CN104818945A - 一种煤矿用预埋孔钻车 - Google Patents

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Abstract

本发明是有关于一种煤矿用预埋孔钻车,包括打钻机构、行走底盘和驾驶操控部分,所述驾驶操控部分设置在所述行走底盘前部,所述打钻机构包括设置在行走底盘中部上方的回转装置、安装在回转装置上的升降装置以及可滑动的安装在升降装置上的打钻装置。本发明整体结构设计合理,刚性好,行走自如,可靠,适应在恶劣的环境下工作,身窄,方便煤矿狭窄巷道错车,是十分理想的预埋孔施工设备,可实现我国煤矿预埋孔施工安全、高效、机械化作业的目标。

Description

一种煤矿用预埋孔钻车
技术领域
本发明涉及煤矿预埋孔施工领域,特别是涉及一种煤矿用预埋孔钻车。
背景技术
中国的能源赋存属于“缺油、少气、富煤”状态,据统计煤炭在中国一次性能源消耗比重中长期占有70%以上,虽然随着中国经济的高速增长,其他新形式的能源在不断出现,但煤炭的消耗量仍然在持续地增加,据推测,到2020年煤炭在我国一次性能源消费结构中的比重仍将高达60%。
据统计,我国2013年产煤37亿吨,约占全球总产量的46%,煤炭消耗量约40亿吨,约占全球总量的49%。我国煤炭生产90%以上来自井工开采,井工开采需要大量的掘进巷道,在我国近一万家煤矿中年产量120万吨以上的大中型煤矿有大约800家,仅这些大中型煤矿每年新增的巷道掘进量就超过一万公里。
目前我国煤矿采掘失调,掘进落后的状况依然比较严重,已成为制约煤炭生产发展的“瓶颈”。工作人员在煤矿矿区安装井下管线时,使用的是人工手持煤电钻或风钻来打巷道侧板或顶部预埋孔,工作人员劳动强度大、劳动效率低、安全无保障,尤其是在喷浆巷道或混凝土支护巷道打孔径大于50mm的预埋孔时,施工作业难度大、效率极低。
由此可见,上述现有的煤矿用预埋孔打钻设备在使用上显然存在不便与缺陷,而亟待加以进一步改进。如何能创设一种能够避免工作人员手持煤电钻或风钻施工,减轻工作人员劳动强度,提高施工质量、准确度以及效率的专业煤矿预埋孔施工设备,实属当前本领域重要研发课题之一。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种煤矿用预埋孔钻车,使其实现煤矿巷道预埋孔施工的机械化,减轻工作人员劳动强度,提高施工质量、准确度以及效率,使工程有更好的保障,从而克服现有技术的不足。
为解决上述技术问题,本发明一种煤矿用预埋孔钻车于包括打钻机构、行走底盘和驾驶操控部分,所述驾驶操控部分设置在所述行走底盘前部,所述打钻机构包括设置在行走底盘中部上方的回转装置、安装在回转装置上的升降装置以及可滑动的安装在升降装置上的打钻装置。
作为本发明的一种改进,所述驾驶操控部分包括防爆电机组、防爆发动机组以及封闭的驾驶室。
所述升降装置采用连杆安装座、第一连杆、第二连杆和三角形的连杆连接块构成的四连杆结构,所述四连杆结构的各部件之间均采用销轴连接,其中:连杆安装座安装在回转装置上,第一连杆和第二连杆平行,第一连杆与第二连杆之间还设置有连杆变幅油缸,且其前端分别与连杆安装座的不同位置可转动连接,后端分别与连杆连接块的两底角可转动连接。
所述升降装置与滑道连接,所述滑道中部与所述连杆连接块的顶角可转动连接,滑道前端通过角度调整油缸与所述连杆连接块的一个底角连接,所述打钻装置通过摆动油缸或回转减速器安装在滑道上。
所述滑道前端内部设置有可伸缩的支承。
所述升降装置上还安装有升降平台。
所述打钻装置采用圆柱形打钻装置,并采用链轮链条倍速机构。
所述行走底盘后部下底面设置有起稳车作用的支腿。
所述行走底盘包括前桥和后桥,所述前桥设置在所述行走底盘前部,所述后桥设置在所述行走底盘后部,所述前桥和后桥均设置有低速大扭矩马达驱动的实心胶轮。
所述前桥还设置有转向油缸。
采用这样的设计后,本发明至少具有以下优点:
1、本发明使用全液压控制,动力部分为防爆发动机组、防爆电机组带动液压油泵向系统供液,通过液压系统各个元件控制机械部分执行元件,操作简单、故障率低、维修方便、安全可靠;
2、本发明采用四个马达驱动行走,马达输出扭矩大,并且可实现自由轮切换,排量切换,停车制动、行车制动等功能,从而简化车桥设计;
3、本发明设计的升降平台高度可调整,方便工作人员作业;
4、本发明整体机构合理,刚性好,行走自如,可靠,适合在恶劣的环境下工作,身窄,方便煤矿狭窄巷道错车,是十分理想的预埋孔施工设备,首次实现了煤矿预埋孔作业的专业化、机械化,可大大提高施工效率,保障工作人员人身安全。
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的技术手段,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是本发明一种煤矿用预埋孔钻车展开状态示意图。
图2是本发明一种煤矿用预埋孔钻车收缩状态示意图。
图3是本发明一种煤矿用预埋孔钻车俯视图。
图4是本发明一种煤矿用预埋孔钻车工作状态示意图。
具体实施方式
请参阅图1-4所示,一种煤矿用预埋孔钻车包括打钻机构、行走底盘15和驾驶操控部分,驾驶操控部分设置在行走底盘15前部,打钻机构包括设置在行走底盘15中部上方的回转装置、安装在回转装置上的升降装置以及可滑动的安装在升降装置上的打钻装置11。
进一步具体来讲,驾驶操控部分包括防爆电机组16、防爆发动机组17以及封闭的驾驶室18。打钻装置11在升降装置和滑动部件的作用下实现位置变化以及打钻工作。
升降装置采用连杆安装座6、第一连杆2、第二连杆7和三角形的连杆连接块1构成的四连杆结构,四连杆结构的各部件之间均采用销轴连接,其中:连杆安装座6安装在回转装置上,第一连杆2和第二连杆7平行,第一连杆2与第二连杆7之间还设置有连杆变幅油缸3,且其前端分别与连杆安装座6可转动连接,后端分别与连杆连接块1的两底角可转动连接。
打钻装置11可采用圆柱形打钻装置,并采用链轮链条倍速机构,通过液压油缸实现一级二级推进,由马达驱动打钻动作。打钻装置11可通过摆动油缸12安装在滑道10上,滑道10中部与连杆连接块1的顶角可转动连接,滑道10前端通过角度调整油缸9与连杆连接块1的一个底角连接。在升降装置升降到位后,通过角度调整油缸9的作用,可以调整滑道10与地面的夹角,从而便于打钻装置11滑动到需要的位置。此外,滑道10后端还设置一可伸缩的支承13,工作时支承13在油缸的驱动下实现伸缩,使支承13接地或抵住侧壁,为打钻提供稳定支撑。摆动油缸12工作可实现打钻装置的180°旋转,适应更大的打孔范围。
升降装置上还可安装升降平台8,根据工作要求驱动连杆变幅油缸3实现升降平台8的升降,工作稳定可靠。
作为进一步改进,本发明的行走底盘15包括前桥和后桥,前桥设置在所述行走底盘15的前部,后桥设置在行走底盘15的后部,前桥和后桥均设置有低速大扭矩马达驱动的实心胶轮,前桥还设置有转向油缸,实心胶轮共4个,与4个低速大扭矩马达一一对应,所述转向油缸由换向器驱动,从而实现车辆的转向,四个低速大扭矩马达带有行车制动、停车制动等功能。另外,本发明可自由轮切换,从而实现四驱变后驱,以适应不同的行车工况,低速大扭矩马达可实现排量切换,从而实现不同行车速度的切换。行走底盘15宽度优选为1500mm,行走底盘15后部下底面设置有根据实际情况起稳车作用的支腿14。
防爆发动机组17和防爆电机组16为本发明提供双动力系统,工作时可切换动力。驾驶员在驾驶室18可操作车辆的行走、行车制动、停车制动等功能,采用封闭驾驶室18可保护驾驶员避免高空落物的不必要人身伤害。
从功能角度讲,本发明包括液压系统以及电气系统两个功能性系统,这两个系统分布在钻车的各个部位。液压系统包括油箱、液压油泵、马达、液压油缸、平衡阀、油管座、接头、连接油箱出口与液压油泵进口以及连接液压油泵出口与各个工作机构的液压管路、位于液压管路上的控制阀等,液压油泵作为动力源提供液压系统需要的液压油,液压管路把液压油传递到执行机构,将液压能转化为机械能,与执行机构相对应的控制阀配合完成行走、打钻等动作的操作控制。电气系统包括发动机、矿用防爆仪表、矿用轻型橡套软电缆、防爆接线盒、倒车报警仪、矿用语音灯光信号装置、本质安全型电磁启动器以及矿用照明灯组成。液压系统部分的油箱和电气系统的发动机设置在预埋孔钻车行走底盘15上。防爆发动机组17、防爆电机组16与液压系统的液压油泵连接,防爆发动机组17、防爆电机组16启动并带动液压油泵运转,为车辆提供动力。
打钻机构、行走底盘15以及支腿14均采用全液压驱动,液压集成化程度高,维护方便。
请参阅图1所示,工作时,使钻车尽量停靠侧帮,通过回转马达5调整底部的回转支承4到合适角度,连杆变幅油缸3伸出,升降平台8高度上升,角度调整油缸9伸出,使圆柱形打钻装置11垂直底板,支承13在内置油缸的驱动下伸出接地,提高打钻过程整车的稳定性,圆柱形打钻装置11在滑道10上滑动到合适高度,调整摆动油缸12角度,使圆柱形打钻装置11垂直侧帮,圆柱形打钻装置11一级二级推进,同时打钻马达旋转实现预埋孔钻进作业。调整圆柱形打钻装置11的高度即可实现同一垂直方向上高度不同的二次预埋孔作业,避免了繁杂的调整动作。通过调整打钻装置角度,也可以实现顶板预埋孔作业。
请参阅图2和图4所示,如果预埋孔位置较高时,可将升降平台8升高,支承13收回,调整圆柱形打钻装置11的位置,即可实现同一水平方向多个预埋孔连续作业。
本发明设计新颖、结构独特、功能多样,可实现煤矿巷道预埋孔施工的机械化,减轻工作人员劳动强度,提高施工质量、准确度以及效率,使工程有更好的保障。本发明属创新型产品,可促进煤矿管路施工生产安全、高效和健康发展。
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)

1.一种煤矿用预埋孔钻车,其特征在于包括打钻机构、行走底盘和驾驶操控部分,所述驾驶操控部分设置在所述行走底盘前部,所述打钻机构包括设置在行走底盘中部上方的回转装置、安装在回转装置上的升降装置以及可滑动的安装在升降装置上的打钻装置。
2.根据权利要求1所述的一种煤矿用预埋孔钻车,其特征在于驾驶操控部分包括防爆电机组、防爆发动机组以及封闭的驾驶室。
3.根据权利要求1所述的一种煤矿用预埋孔钻车,其特征在于所述升降装置采用连杆安装座、第一连杆、第二连杆和三角形的连杆连接块构成的四连杆结构,其中:连杆安装座安装在回转装置上,第一连杆和第二连杆平行,第一连杆与第二连杆之间还设置有连杆变幅油缸,且其前端分别与连杆安装座可转动连接,后端分别与连杆连接块的两底角可转动连接。
4.根据权利要求3所述的一种煤矿用预埋孔钻车,其特征在于所述升降装置与滑道连接,所述滑道中部与所述连杆连接块的顶角可转动连接,滑道前端通过角度调整油缸与所述连杆连接块的一个底角连接,所述打钻装置通过摆动油缸或回转减速器安装在滑道上。
5.根据权利要求4所述的一种煤矿用预埋孔钻车,其特征在于所述滑道前端设置有可伸缩的支承。
6.根据权利要求1所述的一种煤矿用预埋孔钻车,其特征在于所述升降装置上还安装有升降平台。
7.根据权利要求1所述的一种煤矿用预埋孔钻车,其特征在于所述打钻装置采用圆柱形打钻装置,并采用链轮链条倍速机构。
8.根据权利要求1所述的一种煤矿用预埋孔钻车,其特征在于所述行走底盘后部下底面设置有起稳车作用的支腿。
9.根据权利要求1所述的一种煤矿用预埋孔钻车,其特征在于所述行走底盘包括前桥和后桥,所述前桥设置在所述行走底盘前部,所述后桥设置在所述行走底盘后部,所述前桥和后桥均设置有低速大扭矩马达驱动的实心胶轮。
10.根据权利要求9所述的一种煤矿用预埋孔钻车,其特征在于所述前桥还设置有转向油缸。
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