CN111911208B - 龙门式多钻机并行钻锚机器人 - Google Patents
龙门式多钻机并行钻锚机器人 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111911208B CN111911208B CN202010690935.2A CN202010690935A CN111911208B CN 111911208 B CN111911208 B CN 111911208B CN 202010690935 A CN202010690935 A CN 202010690935A CN 111911208 B CN111911208 B CN 111911208B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- net
- side wall
- anchor
- drilling machine
- drilling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims abstract description 188
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 title claims abstract description 61
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 130
- 230000008093 supporting effect Effects 0.000 claims abstract description 84
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 25
- 230000007480 spreading Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000003892 spreading Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 53
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 13
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 13
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 13
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 6
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 3
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000001976 improved effect Effects 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- NMFHJNAPXOMSRX-PUPDPRJKSA-N [(1r)-3-(3,4-dimethoxyphenyl)-1-[3-(2-morpholin-4-ylethoxy)phenyl]propyl] (2s)-1-[(2s)-2-(3,4,5-trimethoxyphenyl)butanoyl]piperidine-2-carboxylate Chemical compound C([C@@H](OC(=O)[C@@H]1CCCCN1C(=O)[C@@H](CC)C=1C=C(OC)C(OC)=C(OC)C=1)C=1C=C(OCCN2CCOCC2)C=CC=1)CC1=CC=C(OC)C(OC)=C1 NMFHJNAPXOMSRX-PUPDPRJKSA-N 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D19/00—Provisional protective covers for working space
- E21D19/04—Provisional protective covers for working space for use in drifting galleries
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D20/00—Setting anchoring-bolts
- E21D20/003—Machines for drilling anchor holes and setting anchor bolts
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D21/00—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D23/00—Mine roof supports for step- by- step movement, e.g. in combination with provisions for shifting of conveyors, mining machines, or guides therefor
- E21D23/08—Advancing mechanisms
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D23/00—Mine roof supports for step- by- step movement, e.g. in combination with provisions for shifting of conveyors, mining machines, or guides therefor
- E21D23/08—Advancing mechanisms
- E21D23/081—Advancing mechanisms forming parts of the roof supports
- E21D23/087—Advancing mechanisms forming parts of the roof supports acting directly on the walls of the seam
- E21D23/088—Advancing mechanisms forming parts of the roof supports acting directly on the walls of the seam by means of wheels, rollers, caterpillars, belts or worm screws
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
本发明涉及机械技术领域，具体涉及一种龙门式多钻机并行钻锚机器人，包括顶板支护系统、左侧帮支护系统、右侧帮支护系统及网锚；顶板支护系统包括锚网运输机构、展网机构、顶网机构及钻锚机构，用于完成锚网运输及锚网支护；左侧帮支护系统、右侧帮支护系统用于完成机器人行走、侧帮防护及侧帮锚网支护；网锚包括左侧帮锚网、左顶网、左钢带、钢带导向槽、前锚网导向槽、后锚网导向槽、右顶网、右钢带及右侧帮锚网，用于为顶板及左、右侧帮提供锚网，配合钻机完成整个锚网的支护功能。本发明可部分代替工作人员从事钻锚任务，在保障工作人员安全的同时，可以减轻工作人员的劳动强度。
Description
技术领域
本发明涉及机械技术领域，具体涉及一种龙门式多钻机并行钻锚机器人。
背景技术
进入21世纪以来，煤矿开采技术与装备得到了快速发展，煤矿开采能力与效率不断提高，然而巷道掘进技术与装备相对综采发展滞后，煤炭企业普遍存在采快掘慢的问题。煤矿井下巷道掘进工作面的环境比较恶劣，安全性能差，对各部分掘进装备动作的逻辑性、准确性、响应速度等要求比较高，对施工人员的技术要求和专业要求提出了更高的要求，无法充分发挥掘进装备的性能和提高掘进工作面的掘进效率，呈现掘快支慢等问题。
发明内容
为了实现煤炭企业安全高效生产，加快支护进度，提出了一种龙门式多钻机并行钻锚机器人系统，可部分代替工作人员从事钻锚任务，在保障工作人员安全的同时，可以减轻工作人员的劳动强度。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
龙门式多钻机并行钻锚机器人，包括顶板支护系统、左侧帮支护系统、右侧帮支护系统及网锚；
顶板支护系统包括锚网运输机构、展网机构、顶网机构及钻锚机构，用于完成锚网运输及锚网支护；
左侧帮支护系统包括左侧行走机构、左侧帮支护机构，左侧帮第1护盾机构、左侧帮钻锚机构、左侧帮第2护盾机构；
右侧帮支护系统1包括右侧行走机构、右侧帮护盾机构、右侧帮第1护盾机构、右侧帮钻锚机构、右侧帮第2护盾机构；
左侧帮支护系统、右侧帮支护系统用于完成机器人行走、侧帮防护及侧帮锚网支护；
网锚包括左侧帮锚网、左顶网、左钢带、钢带导向槽、前锚网导向槽、后锚网导向槽、右顶网、右钢带及右侧帮锚网，用于为顶板及左、右侧帮提供锚网，配合钻机完成整个锚网的支护功能。
进一步地，所述锚网运输机构包括感应开关、液压马达支架、液压马达、右驱动链轮、右链条、右从动链轮、链条传动轴、锚网运输限位传感器、顶梁支架、左驱动链轮、左侧链条和左侧从动链轮；当锚网运输到锚网运输机构上方时，感应开关触发液压马达开始工作，液压马达驱动右驱动链轮转动，经右链条、链条传动轴、左驱动链轮、左侧链条、左侧从动链轮分别驱动右链条和左侧链条实现同步转动；锚网经过右链条和左侧链条的运输，到达顶梁支架的最前端，当锚网触碰锚网运输限位传感器时，液压马达停止工作。
进一步地，所述展网机构由左液压缸、左锚网推板、右液压缸、右锚网推板组成，当锚网到达顶梁支架的最前端，锚网触碰锚网运输限位传感器，触发左液压缸及右液压缸运动，左液压缸带动左锚网推板运动，左锚网推板推动锚网的左侧帮锚网运动；同时，右液压缸带动右锚网推板运动，右锚网推板推动锚网的右侧帮锚网运动；
左侧帮锚网带动左顶网向左运动，右侧帮锚网带动右顶网向右运动，左顶网和右顶网为上下层叠的放置，当左顶网运动到最左端，左侧帮锚网为折叠形式，通过人工干预，使左侧帮锚网折叠网展开，左侧帮锚网垂直挂接于左侧帮支护系统的左侧；同时，右顶网运动到最右端，右侧帮锚网为折叠形式，通过人工干预，使右侧帮锚网折叠网展开，右侧帮锚网垂直挂接于右侧帮支护系统的右侧，即完成了展网运动。
进一步地，所述顶网机构包括左顶网液压缸、顶网板及右顶网液压缸，当锚网完成展网运动后，顶网机构开始工作。左顶网液压缸及右顶网液压缸同时工作，推动顶网板向上运动，锚网接触到顶板，即完成顶网运动。
进一步地，所述钻锚机构包括左第1顶锚钻机、左钻机旋转液压缸、左钻机支架、左第2顶锚钻机、右第1顶锚钻机、右钻机旋转液压缸、右钻机支架和右第2顶锚钻机；左第1顶锚钻机及左第2顶锚钻机分别安装于左钻机支架左右两侧，左第1顶锚钻机和左第2顶锚钻机之间的间距可以根据煤矿井下钻锚工艺进行调整。左钻机支架通过铰接方式安装于顶梁支架上，通过左钻机旋转液压缸的伸缩，使左钻机支架在0-90度范围内旋转，左钻机支架竖直放置为90度，左钻机支架水平放置为0度。同理，右侧钻机以同样原理进行安装；当顶网机构完成顶网运动后，左钻机旋转液压缸伸开，推动左钻机支架由0度旋转至90度，左第1顶锚钻机及左第2顶锚钻机垂直于顶板；同时，右侧钻机与左侧钻机以同样原理完成相应的运动，钻锚机构用于辅助完成顶板锚杆的钻锚任务。
进一步地，所述左侧行走机构为通用工程履带行走机构，安装于左侧帮支护系统下方，为钻锚机器人行走提供动力；
左侧帮支护机构包括左第1液压升降机构、左侧帮支架、钻锚机器人电控箱、左液压泵站、左第2液压升降机构、左第1液压升降机构及左第2液压升降机构分别安装于左侧帮支护机构前后两端，当钻锚机器人在完成钻锚任务时，为其提供稳定支撑。左液压泵站为左侧帮支护机构提供液压动力源，钻锚机器人电控箱可以实现钻锚机器人行走、左侧帮钻机的运动控制。
左侧帮第1护盾机构由左侧帮第1护盾板、左侧帮第1液压缸、左侧帮第1液压连杆、左侧帮第2液压缸、左侧帮第2液压连杆组成；左侧帮第1护盾机构是一个空间2-PRR并联机构，可以使左侧帮第1护盾板实现向左平行移动；
左侧帮第1护盾板位于左侧帮第1护盾机构的前端，左侧帮第1液压缸固接于左侧帮支架上，为竖直放置，左侧帮第1液压缸通过左侧帮第1液压连杆与左侧帮第1护盾板连接，形成一个竖直方向的PRR联接副；左侧帮第2液压缸固接于左侧帮支架上，为水平放置，通过左侧帮第2液压连杆与左侧帮第1护盾板连接，形成一个水平方向的PRR联接副；竖直方向的PRR联接副与水平方向的PRR联接副相互配合，形成空间运动，可以实现左侧帮第1护盾板向左的平移运动；
左侧帮钻锚机构由左侧帮钻机竖直导轨、左侧帮钻机滑移旋转台及左侧帮钻机组成；左侧帮钻机竖直导轨固接于左侧帮支护机构的左侧帮支架上，为竖直放置，左侧帮钻机滑移旋转台安装于左侧帮钻机竖直导轨上，可以实现上下滑动，左侧帮钻机安装于左侧帮钻机滑移旋转台上，可以通过左侧帮钻机滑移旋转台上的旋转液压缸的旋转运动，实现0-90度的旋转运动，其中规定左侧帮钻机竖直方向为0度，水平向左为90度；
左侧帮第2护盾机构由左侧帮第2护盾板、左侧帮第3液压缸、左侧帮第3液压连杆、左侧帮第4液压缸、左侧帮第4液压连杆组成；左侧帮第2护盾机构是一个空间2-PRR并联机构，可以使左侧帮第2护盾板实现向左平行移动；左侧帮第2护盾板位于左侧帮第1护盾机构的末端，左侧帮第3液压缸固接于左侧帮支架上，为竖直放置，左侧帮第3液压缸通过左侧帮第3液压连杆与左侧帮第2护盾板连接，形成一个竖直方向的PRR联接副；左侧帮第4液压缸固接于左侧帮支架上，为水平放置，通过左侧帮第4液压连杆与左侧帮第2护盾板连接，形成一个水平方向的PRR联接副；竖直方向的PRR联接副与水平方向的PRR联接副相互配合，形成空间运动，可以实现左侧帮第2护盾板3501向左的平移运动。
进一步地，右侧帮支护系统和左侧帮支护系统为对称结构，运动及工作原理相同，其区别在于右侧帮支护系统的控制箱用于控制右侧帮支护系统钻机的运动及锚网运输、展网及顶网运动；而左侧帮支护系统的控制箱用于控制左侧帮支护系统钻机的运动及整个钻锚机器人的行走控制。
进一步地，所述锚网分为折叠形式及展开形式两种状态；
前锚网导向槽固接于左顶网前端，后锚网导向槽固接于左顶网后端；右顶网在左顶网下方，在前锚网导向槽和后锚网导向槽内滑动；
钢带导向槽固接于右顶网下方，靠近后锚网导向槽；左钢带的左端固接于左顶网左端，右钢带的右端固接于右顶网右端；
左锚网推板推动锚网的左侧帮锚网运动；同时，右锚网推板推动锚网的右侧帮锚网运动，左侧帮锚网带动左顶网向左运动，左顶网又带动左钢带向左运动，右侧帮锚网带动右顶网向右运动，右顶网又带动右钢带向右运动；
当左顶网运动到最左端，左侧帮锚网为折叠形式，通过人工干预，使左侧帮锚网折叠网展开，左侧帮锚网垂直挂接于左侧帮支护系统的左侧；同时，右顶网运动到最右端，右侧帮锚网为折叠形式，通过人工干预，使右侧帮锚网折叠网展开，右侧帮锚网垂直挂接于右侧帮支护系统的右侧，即完成了锚网的整个展网运动。
本发明可部分代替工作人员从事钻锚任务，在保障工作人员安全的同时，可以减轻工作人员的劳动强度。
附图说明
图1为本发明实施例龙门式多钻机并行钻锚机器人的结构示意图。
图2为本发明实施例中顶板支护系统的结构示意图。
图3为本发明实施例中锚网运输机构的结构示意图。
图4为本发明实施例中钻锚机构的结构示意图。
图5为本发明实施例中右第1顶锚钻机、右钻机旋转液压缸、右钻机支架和右第2顶锚钻机的布置方式示意图。
图6为本发明实施例中左侧帮支护系统的结构示意图。
图7为本发明实施例中右侧帮支护系统的结构示意图。
图8为图7的侧视图。
图9为本发明实施例中网锚折叠形式的结构示意图。
图10为本发明实施例中网锚展开形式的结构示意图。
图11为本发明实施例龙门式多钻机并行钻锚机器人的工作流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1所示，本发明实施例的龙门式多钻机并行钻锚机器人，包括顶板支护系统2、左侧帮支护系统3、右侧帮支护系统1及网锚4；
如图2所示，顶板支护系统2包括锚网运输机构23、展网机构21、顶网机构22及钻锚机构24，用于完成锚网运输及锚网支护等功能；
如图6所示，左侧帮支护系统3包括左侧行走机构31、左侧帮支护机构32，左侧帮第1护盾机构33、左侧帮钻锚机构34、左侧帮第2护盾机构35；，
右侧帮支护系统1包括右侧行走机构、右侧帮护盾机构、右侧帮第1护盾机构、右侧帮钻锚机构、右侧帮第2护盾机构35；
左侧帮支护系统3、右侧帮支护系统1用于完成机器人行走、侧帮防护及侧帮锚网支护等功能；
如图9-图10所示，所述网锚4包括左侧帮锚网41、左顶网42、左钢带43、钢带导向槽44、前锚网导向槽45、后锚网导向槽46、右顶网47、右钢带48及右侧帮锚网49，用于为顶板及左、右侧帮提供锚网，配合钻机完成整个锚网的支护功能。
如图3所示，所述锚网运输机构23包括感应开关231、液压马达支架232、液压马达234、右驱动链轮233、右链条235、右从动链轮236、链条传动轴237、锚网运输限位传感器238、顶梁支架239、左驱动链轮2310、左侧链条2311和左侧从动链轮2312；当锚网4运输到锚网运输机构上方时，感应开关231触发液压马达234开始工作，液压马达234驱动右驱动链轮233转动，经右链条235、链条传动轴237、左驱动链轮2310、左侧链条2311、左侧从动链轮2312分别驱动右链条235和左侧链条2311实现同步转动；锚网4经过右链条235和左侧链条2311的运输，到达顶梁支架239的最前端，当锚网触碰锚网运输限位传感器238时，液压马达234停止工作。
所述展网机构21由左液压缸211、左锚网推板212、右液压缸213、右锚网推板214组成，当锚网4到达顶梁支架239的最前端，锚网4触碰锚网运输限位传感器238，触发左液压缸211及右液压缸213运动，左液压缸211带动左锚网推板212运动，左锚网推板212推动锚网4的左侧帮锚网41运动；同时，右液压缸213带动右锚网推板214运动，右锚网推板214推动锚网4的右侧帮锚网49运动；
左侧帮锚网41带动左顶网42向左运动，右侧帮锚网49带动右顶网47向右运动，左顶网42和右顶网47为上下层叠的放置，当左顶网42运动到最左端，左侧帮锚网41为折叠形式，通过人工干预，使左侧帮锚网41折叠网展开，左侧帮锚网41垂直挂接于左侧帮支护系统3的左侧；同时，右顶网47运动到最右端，右侧帮锚网49为折叠形式，通过人工干预，使右侧帮锚网49折叠网展开，右侧帮锚网49垂直挂接于右侧帮支护系统1的右侧，即完成了展网运动。
所述顶网机构22包括左顶网液压缸221，顶网板222及右顶网液压缸223，当锚网4完成展网运动后，顶网机构22开始工作。左顶网液压缸221及右顶网液压缸223同时工作，推动顶网板222向上运动，锚网4接触到顶板，即完成顶网运动。
如图4所示，所述钻锚机构24包括左第1顶锚钻机241、左钻机旋转液压缸242、左钻机支架243、左第2顶锚钻机244、右第1顶锚钻机245、右钻机旋转液压缸248、右钻机支架246和右第2顶锚钻机247；左第1顶锚钻机241及左第2顶锚钻机244分别安装于左钻机支架243左右两侧，左第1顶锚钻机241和左第2顶锚钻机244之间的间距可以根据煤矿井下钻锚工艺进行调整。左钻机支架243通过铰接方式安装于顶梁支架上，通过左钻机旋转液压缸242的伸缩，使左钻机支架243在0-90度范围内旋转，左钻机支架243竖直放置为90度，左钻机支架243水平放置为0度。同理，右侧钻机以同样原理进行安装；当顶网机构22完成顶网运动后，左钻机旋转液压缸242伸开，推动左钻机支架243由0度旋转至90度，左第1顶锚钻机241及左第2顶锚钻机244垂直于顶板；同时，右侧钻机与左侧钻机以同样原理完成相应的运动，钻锚机构24用于辅助完成顶板锚杆的钻锚任务。
所述左侧行走机构31为通用工程履带行走机构，安装于左侧帮支护系统3下方，为钻锚机器人行走提供动力；
左侧帮支护机构32包括左第1液压升降机构3201、左侧帮支架3202、钻锚机器人电控箱3203、左液压泵站3204、左第2液压升降机构3205，左第1液压升降机构3201及左第2液压升降机构3205分别安装于左侧帮支护机构32前后两端，当钻锚机器人在完成钻锚任务时，为其提供稳定支撑。左液压泵站3204为左侧帮支护机构32提供液压动力源，钻锚机器人电控箱3203可以实现钻锚机器人行走、左侧帮钻机的运动控制。
左侧帮第1护盾机构33由左侧帮第1护盾板3301、左侧帮第1液压缸3302、左侧帮第1液压连杆3303、左侧帮第2液压缸3305、左侧帮第2液压连杆3304组成；左侧帮第1护盾机构33是一个空间2-PRR并联机构，可以使左侧帮第1护盾板3301实现向左平行移动；
左侧帮第1护盾板3301位于左侧帮第1护盾机构33的前端，左侧帮第1液压缸3302固接于左侧帮支架3202上，为竖直放置，左侧帮第1液压缸3302通过左侧帮第1液压连杆3303于左侧帮第1护盾板3301连接，形成一个竖直方向的PRR联接副；左侧帮第2液压缸3305固接于左侧帮支架3202上，为水平放置，通过左侧帮第2液压连杆3304于左侧帮第1护盾板3301连接，形成一个水平方向的PRR联接副。竖直方向的PRR联接副与水平方向的PRR联接副相互配合，形成空间运动，可以实现左侧帮第1护盾板3301向左的平移运动；工作原理：左侧帮第1液压缸3302活塞杆向外伸出，推动左侧帮第1液压连杆3303在竖直方向发生旋转，并推动左侧帮第1护盾板3301向左侧外移；同时，左侧帮第2液压缸3305活塞杆向外伸出，推动左侧帮第2液压连杆3304在水平方向发生旋转，推动左侧帮第1护盾板3301向左侧外移。通过左侧帮第1液压连杆3303竖直方向的旋转运动及左侧帮第2液压连杆3304水平方向的旋转运动，两者的共同作用促使左侧帮第1护盾板3301平行于侧帮水平移动。
左侧帮钻锚机构34由左侧帮钻机竖直导轨3401、左侧帮钻机滑移旋转台3402及左侧帮钻机3403组成；左侧帮钻机竖直导轨3401固接于左侧帮支护机构32的左侧帮支架3202上，为竖直放置，左侧帮钻机滑移旋转台3402安装于左侧帮钻机竖直导轨3401上，可以实现上下滑动，左侧帮钻机3403安装于左侧帮钻机滑移旋转台3402上，可以通过左侧帮钻机滑移旋转台3402上的旋转液压缸的旋转运动，实现0-90度的旋转运动，其中规定左侧帮钻机3403竖直方向为0度，水平向左为90度；
左侧帮第2护盾机构35由左侧帮第2护盾板3501、左侧帮第3液压缸3503、左侧帮第3液压连杆3502、左侧帮第4液压缸3505、左侧帮第4液压连杆3504组成；左侧帮第2护盾机构35是一个空间2-PRR并联机构，可以使左侧帮第2护盾板3301实现向左平行移动；左侧帮第2护盾板3501位于左侧帮第1护盾机构33的末端，左侧帮第3液压缸3503固接于左侧帮支架3202上，为竖直放置，左侧帮第3液压缸3503通过左侧帮第3液压连杆3502于左侧帮第2护盾板3501连接，形成一个竖直方向的PRR联接副；左侧帮第4液压缸3505固接于左侧帮支架3202上，为水平放置，通过左侧帮第4液压连杆3504于左侧帮第2护盾板3501连接，形成一个水平方向的PRR联接副；竖直方向的PRR联接副与水平方向的PRR联接副相互配合，形成空间运动，可以实现左侧帮第2护盾板3501向左的平移运动；
工作原理：左侧帮第3液压缸3503活塞杆向外伸出，推动左侧帮第3液压连杆3502在竖直方向发生旋转，并推动左侧帮第2护盾板3501向左侧外移；同时，左侧帮第4液压缸3505活塞杆向外伸出，推动左侧帮第4液压连杆3504在水平方向发生旋转，推动左侧帮第2护盾板3501向左侧外移。通过左侧帮第3液压连杆3502竖直方向的旋转运动及左侧帮第4液压连杆3504水平方向的旋转运动，两者的共同作用促使左侧帮第2护盾板3501平行于侧帮水平向左移动；左侧帮支护系统3通过展网机构21将网锚4展开，由顶网机构22将网锚4顶到顶板后，左侧帮第1护盾板3301和左侧帮第2护盾板3501同时向左外移，压住锚网4的左侧帮锚网41，为钻锚机器人的钻锚任务做准备。
所述右侧帮支护系统1和左侧帮支护系统3为对称结构，运动及工作原理相同，其区别在于右侧帮支护系统1的控制箱用于控制右侧帮支护系统1钻机的运动及锚网运输、展网及顶网运动；而左侧帮支护系统3的控制箱用于控制左侧帮支护系统3钻机的运动及整个钻锚机器人的行走控制。
所述锚网4分为折叠形式及展开形式两种状态，折叠形式如图9所示，展开形式如图10所示；
前锚网导向槽45固接于左顶网42前端，后锚网导向槽46固接于左顶网42后端；右顶网47在左顶网42下方，在前锚网导向槽45和后锚网导向槽46内滑动；
钢带导向槽44固接于右顶网47下方，靠近后锚网导向槽46；左钢带43的左端固接于左顶网42左端，右钢带48的右端固接于右顶网47右端；
左锚网推板212推动锚网4的左侧帮锚网41运动；同时，右锚网推板214推动锚网4的右侧帮锚网49运动，左侧帮锚网41带动左顶网42向左运动，左顶网42又带动左钢带43向左运动，右侧帮锚网49带动右顶网47向右运动，右顶网47又带动右钢带48向右运动；
当左顶网42运动到最左端，左侧帮锚网41为折叠形式，通过人工干预，使左侧帮锚网41折叠网展开，左侧帮锚网41垂直挂接于左侧帮支护系统3的左侧；同时，右顶网47运动到最右端，右侧帮锚网49为折叠形式，通过人工干预，使右侧帮锚网49折叠网展开，右侧帮锚网49垂直挂接于右侧帮支护系统1的右侧，即完成了锚网的整个展网运动。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (6)
1.龙门式多钻机并行钻锚机器人，其特征在于：包括顶板支护系统、左侧帮支护系统、右侧帮支护系统及网锚；
顶板支护系统包括锚网运输机构、展网机构、顶网机构及钻锚机构，用于完成锚网运输及锚网支护；
左侧帮支护系统包括左侧行走机构、左侧帮支护机构，左侧帮第1护盾机构、左侧帮钻锚机构、左侧帮第2护盾机构；
右侧帮支护系统包括右侧行走机构、右侧帮护盾机构、右侧帮第1护盾机构、右侧帮钻锚机构、右侧帮第2护盾机构；
左侧帮支护系统、右侧帮支护系统用于完成机器人行走、侧帮防护及侧帮锚网支护；
网锚包括左侧帮锚网、左顶网、左钢带、钢带导向槽、前锚网导向槽、后锚网导向槽、右顶网、右钢带及右侧帮锚网，用于为顶板及左、右侧帮提供锚网，配合钻机完成整个锚网的支护功能；
所述展网机构由左液压缸、左锚网推板、右液压缸、右锚网推板组成，当锚网到达顶梁支架的最前端，锚网触碰锚网运输限位传感器，触发左液压缸及右液压缸运动，左液压缸带动左锚网推板运动，左锚网推板推动锚网的左侧帮锚网运动；同时，右液压缸带动右锚网推板运动，右锚网推板推动锚网的右侧帮锚网运动；
所述锚网分为折叠形式及展开形式两种状态；
前锚网导向槽固接于左顶网前端，后锚网导向槽固接于左顶网后端；右顶网在左顶网下方，在前锚网导向槽和后锚网导向槽内滑动；
钢带导向槽固接于右顶网下方，靠近后锚网导向槽；左钢带的左端固接于左顶网左端，右钢带的右端固接于右顶网右端；
左侧帮锚网带动左顶网向左运动，右侧帮锚网带动右顶网向右运动，左顶网和右顶网为上下层叠的放置，当左顶网运动到最左端，左侧帮锚网为折叠形式，通过人工干预，使左侧帮锚网折叠网展开，左侧帮锚网垂直挂接于左侧帮支护系统的左侧；同时，右顶网运动到最右端，右侧帮锚网为折叠形式，通过人工干预，使右侧帮锚网折叠网展开，右侧帮锚网垂直挂接于右侧帮支护系统的右侧，即完成了展网运动。
2.如权利要求1所述的龙门式多钻机并行钻锚机器人，其特征在于：所述锚网运输机构包括感应开关、液压马达支架、液压马达、右驱动链轮、右链条、右从动链轮、链条传动轴、锚网运输限位传感器、顶梁支架、左驱动链轮、左侧链条和左侧从动链轮；当锚网运输到锚网运输机构上方时，感应开关触发液压马达开始工作，液压马达驱动右驱动链轮转动，经右链条、链条传动轴、左驱动链轮、左侧链条、左侧从动链轮分别驱动右链条和左侧链条实现同步转动；锚网经过右链条和左侧链条的运输，到达顶梁支架的最前端，当锚网触碰锚网运输限位传感器时，液压马达停止工作。
3.如权利要求1所述的龙门式多钻机并行钻锚机器人，其特征在于：所述顶网机构包括左顶网液压缸、顶网板及右顶网液压缸，当锚网完成展网运动后，顶网机构开始工作；左顶网液压缸及右顶网液压缸同时工作，推动顶网板向上运动，锚网接触到顶板，即完成顶网运动。
4.如权利要求1所述的龙门式多钻机并行钻锚机器人，其特征在于：所述钻锚机构包括左第1顶锚钻机、左钻机旋转液压缸、左钻机支架、左第2顶锚钻机、右第1顶锚钻机、右钻机旋转液压缸、右钻机支架和右第2顶锚钻机；左第1顶锚钻机及左第2顶锚钻机分别安装于左钻机支架左右两侧，左第1顶锚钻机和左第2顶锚钻机之间的间距能够根据煤矿井下钻锚工艺进行调整；左钻机支架通过铰接方式安装于顶梁支架上，通过左钻机旋转液压缸的伸缩，使左钻机支架在0-90度范围内旋转，左钻机支架竖直放置为90度，左钻机支架水平放置为0度；同理，右侧钻机以同样原理进行安装；当顶网机构完成顶网运动后，左钻机旋转液压缸伸开，推动左钻机支架由0度旋转至90度，左第1顶锚钻机及左第2顶锚钻机垂直于顶板；同时，右侧钻机与左侧钻机以同样原理完成相应的运动，钻锚机构用于辅助完成顶板锚杆的钻锚任务。
5.如权利要求1所述的龙门式多钻机并行钻锚机器人，其特征在于：
所述左侧行走机构为通用工程履带行走机构，安装于左侧帮支护系统（3）下方，为钻锚机器人行走提供动力；
左侧帮支护机构包括左第1液压升降机构、左侧帮支架、钻锚机器人电控箱、左液压泵站、左第2液压升降机构、左第1液压升降机构及左第2液压升降机构分别安装于左侧帮支护机构前后两端，当钻锚机器人在完成钻锚任务时，为其提供稳定支撑；左液压泵站为左侧帮支护机构提供液压动力源，钻锚机器人电控箱能够实现钻锚机器人行走、左侧帮钻机的运动控制；
左侧帮第1护盾机构由左侧帮第1护盾板、左侧帮第1液压缸、左侧帮第1液压连杆、左侧帮第2液压缸、左侧帮第2液压连杆组成；左侧帮第1护盾机构是一个空间2-PRR并联机构，能够使左侧帮第1护盾板实现向左平行移动；
左侧帮第1护盾板位于左侧帮第1护盾机构的前端，左侧帮第1液压缸固接于左侧帮支架上，为竖直放置，左侧帮第1液压缸通过左侧帮第1液压连杆与左侧帮第1护盾板连接，形成一个竖直方向的PRR联接副；左侧帮第2液压缸固接于左侧帮支架上，为水平放置，通过左侧帮第2液压连杆与左侧帮第1护盾板连接，形成一个水平方向的PRR联接副；竖直方向的PRR联接副与水平方向的PRR联接副相互配合，形成空间运动，能够实现左侧帮第1护盾板向左的平移运动；
左侧帮钻锚机构由左侧帮钻机竖直导轨、左侧帮钻机滑移旋转台及左侧帮钻机组成；左侧帮钻机竖直导轨固接于左侧帮支护机构的左侧帮支架上，为竖直放置，左侧帮钻机滑移旋转台安装于左侧帮钻机竖直导轨上，能够实现上下滑动，左侧帮钻机安装于左侧帮钻机滑移旋转台上，能够通过左侧帮钻机滑移旋转台上的旋转液压缸的旋转运动，实现0-90度的旋转运动，其中规定左侧帮钻机竖直方向为0度，水平向左为90度；
左侧帮第2护盾机构由左侧帮第2护盾板、左侧帮第3液压缸、左侧帮第3液压连杆、左侧帮第4液压缸、左侧帮第4液压连杆组成；左侧帮第2护盾机构是一个空间2-PRR并联机构，能够使左侧帮第2护盾板实现向左平行移动；左侧帮第2护盾板位于左侧帮第1护盾机构的末端，左侧帮第3液压缸固接于左侧帮支架上，为竖直放置，左侧帮第3液压缸通过左侧帮第3液压连杆与左侧帮第2护盾板连接，形成一个竖直方向的PRR联接副；左侧帮第4液压缸固接于左侧帮支架上，为水平放置，通过左侧帮第4液压连杆与左侧帮第2护盾板连接，形成一个水平方向的PRR联接副；竖直方向的PRR联接副与水平方向的PRR联接副相互配合，形成空间运动，能够实现左侧帮第2护盾板（3501）向左的平移运动。
6.如权利要求1所述的龙门式多钻机并行钻锚机器人，其特征在于：右侧帮支护系统和左侧帮支护系统为对称结构，运动及工作原理相同，其区别在于右侧帮支护系统的控制箱用于控制右侧帮支护系统钻机的运动及锚网运输、展网及顶网运动；而左侧帮支护系统的控制箱用于控制左侧帮支护系统钻机的运动及整个钻锚机器人的行走控制。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010690935.2A CN111911208B (zh) | 2020-07-16 | 2020-07-16 | 龙门式多钻机并行钻锚机器人 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010690935.2A CN111911208B (zh) | 2020-07-16 | 2020-07-16 | 龙门式多钻机并行钻锚机器人 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111911208A CN111911208A (zh) | 2020-11-10 |
| CN111911208B true CN111911208B (zh) | 2022-03-11 |
Family
ID=73281911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010690935.2A Active CN111911208B (zh) | 2020-07-16 | 2020-07-16 | 龙门式多钻机并行钻锚机器人 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111911208B (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113236326B (zh) * | 2021-06-15 | 2022-07-08 | 安徽理工大学 | 一种多向自移式拱形防冲超前液压支架 |
| CN113863855B (zh) * | 2021-10-22 | 2024-05-07 | 山东兖煤黑豹矿业装备有限公司 | 一种龙门式矿用液压钻车 |
| CN113882888B (zh) * | 2021-11-01 | 2024-04-19 | 安徽理工大学 | 一种双门式高效快速循环自移锚支护一体化装备及控制方法 |
| CN114458346B (zh) * | 2022-02-14 | 2024-05-10 | 西安科技大学 | 一种快速掘进系统的自动展网机构 |
| CN115234269B (zh) * | 2022-08-11 | 2024-06-07 | 安徽理工大学 | 具有全断面铺网功能的矿用锚支机器人 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3133043U (ja) * | 2007-04-16 | 2007-06-28 | 株式会社Ｔｓｃ | 防護ネット |
| CN108104853A (zh) * | 2017-12-22 | 2018-06-01 | 中国矿业大学(北京) | 一种全自动化钻锚作业车 |
| CN110295934A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-10-01 | 天地科技股份有限公司 | 龙门架锚护装置 |
| CN209670900U (zh) * | 2019-01-30 | 2019-11-22 | 陕西陕煤韩城矿业有限公司 | 一种履带式液压组合锚杆钻机工作平台 |
| CN110714793A (zh) * | 2019-10-30 | 2020-01-21 | 辽宁工程技术大学 | 一种超前支护用悬移式锚网及钢带自动铺设装置及方法 |
| CN110832166A (zh) * | 2019-02-01 | 2020-02-21 | 河南理工大学 | 一种锚固装备及工作方法 |
-
2020
- 2020-07-16 CN CN202010690935.2A patent/CN111911208B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3133043U (ja) * | 2007-04-16 | 2007-06-28 | 株式会社Ｔｓｃ | 防護ネット |
| CN108104853A (zh) * | 2017-12-22 | 2018-06-01 | 中国矿业大学(北京) | 一种全自动化钻锚作业车 |
| CN209670900U (zh) * | 2019-01-30 | 2019-11-22 | 陕西陕煤韩城矿业有限公司 | 一种履带式液压组合锚杆钻机工作平台 |
| CN110832166A (zh) * | 2019-02-01 | 2020-02-21 | 河南理工大学 | 一种锚固装备及工作方法 |
| CN110295934A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-10-01 | 天地科技股份有限公司 | 龙门架锚护装置 |
| CN110714793A (zh) * | 2019-10-30 | 2020-01-21 | 辽宁工程技术大学 | 一种超前支护用悬移式锚网及钢带自动铺设装置及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111911208A (zh) | 2020-11-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111911208B (zh) | 龙门式多钻机并行钻锚机器人 | |
| CN112253160B (zh) | 煤矿井下无反复支撑快速掘进钻锚成套装备 | |
| CN102704929B (zh) | 一种掘锚钻一体化的掘锚机 | |
| CN104213831A (zh) | 一种集煤矿采掘、支护以及运输平行快速作业的锚杆钻车 | |
| CN209817930U (zh) | 一种煤矿用轨道行走式可折叠巷道架管机 | |
| CN106837334A (zh) | 一种综掘巷道多架自移式支锚联合机组系统 | |
| CN105386771A (zh) | 盾构式掘锚机 | |
| CN106948826B (zh) | 一种多功能巷道修复机 | |
| CN102364053B (zh) | 掘锚机 | |
| RU160472U1 (ru) | Крепь для отработки мощных крутых пластов угля подэтажной выемкой | |
| CN204311971U (zh) | 一种集煤矿采掘、支护以及运输平行快速作业的锚杆钻车 | |
| CN212359776U (zh) | 一种硬岩多功能掘进一体机 | |
| CN104265167A (zh) | 一种转运锚杆锚索钻车 | |
| CN103174448A (zh) | 巷道综掘作业及时支护方法 | |
| CN203403900U (zh) | 吊装自移式锚杆锚索支护设备 | |
| CN110118097A (zh) | 一种背负式综掘巷道临时支护设备及其应用 | |
| CN112627727A (zh) | 一种煤矿用四臂锚杆转载机组 | |
| CN202882911U (zh) | 一种掘锚钻一体化的掘锚机 | |
| CN111911156A (zh) | 一种龙门式护盾临时支护及钻锚机器人系统 | |
| CN204511432U (zh) | 一种四钻臂式掘锚一体机 | |
| RU2358110C1 (ru) | Четырехопорная поддерживающая оградительная крепь с низко расположенным основанием для разработки забоя с обрушением сверху | |
| CN203547736U (zh) | 新型连续采煤机 | |
| CN103075152A (zh) | 钻装机 | |
| CN202348298U (zh) | 掘锚机 | |
| CN204609879U (zh) | 一种掘锚一体机 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |