CN202300199U - 一种履带式全液压锚杆钻机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种履带式全液压锚杆钻机。包括履带式底盘以及安装于履带式底盘上的操作台、除尘装置、液压油箱和钻机总成；钻机总成的第一液压马达和丝杠螺母装置安装于履带式底盘上，且第一液压马达和丝杠螺母装置连接；丝杠螺母装置上装有底座；底座上装有三级主推油缸，且三级主推油缸顶端安装有第二液压马达；第二液压马达上装有弹性集尘罩；弹性集尘罩支撑油缸安装于底座上，且弹性集尘罩支撑油缸顶部与弹性集尘罩连接；倾斜油缸一端与底座连接，另一端与三级主推油缸连接；钻杆总成位于弹性集尘罩中并安装于第二液压马达上；弹性集尘罩与除尘装置连接；液压油缸为各执行元件提供动力。该实用新型的钻机具有很好的钻孔、吸尘和除尘效果。

Description

一种履带式全液压锚杆钻机

技术领域

本实用新型涉及煤矿用机械，特别是涉及一种安装在履带式底盘上能够快速钻孔、吸尘和除尘的设备。 

背景技术

随着煤炭工业的发展，锚杆支护已成为采掘巷道的主要支护手段，通过锚入围岩内的锚杆，改善围岩本身的力学状态，使支护体与围岩本身形成一个统一的、能够承受载荷的结构体，从而提高岩体自身的强度，阻止或延缓围岩的变形发展，有效地保持围岩的完整性和巷道断面形状。 

顶板的支护问题一直是煤矿生产中最重要的问题之一，目前许多煤矿都使用湿式钻孔(锚杆、锚索)的方式进行顶板支护。湿式凿岩、钻孔是国内外岩巷掘进及支护行之有效的作业方法。湿式钻孔(锚杆、锚索)的优点是粉尘少，不污染环境，降尘率可达75％～90％。 

但对于某些煤矿井下巷道而言，在进行湿式钻孔时，由于矿区煤矿井下巷道顶板岩性的本身因素，所用的水浸入钻杆周围的砂岩中，由于砂岩为松软砂岩，遇水后粘着力下降、分解，变成沙粒随水流出，因此，树脂与周围岩石并没有有效的锚固，锚杆和锚索起不到有效的支护作用。在此情况下，只能采用干式钻孔(锚杆、锚索)的方式进行支护；另外，目前还有相当一部分煤矿为了追求效率仍采用干式钻孔(锚杆、锚索)的方式进行支护。干式钻孔的缺点是产生的粉尘非常大，污染环境，严重危害着操作者的身心健康，据资料统计，干式钻孔时巷道内微细粉尘含量占85％，如不采取任何防尘措施，粉尘浓度可高1100mg/m³，远远超出2mg/m³的国家卫生标准。另外，干式钻孔容易堵塞钻机钻杆，造成钻孔工作无法正常进行，更加的加速了钻头的机械磨损，缩短设备的使用寿命。 

因此，在这几种情况下，如何降低粉尘，不污染环境，即成为最大的技术难题。 

发明内容

针对现有技术的缺陷或不足，本实用新型的目的在于提供一种集干式、防爆和除尘功能于一体的履带式全液压锚杆钻机。 

为实现上述技术任务，本实用新型采取如下的技术解决方案： 

一种履带式全液压锚杆钻机，其特征在于，包括履带式底盘以及安装于履带式底盘上的 操作台、除尘装置、液压油箱和钻机总成； 

所述钻机总成包括第一液压马达、丝杠螺母装置、底座、弹性集尘罩支撑油缸、三级主推油缸、弹性集尘罩、钻杆总成和倾斜油缸；所述第一液压马达和丝杠螺母装置安装于履带式底盘上，且第一液压马达和丝杠螺母装置连接；所述底座安装于丝杠螺母装置上；所述三级主推油缸安装于底座上，且三级主推油缸顶端安装有第二液压马达；所述弹性集尘罩安装于第二液压马达上；所述弹性集尘罩支撑油缸安装于底座上，且弹性集尘罩支撑油缸顶部与弹性集尘罩连接；所述倾斜油缸一端与底座连接，另一端与三级主推油缸连接；所述钻杆总成位于弹性集尘罩中并安装于第二液压马达上； 

所述弹性集尘罩通过吸尘软管与除尘装置连接，且吸尘软管与弹性集尘罩连接处设置有过滤网； 

所述液压油箱通过液压油管与操作台相连给各执行元件提供动力。 

本实用新型的其他技术特征为： 

所述钻机总成还包括定位导向杆，该定位导向杆安装于履带式底盘上并与丝杠螺母装置连接。 

所述钻机总成还包括一防尘罩，该防尘罩安装于丝杠螺母装置上。 

所述吸尘软管与除尘装置连接处设置有压力报警系统。 

所述弹性集尘罩通过简易拆卸装置安装于第二液压马达上。 

所述履带式底盘的前端安装有推铲。 

所述履带式底盘上配置有锚杆切断器和锚索张拉机具。 

所述履带式底盘上安装有备用钻杆箱。 

所述履带式底盘上安装有操作室。 

所述履带式底盘侧边安装有护栏。 

本实用新型的钻机具有以下特点： 

(1)所有控制装置安装在控制柜上，可以进行连续、协调的作业，操作管理方便。 

(2)弹性集尘罩上端采用球铰接形式，能自动调整捕尘罩与巷道顶部的密封，密封效果好。 

(3)采用袋式过滤器，除尘效率高达90％，且过滤袋耐腐蚀、耐高温。 

(4)履带行走装置及钻机工作装置全部采用液压传动，液压系统的动力由发动机提供，功率大。 

(5)钻机工作装置根据需要可在滑动平台上沿车厢宽度移动，并可倾斜一定的角度，因 而工作范围大。 

(6)整机行走及工作装置的动作均采用液控，可靠性及防爆性好。 

(7)根据需要，既可进行干式打孔，稍加改进也可进行湿式打孔；车上配置液压式锚杆切割器和液压式锚索张拉机具，做到了一机多用，功能齐全。 

该实用新型的钻机适用于煤矿巷道行业的各种干式打孔作业，有很好的钻孔、吸尘和除尘效果，因此具有广阔的市场应用前景和极大的经济效益。 

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。 

图1是本实用新型的的三视结构示意图； 

图2是本实用新型的正面结构示意图； 

图中各件序号为：1-锚杆切断器、2-吸尘软管、3-备用钻杆箱、4-液压油箱、5-操作室、6-操作台、7-除尘装置、8-履带式底盘、9-压力报警系统、10-液压油管、11-锚索张拉机具、12-第一液压马达、13-定位导向杆、14-丝杠螺母装置、15-推铲、16-底座、17-弹性集尘罩支撑油缸、18-防尘罩、19-三级主推油缸、20-第二液压马达、21-过滤网、22-弹性集尘罩、23-钻杆总成、24-简易拆卸装置、25-护栏、26-倾斜油缸。 

以下结合附图与实施例对本实用新型作进一步详细说明。 

具体实施方式

实施例： 

如图1、2所示，本实施例的履带式全液压锚杆钻机包括履带式底盘以及安装于履带式底盘8上的操作台6、除尘装置7、液压油箱4、钻机总成、备用钻杆箱3和操作室5；履带式底盘8侧边安装有护栏25，前端安装有推铲15； 

所述钻机总成包括第一液压马达12、定位导向杆13、丝杠螺母装置14、底座16、弹性集尘罩支撑油缸17、三级主推油缸19、弹性集尘罩22、钻杆总成23和倾斜油缸26；所述第一液压马达12、定位导向杆13和丝杠螺母装置14安装于履带式底盘8上，且第一液压马达12和丝杠螺母装置14连接，定位导向杆13与丝杠螺母装置14连接；所述底座16安装于丝杠螺母装置14上；所述三级主推油缸19安装于底座16上，且三级主推油缸19顶端安装有第二液压马达20；所述弹性集尘罩22通过简易拆卸装置24安装于第二液压马达20上；所述弹性集尘罩支撑油缸17安装于底座16上，且弹性集尘罩支撑油缸17顶部与弹性集尘罩22连接；所述倾斜油缸26一端与底座16连接，另一端与三级主推油缸19连接；所述钻杆总成23位于弹性集尘罩22中并安装于第二液压马达20上；所述弹性集尘罩22通过吸尘软 管2与除尘装置7连接，且吸尘软管2与弹性集尘罩22连接处设置有过滤网21；吸尘软管2与除尘装置7连接处设置有压力报警系统9；丝杠螺母装置14上安装有一防尘罩18，所述液压泵站4通过液压油管10与操作台6相连给各执行元件提供动力；所述履带式底盘8上配备有锚杆切断器1和锚索张拉机具11。 

其施工方法是将钻车开到预打孔位置，开启第一液压马达12带动丝杠螺母装置14旋转，丝杠螺母装置14再带动整个钻机机体延车身宽度方向移动到一定位置，第一液压马达12停止旋转。继而倾斜油缸26工作使得钻机倾斜到准打孔位置，此时倾斜油缸26停止工作，液压锁锁紧油路。然后将吸尘软管2两端的快速连接头安装在除尘装置7与弹性集尘罩22底部之间，锚杆钻机液压缸与弹性集尘罩液压缸同时上升顶住巷道顶部，此时弹性集尘罩22处于完全打开状态，除尘系统启动，此时第二液压马达20开始旋转进行切削运动，三级主推油缸19进行进给运动，钻孔开始。在此情况之下，由于除尘系统通过吸尘软管2将弹性集尘罩22内部的空气往出吸，所以导致了弹性集尘罩22与外部空气之间形成一定压差，因此较小的煤粒和粉尘也跟随弹性集尘罩22内部气流通过吸尘软管2被输送到除尘装置7(此时由于弹性集尘罩和煤层之间存在一定空隙，所以弹性集尘罩内外空气可以循环)，然后经过一系列净化措施达到在不影响打孔质量的前提条件下减少粉尘污染、净化工作环境的目的。 

钻孔作业前，检查车辆及其所有设备，此时由于弹性集尘罩22比较高(约1250mm)，钻机未工作时弹性集尘罩22也处于收缩至最小位置，钻杆总成也未安装，如其完好将车开到预打孔位置，推铲15工作顶住地面，使整机平稳。液压马达12旋转带动丝杠螺母装置14旋转，进而由丝杠螺母装置14带动整个钻机机体延车身宽度方向移动到一定位置，第一液压马达12停止旋转，在此移动过程中由于有定位导向杆13的作用，所以钻机机体不会延着车体方向前后倾斜。然后倾斜油缸26(见图2)开始工作，让钻机倾斜到一定工作角度，使得钻杆伸出恰好对准准打孔位置，此时倾斜油缸26停止工作，液压锁锁紧油路。然后将吸尘软管2两端的快速连接头安装在除尘装置7与弹性集尘罩22底部之间。此时安装钻杆总成23，安装完毕之后弹性集尘罩支撑油缸17工作将弹性集尘罩22完全打开，然后三级主推油缸19和弹性集尘罩支撑油缸17同步上升，当弹性集尘罩22顶部压紧巷道顶部以后，集尘罩支撑油缸17停止工作，然后除尘装置7开始工作，此时第二液压马达20开始旋转进行切削运动，三级主推油缸19进行进给运动，钻孔正式开始。当三级主推油缸19上升至将弹性集尘罩22压缩到一定位置时，打浅孔完毕，除尘装置7和第二液压马达20停止工作，三级主推油缸19和集尘罩支撑油缸17同步收缩，然后拆卸钻杆总成23和拆卸吸尘软管2，打扫清理钻车，推铲15收缩，钻车开出煤矿巷道。 

如需打更深的锚杆孔，则在三级主推油缸19上升至将弹性集尘罩22压缩到最小时，添加钻杆，添加钻杆步骤如下： 

在三级主推油缸19上升至将弹性集尘罩22压缩到最小时，除尘装置7和第二液压马达20停止工作，三级主推油缸19和弹性集尘罩支撑油缸17同步收缩至最小位置，从备用钻杆箱3中取出钻杆直接进行加装。钻杆加装完成后，弹性集尘罩支撑油缸17先上升到将弹性集尘罩22完全打开的位置，液压马达20再开始工作，然后三级主推油缸19和弹性集尘罩支撑油缸17同步上升，直至新添加的钻杆完全钻入煤层，然后三级主推油缸19和弹性集尘罩支撑油缸17同步收缩至最小位置，再次添加钻杆，依次连续钻孔工作。 

在此工作过程中当煤块和粉尘散落在弹性集尘罩22内部时，则通过过滤网21将较小的煤粒和粉尘输送给吸尘软管2，而较大的煤粒则停留在弹性集尘罩22内部。当较大的煤粒在弹性集尘罩22内部积聚到一定程度后，则通过简易拆卸装置24将弹性集尘罩22底部拆卸，进行清理。 

由于煤粒和粉尘包含一定的水分，如果在工作过程中吸尘软管2内部堵塞，则在此情况下压力报警系统9自动启动，发出信号提醒操作人员拆卸吸尘软管2进行清理。 

其中锚杆切断器1是用于顶/底板锚杆的切割；锚索张拉机具11是用于锚索的张紧，起到更好的锚固作用；防尘罩的功能是将钻孔过程中散落下来的粉尘及煤块进行收集，起到粉尘不扩散和煤块不乱飞的目的。 

当达到所需深度锚杆孔深度之后，就要进行退钻杆工作，退钻杆步骤如下： 

(1)三级主推油缸19静止不动，集尘罩支撑油缸17下降至弹性集尘罩完全压缩位置。 

(2)此时三级主推油缸19和集尘罩支撑油缸17同步下降至适当高度(使人可以很方便的拆卸掉最近一节钻杆为止)，然后拆掉最近一节钻杆。 

(3)第一节钻杆拆卸掉之后，三级主推油缸19和集尘罩支撑油缸17同步上升，上升到未拆卸钻杆末端，然后将钻机和钻杆末端连接好，最后三级主推油缸19和集尘罩支撑油缸17同步下降到便于人拆卸的位置，进而拆卸掉最近一节钻杆，依次连续一节一节拆卸便可将全部钻杆拆卸。 

(4)钻孔完毕后，各个装置回到初始位置，推铲15收回到初始位置，钻车前行到另一个需钻孔的位置。 

Claims (10)

1.一种履带式全液压锚杆钻机，其特征在于，包括履带式底盘(8)以及安装于履带式底盘(8)上的操作台(6)、除尘装置(7)、液压油箱(4)和钻机总成；

所述钻机总成包括第一液压马达(12)、丝杠螺母装置(14)、底座(16)、弹性集尘罩支撑油缸(17)、三级主推油缸(19)、弹性集尘罩(22)、钻杆总成(23)和倾斜油缸(26)；所述第一液压马达(12)和丝杠螺母装置(14)安装于履带式底盘(8)上，且第一液压马达(12)和丝杠螺母装置(14)连接；所述底座(16)安装于丝杠螺母装置(14)上；所述三级主推油缸(19)安装于底座(16)上，且三级主推油缸(19)顶端安装有第二液压马达(20)；所述弹性集尘罩(22)安装于第二液压马达(20)上；所述弹性集尘罩支撑油缸(17)安装于底座(16)上，且弹性集尘罩支撑油缸(17)顶部与弹性集尘罩(22)连接；所述倾斜油缸(26)一端与底座(16)连接，另一端与三级主推油缸(19)连接；所述钻杆总成(23)位于弹性集尘罩(22)中并安装于第二液压马达(20)上；

所述弹性集尘罩(22)通过吸尘软管(2)与除尘装置(7)连接，且吸尘软管(2)与弹性集尘罩(22)连接处设置有过滤网(21)；

所述液压油箱(4)通过液压油管(10)与操作台(6)相连给钻机的各执行元件提供动力。

2.如权利要求1所述的钻机，其特征在于，所述钻机总成还包括定位导向杆(13)，该定位导向杆(13)安装于履带式底盘(8)上并与丝杠螺母装置(14)连接。

3.如权利要求1所述的钻机，其特征在于，所述钻机总成还包括一防尘罩(18)，该防尘罩(18)安装于丝杠螺母装置(14)上。

4.如权利要求1所述的钻机，其特征在于，所述吸尘软管(2)与除尘装置(7)连接处设置有压力报警系统(9)。

5.如权利要求1所述的钻机，其特征在于，所述弹性集尘罩(22)通过简易拆卸装置(24)安装于第二液压马达(20)上。

6.如权利要求1所述的钻机，其特征在于，所述履带式底盘(8)的前端安装有推铲(15)。

7.如权利要求1所述的钻机，其特征在于，所述履带式底盘(8)上配置有锚杆切断器(1)和锚索张拉机具(11)。

8.如权利要求1所述的钻机，其特征在于，所述履带式底盘(8)上安装有备用钻杆箱(3)。

9.如权利要求1所述的钻机，其特征在于，所述履带式底盘(8)上安装有操作室(5)。

10.如权利要求1所述的钻机，其特征在于，所述履带式底盘(8)侧边安装有护栏(25)。

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