CN105822225B - 一种一臂二钻凿岩臂架结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种一臂二钻凿岩臂架结构，它包括用连接机构与钻臂（9）相连的长滑架（4），长滑架上设置有可移动和水平旋转摆动的凿岩机（3），在连接机构上设置有短滑架（11），短滑架连接有锚杆钻机（22），连接机构包括与钻臂相连的前后螺旋摆动机构（7），前后螺旋摆动机构一端设置有支撑座（5），长滑架通过连接座（6）与支撑座活动相连，在支撑座一侧设置有高度可调整的悬臂座（15），在悬臂座上设置有水平螺旋摆动机构（14），所述短滑架包括呈凸凹滑动配合的上滑槽（18）和下滑槽（19）。结构是一种钻眼功能齐全、作业范围广的新型凿岩钻臂，可广泛应用于轮胎式或履带式的单、双臂甚至多臂的凿岩台车或钻装一体机上。

Description

一种一臂二钻凿岩臂架结构

技术领域

本发明涉及一种凿岩臂架结构的设计，尤其是涉及一种既有普通凿岩臂架，又具有锚杆锚索钻孔臂架，是一种将凿岩爆破眼钻孔和锚杆锚索眼钻孔功能高度集成为一体的新型的一臂二钻凿岩臂架结构。

背景技术

目前在煤矿、非煤矿山、铁路公路、水利涵洞及城市管廊等施工中，不论是单臂、双臂或多臂凿岩台车（轮胎式或履带式），还是单臂、双臂或多臂钻装一体机等巷道凿岩设备，或者是锚杆钻机等，在一组凿岩臂架上都只有一个钻孔装置，即只能钻一种施工孔，要么只能钻迎头的爆破孔或探测孔（一般用凿岩台车或钻装一体机），要么就只能钻支护用的锚杆锚索孔（用锚杆钻机）。如果要钻爆破孔和支护孔，则需要设备有二组臂架或二台设备分别作业才能实现。这样对于狭窄的巷道来说二台设备交替移动到作业面进行作业会影响施工效率，直接影响支护质量、成巷速度、工人劳动强度等，而且用工人数也较多，另外设备在巷道内的停放也是问题，施工过程中交替错车带来安全隐患，而用二台设备对施工单位的资金投入较大，设备利用率不高。

市场迫切需要开发一种新型多功能的凿岩钻臂架，以解决这种困境。

发明内容

针对上述现有凿岩钻臂在施工中存在的不足，本发明设计了一种一臂二钻凿岩臂架结构。

本发明为解决现有技术中所存在的问题所采取的技术方案是：所述一种一臂二钻凿岩臂架结构包括用连接机构与钻臂相连的长滑架，所述长滑架上设置有可移动和水平旋转的凿岩机，在凿岩机下方的连接机构上设置有短滑架，所述短滑架上用变径连接套连接有可移动的锚杆钻机，所述连接机构包括与钻臂相连的前后螺旋摆动机构，前后螺旋摆动机构一端设置有支撑座，所述长滑架通过连接座与支撑座活动相连，在支撑座一侧设置有高度可调整的悬臂座，在悬臂座上设置有水平螺旋摆动机构，所述短滑架包括横截面呈U形的上滑槽和下滑槽，上滑槽和下滑槽之间为凸凹滑动配合。

所述一种一臂二钻凿岩臂架结构的钻臂上有一个长滑架和一个短滑架，滑架的长短根据施工需要确定，前提是保证工作时安全可靠、互不干涉，二个滑架呈对称安装，特殊情况下也可以设计成不对称形式，这种钻臂具有平动功能，以保证钻眼精度满足施工要求。长滑架上装有一套功率相对大点的凿岩机（液压或气动），主要用于打爆破眼；另一个短滑架上装有一套锚杆钻机，主要用于打锚杆锚索眼，当工作需要时也能辅助打爆破眼。短滑架上装有一套水平螺旋摆动机构，通过悬臂座与前后螺旋摆动机构连接。二套滑架上的凿岩机和钻孔机可同时工作，即当长滑架打爆破眼时，短滑架同时进行打锚杆锚索眼作业，也可以根据作业进度需要将短滑架转换为高挡功率状态，并换装钎杆变径接头装上钻杆，则进行辅助打爆破眼，这样进行并行作业能明显提高工作效率。较长滑架（可设计成伸缩式结构）上装的凿岩机功率相对大点，主要用于钻巷道迎头爆破孔眼及探水探气等工程眼。较短滑架（也可设计成伸缩式结构）主要用于钻巷道顶和二帮的锚杆锚索眼，其设计有二挡液压功率状态，高挡功率状态用于辅助钻爆破眼，低挡功率状态用于钻锚杆锚索眼。

所以这种一臂二钻凿岩臂架结构是一种钻眼功能齐全、作业范围广的新型凿岩钻臂，可广泛应用于轮胎式或履带式的单、双臂甚至多臂的凿岩台车或钻装一体机上。

本发明（一是）采用全新（结构）的连接机构将凿岩机和锚杆钻机有机结合成一种既可同时进行钻爆破孔和支护孔，也可分别单独作业的一体化凿岩臂架结构，该连接机构不仅结构紧凑，安装维护方便，而且传动可靠高效，特别是将水平螺旋摆动机构安装在高度可调节的悬臂座上，使锚杆钻机可在巷道顶和二帮打出锚杆锚索眼，同时还提出了一种用凹凸滑动配合的上滑槽和下滑槽，从而可使短滑架能够实现平稳灵活快捷移动。

本发明所述结构设计成模块式，钻臂为多自由度结构，为有效地保证钻臂能在其许可工作范围内进行多方位的钻眼，保证钻眼定位精度，钻臂具有平动功能，且保证工作时不会与产品上其他部件发生干涉，故将二组滑架设计成模块式，二组滑架对称布置在凿岩钻臂的旋转机构上，滑架也可根据巷道的具体情况设计成伸缩式结构，特殊情况下也可设计成不对称布置。滑架与钻臂连接可靠，且拆装方便。实际工作时可根据工况需要进行拆装。

所述长滑架上是带冲击的凿岩机主要用于打爆破眼（底眼、掏槽眼、辅助眼、周边眼等）和探水探气等工程眼，凿岩机的功能相对要大些，滑架长度取决于各种不同工况、岩性（硬度等）及所钻爆破眼的深度，满足巷道迎头全断面打眼需要，无死角打眼，长滑架也可设计成伸缩式结构。在大巷道长滑架能有足够的旋转摆动空间时，也可用于打锚杆锚索眼，此时需要将液压系统，使系统转换为能够适宜钻锚、杆锚索眼作业状态，并通过更换变径钎杆连接套，以保证能快速更换成锚杆锚索钎杆。

所述短滑架上的凿岩机主要用于钻锚杆锚索眼，特别适宜狭窄巷道，其长度设计以钻臂举升到最高点时，在其安装凿岩机的一端（后端）应不碰钻臂臂架为极限，前端与长滑架保持一致，同时在随长滑架做正反180°旋转时，不能碰臂架为设计原则，也可设计成伸缩式结构。短滑架通过水平螺旋摆动机构可单独旋转，能满足各种姿态的钻孔作业需要。

短滑架也可辅助打爆破孔，并通过快速更换变径钎杆连接套以保证能装上钎杆。由于滑架短，在短滑架上安装能自动换钎杆的钎杆库，实现自动接杆，钎杆库存放钎杆的数量，以达到通过接杆后能满足锚索孔深度要求为准。

所述一臂二钻凿岩臂架工作时所打眼的钎杆间距离的控制，短滑架端设计成可调整结构，即根据爆破后硬岩块度要求，岩石性质，通过调整短滑架与螺旋转动机构连接板间的距离实现，既可设计成固定间距模块，也可设计成移动滑块再用机械固定形式，具体由用户选择。

一臂二钻凿岩臂架结构上两种滑架的功能不同，长滑架主要用于打巷道迎头断面的爆破眼和探水探气等工程眼，短滑架主要是打巷道顶和二帮的锚杆锚索眼，一般在打底眼、掏槽眼、周边眼等眼的情况下，二组滑架上的凿岩机是不能同时工作的，即先是长滑架上的凿岩机先工作，然后才是短滑架上的凿岩机进行打锚杆锚索眼。但在合适的情况下（或根据用户需要）短滑架也可以与长滑架同时工作，即短滑架上的凿岩机可以打锚杆顶眼和两帮锚索眼，长滑架上的凿岩机在调整压力系统、更换变径钎杆套，也可辅助打锚杆锚索孔（巷道断面比较大时）。

附图说明

图1是本发明一臂二钻凿岩臂架结构设计结构示意图，

图2为短滑架组件结构示意图，

图3为图2 的B-B剖视结构示意图。

在图中，1、钻杆 2、钻杆连接套 3、凿岩机 4、长滑架 5、支撑座 6、连接座 7、前后螺旋摆动机构 8、平动油缸 9、钻臂 10、举升油缸 11、短滑架 12、变径连接套 13、锚杆14、水平螺旋摆动机构 15、悬臂座 16、回转油缸 17、橡胶套 18、上滑槽 19、下滑槽 20、下配座21、上配座 。

具体实施方式

在图1、图2和图3中，所述新型凿岩钻臂架结构包括用连接机构与钻臂9相连的长滑架4，钻臂上设有用于钻臂平行移动的平动油缸8，钻臂与举升油缸10相连，所述长滑架上设置有可前后、左右移动和水平旋转摆动（180°内摆动）的凿岩机3，所述凿岩机上设置有钻杆连接套2，钻杆连接套上设置钻杆1，在凿岩机前端设置有橡胶套17，在凿岩机下方设置有回转油缸16，回转油缸一端与长滑架相连、另一端与支撑座5相连，在凿岩机下方的连接机构上设置有短滑架11，所述短滑架上设置有可左右运动的锚杆钻机22，锚杆钻机上用变径连套12连接有锚杆13，也可用变径连套12连接钻杆，所述连接机构包括与钻臂相连的前后螺旋摆动机构7（180°内摆动），前后螺旋摆动机构一端设置有支撑座5，所述长滑架通过连接座6与支撑座活动相连，在支撑座一侧设置有高度可调整的悬臂座15，通过高度调整使锚杆钻机上下移动，悬臂座采用丝杆和燕尾导轨的结构与支撑座相连来实现高度调节，也可采用齿条配合上下移动的结构与支撑座相连来实现高度调节，在悬臂座上设置有水平螺旋摆动机构14（180°内摆动），所述短滑架采用呈U形凸凹滑动配合的上滑槽18和下滑槽19（上滑槽和下滑槽横截面呈U形），下滑槽设置在下配座20上，上滑槽设置在上配座21上，所述上滑槽为双层箱式结构，双层之间设置有格删状加强筋板，以确保上滑槽的结构刚性强度。

Claims (1)

1.一种一臂二钻凿岩臂架结构，应用于轮胎式或履带式的单、双臂以及多臂的凿岩台车或钻装一体机上，其特征在于：包括用连接机构与钻臂（9）相连的长滑架（4），钻臂上设有用于钻臂平行移动的平动油缸（8），钻臂与举升油缸（10）相连，所述长滑架上设置有可前后左右移动和水平旋转摆动的凿岩机（3），所述凿岩机（3）用于钻巷道迎头爆破孔眼及探水探气工程眼，所述凿岩机（3）上设置有钻杆连接套（2），钻杆连接套上设置钻杆（1），在凿岩机（3）前端设置有橡胶套（17），在凿岩机（3）下方设置有回转油缸（16），回转油缸（16）一端与长滑架（4）相连，另一端与支撑座（5）相连；在凿岩机下方的连接机构上设置有短滑架（11），所述短滑架上设置有可左右运动的锚杆钻机（22），锚杆钻机上用变径连套（12）连接有锚杆（13），或用变径连套（12）连接钻杆，所述锚杆钻机（22）用于钻锚杆锚索眼或辅助钻爆破眼，所述连接机构包括与钻臂（8）相连的前后螺旋摆动机构（7），前后螺旋摆动机构（7）一端设置有支撑座（5），所述长滑架通过连接座（6）与支撑座（5）活动相连，在支撑座（5）一侧设置有高度可调整的悬臂座（15），通过悬臂座（15）使锚杆钻机（22）上下移动，在悬臂座上设置有水平螺旋摆动机构（14），所述水平螺旋摆动机构（14）与所述短滑架（11）连接，用于驱动所述短滑架（11）水平摆动；所述短滑架包括横截面呈U 形的上滑槽（18）和下滑槽（19），上滑槽和下滑槽之间为凸凹滑动配合；所述悬臂座（15）采用丝杆和燕尾导轨的结构与支撑座（5）相连；两套滑架上的凿岩机和锚杆钻机同时工作或单独工作，同时工作时，即当长滑架打爆破眼时，短滑架同时进行打锚杆锚索眼作业，或根据作业进度将短滑架转换为高挡功率状态，并换装钎杆变径接头，装上钻杆，进行辅助打爆破眼。