得到利用。喷锚网支护具有明显的优越性：可显著提高支护效果、降低支护成本、减轻工人劳动强度、改善作业环境、保证安全生产、有利于掘进工作面的快速推进。因此，作为一种先进的支护手段，喷锚网支护已成为目前国内外地下矿山巷道、公路铁路隧道和水利水电涵洞等工程较为常用的支护方式，尤其在个别不良地质条件工程体中，甚至采用双层喷锚网支护。在进行喷锚网支护时，国内矿山悬挂金属网全部采用人工作业，工人站在提前搭设好的工作台上将金属网支撑起，并进行固定作业，上述安装工艺要求施工人员在悬挂金属网的过程中必须能够直接触及矿岩顶、帮，因此在大断面巷道采用喷锚网支护的条件下，必须要搭建施工操作台。这种人工安装方式，工作人员必须要站在未支护顶板下作业，大大增加了工作人员的安全风险；采用人工悬挂金属网，需要3～4人相互配合作业，工作效率低，劳动强度大；同时，由于人工力量有限，容易出现金属网与岩壁不贴合、金属网松垮等现象。而且，传统挂网必须要借助爆堆、搭设工作台等，使支护工艺复杂化，大大降低了巷道掘进效率，增大了施工人员的安全风险。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种机械化悬挂金属网的服务装置。
本发明采用的技术方案是：一种机械化悬挂金属网的服务装置，包括框型工作架，工作架的一侧设有导轨，导轨上设有推网液压系统控制的推网机构，推网机构包括位于所述导轨上的机架，机架上固定有长度控制臂、长度控制臂顶端设有机械手、长度控制臂底端设有与其活动连接的角度控制臂，角度控制臂的另一端与工作架下部相接。
所述机械手，包括两卡扣，两卡扣顶端之间设有平板，两卡扣底端之间设有弹簧。
所述工作架为一横截面呈U型的框型工作架，工作架的底端设有工作平台。
所述导轨包括固定于工作架一侧的纵向导轨和与该纵向导轨相交的横向弧形导轨组成。
所述推网液压系统包括角度控制液压缸、长度控制液压缸、双联泵、转向油缸、及设于转向油缸上的转向阀；双联泵通过管路与转向阀相接，转向阀通过管路与三位四通换向阀相接，三位四通换向阀接出两路，其中一路通至长度控制液压缸，另一路通至角度控制液压缸。
所述角度控制液压缸、长度控制液压缸与三位四通换向阀相接的管路中分别设有液压锁。
所述的角度控制液压缸设于角度控制臂内，长度控制液压缸设于长度控制臂内。
所述双联泵与转向阀相接的管路中设有吸油过滤器。
所述推网液压系统设于服务装置的整个液压动力系统中，该液压动力系统包括上述的转向阀、转向油缸和双联泵，还包括停车制动阀、脚制动阀和充液阀，其中，双联泵通过管路与充液阀相接，所述充液阀分别与停车制动阀和脚制动阀通过管路相接；所述停车制动阀和脚制动阀分别通过管路与所述的转向阀相接。
所述工作架下方设有液压支撑腿和行走轮。
本发明的有益效果是：本发明的服务装置采用推网液压系统，采用机械化挂网服务装置，不但可以大大降低操作人员在支护过程中的安全风险，也可以提高喷锚网支护工作效率，改善支护效果，提升喷锚网支护的机械化水平。本发明可应用于地下矿山巷道、公路铁路交通隧道和水利水电隧道等需要金属网支护的工程中，用于机械化快速悬挂金属网。所述机械手包括两个卡扣及弹簧，所述两个卡扣采用活动销连接在弹簧的两端，卡扣之间的距离可调控，固定不同尺寸的金属网。本发明的框型工作架的横截面呈U型且工作架底端为平台，留有足够的尺寸，以满足工作人员的站立要求。推网机构中的机架在纵向导轨上移动实现悬挂金属网片时高度的需求，推网机构中的机架在横向弧形导轨上移动时满足金属网片悬挂时对角度摆动的需求，两导轨的设置可实现金属网片悬挂时任何角度的需求。长度控制臂底端与角度控制臂通过活动销连接，易于调节角度。所述推网液压系统可分别满足悬挂金属网片时对高度和角度的需求。所述推网液压系统设于服务装置的整个液压动力系统中，利用整个液压动力系统中的双联泵提供推网机构的液压动力源。
附图说明
图1.本发明结构示意图；
图2.本发明服务装置的整个液压动力系统示意图；
图3.本发明推网液压系统示意图；
图4.本发明机械手示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种机械化悬挂金属网的服务装置，该装置包括推网液压系统19、工作架1和推网机构，所述推网液压系统可固定连接于工作架上1，所述工作架1为一横截面呈U型的框型工作架，工作架的底端设有工作平台9。工作架的一侧设有一纵向导轨2和与该纵向导轨相交的横向弧形导轨3。所述推网机构包括机架4、角度控制臂5、长度控制臂7和机械手6，所述角度控制臂5一端通过活动销固定于工作架1的下部，另一端与长度控制臂7底端通过活动销连接，所述长度控制臂7中部固定在机架4上，机架4位于导轨上，长度控制臂7顶端与机械手6连接，所述长度控制臂7可以沿着横向弧形导轨3进行180°转动；其中长度控制臂7及角度控制臂5内均设有液压油缸，长度控制臂通过内置长度控制油缸12伸缩调节臂的伸缩长度，从而控制机械手的位置，角度控制臂5通过内置角度控制油缸13提供动力推动长度控制臂7底端来调节机械手6的旋转角度，从而实现控制推网机构的具体位置。所述导轨及工作架连接方式为焊接固定，工作架1的底端为工作平台9，留有足够的尺寸，以满足工作人员的站立要求，工作架1顶部可设有安全防护顶棚。如图4所示，所述机械手6包括两卡扣61，两卡扣顶端之间设有平板62，两卡扣61底端之间设有弹簧63，弹簧63的两端分别连接有连接螺杆10，连接螺杆10与其相对应的卡扣采用活动销8相接，从而实现卡扣之间的距离可调控，便于固定不同尺寸的金属网。
如图2所示，所述服务装置的整个液压动力系统内设有双联泵21、吸油过滤器22、回油过滤器23、转向阀16、转向油缸15、停车制动阀18、脚制动阀17、充液阀20和推网液压系统19，各部件均固定在整个液压动力系统内。其中，双联泵21通过管路与充液阀20相接，所述充液阀20分别与停车制动阀18和脚制动阀17通过管路相接；所述停车制动阀18和脚制动阀17分别通过管路与所述的转向阀16相接。其中，双联泵21为整个装置提供液压动力，吸油过滤器22和回油过滤器23为液压油过滤装置，转向阀16和转向油缸15用于控制装置的行走转向，停车制动阀18用于装置在非行走状态下的制动，脚制动阀17用于装置在行走状态下的制动，充液阀20为卸荷回路，推网液压系统19用于控制角度控制臂5和长度控制臂7内的油缸。所述的推网液压系统19包括：角度控制液压缸13、长度控制液压缸12、三位四通换向阀11、及上述的双联泵21、转向油缸15、及设于转向油缸15上的转向阀16；双联泵21通过管路与转向阀16相接，转向阀16通过管路与三位四通换向阀11相接，三位四通换向阀为手动三位四通换向阀包括两个，如图3所示，两个三位四通换向阀并联，其中一三位四通换向阀的两出口分别通过管路与长度控制液压缸12的上、下腔相接，另一三位四通换向阀的两出口分别通过管路与角度控制液压缸13的上、下腔相接，与长度控制液压缸12、角度控制液压缸13相接的每一管路中均设有单项阀液压锁14。所述双联泵21与转向阀16相接的管路中设有吸油过滤器22。双联泵21供油至转向阀16，由转向阀16取一路油压至推网机构的三位四通手动换向阀11，然后通至推网机构的长度控制液压缸12，实现悬挂金属网片时高度要求，通至推网机构角度控制液压缸13，实现金属网片悬挂时的角度摆动要求。同时在角度控制液压缸13和长度控制液压缸12前加装的二组单项阀液压锁14以防止油缸工作定位后回油泄压，起到安全保护作用。
所述工作架下方设有液压支撑腿和行走轮。双联泵21为服务装置的整个液压动力系统提供液压动力源，一路供车辆制动液压系统；一路供车辆液压转向系统。转向系统主要包括：双联泵21供油至转向阀16至缓冲阀至转向油缸15，实现转向过程。工作人员通过控制行走轮行走将本挂网服务装置移动到待工作区域；工作架下方的液压支撑腿将工作架固定在地面上，然后将金属网固定在机械手的卡扣上，调节位置将推网机构调整至靠近待挂网部位，调整角度控制臂5和长度控制臂7，使金属网贴紧巷道壁，施工人员站在工作架上完成挂网辅助工作，将机械手卡扣从金属网脱离，收回机械手，工作完成。
Claims (10)
1.一种机械化悬挂金属网的服务装置，其特征在于：包括框型工作架（1），工作架（1）的一侧设有导轨，导轨上设有推网液压系统（19）控制的推网机构，推网机构包括位于所述导轨上的机架（4），机架上固定有长度控制臂（7）、长度控制臂（7）顶端设有机械手（6）、长度控制臂（7）底端设有与其活动连接的角度控制臂（5），角度控制臂（5）的另一端与工作架（1）下部相接。
2.根据权利要求1所述的一种机械化悬挂金属网的服务装置，其特征在于：所述机械手（6），包括两卡扣（61），两卡扣（61）顶端之间设有平板（62），两卡扣底端之间设有弹簧（63）。
3.根据权利要求1所述的一种机械化悬挂金属网的服务装置，其特征在于：所述工作架（1）为一横截面呈U型的框型工作架，工作架的底端设有工作平台（9）。
4.根据权利要求1至3任一项所述的一种机械化悬挂金属网的服务装置，其特征在于：所述的导轨包括固定于工作架一侧的纵向导轨（2）和与该纵向导轨相交的横向弧形导轨（3）组成。
5.根据权利要求1至3任一项所述的一种机械化悬挂金属网的服务装置，其特征在于：推网液压系统（19）包括角度控制液压缸（13）、长度控制液压缸（12）、双联泵（21）、转向油缸（15）、及设于转向油缸（15）上的转向阀（16）；双联泵（21）通过管路与转向阀（16）相接，转向阀（16）通过管路与三位四通换向阀（11）相接，三位四通换向阀（11）接出两路，其中一路通至长度控制液压缸（12），另一路通至角度控制液压缸（13）。
6.根据权利要求5所述的一种机械化悬挂金属网的服务装置，其特征在于：所述角度控制液压缸（13）、长度控制液压缸（12）与三位四通换向阀相接的管路中分别设有液压锁（14）。
7.根据权利要求5所述的一种机械化悬挂金属网的服务装置，其特征在于：所述双联泵（21）与转向阀（16）相接的管路中设有吸油过滤器（22）。
8. 根据权利要求6或7所述的一种机械化悬挂金属网的服务装置，其特征在于：所述的角度控制液压缸（13）设于角度控制臂（5）内，长度控制液压缸（12）设于长度控制臂（7）内。
9.根据权利要求8所述的一种机械化悬挂金属网的服务装置，其特征在于：所述推网液压系统设于服务装置的整个液压动力系统中，该液压动力系统包括所述的转向阀（16）、转向油缸（15）和双联泵（21），还包括停车制动阀（18）、脚制动阀（17）和充液阀（20），其中，双联泵（21）通过管路与充液阀（20）相接，所述充液阀（20）分别与停车制动阀（18）和脚制动阀（17）通过管路相接；所述停车制动阀（18）和脚制动阀（17）分别通过管路与所述的转向阀（16）相接。
10.根据权利要求9所述的一种机械化悬挂金属网的服务装置，其特征在于：所述工作架（1）下方设有液压支撑腿和行走轮。
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