CN107559028B - 一种矿用锚索台车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种矿用锚索台车，包括行走底盘，所述行走底盘上安装有可平行作业的钻孔臂和锚索安装臂，所述钻孔臂的末端包含锚索孔钻机部，所述锚索安装臂的末端包含锚索安装模块。本发明的矿用锚索台车实现了减人提效、快速支护、机械化替人、自动化减人的目标，确保了掘进速度和支护质量，适于推广应用。

Description

一种矿用锚索台车

技术领域

本发明涉及一种矿用锚索台车，适用于矿山巷道支护设备制造和应用领域。

背景技术

巷道锚杆、锚索的支护是目前应用最广泛、最经济、最高效的主动式巷道的支护作业，我国大型煤炭企业的巷道掘进支护大多采用了这种(新奥法支护)方式。

锚索的支护作用非常重要，它除了具有锚杆的围岩悬吊作用外，还具有对围岩的挤压和加固的作用。锚索的预紧力高、锚固力大、锚固深，穿过直接顶直接嵌入到老顶，可将锚杆支护形成的次生承载层与围岩的主承载层紧密连接，提高了次承载层的稳定性；锚索上施加的预紧力大，可挤压和密紧岩层中的层理及节理裂隙，增加不连续层面间的摩擦力，提高了围岩的整体强度，确保了掘进巷道的安全性和稳定性，避免了巷道顶板的下沉和变形。

围岩越不稳定，巷道承受的动压载荷越多，需要的锚索支护量就越大。

目前，锚索支护中钻锚索孔及安装锚索主要依靠人工进行作业，操作人员需运输和安装长度在6米以上的锚索，在整个锚索支护作业中，存在用人多、劳动强度大、作业时间长、工作效率低、作业环境差等缺陷，直接影响到整个巷道支护作业的效率和掘进进尺。此外，需提前在井上对锚索进行分段剪切，并将分段剪切后的锚索运至工作现场，辅助工序多、消耗时间长。

由此可见，现在锚索支护中有多个环节均不同程度低存在用人多、劳动强度大、作业时间长、工作效率低等缺陷，均有改进的需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种矿用锚索台车，使其克服目前锚索支护作业中存在的不足，实现减人提效、快速支护、机械化替人、自动化减人的目标，确保掘进速度和支护质量。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种矿用锚索台车，包括行走底盘，所述行走底盘上安装有可平行作业的钻孔臂和锚索安装臂，所述钻孔臂的末端包含锚索孔钻机部，所述锚索安装臂的末端包含锚索安装模块。

进一步地，所述钻孔臂位于锚索安装臂的下部，所述锚索安装臂上的锚索安装模块位于钻孔臂上锚索孔钻机部的后方。

进一步地，所述锚索安装模块包括L型连接架、换位马达、底板、升降油缸、安装架体、上锚索机构、剪切器、搅拌器、张拉器，其中：换位马达固定于L型连接架的下端，且换位马达旋转轴与底板连接，底板与升降油缸的活塞杆固定连接，升降油缸的缸筒上固定连接安装架体，安装架体上安装有上锚索机构、剪切器、搅拌器、张拉器，通过换位马达的旋转，可实现上锚索并剪切、搅拌、张拉的三个工位的转换。

进一步地，所述锚索安装臂还包括安装臂回转台、回转轴承、安装臂回转马达、多级伸缩臂、安装臂伸缩油缸、安装臂升降油缸、轴线旋转马达、L型轴线回转安装架、前后旋转马达、工作台、药卷及托盘储箱，其中：安装臂回转台通过回转轴承安装于行走底盘上，安装臂回转台上安装有安装臂回转马达；多级伸缩臂一端通过销轴铰接于安装臂回转台上，另一端通过销轴与铰接于安装臂回转台上的安装臂升降油缸铰接；多级伸缩臂上对应安装有多个安装臂伸缩油缸；轴线旋转马达一端固定于多级伸缩臂上，另一端与L型轴线回转安装架连接，锚索安装模块通过前后旋转马达与轴线回转安装架连接；工作台、药卷及托盘储箱安装在多级伸缩臂上。

进一步地，所述多级伸缩臂为三级伸缩臂，对应地安装有三个安装臂伸缩油缸。

进一步地，所述锚索孔钻机部包括钻架、钻杆仓、换钻杆机械手、钻杆回转马达、钻箱、钻箱进给油缸、夹紧油缸，其中：钻架上安装有钻箱、夹紧油缸及驱动钻箱运动的钻箱进给油缸；钻杆仓连接在钻架上，钻杆仓一端安装有钻杆回转马达，钻杆回转马达可驱动钻杆仓内的多根钻杆旋转到固定位置；换钻杆机械手安装在钻架上，用于将钻杆仓内的钻杆接入钻箱及夹紧油缸内。

进一步地，所述锚索孔钻机部还包括前后旋转油缸、前后旋转架、钻架接顶油缸、钻架接地油缸，其中：前后旋转架采用V型块结构，前后旋转油缸一端与前后旋转架通过销轴铰接，前后旋转油缸的另一端及前后旋转架的V型块为外部铰接端；钻架安装在前后旋转架上的V型块上，钻架上部通过销轴与钻架接顶油缸一端铰接，钻架接顶油缸的另一端铰接于前后旋转架上，钻架接地油缸一端铰接于前后旋转架上，另一端悬浮于钻架上。

进一步地，所述钻孔臂还包括回转台、回转轴承、回转油缸、前后伸缩臂、伸缩油缸、钻臂上下升降油缸、钻机部前后旋转油缸、轴线回转架、回转马达，其中：回转台通过回转轴承安装于行走底盘上，回转油缸一端通过销轴铰接于回转台上，另一端铰接于行走底盘上；伸缩油缸安装在前后伸缩臂内部，前后伸缩臂一端通过销轴铰接于回转台上，另一端通过销轴与铰接于回转台上的钻臂上下升降油缸铰接；所述锚索孔钻机部通过轴线回转架安装于回转马达壳体上，回转马达固定于前后伸缩臂上。

进一步地，所述行走底盘上还安装有锚索卷筒。

进一步地，所述行走底盘包括本体部及安装在本体部两侧的履带架，所述本体部上部左侧安装有电气控制系统、驾驶室，右侧安装有液压系统；在所述本体部上部的左后侧上安装有电缆滚筒；所述锚索卷筒安装在行走底盘上部右后侧上。

通过采用上述技术方案，本发明至少具有如下有益效果：

1、本发明的矿用锚索台车采用两个工作臂，钻孔臂和锚索安装臂可平行作业，尤其是两个工作臂一前一后、一上一下布置，实现了两个工作臂平行作业的要求，极大提高了提高了工作效率及生产率。

2、本发明的矿用锚索台车的锚索安装模块中设置有多工位的上锚索机构、剪切器、搅拌器、张拉器，能实现自动送锚索、并完成锚索剪切、张拉、锁紧等功能，降低了工人的劳动强度，改善了作业环境。

3、本发明的矿用锚索台车的锚索孔钻机部中设置有钻杆仓、换钻杆机械手、夹紧油缸等，能实现自动化钻孔、自动上钻杆及拆卸钻杆功能，提高了工人的作业环境、降低了工人的劳动强度，提高了工作效率。

4、本发明的矿用锚索台车的行走底盘上安装有锚索卷筒，使锚索台车可自身携带整卷锚索，节省了运输空间，免去了运输6米长锚索的困难。

附图说明

图1是本发明实施例一种矿用锚索台车的主视图；

图2是本发明实施例图1的俯视图；

图3是本发明实施例矿用锚索台车的钻机部竖直放置视图；

图4是本发明实施例的钻孔臂的结构视图；

图5是本发明实施例的锚索孔钻机部的结构视图；

图6是本发明实施例图5轴线旋转180度后的结构视图；

图7是本发明实施例的锚索安装臂的结构视图；

图8是本发明实施例图7的俯视图；

图9是本发明实施例的锚索安装模块的结构视图；

图10是本发明实施例图9的左视图；

图11是本发明实施例图9的俯视图；

图中：1、锚索卷筒，2、电缆滚筒，3、锚索安装臂，4、钻孔臂，5、液压系统，6、行走底盘，7、驾驶室，8、电气控制系统，9、回转油缸，10、回转台，11、伸缩油缸，12、前后伸缩臂，13、轴线回转架，14、钻机部前后旋转油缸，15、回转轴承，16、钻臂上下升降油缸，17、回转马达，18、锚索孔钻机部，19、钻架，20、钻架接顶油缸，21、前后旋转架，22、钻架接地油缸，23、换钻杆机械手，24钻箱进给油缸，25、钻箱，26、钻杆仓，27、钻杆回转马达，28、安装臂回转马达,29、三级伸缩臂,30、安装臂伸缩油缸，31、工作台，32、锚索安装模块，33、安装臂升降油缸，34、安装臂回转台，35、药卷及托盘储箱，36、轴线旋转马达，37、L型轴线回转安装架，38、前后旋转马达，39、L型连接架，40、换位马达，41、上锚索机构，42、升降油缸，43、安装架体，44、剪切器，45、搅拌器，46、张拉器，47、夹紧油缸，48、底板。

具体实施方式

附图非限制性的公开了本发明实施的具体结构，下面结合附图对本发明进一步说明。

由图1、2、3可见，本发明的矿用锚索台车包括前后布置的两个工作臂(钻孔臂4和锚索安装臂3)、行走底盘6、驾驶室7、电气控制系统8、液压系统5、锚索卷筒1及电缆滚筒2。

在本实例中,前后布置的两个工作臂分别为钻孔臂4和锚索安装臂3，所述的钻孔臂4位于锚索安装臂3的下部，锚索安装臂3上的锚索安装模块位于钻孔臂4的锚索孔钻机部的后方，本发明的这种两个工作臂一前一后、一上一下布置，实现了两个工作臂平行作业的要求。当然，其它类型的能够满足两个工作臂平行作业的设置方式也在本新型的保护范围内。

由图4、5、6可见，在本实例中,钻孔臂4包括回转台10、回转油缸9、前后伸缩臂12、钻臂上下升降油缸16、钻机部前后旋转油缸14、轴线回转架13、回转马达17、以及锚索孔钻机部18，其中：

a、钻孔臂4上的回转台10通过回转轴承15安装于行走底盘6上，回转油缸9一端通过销轴铰接于回转台10上，另一端铰接于行走底盘6上，实现钻孔臂4的回转。

b、前后伸缩臂12一端通过销轴铰接于回转台10上，其另一端通过销轴与铰接于回转台10上的钻臂上下升降油缸16铰接，实现其钻臂的上下升降功能；此外，前后伸缩臂12内部安装有伸缩油缸11，可以实现前后伸缩的功能。

c、锚索孔钻机部18通过轴线回转架13安装于回转马达17壳体上，回转马达17固定于前后伸缩臂12上，从而实现锚索孔钻机部18的轴线旋转。

d、锚索孔钻机部18包括前后旋转油缸14、前后旋转架21、钻架19、钻架接顶油缸20、钻架接地油缸22、钻杆仓26、换钻杆机械手23、钻杆回转马达27、钻箱25、钻箱进给油缸24、夹紧油缸47，其中：

前后旋转架21采用V型块结构，前后旋转油缸14一端与前后旋转架21通过销轴铰接，前后旋转油缸14的另一端及前后旋转架21的V型块为外部铰接，具体地，两个外部铰接端均与轴线回转架13铰接。

钻架19安装在前后旋转架21上的V型块上，钻架19上部通过销轴与钻架接顶油缸20一端铰接，钻架接顶油缸20的另一端铰接于前后旋转架21上，钻架接地油缸22一端铰接于前后旋转架21上，另一端悬浮于钻架19上。

钻架19上还安装有钻箱25、夹紧油缸47及驱动钻箱25运动的钻箱进给油缸24；钻杆仓26连接在钻架19上，钻杆仓26一端安装有钻杆回转马达27，钻杆回转马达27可驱动钻杆仓26内的多根钻杆旋转到固定位置；换钻杆机械手23安装在钻架19上，用于将钻杆仓26内的钻杆接入钻箱25及夹紧油缸47内。

由图7、8、9、10、11可见，在本实例中,锚索安装臂3包括安装臂回转台34、安装臂升降油缸35、安装臂回转马达28、三级伸缩臂29、轴线旋转马达36、L型轴线回转安装架37、前后旋转马达38、工作台31、药卷及托盘储箱35、锚索安装模块32，其中：

a、锚索安装臂3上的安装臂回转台34通过回转轴承15安装于行走底盘6上，安装臂回转台34上安装有安装臂回转马达28，通过安装臂回转马达28驱动锚索安装臂3实现回转。

b、三级伸缩臂29一端通过销轴铰接于安装臂回转台34上，其另一端通过销轴与铰接于回转台34上的安装臂升降油缸35铰接，实现其安装臂的上下升降功能；此外，三级伸缩臂29上安装有三个安装臂伸缩油缸30，实现三级伸缩；工作台31、药卷及托盘储箱35安装在三级伸缩臂29上。

c、轴线旋转马达36一端固定于三级伸缩臂29上，另一端与L型轴线回转安装架37连接，锚索安装模块32通过前后旋转马达38与L型轴线回转安装架37连接。

d、锚索安装模块32包括L型连接架39、换位马达40、安装架体43、上锚索机构41、剪切器44、搅拌器45、张拉器46、升降油缸42，其中：

锚索安装模块32由L型连接架39一端与前后旋转马达38连接，实现整个锚索安装模块32前后旋转；换位马达40固定于L型连接架39的另一端，其换位马达40旋转轴与底板48连接，底板48与升降油缸42的活塞杆固定，升降油缸42的缸筒上固定有安装架体43，其安装架体43上一次安装有上锚索机构41、剪切器44、搅拌器45、张拉器46，通过换位马达40的旋转，从而实现上锚索并剪切、搅拌、张拉的三个工位的动作。

由图1、2、3可见，在本实例中,所述的行走底盘6由本体部及两侧履带架组成，其上部左侧安装有电气控制系统8，驾驶室7，右侧安装有液压系统5，电缆滚筒2安装行走底盘6左后侧上，锚索卷筒1安装行走底盘6右后侧上。

综上所述，本发明提供了一种可自身携带整卷锚索，能实现自动化钻锚索孔、自动续钻杆和拆卸钻杆、自动送锚索、锚索剪切、搅拌、锁紧等机械化作业的新型自动化锚索机，从根本上解决目前锚索支护作业中存在的不足，实现了减人提效、快速支护、机械化替人、自动化减人的目标，保证了掘进速度和支护质量。

Claims (6)

1.一种矿用锚索台车，包括行走底盘，其特征在于，所述行走底盘上安装有可平行作业的钻孔臂和锚索安装臂，所述钻孔臂的末端包含锚索孔钻机部，所述锚索安装臂的末端包含锚索安装模块；

所述钻孔臂位于锚索安装臂的下部，所述锚索安装臂上的锚索安装模块位于钻孔臂上锚索孔钻机部的后方；

所述锚索安装模块包括L型连接架、换位马达、底板、升降油缸、安装架体、上锚索机构、剪切器、搅拌器、张拉器，其中：

换位马达固定于L型连接架的下端，且换位马达旋转轴与底板连接，底板与升降油缸的活塞杆固定连接，升降油缸的缸筒上固定连接安装架体，安装架体上安装有上锚索机构、剪切器、搅拌器、张拉器，通过换位马达的旋转，可实现上锚索、剪切、搅拌、张拉的三个工位的转换；

所述锚索孔钻机部包括钻架、钻杆仓、换钻杆机械手、钻杆回转马达、钻箱、钻箱进给油缸、夹紧油缸，其中：

钻架上安装有钻箱、夹紧油缸及驱动钻箱运动的钻箱进给油缸；

钻杆仓连接在钻架上，钻杆仓一端安装有钻杆回转马达，钻杆回转马达可驱动钻杆仓内的多根钻杆旋转到固定位置；换钻杆机械手安装在钻架上，用于将钻杆仓内的钻杆接入钻箱及夹紧油缸内；

所述行走底盘上还安装有锚索卷筒。

2.根据权利要求1所述的矿用锚索台车，其特征在于，所述锚索安装臂还包括安装臂回转台、回转轴承、安装臂回转马达、多级伸缩臂、安装臂伸缩油缸、安装臂升降油缸、轴线旋转马达、L型轴线回转安装架、前后旋转马达、工作台、药卷及托盘储箱，其中：

安装臂回转台通过回转轴承安装于行走底盘上，安装臂回转台上安装有安装臂回转马达；

多级伸缩臂一端通过销轴铰接于安装臂回转台上，另一端通过销轴与铰接于安装臂回转台上的安装臂升降油缸铰接；多级伸缩臂上对应安装有多个安装臂伸缩油缸；

轴线旋转马达一端固定于多级伸缩臂上，另一端与L型轴线回转安装架连接，锚索安装模块通过前后旋转马达与轴线回转安装架连接；

工作台、药卷及托盘储箱安装在多级伸缩臂上。

3.根据权利要求2所述的矿用锚索台车，其特征在于，所述多级伸缩臂为三级伸缩臂，对应地安装有三个安装臂伸缩油缸。

4.根据权利要求1所述的锚索台车，其特征在于，所述锚索孔钻机部还包括前后旋转油缸、前后旋转架、钻架接顶油缸、钻架接地油缸，其中：

前后旋转架采用V型块结构，前后旋转油缸一端与前后旋转架通过销轴铰接，前后旋转油缸的另一端及前后旋转架的V型块为外部铰接端；

钻架安装在前后旋转架上的V型块上，钻架上部通过销轴与钻架接顶油缸一端铰接，钻架接顶油缸的另一端铰接于前后旋转架上，钻架接地油缸一端铰接于前后旋转架上，另一端悬浮于钻架上。

5.根据权利要求1或4所述的锚索台车，其特征在于，所述钻孔臂还包括回转台、回转轴承、回转油缸、前后伸缩臂、伸缩油缸、钻臂上下升降油缸、钻机部前后旋转油缸、轴线回转架、回转马达，其中：

回转台通过回转轴承安装于行走底盘上，回转油缸一端通过销轴铰接于回转台上，另一端铰接于行走底盘上；

伸缩油缸安装在前后伸缩臂内部，前后伸缩臂一端通过销轴铰接于回转台上，另一端通过销轴与铰接于回转台上的钻臂上下升降油缸铰接；

所述锚索孔钻机部通过轴线回转架安装于回转马达壳体上，回转马达固定于前后伸缩臂上。

6.根据权利要求1所述的锚索台车，其特征在于，所述行走底盘包括本体部及安装在本体部两侧的履带架，所述本体部上部左侧安装有电气控制系统、驾驶室，右侧安装有液压系统；

在所述本体部上部的左后侧上安装有电缆滚筒；

所述锚索卷筒安装在行走底盘上部右后侧上。