CN112065424A - 一种锚护机构后置式掘锚护一体机 - Google Patents

Abstract

本发明的锚护机构后置式掘锚护一体机，包括机身、行走机构、截割机构、临时支护机构和锚杆机构，临时支护机构和锚杆机构均设置于锚护底座上，截割机构后方机身的顶部沿纵向方向设置有两相互平行的滑移轨道，锚护底座两端的下部经滑块设置于滑移轨道上，机身上固定有驱使锚护底座沿滑移轨道运动的前伸油缸。本发明的掘锚护一体机，在掘锚护一体机截割作业时，临时支护机构和锚杆机构折叠后位于机身正上方，截割作业过程中掘进机产生的振动不会对临时支护机构和锚杆机产生影响，同时截割臂的摆动也不会影响到锚护作业的管路、线路等，解决了现有掘进机工作过程中振动大、对锚护机构产生不利影响以及容易损坏供油管路、线路的问题。

Description

一种锚护机构后置式掘锚护一体机

技术领域

本发明涉及一种掘锚护一体机，更具体的说，尤其涉及一种钻臂机构和临时支护设置于截割部后方机身上的掘锚护一体机。

背景技术

煤矿巷道掘进过程中需要用到掘锚护一体机，掘锚护一体机上的截割部实现切割，将巷道前方的煤矿或岩石切割下来，并利用运输系统将切割下来的物料运出；掘锚护一体机上的临时支护实现对巷道顶的支撑，钻臂机构实现对巷道顶和侧壁的锚固作业，将临时支护上放置的钢带利用锚杆锚固在巷道顶壁和侧壁上，进而实现巷道的掘进和锚护作业。

然而，由于现有掘锚护一体机上锚护机构的设置于截割臂的周围，使用时，锚护机构从截割臂的两侧伸出，锚护机构上的临时支护再展开，钻臂结构再转动到相应的角度进行锚护作业。譬如专利号为CN201720386256.X、发明名称为“一种掘锚护一体机”的专利文件，以及专利号为CN201521075460.7、发明名称为“一种掘锚护一体机”的专利文件，均公开了一种掘锚护一体机，其上的钻臂机构和临时支护机构均设置于截割臂的周围，这种结构形式的掘锚护一体机使用时存在如下问题：（1）

截割臂在截割作业的过程中振动大，容易对临时支护和钻臂机构产生影响，使临时支护和钻臂机构精度降低，寿命缩短；（2）由于钻臂机构上连接有较多的液压管路和供电线路，在钻臂和支护机构缩回时，如果液压管路或供电线路没有收回到位，截割臂转动后容易造成管路或线路损坏，维修起来十分费时费力，影响作业进度。因此，对于现有的掘锚护一体机来说，需要设计一种全新的锚护结构，以克服上述问题。

发明内容

本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种的锚护机构后置式掘锚护一体机。

本发明的锚护机构后置式掘锚护一体机，包括机身、行走机构、截割机构、临时支护机构和锚杆机构，行走机构设置于机身的下方，用于驱使掘锚护一体机行走；掘进机设置于机身的前端，实现巷道的向前掘进；其特征在于：所述临时支护机构和锚杆机构均设置于锚护底座上，截割机构后方机身的顶部沿纵向方向设置有两相互平行的滑移轨道，锚护底座两端的下部经滑块设置于滑移轨道上，机身上固定有驱使锚护底座沿滑移轨道运动的前伸油缸。

本发明的锚护机构后置式掘锚护一体机，所述锚杆机构由左钻孔机、右钻孔机、左横向伸缩臂和右横向伸缩臂组成，左钻孔机和右钻孔机经相同的钻臂机构分别与左横向伸缩臂和右横向伸缩臂相连接；左横向伸缩臂和右横向伸缩臂均设置于锚护底座中，锚护底座中设置有分别驱使左横向伸缩臂和右横向伸缩臂运动的两内置油缸；

所述钻臂机构由第一旋转装置、上伸缩臂、下伸缩臂、伸缩板、伸缩板座、第二旋转装置和第三旋转装置组成，第一旋转装置固定于左横向伸缩臂或右横向伸缩臂的外端，下伸缩臂位于上伸缩臂的下方，上伸缩臂和下伸缩臂的后端均固定于第一旋转装置的输出轴上；上伸缩臂和下伸缩臂的前端均铰接于伸缩板座上，伸缩板可滑动地设置于伸缩板座中，伸缩板座上设置有驱使伸缩板运动的内置油缸；第二旋转装置固定于伸缩板的前端，第三旋转装置固定于第二旋转装置的输出轴上，左钻孔机或右钻孔机固定于第三旋转装置的输出轴上。

本发明的锚护机构后置式掘锚护一体机，所述上伸缩臂由第二外筒和第二内筒组成，第二内筒位于第二外筒中，第二外筒中设置有驱使第二内筒伸缩的内置油缸，第二外筒上设置有钻臂升降油缸，钻臂升降油缸的一端铰接于与第一旋转装置输出轴相连接的底座上，另一端铰接于第二外筒上；下伸缩臂由第三外筒和第三内筒组成，第三内筒位于第三外筒中，第三外筒上设置有下臂伸缩油缸，下臂伸缩油缸的一端铰接于第三外筒的外壁上，另一端铰接于第三内筒上；第二内筒和第三内筒的前端均铰接于伸缩板座上。

本发明的锚护机构后置式掘锚护一体机，所述临时支护机构由支护主臂、支护升降油缸和支护顶板组成，支护主臂由第一外筒和第一内筒组成，第一内筒位于第一外筒中，第一外筒的下端铰接于锚护底座的中央位置上，支护升降油缸的两端分别固定于锚护底座和第一外筒上；支护顶板铰接固定在第一内筒上。

本发明的锚护机构后置式掘锚护一体机，所述截割机构的上方设置有供作业人员站立的作业平台，作业平台由支撑板和翻转油缸组成，支撑板的一端经翻转油缸铰接于截割机构上方的盖板的前端，翻转油缸用于驱使支撑板打开和闭合；所述支撑板的两端均设置有可折叠的侧支撑板。

本发明的锚护机构后置式掘锚护一体机，所述的第一旋转装置、第二旋转装置和第三旋转装置为旋转油缸或回转减速器。

本发明的有益效果是：本发明的掘锚护一体机，通过在截割机构后方的机身上沿其纵向方向设置两相互平行的滑移轨道，并在滑移轨道上设置经前伸油缸驱动的锚护底座，临时支护机构和锚杆机构均设置于锚护底座上，这样，在掘锚护一体机在巷道内截割作业过程中，前伸油缸驱使锚护底座移动至滑移轨道的最后端，临时支护机构和锚杆机构折叠后位于机身正上方，截割作业过程中掘进机产生的振动不会对临时支护机构和锚杆机产生影响，同时截割臂的摆动也不会影响到锚护作业的管路、线路等，解决了现有掘进机工作过程中振动大、对锚护机构产生不利影响以及容易损坏供油管路、线路的问题，实现了巷道掘进作业、支护和锚固作业的顺利进行，避免了管路、线路损害维修所带来的工作效率低的问题，延长了掘锚护一体机的使用寿命，提高了工作效率，有益效果显著。

进一步地，通过设置由支护主臂、支护升降油缸和左右支护架构成的临时支护机构，且支护主臂由第一内筒和外筒构成，左、右支护架经支护水平内、外筒的配合固定于支护主臂上，这样，通过支护升降油缸可驱使支护主臂进行摆动升降，通过内置油缸可驱使第一内筒在第一外筒中伸缩，实现了左右支护架对不同高度巷道顶壁的支护；同时，通过调节支护水平内筒在外筒中的位置，使得左、右支护架的宽度可调，以使适应不同宽度的巷道。

进一步地，左、右钻孔机经由第一、第二、第三旋转装置、上下伸缩臂、伸缩板、伸缩板座组成的钻臂机构分别与左、右横向伸缩臂相连接，这样，通过左、右横向伸缩臂的伸缩可使左、右钻孔机适用于不同宽度的巷道，通过第一旋转装置的转动，可实现左、右钻孔机的内外摆动，通过钻臂升降油缸的伸缩可实现左、右钻孔机的上下摆动，通过上、下伸缩臂不等量的伸缩，可实现左、右钻孔机在纵向方向内的转动，通过第二旋转装置的转动可实现左、右钻孔机在横向方向内的转动，通过第三转动油缸的转动可驱使左、右钻孔机在纵向方向内的转动；这样，使得锚杆机构可实现对不同宽度巷道的顶锚杆作业、侧帮锚杆作业以及前探钻孔作业。

附图说明

图1为本发明的掘锚护一体机处于截割状态时的主视图；

图2为本发明的掘锚护一体机处于截割状态时的立体图；

图3为本发明的掘锚护一体机进行顶锚杆作业时的主视图；

图4为本发明的掘锚护一体机进行顶锚杆作业时的左视图；

图5为本发明的掘锚护一体机进行顶锚杆作业时的立体图；

图6为本发明的掘锚护一体机进行侧帮锚护作业时的主视图；

图7为本发明的掘锚护一体机进行侧帮锚护作业时的左视图；

图8为本发明的掘锚护一体机进行侧帮锚护作业时的立体图；

图9为本发明的掘锚护一体机进行前探钻孔作业时的主视图；

图10为本发明的掘锚护一体机进行前探钻孔作业时的立体图；

图11为本发明的掘锚护一体机进行顶锚杆作业时的局部剖视图；

图12为本发明中锚杆机构的立体图。

图中：1机身，2行走机构，3截割机构，4临时支护机构，5锚杆机构，6刮料盘，7输送机构，8截割头，9锚护底座，10滑移轨道，11滑块，12支护主臂，13第一外筒，14第一内筒，15支护升降油缸，16支护顶板；20前伸油缸，21作业平台，22盖板，23支撑板，24翻转油缸，25侧支撑板；26左钻孔机，27右钻孔机，28左横向伸缩臂，29右横向伸缩臂，30第一旋转装置，31上伸缩臂，32下伸缩臂，33第二旋转装置，34第三旋转装置，35伸缩板座，36伸缩板，37钻臂升降油缸，38第二外筒，39第二内筒，40第三外筒，41第三内筒，42下臂伸缩油缸，43内置油缸。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1和图2所示，分别给出了本发明的掘锚护一体机处于截割状态时的主视图和立体图，图3、图4和图5分别给出了本发明的掘锚护一体机进行顶锚杆作业时的主视图、左视图和立体图，所示的掘锚护一体机由机身1、行走机构2、截割机构3、临时支护机构4、锚杆机构5、输送机构7、锚护底座9、滑移轨道10组成，机身1起固定和支撑作用，行走机构2设置于机身1的下方，用于驱使整个掘锚护一体机行走。截割机构3设置于机身1的前方，截割机构3的前端设置有截割头8，截割臂带动切割头8摆动将巷道前方的煤矿或岩石切割下来，实现巷道掘进。所示的机身1上还设置有刮料盘6和输送机构7，以便将截割下料的物料运送出去。

滑移轨道10的数量为2个，两个滑移轨道10设置于截割机构3后方的机身1的顶部，两滑移轨道10平行设置，锚护底座9的两端经滑块11设置于两滑移轨道10上，以使锚护底座9可沿滑移轨道10的长度方向移动。机身1上设置有驱使锚护底座9沿滑移轨道10长度方向运动的前伸油缸20。临时支护机构4和锚杆机构5均设置于锚护底座9上，这样，在掘锚护一体机掘进过程中，前伸油缸20驱使锚护底座9运动至滑移轨道10的后端，临时支护机构4和锚杆机构5折叠起来位于机身1的上部，不会到截割机构3产生任何影响，同时截割机构3工作过程中的较大振动也不会对临时支护机构4和锚杆机构5产生影响。当需要锚护作业时，截割机构3停止作业，前伸油缸20驱使锚护底座9在滑移轨道10上运动，以实现对较大距离范围内的巷道进行锚护。

所示的临时支护机构4由支护主臂12、支护升降油缸15和支护顶板16组成，支护主臂12由第一外筒13和第一内筒14组成，第一内筒14位于第一外筒13中，第一外筒13中设置有驱使第一内筒14沿其长度方向伸缩的内置油缸。第一外筒13的后端铰接于锚护底座9前臂的中央位置处，支护升降油缸15的数量为两个，两个支护升降油缸15的缸体铰接于锚护底座9上，支护升降油缸15的伸缩杆前端铰接于第一外筒13上，这样，通过支护升降油缸15的伸缩，即可驱使支护主臂12摆动升降。

通过内置油缸对第一内筒14的驱动，即可驱使第一内筒14沿第一外筒13伸缩。支护顶板16铰接固定在第一内筒14上。这样，通过支护升降油缸15的伸缩、第一外筒13中内置油缸的伸缩，可驱使支护顶板16处于不同的高度，以实现对不同高度巷道的临时支护作业。支护顶板16根据巷道的实际尺寸进行支座，以实现对不同宽度巷道的支护。

所示的锚杆机构5由左钻孔机26、右钻孔机27、左横向伸缩臂28、右横向伸缩臂29和钻臂机构组成，左钻孔机26和右钻孔机27经结构相同的钻臂机构分别与左横向伸缩臂28、右横向伸缩臂29的外端相连接。如图11所示，给出了本发明的掘锚护一体机进行顶锚杆作业时的局部剖视图，所示的左横向伸缩臂28、右横向伸缩臂29均横向地设置于锚护底座9中，且其可沿锚护底座9的长度方向运动，锚护底座9中设置有驱使左横向伸缩臂28、右横向伸缩臂29伸出和回缩的内置油缸43，这样，在内置油缸43的驱动下，即可驱使左横向伸缩臂28和右横向伸缩臂29伸出或回缩，以对巷道内不同位置处进行锚固作业。

所示的钻臂机构由第一旋转装置30、上伸缩臂31、下伸缩臂32、伸缩板36、伸缩板座35、钻臂升降油缸37、第二旋转装置33和第三旋转装置34组成，其中第一旋转装置30、第二旋转装置33和第三旋转装置34可采用旋转油缸或回转减速器，本实施例中采用的为旋转油缸。如图12所示，给出了本发明中锚杆机构的立体图，所示的上伸缩臂31由第二外筒38和第二内筒39组成，下伸缩臂32由第三外筒40和第三内筒41组成，第二内筒39位于第二外筒38中，第二外筒38实现对第二内筒39的限位和导向作用；第三内筒41位于第三外筒40中，第三外筒40实现对第三内筒41的限位和导向作用。第一旋转装置30的缸体固定于左横向伸缩臂28或右横向伸缩臂29的外端，第二外筒38和第三外筒40的后端铰接于与第一旋转装置30的输出轴相固定的底座上，这样，通过第一旋转装置30的转动，即可驱使左钻孔机26和右钻孔机27跟随钻臂机构在水平方向内向内或向外摆动。所示的钻臂升降油缸37的一端铰接于与第一旋转装置30的输出轴相固定的底座上，另一端铰接于第二外筒38上，这样，通过钻臂升降油缸37的伸缩，即可驱使左钻孔机26和右钻孔机27进行升降，以实现不同高度位置上的锚杆作业。

所示伸缩板36设置于伸缩板座35中，伸缩板座35实现对伸缩板36的限位和导向作用，伸缩板座35上设置有驱使伸缩板36运动的内置油缸，通过内置油缸驱使伸缩板26从伸缩板座35中伸出，可增加左钻孔机26和右钻孔机27的前后运动行程。第二内筒39的前端和第三内筒41的前端均铰接于伸缩板座35上，第二外筒38中设置有驱使第二内筒39伸缩的内置油缸，第三外筒40经下臂伸缩油缸42与第三内筒41相连接，这样，下臂伸缩油缸42可驱使第三内筒41在第三外筒40中伸缩。当第二内筒39和第三内筒41的伸缩量相等时，伸缩板座35处于竖直状态，不发生转动；当第二内筒39和第三内筒41的伸缩量不同时，可驱使伸缩板座35在纵向方向内进行一定角度的转动。

所示的第二旋转装置33的缸体固定于伸缩板36的前端，第三旋转装置34的缸体固定于第二旋转装置33的输出轴上，左钻孔机26和右钻孔机27固定于第三旋转装置34的输出轴上，这样，第二旋转装置33可驱使左钻孔机26和右钻孔机27在横向方向内转动，第三旋转装置34可驱使左钻孔机26和右钻孔机27在纵向方向内转动。

所示截割机构3的上方还设置有供操作人员站立的作业平台21，所示的作业平台21由支撑板23、翻转油缸24和侧支撑板25组成，支撑板23的一端经翻转油缸24与截割机构上方的盖板22的前端相铰接，支撑板23的两端均固定有可转动的侧支撑板25。在掘进作业时，翻转油缸24驱使支撑板23折叠在盖板22上，使得作业平台21不会干扰掘进作业；在对巷道锚护作业时，翻转油缸24驱使支撑板23展开，展开后的支撑板23成水平状态，再将侧支撑板25打开，操作人员站在支撑板23、侧支撑板25和盖板22上作业即可，同时支撑板23、侧支撑板25和盖板22也将操作人员与下方的切割头8隔离开来，确保了人员安全。

在锚护和前探钻孔作业过程中，通过内置油缸43、第一旋转装置30、钻臂升降油缸37、上伸缩臂31中内置油缸、伸缩板座35上内置油缸、第二旋转装置33、第三旋转装置34的配合转动或伸缩，即可驱使左钻孔机26和右钻孔机27处于不同的位置和朝向，以实现如图3、图4和图5中所示的顶锚杆作业，如图6、图7和图8中所示的侧帮锚护作业，如图9和图10中所示的前探钻孔作业。

Claims (6)

1.一种锚护机构后置式掘锚护一体机，包括机身（1）、行走机构（2）、截割机构（3）、临时支护机构（4）和锚杆机构（5），行走机构设置于机身的下方，用于驱使掘锚护一体机行走；掘进机设置于机身的前端，实现巷道的向前掘进；其特征在于：所述临时支护机构和锚杆机构均设置于锚护底座（9）上，截割机构后方机身的顶部沿纵向方向设置有两相互平行的滑移轨道（10），锚护底座两端的下部经滑块（11）设置于滑移轨道上，机身上固定有驱使锚护底座沿滑移轨道运动的前伸油缸（20）。

2.根据权利要求1所述的锚护机构后置式掘锚护一体机，其特征在于： 所述锚杆机构（5）由左钻孔机（26）、右钻孔机（27）、左横向伸缩臂（28）和右横向伸缩臂（29）组成，左钻孔机和右钻孔机经相同的钻臂机构分别与左横向伸缩臂和右横向伸缩臂相连接；左横向伸缩臂和右横向伸缩臂均设置于锚护底座中，锚护底座中设置有分别驱使左横向伸缩臂和右横向伸缩臂运动的两内置油缸（43）；

所述钻臂机构由第一旋转装置（30）、上伸缩臂（31）、下伸缩臂（32）、伸缩板（36）、伸缩板座（35）、第二旋转装置（33）和第三旋转装置（34）组成，第一旋转装置固定于左横向伸缩臂或右横向伸缩臂的外端，下伸缩臂位于上伸缩臂的下方，上伸缩臂和下伸缩臂的后端均固定于第一旋转装置的输出轴上；上伸缩臂和下伸缩臂的前端均铰接于伸缩板座（35）上，伸缩板可滑动地设置于伸缩板座中，伸缩板座上设置有驱使伸缩板运动的内置油缸；第二旋转装置固定于伸缩板（36）的前端，第三旋转装置固定于第二旋转装置的输出轴上，左钻孔机或右钻孔机固定于第三旋转装置的输出轴上。

3.根据权利要求2所述的锚护机构后置式掘锚护一体机，其特征在于：所述上伸缩臂（31）由第二外筒（38）和第二内筒（39）组成，第二内筒位于第二外筒中，第二外筒中设置有驱使第二内筒伸缩的内置油缸，第二外筒上设置有钻臂升降油缸（37），钻臂升降油缸的一端铰接于与第一旋转装置输出轴相连接的底座上，另一端铰接于第二外筒上；下伸缩臂（32）由第三外筒（40）和第三内筒（41）组成，第三内筒位于第三外筒中，第三外筒上设置有下臂伸缩油缸（42），下臂伸缩油缸的一端铰接于第三外筒的外壁上，另一端铰接于第三内筒上；第二内筒和第三内筒的前端均铰接于伸缩板座（35）上。

4.根据权利要求1或2所述的锚护机构后置式掘锚护一体机，其特征在于：所述临时支护机构（4）由支护主臂（12）、支护升降油缸（15）和支护顶板（16）组成，支护主臂由第一外筒（13）和第一内筒（14）组成，第一内筒位于第一外筒中，第一外筒的下端铰接于锚护底座（9）的中央位置上，支护升降油缸的两端分别固定于锚护底座和第一外筒上；支护顶板（16）铰接固定在第一内筒（14）上。

5.根据权利要求1或2所述的锚护机构后置式掘锚护一体机，其特征在于：所述截割机构（3）的上方设置有供作业人员站立的作业平台（21），作业平台由支撑板（23）和翻转油缸（24）组成，支撑板的一端经翻转油缸铰接于截割机构上方的盖板（22）的前端，翻转油缸用于驱使支撑板打开和闭合；所述支撑板的两端均设置有可折叠的侧支撑板（25）。

6.根据权利要求2所述的锚护机构后置式掘锚护一体机，其特征在于：所述的第一旋转装置（30）、第二旋转装置（33）和第三旋转装置（34）为旋转油缸或回转减速器。

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