CN114165266A - 一种掘进系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一钟掘进系统，属于掘进机技术领域，该掘进系统，包括：掘进机；锚护平台，所述锚护平台被设置在所述掘进机上方的空间中，所述锚护平台能跟随掘进机移动；其中，所述锚护平台可以用于安装锚护装置，以及提供人员施工时所需的行走区域。在掘进机上方空中创造出一个能跟随掘进机移动的操作区域和设备安装区域，锚护平台能够安装各种锚护装置，给施工人员提供可行走及施工操纵的地方，使施工人员在施工中如同在地面施工一般，并且相比于地面锚护装置能跟随掘进机移动，锚护工作更为灵活。继而也增加了掘进效率。

Description

一种掘进系统

技术领域

本发明属于掘进机技术领域，具体涉及一种掘进系统。

背景技术

现阶段，随着煤矿机械化程度的逐步提高，回采作业面的开采作业已全 面实现了综合机械化，掘进作业面也投入了掘进机组并加以应用。但由于我 国煤矿地质条件普遍较差，顶板破碎，空顶距小，现阶段主要实行掘进机加 锚杆钻机交替作业，掘进作业中锚杆支护速度慢于掘进机截割速度，严重制 约掘进效率，采掘比例失调的矛盾日益凸显，自动化程度低。

交替作业中的锚杆钻机分为锚杆车、人工气动锚杆机，才有锚杆车进行 锚护作业时，在掘进机在前边完成截割作业后退机，锚杆机接近迎头进行锚 杆、锚索的施工作业，当完成支护后锚杆机退机，掘进机在进行下一个循坏 的截割作业，频繁前后调机会大大制约了掘进效率。

发明内容

本发明在于提供一种掘进系统，用于减少前后调机的，增加掘进效率。 本发明是通过以下技术方案来实现：

一种掘进系统，包括：

掘进机；

锚护平台，所述锚护平台被设置在所述掘进机上方的空间中，所述锚护 平台能跟随掘进机移动；其中，所述锚护平台可以用于安装锚护装置，以及 提供人员施工时所需的行走区域。

所述锚护平台与所述掘进机一体式结构；或

所述锚护平台与所述掘进机为分离式结构。

所述锚护平台的边缘设置有护栏。

所述锚护平台上设置有可伸缩支撑部，所述可伸缩支撑部的工作端正对 地面，所述锚护平台通过所述可伸缩支撑部相对于所述地面稳固。

所述可伸缩支撑部的工作端设置有滚轮，所述可伸缩支撑部的工作端通 过所述滚轮与地面连接。

所述锚护平台底部和所述掘进机之间具有容纳空间，所述容纳空间用于 容纳掘进机的截割头。

所述锚护平台包括：

用于固定在掘进机上的导轨；

在所述导轨的导向下移动的平台，所述平台上具有用于使用锚护装置的 操作区和用于安装锚护装置的安装区，所述操作区和所述安装区位于所述平 台的上表面；

用于驱动所述平台在所述导轨的导向方向移动的驱动装置，所述驱动装 置的驱动端与所述平台连接。

所述驱动装置包括：

旋转动力装置；

转轴部，所述转轴部包括旋转轴，所述旋转轴具有同步旋转的第一旋转 端和第二旋转端，所述第一旋转端和所述第二旋转端分别位于所述转轴部两 侧；

用于将旋转动力转换为直线动力的第一直线传动装置；

用于将旋转动力转换为直线动力的第二直线传动装置；

所述旋转动力装置的动力输出端与所述旋转轴传动连接，所述第一旋转 端与所述第一直线传动装置传动连接，所述第二旋转端与所述第二直线传动 装置传动连接。

所述锚护平台还包括钻架翻转机构，所述钻架翻转机构设置在所述安装 区，所述钻架翻转机构，包括：

用于固定在安装区的承载台；

用于承载钻架的钻架承载座，所述钻架承载座与所述承载台的侧面转动 连接；

第一驱动机构，所述第一驱动机构的本体与所述平台连接，所述第一驱 动机构的驱动端与所述钻架承载座连接，所述第一驱动机构用于驱动钻架承 载座相对于所述承载台转动。

所述锚护平台还包括设置在所述安装区的临时支护，所述临时支护包括 升降机构和支护框架，所述升降机构的底部与所述掘进机主体可拆卸连接； 所述支护框架位于所述升降机构顶部的升降端，所述支护框架与所述升降机 构的升降端连接；

所述升降机构包括位于所述支护框架两侧的第一升降端和第二升降端， 所述第一升降端和所述第二升降端分别与所述支护框架连接，所述第一升降 端、所述支护框架、所述第二升降端和所述平台围成一个第一通道；

所述支护框架为可折叠结构；

所述支护框架上设置有用于容纳操作人员的容纳槽。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

开创性的在掘进机上方的空间中设置锚护平台，在掘进机上方空中创造 出一个能跟随掘进机移动的操作区域和设备安装区域，锚护平台能够安装各 种锚护装置，给施工人员提供可行走及施工操纵的地方，使施工人员在施工 中如同在地面施工一般，并且相比于地面锚护装置能跟随掘进机移动，锚护 工作更为灵活。继而也增加了掘进效率。

附图说明

图1本发明掘进系统的立体结构示意图；

图2本发明掘进系统的主视图；

图3为本发明锚护平台的非工作状态的立体示意图；

图4为本发明锚护平台的工作状态的立体示意图；

图5为本发明锚护平台的驱动装置的整体结构示意图；

图6为本发明平台驱动装置一实施例的立体结构示意图；

图7为图6中A-A向的横剖示意图；

图8为本发明中钻架翻转机构的正视图；

图9为图8中A处的钻架工作状态时的放大结构示意图；

图10为图8中A处的钻架非工作状态时的放大结构示意图；

图11为本发明中钻架翻转机构的俯视图；

图12为本发明中钻架翻转机构的左视图；

图13为本发明中钻架翻转机构的立体结构示意图；

图14为本发明中钻架翻转机构中钻架承载和钻架固定座之间的连接示 意图；

图15为本发明中临时支护的折叠状态示意图；

图16为本发明中临时支护的展开状态示意图；

图17为本发明中临时支护的剖视图。

附图标记：1、驱动装置；101、第一直线传动装置；111、第一传动齿轮； 112、第一容纳腔；113、第一过渡齿轮；114、啮合位置；115、第一齿条； 116、第一齿轮；117、第一连接件；102、第二连接件；103、第一传动轴； 104、液压马达；105、联轴器；106、第二传动轴；107、减速机；108、第二 直线传动装置；2、钻架翻转机构；203、直线动力机构；204、承载台；241、 铰接座；205、钻架；251、伸顶油缸；252、；锚杆；206、钻架承载座；261、 钻架固定座；262、第二驱动机构；263、第二导向机构；264、第二驱动装置； 207、举升油缸；208、第三驱动装置；209、回转轴承；3、临时支护；301、 支护框架；311、容纳槽；312、主支撑；313、副支撑；314、本体；315、定 位体；316、铰接件；302、升降机构；321、支撑梁；303、承载连接部；4、 平台；41、操作区；42、安装区；5、导轨；51、滚轮。

具体实施方式

目前已有的掘锚一体大概分两种：

一是在截割臂上安装两台可折叠的锚杆机，其工作原理为：在截割臂 两侧安装两台可折叠的锚杆机，锚杆机随截割臂上升下降、左右伸缩、左右 摆动。锚杆机在不工作时收回，减少占用的空间；锚杆机工作时可伸展开来， 进行打顶锚杆和侧锚杆的工作，此方案明显的缺点：1一次只能支护一排， 如需多排同时支护时需要增加整机前后调机来达到精准的位置，耗时长；2 截割部宽度、高度尺寸均增加很大，截割参数、视眼受限；3截割部重量加大，整体结构笨重。

二是在掘进机本体两侧增加锚护钻机，工作原理为：两侧钻机自带动力 机构，在截割时，钻臂收回；锚护过程中，截割臂居中，钻臂滑出锚护，通 过滑移、伸缩、举升、摆动等实现锚杆、锚索定位。此方案明显的缺点：1 锚杆机系统自由度太多，定位同一个位置有许多过程解，所以定位耗时长；2 锚杆间距太小的情况下，由于截割部的限制，中间1根或者2根锚杆很难施 工到，需要带角度；3较人工锚护作业效率提升不是太明显。

针对上述问题，本发明提供了一种更为合理的解决方案，下面结合具体 的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

请参考图1，其示出了本发明掘进系统的立体结构示意图，该掘进系统， 包括掘进机和锚护平台。

请参考图2，该掘进机包括本体，位于所述本体前端上侧的截割部，位 于所述本体前端下侧的可伸缩铲板，以及用于驱动本体运行的行走机构。

请参考图2，所述锚护平台被设置在所述掘进机上方的空间中，锚护平 台可以与掘进机相对固定设置，锚护平台也可以与掘进机可相对移动设置。

在一示例中，锚护平台与掘进机相对固定设置，锚护平台可以焊接或螺 栓连接在掘进机顶部。

如图2所示，在另一示例中，锚护平台与掘进机为可相对移动设置，所 述锚护平台能跟随掘进机移动；其中，所述锚护平台可以用于安装锚护装置， 以及提供人员施工时所需的行走区域。

锚护平台用于承载锚护装置。提供人员施工时所需的操作空间，人员施 工时所需的能够站立地方。在一示例中，如图1所示，锚护平台与所述掘进 机一体式结构。锚护平台被固定安装在掘进机顶部。请参考图3及图4，其 示意出了本发明锚护平台的整体结构示意图，图3到图4示意了本发明锚护 平台的工作过程。该锚护平台，包括导轨5、平台4和驱动装置1，其中，用 于固定在掘进机上的导轨5，如图3所示。

导轨5用于对平台4的移动进行导向作用。导轨5可以如图3所示的直 线型导轨，也可以根据现场需要改为曲线导轨或具有折角导轨。导轨5的一 个作用是对平台4进行支撑，另一个作用是让平台4沿导轨5的的导向方向 前后滑动。如图3所示，导轨5的轨道部分和滑块部分之间具有滚轮51，滑 块部分通过滚轮51与轨道部分的相对滑动为滚动摩擦。上述的滚轮51可以 具有多个，以增加滚轮51与轨道部分的接触面积。使轨道部分更好的承载平台4的重量。

在所述导轨5的导向下移动的平台4，所述平台4上具有用于使用锚护 装置的操作区41和用于安装锚护装置的安装区42，所述操作区41和所述安 装区42位于所述平台4的上表面，如图3所示。

现有技术中，机载锚杆钻机直接固定设置在掘进机上，工人操作时通常 站在地面通过操作箱远程对其进行操作锚固。在添加锚杆时需要将机载锚杆 钻机下降至工人能够得着的位置。在机载锚杆钻机来回上升及下降的过程中， 锚护效率低。

本专利中通过在掘进机上集成一个锚护平台，在掘进机顶部创造出一个 平台4区域，该平台4的出现，使得工人对巷道顶部区域进行锚护时如同在 地面上进行锚护操作一般。并且更进一步，平台4在导轨5和驱动装置1的 作用下，可以前移或后退，相较于地面，锚护装置可以轻易的移动至目标位 置，工人进行锚护工作时，更加方便快捷。

上述平台4上具有操作区41和安装区42，安装区42的作用是安装各锚 护装置，例如驱动装置1、钻架翻转机构2、临时支护3。操作区41的作用 是给工人提供落脚点，工人可以站在平台4上进行锚护。一般情况下操作区 41分布在安装区42四周。操作区41也可以当做锚杆以及进行锚护的工具的 临时存储区。使工人无需频繁上下平台4。另外，由于平台上工人可以活动， 因此在考虑到安全性，平台四周还需要安装护栏。以及平台侧面安装爬梯，方便工人上下登录。

用于驱动所述平台4在所述导轨5的导向方向移动的驱动装置1，所述 驱动装置1的驱动端与所述平台4连接。上述驱动装置1可以为配有电机的 滚珠丝杠螺母副、配有气源的气缸、配有液压系统的可伸缩液压缸以及配有 电机的可伸缩的连杆机构，如图3所示。

上述与掘进机一体式的锚护平台中，开创性的在掘进机本体上设置可移 动的平台，将锚护装置安装在平台上，锚护装置可随平台移动定位。而在进 行锚护时，工人可以站在平台的操作区进行锚护操作。平台的移动定位可以 减少工人锚护时的奔波，大大增加了锚护效率。

当然本发明中的，锚护平台与所述掘进机也可以为分离式结构。锚护平 台与掘进机没有直接连接关系。例如，可以采用带有滚轮的支架承载锚护平 台，锚护平台设置在上述支架顶部。上述支架中部具有一个容纳掘进机的容 纳腔。支架通过滚轮前后移动，当需要使用锚护平台时，移动上述支架并通 过支架中部的容纳腔罩住整个掘进机。锚护平台上被安装锚护装置，以及提 供可以供施工人员操作施工的空间。在需要锚护时，施工人员在支架所承载 的锚护平台上操作施工。在锚护结束后，将上述支架推离掘进机。为了锚护 的安全，可以在锚护时对掘进机进行停机。当然，在保护措施足够的前提下， 也可以同时使用掘进机进行掘进，以及使用锚护平台进行锚护安装。

综上所述，本发明开创性的在掘进机上方的空间中设置锚护平台，在掘 进机上方空中创造出一个能跟随掘进机移动的操作区域和设备安装区域，锚 护平台能够安装各种锚护装置，给施工人员提供可行走及施工操纵的地方， 使施工人员在施工中如同在地面施工一般，并且相比于地面锚护装置能跟随 掘进机移动，锚护工作更为灵活。继而也增加了掘进效率。

进一步的，请参考图4，本发明锚护平台的另一实施例，所述驱动装置1 具有输出同步的第一驱动端和第二驱动端，所述第一驱动端与所述平台4的 一侧连接，所述第二驱动端与所述平台4的另一侧连接。

上述实施例中，由于平台4的质量较大，为了保证平台4能够在导轨5 的导向方向稳定运行，防止平台4在运行的过程中产生卡滞问题，因此采用 输出同步的第一驱动端和第二驱动端在平台4两侧施加驱动力。减少平台4 与导轨5之间由于相互倾斜产生的摩擦力。第一驱动端和第二驱动端可以为 采用同一动力源的两个滚珠丝杠螺母副、以及配有同一个液压系统的可伸缩 液压缸，其中，

在一示例中，请参考图5、图6及图7，所述驱动装置1还可以为包括旋 转动力装置、转轴部、用于将旋转动力转换为直线动力的第一直线传动装置 101和用于将旋转动力转换为直线动力的第二直线传动装置108。

下面通过多个实施例对上述包括转动力装置、转轴部、第一直线传动装 置101、和第二直线传动装置108的驱动装置1做进一步的详细说明，其中，

请参考图5，旋转动力装置，用于提供旋转动力，例如，旋转动力装置 可以为具有码盘的电机、伺服电机或液压马达104。采用伺服电机时，平台 驱动装置提供的驱动力在速度上可调，在位置精度上较为准确。采用液压马 达104时，由于液压马达104的液压系统中，能量密度大。相同功率的液压 马达104比其他电机要小，质量较轻，易于应用在移动设备上。液压马达104 便于调速，依靠液压阀的调节，可以实现转速无极调节。液压马达104与液压系统均为全封闭结构，在粉尘较多或潮湿(水下)环境中依然可以稳定运 行，其结构稳定可靠。

请参考图5，转轴部，所述转轴部包括旋转轴，所述旋转轴具有同步旋 转的第一旋转端和第二旋转端，所述第一旋转端和所述第二旋转端分别位于 所述转轴部两侧。转轴部主要是将一个主动力端，分为多个从动力端，并且 使分出来的多个从动力端的旋转同步。所述平台驱动装置还包括第一传动轴 103和第二传动轴106，所述第一旋转端通过所述第一传动轴103与所述第一 直线传动装置101传动连接，所述第二旋转端通过所述第二传动轴106与所 述第二直线传动装置108传动连接。

多个从动力端分别给第一直线传动装置101和第二直线传动装置108提 供动力，使第一直线传动装置101输出第一直线驱动力，使第二直线传动装 置108输出第二直线驱动力。由于多个从动力端同步旋转，其提供的动力同 步，因此，第一直线驱动力和第二直线驱动力也同步。使用第一直线驱动力 和第二直线驱动力带动机载设备或平台4，可以驱动机载设备或平台4稳定 前后移动。

请参考图6，第一直线传动装置101的驱动端的传动方向和第二直线传 动装置108的驱动端的传动方向同向。该情况下，第一直线驱动力和第二直 线驱动力可以带动机载设备或平台4沿直线方向稳定运行。其中，

如图6所示，第一直线传动装置101可以为滚珠丝杠螺母、连杆驱动的 直线伸缩装置或相互啮合的第一齿条115和第一齿轮116。举例说明，

所述第一直线传动装置101还包括用于和平台固定的第一齿轮箱，所述 第一齿轮箱内具有第一容纳腔112，第一齿轮116位于所述第一容纳腔112 内；所述第一齿轮箱上具有第一开口，所述第一开口与所述第一容纳腔112 连通，所述第一开口的内壁设置有第一轴承，所述第一传动轴103通过所述 第一轴承与所述第一齿轮箱连接。

上述举例中，第一直线传动装置101的外壳主体部分为第一齿轮箱，第 一齿轮箱内的第一容纳腔112用于容纳第一齿轮116，避免灰尘颗粒进入第 一齿轮箱内，损坏齿轮箱内的器件。另外，第一传动轴103通过第一轴承与 第一齿轮箱连接，用于使第一传动轴103在传动动力时更加稳定。并且，

在一定情况下,如：所述平台驱动装置还包括用于对平台4进行导向的导 轨5；所述第一直线传动装置101的本体用于和平台4固定，所述第一直线 传动装置101的传动端用于和平台4的导轨5固定。如图6所示的第一直线 传动装置101的本体与平台4固定的情况下。第一齿轮箱还用于担任将第一 齿轮116相对于平台4位置固定的作用。并且由于第一轴承的作用，第一齿 轮116还能相对于平台4旋转。

图6示意出了平台4的一部分，平台4通过第一连接件117与第一齿轮 箱连接。图6中，平台4与第二齿轮箱的连接方式相同。

如图6所示，第二直线传动装置108可以为滚珠丝杠螺母、连杆驱动的 直线伸缩装置或相互啮合的第二齿条和第二齿轮。举例说明，

如图6所示，所述第二直线传动装置108还包括用于和平台4固定的第 二齿轮箱，所述第二齿轮箱内具有第二容纳腔，第二齿轮位于所述第二容纳 腔内；所述第二齿轮箱上具有第二开口，所述第二开口与所述第二容纳腔连 通，所述第二条状开口的内壁设置有第二轴承，所述第二传动轴106通过所 述第二轴承与所述第二齿轮箱连接。

上述的第二直线传动装置108的外壳主体部分为第二齿轮箱，第二齿轮 箱内的第二容纳腔用于容纳第二齿轮，避免灰尘颗粒进入第二齿轮箱内，损 坏齿轮箱内的器件。另外，第二传动轴106通过第二轴承与第二齿轮箱连接， 用于使第二传动轴106在传动动力时更加稳定。并且，

在一定情况下,如：所述平台驱动装置还包括用于对平台4进行导向的导 轨5；所述第二直线传动装置108的本体用于和平台4固定，所述第二直线 传动装置108的传动端用于和平台4的导轨5固定。如图6所示的第二直线 传动装置108的本体与平台4固定的情况下。第二齿轮箱还用于担任将第二 齿轮相对于平台4位置固定的作用。并且由于第二轴承的作用，第二齿轮还 能相对于平台4旋转。

通过第一齿条和第一齿轮116相互啮合的连接方式，以及第二齿条和第 二齿轮相互啮合的连接方式，其优点是机载设备或平台4在移动时，旋转动 力装置的旋转力转化为第一直线驱动力和第二直线驱动力时力的转化效率较 高、工作寿命长、传动平稳、可靠性高、能保证瞬时传动比恒定。

所述第一齿轮116箱内还具有位于所述第一传动轴103和所述第一齿轮 116之间的第一传动齿轮111和第一过渡齿轮113，所述第一传动轴103、所 述第一传动齿轮111传动、所述第一过渡齿轮113和所述第一齿轮116依次 啮合连接；

所述第二齿轮箱内还具有位于所述第二传动轴106和所述第二齿轮之间 的第二传动齿轮和第二过渡齿轮，所述第二传动轴106、所述第二传动齿轮 传动、所述第二过渡齿轮和所述第二齿轮依次啮合连接。

上述的第一传动齿轮111和第一过渡齿轮113用于增加第一齿条115和 第一齿轮116之间的距离。使平台4和轨道9之间具有能够容纳平台4的空 间。第一齿轮116和第一齿条115之间相互啮合，啮合位置114如图7所示。

第二传动齿轮和第二过渡齿轮用于增加第二人齿条和第二齿轮之间的距 离。使平台4和轨道9之间具有能够容纳平台4的空间。

图5及图7所示，第一传动轴103通过第二连接件102与第一传动齿轮 111传动连接。第二传动轴106与第二传动齿轮的传动连接方式与此相同。

如图6所示，所述旋转动力装置的动力输出端与所述旋转轴传动连接， 所述第一旋转端与所述第一直线传动装置101传动连接，所述第二旋转端与 所述第二直线传动装置108传动连接。

所述平台驱动装置还包括具有双输出端的减速机107，所述转轴部为所 述减速机107的输出端的一部分，所述旋转动力装置的动力输出端与所述减 速机107的动力输入端连接。

上述使用减速机107，可以大大提高旋转动力装置的转矩。使用双输出 端的减速机107可以方便的给转轴部提供动力。减速机107可以设置在转轴 部的旋转轴中部，如图5所示，旋转轴在提供动力时，其两侧的第一旋转端 和第二旋转端输出的动力更为均匀。减速机107通过联轴器105与液压马达 104连接。

所述第一直线传动装置101的本体和所述第一直线传动装置101的传动 端中的一个与所述导轨5相对固定；所述第二直线传动装置108的本体和所 述第二直线传动装置108的传动端中的一个与所述导轨5相对固定。平台驱 动装置在驱动平台时，可以具有多种方式。

例如，第一直线传动装置和第二直线传动装置均为滚珠丝杠螺母副。上 述两个滚珠丝杠螺母副的本体位于导轨5两侧，上述两个滚珠丝杠螺母副的 螺母分别与导轨5固定。当滚珠丝杠螺母副受动力驱动工作时，滚珠丝杠螺 母副的螺母直线运动，并带动平台4前后移动。

又例如，如图6所示，第一直线传动装置101为相互啮合的第一齿条115 和第一齿轮116。第二直线传动装置108为相互啮合的第二齿条和第二齿轮。

其中的第一齿条115和第二齿条分别沿导轨5的导向方向固定在导轨5 上。第一传动轴103通过第一轴承与平台4位置相对固定，第一轴承与平台 4固定。第二传动轴106通过第二轴承与平台位置相对固定，第二轴承与平 台4固定。其本质是第一直线传动装置101的本体和第二直线传动装置108 的本体与平台4固定。该方式下，可以将第一直线传动装置101和第二直线 传动装置108的本体集成现在平台上，减少平台4和导轨5之间区域的空间占用。并且，由于齿条结构简单的性质，在需要增长第一直线传动装置101 驱动端和第二直线传动装置108驱动端的驱动距离时，只需增长齿条长度即 可，简化了设备的结构。

综上，上述示例中，通过转轴部将旋转动力装置提供的动力分给同步旋 转的第一旋转端和第二旋转端，同步旋转的第一旋转端和第二旋转端分别给 第一直线传动装置和第二直线传动装置提供动力，使第一直线传动装置和第 二直线传动装置输出同步的直线驱动力，最终稳定的驱动机载设备前后移动。

进一步的，请参考图4，本发明锚护平台的另一实施例，所述锚护平台 还包括钻架翻转机构2，所述钻架翻转机构2设置在所述安装区42。所述钻 架翻转机构2具有一个多个，当钻架翻转机构2具有多个时，至少一个所述 钻架翻转机构2位于所述平台4侧面；和/或至少一个所述钻架翻转机构2 位于所述平台4内侧。在平台4的不同位置设置钻架翻转机构2可以使平台 的锚护效率增加。在前后两个锚护距离较长时，由于前后均有钻架翻转机构2，钻架的前后布置可以减少平台4的移动距离。

下面通过多个实施例对上述钻架翻转机构2做进一步的详细说明，其中，

请参考图8、图9、图10及图11，其示出了本发明钻架翻转机构的整体 结构图，该钻架翻转机构，包括承载台204、钻架承载座206和第一驱动机 构，其中：

承载台204，承载台204的主要作用是承载钻架承载座206，承载台204 可以直接与掘进机本体连接。

当然，承载台204也可以与掘进机本体滑动连接。在一示例中，所述钻 架翻转机构还包括平台4，所述导轨5包括支撑平台和第一导向机构，支撑 平台主要用于提供支撑力，支撑平台与掘进机本体固定连接，可以参考图10。 支撑平台可以是单独的本体，支撑平台也可以是掘进机本体的一部分。

所述平台4通过所述第一导向机构与所述支撑平台滑动连接。第一导向 机构设置在平台4和支撑平台之间，平台4可以在第一导向机构的导向下沿 支撑平台平行滑动，平台4带动承载台204前后移动。其中，第一导向机构 为相互配合的滑轨和滑块。例如，支撑平台为两条滑移轨道，滑移轨道的作 用为支撑作用和导向作用。两条所述滑移轨道位于所述平台4两侧，每条所 述滑移轨道分别通过所述滑轨和滑块与所述平台4一侧滑动连接。第一导向 机构也可以为导向柱机构。第一导向机构在工作时，其内部原理可以使用滚 动摩擦方式，或滑动摩擦方式。

钻架承载座206，钻架承载座206用于承载钻架205，所述钻架承载座 206与所述承载台204的侧面转动连接。沿钻架205的长度方向，钻架205 与钻架承载座206的连接方式为相对固定连接或可活动的连接。钻架承载座 206的转动角度可以控制在0度-100度的翻转行程。其中，大于90度的目的 是当锚杆252没有对准位置时，可以通过细微调整钻架承载座206的角度调 整锚杆252的位置。当锚杆252固定位置与钻架205位置有略微偏差时，可 通过适量调整钻架承载座206来满足锚杆位置的准确性。

当沿钻架205的长度方向，钻架205与钻架承载座206的连接方式为相 对固定连接时。

钻架承载座206翻转使得钻架205平放时，如图8所示，操作人员从承 载台204上将锚杆252横向方向插入钻架205内，钻架205反向翻转，使得 钻架205垂直状态。由于钻架承载座206转动连接在承载台204侧面，钻架 205垂直状态时，钻架205位于承载台204侧面，钻架205的底部可低于承 载台204的上表面。最终增加了锚杆252的安装空间。

当沿钻架205的长度方向，钻架205与钻架承载座206的连接方式为可 活动的连接时。

所述钻架承载座206上设置有第二驱动机构262，所述第二驱动机构262 用于使钻架205和钻架承载座206之间可以相对移动；所述第二驱动机构262 用于输出沿钻架205长度方向的驱动力或沿钻架205径向方向的驱动力。该 示例中，由于第二驱动机构262的加入，使得钻架205可以沿着其长度方向 在钻架承载座206上上下运动。如图9所示，图9为钻架承载座206处于工 作状态时的示意图。钻架205在第二驱动机构262的驱动下可以上升或者下 降。在需要给钻架205安装锚杆252时，可以通过第二驱动机构262降低钻 架205的高度，给锚杆252留出安装空间。第二驱动机构262可以为油缸， 该油缸一端与钻架承载座206固定连接，另一端与钻架205固定连接。油缸 伸缩时，油缸的伸缩端带动钻架205沿油缸的伸缩方向运动。优选的，钻架 承载座206上还可设置导向装置，该导向装置可以对钻架205的移动进行导 向。使钻架205可以稳定上升或下降。此时第二驱动机构262可以是强度较底的电机和滚珠螺母丝杠副组合。

第一驱动机构，所述第一驱动机构的驱动端与所述钻架承载座206连接， 所述第一驱动机构用于驱动钻架承载座206相对于所述承载台204翻转。优 选的，所述第一驱动机构至少能将所述钻架承载座206驱动至第一位置状态 和第二位置状态，处于所述第一位置状态的钻架承载座206上的所述钻架205 位于工作状态，处于所述第二位置状态的钻架承载座206上的所述钻架205 位于非工作状态，处于非工作状态的所述钻架205顶端低于处于工作状态的 所述钻架205顶端。优选的，处于所述第一位置状态的钻架承载座206上的 钻架205位于所述承载台204的侧面；处于所述第二位置状态的钻架承载座 206上的钻架205位于所述承载台204的上侧。

在一示例中，所述第一驱动机构包括直线动力机构203和铰接座241， 所述铰接座241设置在所述钻架承载座206和所述承载台204之间，所述钻 架承载座206与所述铰接座241固定连接，所述铰接座241一端转动连接在 所述承载台204的侧面；

所述铰接座241另一端与所述直线动力机构203的工作端转动连接，所 述直线动力机构203的本体与所述承载台204的底部转动连接。直线动力机 构203和铰接座241的配合使用，将直线动力机构203的直线动力转换为驱 动钻架205旋转的旋转动力。该方式下，所产生的旋转动力的力较大，且稳 定。

综上，上述钻架翻转机构中，将钻架承载座与承载台的侧面转动连接， 再通过第一驱动机构驱动钻架承载座相对于承载台转动。可以使固定在钻架 承载座上的钻架底部在工作状态低于承载台的表面，钻架的高度降低，增加 了锚杆的安装操作空间。在非工作状态，钻架可以通过旋转卧倒，使得非工 作状态的钻架高度降低，避免钻架在移动时与顶部洞体碰撞。钻架固定座与 钻架平台贴合，避免截割时的振动对钻架系统造成损坏，提高钻架使用寿命。

请参考图9、图12图13及图10，上述钻架翻转机构的另一实施例，所 述钻架翻转机构还包括至少一个举升油缸207，所述举升油缸207的本体与 所述钻架承载座206固定，所述举升油缸207的工作端正对地面。

上述实施例中，举升油缸207随钻架进行翻转，并且举升油缸207的举 升方向与钻架205的长度方向同向。当钻架205处于工作状态时，举升油缸 207也处于工作状态。如图10所示，举升油缸207可以伸至地面。举升油缸 207用于托举钻架承载座206。使钻架承载座206能稳定的承受钻架205的反 作用力，确保掘进机的稳定性。举升油缸207可以是一个或是多个。例如， 举升油缸207为一个时，举升油缸207，被设置在钻架承载座206中部，举 升油缸207为两个时，举升油缸207位于钻架承载座206的两侧。

请参考图14，上述钻架翻转机构的另一实施例，所述钻架承载座206上 设置有第二导向机构263、第二驱动装置264和用于连接钻架205的钻架固 定座261，所述第二导向机构263包括横移导轨和至少一个横移滑块，所述 横移滑块与所述横移导轨配合连接；

所述横移导轨固定在所述钻架承载座206上，所述钻架固定座261固定 在所述横移滑块上，所述第二驱动装置264的本体与所述钻架承载座206连 接，所述第二驱动装置264的驱动端与所述钻架固定座261连接，所述第二 驱动装置264的驱动方向与所述横移导轨的导向方向同向。

上述实施例中，第二导向机构263和第二驱动装置264的使用，用于使 钻架固定座261可以沿第二导向机构263的导向方向运动。第一导向机构和 第二导向机构263可以相互相交，甚至垂直设置，使钻架固定座261可以移 动至一个平面内的不同位置。例如，所述钻架承载座206的转动轴的轴心方 向与所述第一导向机构的导向方向垂直。支撑平台和第一导向机构，使承载 台可以沿掘进方向前后滑动，承载台再带动钻架承载座前后滑动，最终方便 移动钻架的工作位置。之后通过第一驱动机构通过驱动钻架承载座带动钻架 沿承载台的侧面转动，可以使钻架承载座上的钻架处于竖直工作状态或水平 待机状态。钻架固定座261可以是一个、两个、三个或十个。此处钻架固定 座261和第二驱动装置264的数量可以根据需要添加。

请参考图14，上述钻架翻转机构的另一实施例，所述钻架固定座261和 所述横移滑块之间具有回转轴承209和第三驱动装置208，所述钻架固定座 261通过所述回转轴承209与所述横移滑块转动连接，所述第三驱动装置208 的本体与所述横移滑块连接，所述横移滑块的驱动端与所述钻架固定座261 连接，所述第三驱动装置208用于驱动钻架固定座261沿回转轴承209转动。

上述实施例中，回转轴承209和第三驱动装置208的使用，轴承的作用 是打侧帮(巷道侧面的锚杆)用于使钻架固定座261可以左右偏移。使钻架 固定座261的运动更加灵活。若钻架固定座261由于地面不平而产生偏移， 可以采用回转轴承209和第三驱动装置208使钻架固定座261始终垂直于地 埋。所安装的锚杆252也始终垂直于地面。锚杆252的伸出或缩回通过伸顶 油缸251进行驱动。

进一步的，请参考图3、图15、图16及图17所示，本发明锚护平台的 另一实施例，所述锚护平台还包括设置在所述安装区42的临时支护3，所述 临时支护包括升降机构302和支护框架301。下面通过多个实施例对上述临 时支护3做进一步的详细说明，其中，

升降机构302，所述升降机构302的底部与所述平台4主体可拆卸连接。

升降机构302被安装在平台4主体上，升降机构302的升降端上升或下 降带动支护框架301上升或下降。当巷道较高时，升降机构302驱动支护框 架301上升，当巷道较低时，升降机构302下降，使支护框架301降低至较 低位置。并且如果巷道特别低时，可以将升降机构302从平台4主体上拆除， 避免整个临时支护影响掘进机的正常通行。

在一示例中，所述升降机构302包括位于所述支护框架301两侧的第一 升降端和第二升降端，所述第一升降端和所述第二升降端分别与所述支护框 架连接，所述第一升降端、所述支护框架301、所述第二升降端和所述平台4 主体围成一个第一通道。通过第一升降端和第二升降端对支护框架301进行 升降操作，可以提升支护框架301的支护稳定性。并且，由于第一升降端和 第二升降端设置在支护框架301两侧，使得第一升降端、支护框架301、第 二升降端和平台4主体围成一个第一通道，该第一通道可以方便人员在掘进 机本体上方形成临时支护作业区域，人员的工作效率得到提高。其中，所述 第一升降端和第二升降端为伸缩油缸或由丝杠螺母与电机组成的升降装置。 伸缩油缸在使用时，其采用液压油驱动的方式，采用液压油驱动，伸缩油缸 的支撑力较大。

另外，为了方便升降机构302与平台4主体的可拆卸连接，因此增加承 载连接部303，承载连接部303固定在平台4主体上，升降机构302与承载 连接部303可拆卸连接。升降机构302通过承载连接部303与平台4主体可 拆卸连接。由于承载连接部303固定在平台4主体上，承载连接部303的稳 定性强。如图15所示，升降机构302在与承载连接部303的侧面可拆卸连接 时，连接部位的接触面相应增加，另外升降机构302的底部在与平台4主体 连接的同时，升降机构302的侧面还与承载连接部303连接，升降机构302 工作时的稳定性得到提升。

在一示例中，所述承载连接部303包括第一油缸稳定结构和第二油缸稳 定结构,所述第一油缸稳定结构和第二油缸稳定结构位于所述支护框架301 两侧。所述第一升降端与所述第一油缸稳定结构可拆卸连接；所述第二升降 端与所述第二油缸稳定结构可拆卸连接。

通过第一油缸稳定结构和第二油缸稳定结构位于支护框架301两侧，提 升了对升降机构302的稳定性。并且，当升降机构302为第一升降端和第二 升降端时，第一油缸稳定结构和第二油缸稳定结构分别稳固第一升降端和第 二升降端。其不会遮挡第一升降端、支护框架301、第二升降端和平台4主 体围成的第一通道。

支护框架301，所述支护框架301位于所述升降机构302顶部的升降端， 所述支护框架301与所述升降机构302的升降端连接。

支护框架301主要起到支护功能。支护框架301为可折叠结构时，其在 未工作状态时，占用空间小。支护时可展开并支护较大区域。

如图17所示，可折叠结构的支护框架301包括主支撑312、副支撑313 和铰接机构，副支撑313通过铰接机构与所述主支撑312铰接。通过将主支 撑312与副支撑313铰接的方式，使支护框架301可折叠。

上述的铰接机构包括本体314、定位体315和铰接件316，所述本体314 与所述主支撑312固定连接，所述定位体315和所述铰接件316分别与所述 本体314连接，所述铰接件316位于所述主支撑312和所述定位体315之间； 所述定位体315具有定位平面3151，所述定位平面3151与所述主支撑312 的表面平行，所述副支撑313通过所述铰接件316与所述本体314铰接，当 所述副支撑313处于展开状态时，所述副支撑313的在所述定位平面3151 的支撑下与所述主支撑312的表面平行。铰接机构中的定位体315用于使副 支撑313定位至所需状态，如图16所示，定位体315的定位平面3151作为 支撑面，支撑展开状的副支撑313平行于主支撑312。

上述的铰接机构可以使副支撑313重叠在主支撑312上。副支撑313与 主支撑312的重叠可以为一侧或者多层。铰接机构可以有多个，需要在主支 撑312上重叠多层副支撑313时，直接将多个铰接机构设置在不同高度即可。 铰接机构的高度不同，则铰接件316的高度不同，与较高铰接件316连接的 副支撑313可以重叠在与较低铰接件316连接的副支撑313上。

综上，上述临时支护中，通过升降机构对支护框架的位置进行起降高度 调节，并且，升降机构与掘进机本体可拆卸连接，在较低巷道工作时，可以 将升降机构和支护框架拆卸下来，本发明临时支护能轻松适应不同高度的巷 道支护作业。本发明提供的临时支护中。具备工作适应性强和占用布置空间 小特点。临时支护直上直下式布置方式，充分利用平台4主体上方空间，节 约掘进机布置空间，不影响作业人员工作空间。

请参考图015，上述临时支护的另一实施例，所述支护框架301上具有用于容纳操作 人员的容纳槽311。上述容纳槽311可以使掘进机司机有合适的工作位置，可以看到掘进机 截割部的清根。

请参考图15及图17，上述临时支护的另一实施例，所述升降机构302 和所述支护框架301之间设置有支撑梁321，所述支撑梁321的底部与所述 升降机构302的升降端固定连接，所述支撑梁321的长度方向与水平面同向， 所述支撑梁321的顶部表面与所述支护框架301的底部表面贴合连接。

上述实施例中,支撑梁321水平设置，其目的是为了增加升降机构302 的升降端的承力面积。增加升降机构302的升降端对支护框架301的承力稳 定性。特别是当升降机构302为升降油缸时，升降油缸顶部为杆状，升降油 缸的伸缩端的承力面积小。增加了支撑梁321后，升降油缸的伸缩端承力面 积增大。支护框架301在工作状态下稳定性增加。

进一步的，请参考图1，本发明掘进系统的另一实施例，所述锚护平台 上设置有可伸缩支撑部，所述可伸缩支撑部的工作端正对地面，所述锚护平 台通过所述可伸缩支撑部相对于所述地面稳固。

上述实施例中，可伸缩支撑部用于将锚护平台的重力传递至地面，使锚 护平台在使用时，整体较为稳定。可伸缩支撑部可以为螺纹连接的可调伸缩 杆，也可以是通过液压油带动的油缸，例如，油缸为举升油缸207、第二举 升油缸2071。

其中，可伸缩支撑部的工作端也可以设置滚轮51，可伸缩支撑部的工作 端通过所述滚轮51与地面连接。滚轮51的设置使锚护平台在前后滑移时， 也能够得到支撑稳定的作用。

进一步的，请参考图1，本发明掘进系统的另一实施例，所述锚护平台 底部和所述掘进机之间具有容纳空间，所述容纳空间用于容纳掘进机的截割 头。

上述实施例中，为了使锚护平台不影响截割头工作，锚护平台底部和所 述掘进机之间需要设置容纳空间，以保证锚护平台前后移动时，不会与截割 头相互碰撞。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它 可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是 “连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另 一个元件上。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或 暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第 一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在 本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的 限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、 “左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系， 仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件 必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明 的限制。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行 业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明 书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下， 本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范 围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种掘进系统，其特征在于，包括：

掘进机；

锚护平台，所述锚护平台被设置在所述掘进机上方的空间中，所述锚护平台能跟随掘进机移动；其中，所述锚护平台可以用于安装锚护装置，以及提供人员施工时所需的行走区域。

2.根据权利要求1所述的掘进系统，其特征在于，所述锚护平台与所述掘进机一体式结构；或

所述锚护平台与所述掘进机为分离式结构。

3.根据权利要求1所述的掘进系统，其特征在于，所述锚护平台的边缘设置有护栏。

4.根据权利要求1所述的掘进系统，其特征在于，所述锚护平台上设置有可伸缩支撑部，所述可伸缩支撑部的工作端正对地面，所述锚护平台通过所述可伸缩支撑部相对于所述地面稳固。

5.根据权利要求4所述的掘进系统，其特征在于，所述可伸缩支撑部的工作端设置有滚轮，所述可伸缩支撑部的工作端通过所述滚轮与地面连接。

6.根据权利要求1所述的掘进系统，其特征在于，所述锚护平台底部和所述掘进机之间具有容纳空间，所述容纳空间用于容纳掘进机的截割头。

7.根据权利要求1所述的掘进系统，其特征在于，所述锚护平台包括：

用于固定在掘进机上的导轨；

在所述导轨的导向下移动的平台，所述平台上具有用于使用锚护装置的操作区和用于安装锚护装置的安装区，所述操作区和所述安装区位于所述平台的上表面；

用于驱动所述平台在所述导轨的导向方向移动的驱动装置，所述驱动装置的驱动端与所述平台连接。

8.根据权利要求7所述的掘进系统，其特征在于，所述驱动装置包括：

旋转动力装置；

转轴部，所述转轴部包括旋转轴，所述旋转轴具有同步旋转的第一旋转端和第二旋转端，所述第一旋转端和所述第二旋转端分别位于所述转轴部两侧；

用于将旋转动力转换为直线动力的第一直线传动装置；

用于将旋转动力转换为直线动力的第二直线传动装置；

所述旋转动力装置的动力输出端与所述旋转轴传动连接，所述第一旋转端与所述第一直线传动装置传动连接，所述第二旋转端与所述第二直线传动装置传动连接。

9.根据权利要求7所述的掘进系统，其特征在于，所述锚护平台还包括钻架翻转机构，所述钻架翻转机构设置在所述安装区，所述钻架翻转机构，包括：

用于固定在安装区的承载台；

用于承载钻架的钻架承载座，所述钻架承载座与所述承载台的侧面转动连接；

第一驱动机构，所述第一驱动机构的本体与所述平台连接，所述第一驱动机构的驱动端与所述钻架承载座连接，所述第一驱动机构用于驱动钻架承载座相对于所述承载台转动。

10.根据权利要求7所述的掘进系统，其特征在于，所述锚护平台还包括设置在所述安装区的临时支护，所述临时支护包括升降机构和支护框架，所述升降机构的底部与所述掘进机主体可拆卸连接；所述支护框架位于所述升降机构顶部的升降端，所述支护框架与所述升降机构的升降端连接；

所述升降机构包括位于所述支护框架两侧的第一升降端和第二升降端，所述第一升降端和所述第二升降端分别与所述支护框架连接，所述第一升降端、所述支护框架、所述第二升降端和所述平台围成一个第一通道；

所述支护框架为可折叠结构；

所述支护框架上设置有用于容纳操作人员的容纳槽。

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