CN108843240A - 一种适用于迎头保护的液压钻车 - Google Patents

Abstract

本发明属于煤矿井下开拓设备技术领域，具体涉及一种适用于迎头保护的液压钻车。包括行走部、机体部、两套钻臂装置、两套迎头保护装置和液压泵站系统；行走机构设置在机体部的下方，两套钻臂装置对称设置在机体部前部的左右两侧，两套迎头保护装置对称设置在两套钻臂装置的上方，液压泵站系统设置在机体部的后部。本发明适用于煤矿井下巷道保护迎头，进行迎头钻孔的多功能液压钻车。本发明工作效率高、生产成本低、避免了人工长时间空顶作业，减少了因煤壁垮落造成人员受伤的几率。

Description

一种适用于迎头保护的液压钻车

技术领域

本发明属于煤矿井下开拓设备技术领域，具体涉及一种适用于迎头保护的液压钻车，适用于煤矿井下巷道保护迎头，进行迎头钻孔的多功能液压钻车。

背景技术

在国内煤矿矿井中，施工迎头探水孔、防突孔、预测孔和瓦斯抽放孔的作业时，多采用传统的人工搭脚手架对迎头进行挂网锚固后，使用专用钻机钻孔作业。这种传统的作业方式，按照煤矿工艺要求，不仅施工频率高，耗时耗力，而且危险系数极高。首先，在迎头煤壁前固定脚手架，在没有防护措施的情况下，垮落的煤块，极易造成人员伤亡；其次，在人工挂网锚固的过程中，疏松的迎头煤壁会发生垮塌，威胁作业人员生命安全；最后，在钻孔作业结束后，需要人工撤去锚固网，迎头煤壁极易发生二次垮塌，对作业人员造成二次伤害。总的来说，传统施工过程复杂，施工时间长，且在施工过程中，经常出现工作面迎头煤壁垮落造成伤人事故，严重的影响着作业人员的人身安全。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于煤矿井下迎头保护、锚固，并具备钻打迎头探水孔、防突孔、预测孔和瓦斯抽放孔多功能液压钻车。

本发明的技术方案为：

一种适用于迎头保护的液压钻车，包括行走部、机体部、两套钻臂装置、两套迎头保护装置和液压泵站系统；行走机构设置在机体部的下方，两套钻臂装置对称设置在机体部前部的左右两侧，两套迎头保护装置对称设置在两套钻臂装置的上方，液压泵站系统设置在机体部的后部；其中：所述行走部由两套左右对称的行走机构组成，每套行走机构都是由履带架、改向链轮、驱动链轮、履带、张紧油缸、减速器和行走液压马达组成，改向链轮设置在履带架的前端，驱动链轮设置在履带架的后端，履带绕在改向链轮和驱动链轮之间，张紧油缸设置在履带架上且张紧油缸的输出轴与改向链轮的转轴相连接，减速器安装在驱动链轮的内腔中，减速器的外壳与驱动链轮相连接以通过减速器外壳的转动带动驱动链轮转动，行走液压马达的输出轴与减速器的输入轴相连接为减速器提供转动驱动，行走液压马达安装在减速器上；

所述机体部由连接梁、油缸座、支撑伸缩油缸、支撑伸缩套筒、前支撑油缸、移动平台、固定平台、移动导轨组成，连接梁设置在两个履带架上方且位于两个履带的中间，油缸座设置在连接梁下表面后部的中间，支撑伸缩油缸的一端与油缸座相连接，支撑伸缩油缸的另一端与支撑伸缩套筒的一端相连接，支护伸缩套筒的前端与前支撑油缸固定，且支撑伸缩套筒位于连接梁下表面的前部，固定平台设置在连接梁上表面，移动平台设置固定平台的上表面且移动平台的前端与支撑伸缩套筒的前端连接固定，移动导轨设置在固定平台的前部且位于移动平台的两侧。通过支撑伸缩油缸的伸缩带动支撑伸缩套筒及与支撑伸缩套筒连接的移动平台伸缩，从而带动设置在机体部上方的钻臂部伸缩。

所述两套钻臂装置采用专利号为ZL201110207324.9，发明名称为“一种全方位旋转的钻臂装置”的结构。

所述两套迎头保护装置对称设置在钻臂部上方，每套迎头保护装置都是由固定座、回转油缸、回转座、支撑油缸、伸缩臂、调整油缸、护网装置组成；固定座与回转座铰接连接，回转油缸一端与固定座铰接，另一端与回转座铰接，回转油缸伸缩推动回转座在水平方向绕固定座转动；伸缩臂一端与回转座铰接，另一端与护网装置铰接，支撑油缸一端与回转座铰接，另一端与伸缩臂铰接，支撑油缸伸缩推动伸缩臂在竖直方向绕回转座转动；调整油缸一端与伸缩臂铰接，另一端与护网装置铰接，调整油缸伸缩推动护网装置在竖直方向绕伸缩臂转动。

本发明所述的伸缩臂由外臂、伸缩油缸、内臂组成；内臂设置在外臂的内腔，伸缩油缸设置在内臂的内腔，且伸缩油缸的一端与外臂铰接，另一端与内臂铰接；伸缩油缸伸缩推动内臂伸缩。

本发明所述的护网装置由挡梁、挡梁油缸、支撑梁、Ⅰ号护网油缸、小护网、Ⅱ号护网油缸、大护网组成；挡梁和小护网分别设置在支撑梁的左右两侧且分别与支撑梁铰接；挡梁油缸一端与挡梁铰接，另一端与支撑梁铰接，挡梁油缸伸缩推动挡梁转动；Ⅰ号护网油缸一端与支撑梁铰接，另一端与小护网铰接，Ⅰ号护网油缸伸缩推动小护网转动；大护网设置在小护网的另一端且与小护网铰接，Ⅱ号护网油缸一端与大护网铰接，另一端与小护网铰接，Ⅱ号护网油缸伸缩推动大护网转动。

本发明所述的支撑梁由竖梁、支护油缸、顶梁组成；顶梁设置在竖梁的内腔，支护油缸设置在顶梁的内腔，且支护油缸的一端与竖梁铰接，另一端与顶梁铰接；支护油缸伸缩推动顶梁伸缩。

本发明采用上述技术方案，机体部中的连接梁采用整体焊接式，连接梁两侧连接行走机构，实现整机行走；通过伸缩油缸带动护网装置向前推进，使护网装置到达工作位置，调整油缸伸缩，辅助挡梁油缸、护网油缸及支撑油缸动作，更好地满足迎头的护网条件；支撑伸缩油缸伸缩推动滑动平台沿导轨平移，使钻臂部整体移动，到达钻孔位置，完成迎头不同高度、不同位置的钻孔作业，达到迎头保护及钻打预抽探测孔的作业。本发明的迎头保护装置通过油缸伸缩使护网装置达到各种不同位置，辅助人工完成迎头挂网，达到保护迎头的作用，省去了人工搭建脚手架繁琐的劳动，全液压操作减轻了工人的劳动强度，同时避免了工人空顶作业的危险；它的主要动作有：护网装置的向外回转、上下升降，护网装置前后伸缩0～2000mm，护网装置的上下调整，大小护网及横梁的转动，及顶梁的上下伸缩0～1200mm。本发明钻臂部固定在机体部前端左右两侧，是机组进行钻孔作业的执行机构，它与机载锚杆钻机连接，通过二者的共同配合，来完成该机的钻孔及紧固锚杆锚索动作，它要实现的主要动作有：臂身的上下升降、钻臂的向外回转、钻臂方筒整体前后伸缩0～600mm、钻臂回转座整体前后伸缩0～500mm、推进机构的360°范围内自由旋转等，钻臂机构主要组成部件包括：钻臂、钻臂支撑杆、钻臂回转座、推进机构固定座、推进机构回转架、各种油缸等部分。

本发明液压机构包括设置在机体部连接梁后端上方的电机，电机的输出轴连接有液压泵，液压泵上连接有油箱，油箱上设置有吸油过滤器和回油过滤器，吸油过滤器和回油过滤器之间设有与两者相通的冷却器。液压机构是由泵站、操作台、油缸、液压马达、油箱、阀组及相互联接的管路组成。液压系统的功能主要是：实现机器行走、迎头保护装置的各种动作、钻臂及机载锚杆钻机的各种动作、履带的涨紧和提供钻预抽孔、探测孔时所需的动力。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、机械化—钻车集辅助迎头保护与实施迎头钻孔于一体；替代了原来人工搭建脚手架挂网保护，使用其它钻机钻孔的劳动模式，使得井下设备实现了集约化，解放了人工繁重的劳动，在降低工人劳动强度、提高工作效率的基础上，有效降低了生产成本。

2、安全性—替代人工挂网、钻孔，避免了人工长时间空顶作业，减少了因煤壁垮落造成人员受伤的几率。

3、节能化—本机采用负载敏感进口系统，柱塞泵+比例换向阀更加节能，此外泵站声音非常小，大大降低了噪声对人体的危害。

总之，本发明钻车改变现有煤矿的护迎头及钻打迎头预抽探测孔的生产工艺和作业形式，一方面本钻车上护迎头装置可替代人工对迎头进行保护，另一方面替代人工钻打迎头预抽探测孔，一机多用，降低了工人的劳动强度，为空顶作业提供了劳动保护；适应断面(宽×高)6300×3800mm,一机多能，在功能实现的基础上减少了巷道的设备配置，为矿井的生产节约了大量的设备成本，使设备配套更科学合理，生产组织更加优化。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是本发明行走机构的结构示意图；

图4是图3的俯视图；

图5是本发明机体部的结构示意图；

图6是图5的俯视图；

图7是本发明迎头保护装置的结构示意图；

图8是本发明迎头保护装置中伸缩臂结构示意图；

图9是本发明迎头保护装置中护网装置结构示意图；

图10是本发明护网装置中支撑梁结构示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实施例所述一种适用于迎头保护的液压钻车，包括行走部1、机体部2、两套钻臂装置3、两套迎头保护装置4和液压泵站系统5；行走机构1设置在机体部2的下方，两套钻臂装置3对称设置在机体部2前部的左右两侧，两套迎头保护装置4对称设置在两套钻臂装置3的上方，液压泵站系统5设置在机体部2的后部；其中：如图3、图4所示，所述行走部1由两套左右对称的行走机构组成，每套行走机构都是由履带架1-1、改向链轮1-2、驱动链轮1-3、履带1-4、张紧油缸1-5、减速器1-6和行走液压马达1-7组成，改向链轮1-2设置在履带架1-1的前端，驱动链轮1-3设置在履带架1-1的后端，履带1-4绕在改向链轮1-2和驱动链轮1-3之间，张紧油缸1-5设置在履带架1-1上且张紧油缸1-5的输出轴与改向链轮1-2的转轴相连接，减速器1-6安装在驱动链轮1-3的内腔中，减速器1-6的外壳与驱动链轮1-3相连接以通过减速器1-6外壳的转动带动驱动链轮1-3转动，行走液压马达1-7的输出轴与减速器1-6的输入轴相连接为减速器提供转动驱动，行走液压马达1-7安装在减速器1-6上；

如图5、图6所示，所述机体部2由连接梁2-1、油缸座2-2、支撑伸缩油缸2-3、支撑伸缩套筒2-4、前支撑油缸2-5、移动平台2-6、固定平台2-7、移动导轨2-8组成，连接梁2-1设置在两个履带架1-1上方且位于两个履带1-4的中间，油缸座2-2设置在连接梁2-1下表面后部的中间，支撑伸缩油缸2-3的一端与油缸座2-2相连接，支撑伸缩油缸2-3的另一端与支撑伸缩套筒2-4的一端相连接，支护伸缩套筒2-4的前端与前支撑油缸2-5固定，且支撑伸缩套筒2-4位于连接梁2-1下表面的前部，固定平台2-7设置在连接梁2-1上表面，移动平台2-6设置固定平台2-7的上表面且移动平台2-6的前端与支撑伸缩套筒2-4的前端连接固定，移动导轨2-8设置在固定平台2-7的前部且位于移动平台2-6的两侧。通过支撑伸缩油缸2-3的伸缩带动支撑伸缩套筒2-4及与支撑伸缩套筒2-4连接的移动平台2-6伸缩，从而带动设置在机体部2上方的钻臂部3伸缩。

本发明中上述两套钻臂装置3采用专利号为ZL201110207324.9，发明名称为“一种全方位旋转的钻臂装置”的结构。

如图7所述两套迎头保护装置4对称设置在钻臂部3上方，每套迎头保护装置4都是由固定座4-1、回转油缸4-2、回转座4-3、支撑油缸4-4、伸缩臂4-5、调整油缸4-6、护网装置4-7组成；固定座4-1与回转座4-3铰接连接，回转油缸4-2一端与固定座4-1铰接，另一端与回转座4-3铰接，回转油缸4-2伸缩推动回转座在水平方向绕固定座4-1转动；伸缩臂4-5一端与回转座4-3铰接，另一端与护网装置(4-7)铰接，支撑油缸4-4一端与回转座4-3铰接，另一端与伸缩臂(4-5)铰接，支撑油缸4-4伸缩推动伸缩臂4-5在竖直方向绕回转座4-3转动；调整油缸4-6一端与伸缩臂4-5铰接，另一端与护网装置(4-7)铰接，调整油缸4-6伸缩推动护网装置4-7在竖直方向绕伸缩臂4-5转动。

如图8所示，所述的伸缩臂4-5由外臂4-5-1、伸缩油缸4-5-2、内臂4-5-3组成；内臂4-5-3设置在外臂4-5-1的内腔，伸缩油缸4-5-2设置在内臂4-5-3的内腔，且伸缩油缸4-5-2的一端与外臂4-5-1铰接，另一端与内臂4-5-3铰接；伸缩油缸4-5-2伸缩推动内臂4-5-3伸缩。

如图9所示，所述的护网装置4-7由挡梁4-7-1、挡梁油缸4-7-2、支撑梁4-7-3、Ⅰ号护网油缸4-7-4、小护网4-7-5、Ⅱ号护网油缸4-7-6、大护网4-7-7组成；挡梁4-7-1和小护网4-7-5分别设置在支撑梁4-7-3的左右两侧且分别与支撑梁4-7-3铰接；挡梁油缸4-7-2一端与挡梁4-7-1铰接，另一端与支撑梁4-7-3铰接，挡梁油缸4-7-2伸缩推动挡梁4-7-1转动；Ⅰ号护网油缸4-7-4一端与支撑梁4-7-3铰接，另一端与小护网4-7-5铰接，Ⅰ号护网油缸4-7-4伸缩推动小护网4-7-5转动；大护网4-7-7设置在小护网4-7-5的另一端且与小护网4-7-5铰接，Ⅱ号护网油缸4-7-6一端与大护网4-7-7铰接，另一端与小护网4-7-5铰接，Ⅱ号护网油缸4-7-6伸缩推动大护网4-7-7转动。

如图10所示，所述的支撑梁4-7-3由竖梁4-7-3-1、支护油缸4-7-3-2、顶梁4-7-3-3组成；顶梁4-7-3-3设置在竖梁4-7-3-1的内腔，支护油缸4-7-3-2设置在顶梁4-7-3-3的内腔，且支护油缸4-7-3-2的一端与竖梁4-7-3-1铰接，另一端与顶梁4-7-3-3铰接；支护油缸4-7-3-2伸缩推动顶梁4-7-3-3伸缩。

Claims (7)

1.一种适用于迎头保护的液压钻车，其特征是：包括行走部(1)、机体部(2)、两套钻臂装置(3)、两套迎头保护装置(4)和液压泵站系统(5)；所述行走机构(1)设置在机体部(2)的下方，两套钻臂装置(3)对称设置在机体部(2)前部的左右两侧，两套迎头保护装置(4)对称设置在两套钻臂装置(3)的上方，液压泵站系统(5)设置在机体部(2)的后部。

2.根据权利要求1所述的一种适用于迎头保护的液压钻车，其特征是：所述行走部(1)由两套左右对称的行走机构组成，每套行走机构都是由履带架(1-1)、改向链轮(1-2)、驱动链轮(1-3)、履带(1-4)、张紧油缸(1-5)、减速器(1-6)和行走液压马达(1-7)组成，改向链轮(1-2)设置在履带架(1-1)的前端，驱动链轮(1-3)设置在履带架(1-1)的后端，履带(1-4)绕在改向链轮(1-2)和驱动链轮(1-3)之间，张紧油缸(1-5)设置在履带架(1-1)上且张紧油缸(1-5)的输出轴与改向链轮(1-2)的转轴相连接，减速器(1-6)安装在驱动链轮(1-3)的内腔中，减速器(1-6)的外壳与驱动链轮(1-3)相连接以通过减速器(1-6)外壳的转动带动驱动链轮(1-3)转动，行走液压马达(1-7)的输出轴与减速器(1-6)的输入轴相连接为减速器提供转动驱动，行走液压马达(1-7)安装在减速器(1-6)上。

3.根据权利要求1所述的一种适用于迎头保护的液压钻车，其特征是：所述机体部(2)由连接梁(2-1)、油缸座(2-2)、支撑伸缩油缸(2-3)、支撑伸缩套筒(2-4)、前支撑油缸(2-5)、移动平台(2-6)、固定平台(2-7)、移动导轨(2-8)组成，连接梁(2-1)设置在两个履带架(1-1)上方且位于两个履带(1-4)的中间，油缸座(2-2)设置在连接梁(2-1)下表面后部的中间，支撑伸缩油缸(2-3)的一端与油缸座(2-2)相连接，支撑伸缩油缸(2-3)的另一端与支撑伸缩套筒(2-4)的一端相连接，支护伸缩套筒(2-4)的前端与前支撑油缸(2-5)固定，且支撑伸缩套筒(2-4)位于连接梁(2-1)下表面的前部，固定平台(2-7)设置在连接梁(2-1)上表面，移动平台(2-6)设置固定平台(2-7)的上表面且移动平台(2-6) 的前端与支撑伸缩套筒(2-4)的前端连接固定，移动导轨(2-8)设置在固定平台(2-7)的前部且位于移动平台(2-6)的两侧；通过支撑伸缩油缸(2-3)的伸缩带动支撑伸缩套筒(2-4)及与支撑伸缩套筒(2-4)连接的移动平台(2-6)伸缩，从而带动设置在机体部(2)上方的钻臂部(3)伸缩。

4.根据权利要求1所述的一种适用于迎头保护的液压钻车，其特征是：所述两套迎头保护装置(4)对称设置在钻臂部(3)上方，每套迎头保护装置(4)都是由固定座(4-1)、回转油缸(4-2)、回转座(4-3)、支撑油缸(4-4)、伸缩臂(4-5)、调整油缸(4-6)、护网装置(4-7)组成；固定座(4-1)与回转座(4-3)铰接连接，回转油缸(4-2)一端与固定座(4-1)铰接，另一端与回转座(4-3)铰接，回转油缸(4-2)伸缩推动回转座在水平方向绕固定座(4-1)转动；伸缩臂(4-5)一端与回转座(4-3)铰接，另一端与护网装置(4-7)铰接，支撑油缸(4-4)一端与回转座(4-3)铰接，另一端与伸缩臂(4-5)铰接，支撑油缸(4-4)伸缩推动伸缩臂(4-5)在竖直方向绕回转座(4-3)转动；调整油缸(4-6)一端与伸缩臂(4-5)铰接，另一端与护网装置(4-7)铰接，调整油缸(4-6)伸缩推动护网装置(4-7)在竖直方向绕伸缩臂(4-5)转动。

5.根据权利要求4所述的一种适用于迎头保护的液压钻车，其特征是：所述的伸缩臂(4-5)由外臂(4-5-1)、伸缩油缸(4-5-2)、内臂(4-5-3)组成；内臂(4-5-3)设置在外臂(4-5-1)的内腔，伸缩油缸(4-5-2)设置在内臂(4-5-3)的内腔，且伸缩油缸(4-5-2)的一端与外臂(4-5-1)铰接，另一端与内臂(4-5-3)铰接；伸缩油缸(4-5-2)伸缩推动内臂(4-5-3)伸缩。

6.根据权利要求4所述的一种适用于迎头保护的液压钻车，其特征是：所述的护网装置(4-7)由挡梁(4-7-1)、挡梁油缸(4-7-2)、支撑梁(4-7-3)、Ⅰ号护网油缸(4-7-4)、小护网(4-7-5)、Ⅱ号护网油缸(4-7-6)、大护网(4-7-7)组成；挡梁(4-7-1)和小护网(4-7-5)分别设置在支撑梁(4-7-3)的左右两侧且分别与支撑梁(4-7-3)铰接；挡梁油缸(4-7-2)一端与挡梁(4-7-1)铰接，另一端与支撑梁(4-7-3)铰接，挡梁油缸(4-7-2)伸缩推动挡梁(4-7-1)转动；Ⅰ号护网油缸(4-7-4)一端与支撑梁(4-7-3)铰接，另一端与小护网(4-7-5)铰接，Ⅰ号护网油缸(4-7-4)伸缩推动小护网(4-7-5)转动；大护网(4-7-7)设置在小护网(4-7-5)的另一端且与小护网(4-7-5)铰接，Ⅱ号护网油缸(4-7-6)一端与大护网(4-7-7)铰接，另一端与小护网(4-7-5)铰接，Ⅱ号护网油缸(4-7-6)伸缩推动大护网(4-7-7)转动。

7.根据权利要求6所述的一种适用于迎头保护的液压钻车，其特征是：所述的支撑梁(4-7-3)由竖梁(4-7-3-1)、支护油缸(4-7-3-2)、顶梁(4-7-3-3)组成；顶梁(4-7-3-3)设置在竖梁(4-7-3-1)的内腔，支护油缸(4-7-3-2)设置在顶梁(4-7-3-3)的内腔，且支护油缸(4-7-3-2)的一端与竖梁(4-7-3-1)铰接，另一端与顶梁(4-7-3-3)铰接；支护油缸(4-7-3-2)伸缩推动顶梁(4-7-3-3)伸缩。