CN202810845U - 一种综合机械化岩巷掘锚机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种综合机械化岩巷掘锚机，包括铲板部、履带行走部、机架、旋转部、皮带或刮板运输部、伸缩截割部、液压钻机装置、超前支护装置、顶、底板支撑装置、液压控制系统及电气控制系统；所述铲板部位于整个机组最前端的下方，履带行走部安装在机组的正下方，机架安装于履带行走部之上，用于支撑整个机组其它各个部件；旋转部安装于机架上，靠近中间的顶部；皮带或刮板运输部是由耙爪、皮带或刮板运输机构成，其耙爪装在所述的履带行走部的前方及铲板之上，皮带或刮板运输机安装在铲板的后方与履带行走部的中间；伸缩截割部安装于铲板部的正上方，通过销子与旋转部铰接在一起；其特征是：所述液压钻机装置固定安装在伸缩截割部的伸缩调高架的两侧面，每侧包括一组顶帮锚杆锚索钻机；顶板支撑位于机身的中部；底板支撑部位于机尾部。

Description

一种综合机械化岩巷掘锚机

技术领域

 本实用新型属于煤矿井下开拓设备技术领域，特别是适用于大、中、小型煤矿井下岩巷机械化开拓作业的综合机械化岩巷掘锚机。

背景技术

在煤矿井下开拓设备技术领域，各类矿井岩巷掘进的传统工艺方式主要为炮掘，支护方式均为锚杆、锚索、托梁、锚网组合支护。炮掘均为气腿式风钻打眼、装药、放炮；放炮落下的矸石，先通过人工破碎再采用耙岩机运出工作面；工作面矸石清理完毕后，使用单体风钻进行锚杆锚索支护。放炮岩巷掘进施工方法有诸多问题，如巷道掘进断面小，非机械化作业，施工速度慢，效率低，安全系数低，作业安全环境差等。

为此，在本行业内许多科技人员不断为提高岩巷机械化开拓作业的技术水平，改善施工条件和施工工艺而努力，如本申请人2011年向中国知识产权局国家专利局所一种综合机械化岩巷掘进机，包括履带行走部分、皮带运输机部分、安装在履带行走部分上的机身、顶帮锚杆锚索钻机、操作台、及液压与控制系统；所述的运输部分是由耙爪、皮带运输机构成，其耙爪装在所述的履带行走部分的前方及铲板之上；皮带运输机安装在铲板的后方与履带行走部的中间；所述的操作平台、液压与操作系统装在机身的上方；其特征是：还包括至少一个切削刀盘装置，上下摆动推动装置、临时支护与顶底板支撑装置、及后稳定装置；所述的切削刀盘装置装在上下摆动推动装置上并安装在机身前部；所述的临时支护与顶底板支撑装置安装与机身前部两侧；所述的顶帮锚杆锚索钻机机身前部中间，所述的操作台、及液压与控制系统安装在机身上；所述的后稳定装置安装在机身后下方。所述的切削刀盘装置包括切削刀与切削刀转动装置，其中： 切削刀包括切削盘、锥形滚刀、锥形滚刀轴、滚刀轴承与滚刀轴座；所述的切削盘上装滚刀轴座，锥形滚刀中锥形滚刀轴与滚刀轴承，滚刀轴装滚刀轴座中。

上述综合机械化岩巷掘进机为大中小型煤矿提供了实现机械化安全生产基本设备，改变传统施工工艺。但是由于煤矿的地质条件复杂，该机在工业性试验运行中，依然存在着许多不足，如切削刀盘装置的切削能力较低，顶帮锚杆锚索钻机的安装位置不合适，以及在设备运行时整体的稳定性较差等，需要深入研究与不断完善改进。

发明内容

本实用新型的目的就是解决上述综合机械化岩巷掘进机存在的问题，使提供的综合机械化岩巷掘锚机进一步提高设备切削能力和工作效率，整体的稳定性，以及更为合适顶帮锚杆锚索施工。

为了实现上述目的本实用新型的技术方案是：

一种综合机械化岩巷掘锚机，包括铲板部、履带行走部、机架、旋转部、皮带或刮板运输部、伸缩截割部、液压钻机装置、超前支护装置、顶、底板支撑装置、液压控制系统及电气控制系统；所述铲板部位于整个机组最前端的下方，履带行走部安装在机组的正下方，机架安装于履带行走部之上，用于支撑整个机组其它各个部件；旋转部安装于机架上，靠近中间的顶部；皮带或刮板运输部是由耙爪、皮带或刮板运输机构成，其耙爪装在所述的履带行走部的前方及铲板之上，皮带或刮板运输机安装在铲板的后方与履带行走部的中间；伸缩截割部安装于铲板部的正上方，通过销子与旋转部铰接在一起；其特征是：所述液压钻机装置固定安装在伸缩截割部的伸缩调高架的两侧面，每侧包括一组顶帮锚杆锚索钻机；顶板支撑位于机身的中部；底板支撑部位于机尾部；

所述旋转部由轴承座、轴承、旋转架体、旋转油缸组成；轴承座、轴承固定安装在机架上部，旋转架体可绕轴承座旋转；旋转油缸一端通过销子铰接于机架基座上，另一端通过销子铰接于旋转架体铰接耳上；通过控制旋转油缸伸缩控制旋转架体绕轴承座在水平面内旋转，从而带动伸缩截割部对巷道断面进行截割；

所述伸缩截割部包括伸缩调高架、伸缩梁、永磁电机驱动的切削装置或常规截割头、伸缩油缸、调高油缸；所述伸缩调高架架体尾部通过销子铰接于旋转部旋转架体前侧的调高上铰接座上；调高油缸一端铰接于旋转部旋转架体前侧的调高下铰接座上，调高油缸另一端铰接于伸缩调高架前部两侧的铰接耳处；伸缩调高架内设有滑道，伸缩梁插装在伸缩调高架中，所述伸缩油缸安装在伸缩调高架和伸缩梁之间；通过控制调高油缸和伸缩油缸伸缩共同带动切削刀盘或常规截割头在竖直平面内进行转动，对0.8～6米以下巷道进行截割。

所述永磁电机驱动的切削装置包括切削刀盘与切削刀转动装置；所述切削刀转动装置包括转动盘、转动轴、轴承、轴承压盖、密封环、轴承套、挡环、连接装置、永磁电机、外套筒与耐磨套；所述的转动盘装在转动轴前部，转动轴装上轴承并安装在轴承套中，由轴承压盖将轴承压紧固定；其转动轴由连接装置与永磁电机相联，连接装置与轴承套用螺栓固定连接；所述的轴承套用螺栓与外套筒固定连接；所述的耐磨套装在外套筒外；所述的密封环装在轴承压盖与转动轴之间，以及装在轴承套内的挡环与转动轴之间；转动盘上安装切削刀。

所述切削刀盘包括锥台形的刀盘、平置滚刀、斜置滚刀、边滚刀与切割刀齿，所述平置滚刀为若干个并安装在刀盘的切割端面上，所述斜置滚刀为若干个并安装在刀盘的切割端面上的外边缘处，一个边滚刀的两边各配置一组切割刀齿，一组由若干个切割刀齿构成；所述若干个边滚刀与若干组切割刀齿安装在刀盘的锥形切割斜面上；其中：所述平置滚刀、斜置滚刀与边滚刀分别由各自的滚刀座，滚刀、滚刀轴与滚刀轴承组成，其滚刀通过滚刀轴将滚刀与滚刀轴承装在平置滚刀座上。

所述的超前支护部包括固定安装在截割部顶上前侧的支护固定座、与支护固定座通过座销子铰接在一起的支护外套筒、支护支撑油缸座及支护支撑油缸；所述支护支撑油缸座固定安装在截割部的顶上的后侧，支护支撑油缸一端铰接在支护支撑油缸座上，另一端铰接在支护外套筒上；支护外套筒内侧设有滑道，支护内套筒在支护外套筒内滑动；支护伸缩油缸一端铰接在支护外套筒上，另一端铰接在支护内套筒上；支护顶梁通过销子铰接在支护内套筒末端。

所述的顶板支撑装置由支护臂外套筒、支护臂内套筒、顶板临时支护托板、主支撑油缸组成；主支撑油缸一端铰接在上支护臂内套筒上，另一端铰接在下支护臂内套筒；所述顶板临时支护托板用销轴铰接在上支护臂内套筒顶部。

本实用新型与现有技术相比较，具有显著的技术进步和突出性特点是：

1、解决了普氏硬度大于8以上的岩巷机械化掘进的难题，为掘进普氏硬度大于8以上的岩巷提供了综合机械化设备，实现了岩巷掘进的综合机械化作业。

2、改原始的放炮破岩为机械破岩，使用该机载液压钻机进行顶帮锚杆锚索支护，降低了工人的劳动强度，同时保证了锚杆锚索的施工质量，破岩、装岩、运岩、支护均实现了机械化，机械化率100%。

3、适应性强：                                                适用于大、中、小型矿井；

适用于大、小断面，最大可达36㎡；

适用于0～20°坡度开采。

4、可为煤、岩巷道开采通用设备，当巷道为普氏硬度8以下的软岩或煤巷时，可以当成煤巷掘进机进行摆动与截割方式；当巷道为普氏硬度8以上的硬岩时，可采用顶推、摆动与截割方式，该机特别适用于断层及构造较多的矿井掘进，大大地提高了掘进效率。

5、可加快施工速度和提高工作效率，该机对断面36㎡巷道进行开拓时，可减少了机组移动次数，不用反复进行退机、倒机工序；采用刀盘切割，矸石块率小，不需要进行破碎作业，节省了大量的辅助时间，可提高岩巷的单进水平，是岩巷炮掘水平的3倍以上。

6、提高了安全性，具有可靠的超前支护装置，能够有效地控制顶板，防止各类顶板事故的发生，实现了安全生产。

7、作业环境明显改善：采用综合机械化岩巷掘锚机切削刀盘钻机切削岩体，有效地减少了粉尘的产生，采用液压锚杆锚索钻车打眼、支护时，工人可避免在有粉尘和淋水危害的恶劣条件下作业，有效的改善了工人作业环境，减少职工矽肺病和风湿病的发生。

8、只采用顶板前部支撑，增加了伸缩截割部顶推截割的稳定性，也增加坡度适应能力。

9、采用两种截割部：一种为切削刀盘式，一种为常规截割头式。能够更适应复杂的地质条件。

总之，由于采用永磁电机驱动,以及锥台形的刀盘使该设备的高切削能力大大提高，切削刀盘改变设备受力条件,提高了设备整体的稳定性，同时,该切削刀盘掘进岩石的破碎率提高,无太大岩石块,便于外运,提高该设备的工作效率以及更为合适顶帮锚杆锚索施工，使该设备的性能得到改善和提高。

附图说明

图1是本实用新型切削刀盘式综合机械化岩巷掘锚机的主视图；

图2是本实用新型切削刀盘式综合机械化岩巷掘锚机的俯视图；

图3是本实用新型常规截割头式综合机械化岩巷掘锚机的主视图；

图4是本实用新型常规截割头式综合机械化岩巷掘锚机的主视图；

图5是旋转部的主视图；

图6是旋转部的俯视图；

图7是伸缩截割部的主视图；

图8是伸缩截割部的俯视图；

图9是本实用新型切削刀的主视图；

图10是本实用新型切削刀的局部视图；

图11是顶帮锚杆锚索钻机的主视图；

图12是顶帮锚杆锚索钻机的俯视图；

图13是顶帮锚杆锚索钻机的轴侧图；

图14是超前支护装置的主视图；

图15是超前支护装置的俯视图；

图16是超前支护装置的展开图；

图17是顶、底板支撑装置的结构与安装示意图。

具体实施方式

以下结合附图进行本实用新型的具体实施方式详细说明：

如图1、2、3和4所示，本实用新型使用的综合机械化岩巷掘锚机，它是以综合机械化岩巷掘锚机前部装三个切削装置的机型。该综合机械化岩巷掘锚机，包括铲板部1、履带行走部2、机架3、旋转部4、皮带或刮板运输部5、伸缩截割部6、液压钻机装置7、超前支护装置8、顶板支撑装置9、底板支撑装置10、液压控制系统11及电气控制系统12；所述铲板部1位于整个机组最前端的下方，履带行走部2安装在机组的正下方，机架3安装于履带行走部2之上，用于支撑整个机组其它各个部件；旋转部4安装于机架3上，靠近中间的顶部；皮带或刮板运输部5是由耙爪51、皮带或刮板运输机52构成，其耙爪51装在所述的履带行走部2的前方及铲板部1之上，皮带或刮板运输机52安装在铲板部1的后方与履带行走部2的中间；伸缩截割部6安装于铲板部1的正上方，通过销子与旋转部4铰接在一起；液压钻机装置7固定安装在伸缩截割部6的两侧面，每侧包括一组顶帮锚杆锚索钻机71；顶底板支撑装置10位于机组中部和尾部，液压控制系统11及电气控制系统12分别位于机架3的左右两侧。

所述铲板部1由铲板11、提升油缸12组成，铲板11通过销子13铰接在机架前部下铰接耳14，提升油缸12一端通过销子15铰接在机架前部上铰接耳16，另一端通过销子17铰接在铲板上。通过控制提升油缸伸缩来提起和放下铲板。所述履带行走部2为液压马达、减速器驱动履带行走。

所述机架3为机组的整个承载部分，铲板部、履带行走部、旋转部、皮带运输部、顶底板支撑装置、液压控制系统及电气控制系统分别安装在机架的各个方位。

如图5和图6所示，旋转部4由轴承座41、轴承42、旋转架体43、旋转油缸44组成。轴承座、轴承固定安装在机架上部，旋转架体可绕轴承座旋转。旋转油缸一端通过销子45铰接于机架基座46上，另一端通过销子47铰接于旋转架体铰接耳48上。通过控制旋转油缸伸缩控制旋转架体绕轴承座在水平面内作40°的旋转，从而带动伸缩截割部对2.7～6米宽的巷道断面进行截割。

如图7和图8所示，伸缩截割部6包括伸缩架61、伸缩梁62、永磁电机驱动的切削装置63或者常规截割头70、伸缩油缸64、调高油缸65。所述伸缩架61架体尾部通过销子66铰接于旋转部旋转架体43前侧的调高上铰接座67上。调高油缸一端铰接于旋转部旋转架体前侧的调高下铰接座68上，调高油缸另一端铰接于伸缩调高架前部两侧的铰接耳69处。伸缩调高架内设有滑道，伸缩梁插装在伸缩调高架中，所述伸缩油缸安装在伸缩调高架和伸缩梁之间。通过控制调高油缸和伸缩油缸伸缩共同带动切削刀盘631或常规截割头70在竖直平面内进行55°范围转动，对0.8～6米以下巷道进行截割。

其中：另一种方案就是由永磁电机驱动的常规掘进机的截割头70进行截割。

如图7、8、9和图10所示，永磁电机驱动的切削装置63包括切削刀盘631与切削刀转动装置632；所述的切削刀转动装置包括转动盘633、转动轴634、轴承635、轴承压盖636、密封环637、轴承套638、挡环639、连接装置640、永磁电机641、外套筒642与耐磨套643；所述的转动盘装在转动轴前部，转动轴装上轴承并安装在轴承套中，由轴承压盖将轴承压紧固定；其转动轴由连接装置与永磁电机相联，连接装置与轴承套用螺栓固定连接；所述的轴承套用螺栓与外套筒固定连接；所述的耐磨套装在外套筒外；所述的密封环装在轴承压盖与转动轴之间，以及装在轴承套内的挡环与转动轴之间；转动盘上安装切削刀。

如图9和10所示，切削刀盘631包括锥台形的刀盘6311、平置滚刀6312、斜置滚刀6313、边滚刀6314与切割刀齿6315，所述平置滚刀6312为若干个并安装在刀盘6311的切割端面上，所述斜置滚刀6313为若干个并安装在刀盘6311的切割端面上的外边缘处，一个边滚刀6314的两边各配置一组切割刀齿6315，一组由若干个切割刀齿6315构成；所述若干个边滚刀6314与若干组切割刀齿安装在刀盘6311的锥形切割斜面上；其中：

所述平置滚刀6312、斜置滚刀6313与边滚刀6314分别由各自的滚刀座，滚刀、滚刀轴与滚刀轴承组成，其滚刀通过滚刀轴将滚刀与滚刀轴承装在平置滚刀座上。

如图11、12和图13所示，液压钻机装置为顶帮锚杆锚索钻机，共有两台，分别固定安装综合机械化岩巷掘锚机伸缩截割部的伸缩调高架两侧。主要包括液压钻机71、转动臂72、滑动座73、滑轨74、油缸75、水平转轴与水平转动液压马达76、竖直转轴与竖直转动液压马达77、水平转座78、竖直转座79；所述液压钻机装于转动臂之中，转动臂内部设有滑轨，滑动座安装在滑轨中，钻机尾部与滑动座铰接在一起，所述油缸一端铰接在转动臂内侧固定铰接耳处，另一端铰接在滑动座上，通过控制油缸伸缩带动钻机在滑轨上滑动。所述转动臂末端与竖直转轴连接，竖直转轴与竖直转动液压马达安装在竖直转座中，通过控制竖直转动马达带动转动臂在竖直平面内旋转，打顶部钻孔；所述竖直转座与水平转轴连接，水平转轴与水平转动液压马达安装在水平转座中，通过控制水平转动马达带动转动臂在水平平面内旋转，打帮部钻孔；所述水平转座固定在综合机械化岩巷掘锚机伸缩截割部的伸缩调高架两侧。

如图14、15和图16所示，超前支护装置8包括固定安装在截割部顶上前侧的支护固定座81、与支护固定座通过座销子83铰接在一起的支护外套筒82、支护支撑油缸座84及支护支撑油缸85；所述支护支撑油缸座84固定安装在截割部的顶上的后侧，支护支撑油缸85一端铰接在支护支撑油缸座上，另一端铰接在支护外套筒上。支护外套筒内侧设有滑道，支护内套筒在支护外套筒内滑动。支护伸缩油缸一端铰接在支护外套筒上，另一端铰接在支护内套筒上。支护顶梁通过梁销子86铰接在支护内套筒末端。

如图14所示，顶板支撑装置9也安装在机组中部。由支护臂外套筒91、支护臂内套筒92、顶板临时支护托板93、主支撑油缸94组成。主支撑油缸一端铰接在上支护臂内套筒上，另一端铰接在下支护臂内套筒。所述顶板临时支护托板用销轴铰接在上支护臂内套筒顶部。

底板支撑装置10位于综合机械化岩巷掘锚机机组尾部，从机组中间左右对称各一组，由底板支护臂101、下支撑油缸102；所述的底板支撑臂用销轴103分别铰接在机身的固定座104上，下支撑油缸一端用销轴装于底板支护臂中部，另一端与机身固定铰接座用销轴铰接。

Claims (5)

1.一种综合机械化岩巷掘锚机，包括铲板部（1）、履带行走部（2）、机架（3）、旋转部（4）、皮带或刮板运输部（5）、伸缩截割部（6）、液压钻机装置（7）、超前支护装置（8）、顶、底板支撑装置（9）、（10）、液压控制系统（11）及电气控制系统（12）；所述铲板部位于整个机组最前端的下方，履带行走部安装在机组的正下方，机架安装于履带行走部之上，用于支撑整个机组其它各个部件；旋转部安装于机架上，靠近中间的顶部；皮带或刮板运输部是由耙爪、皮带或刮板运输机构成，其耙爪装在所述的履带行走部的前方及铲板之上，皮带或刮板运输机安装在铲板的后方与履带行走部的中间；伸缩截割部安装于铲板部的正上方，通过销子与旋转部铰接在一起；其特征是：所述液压钻机装置固定安装在伸缩截割部的伸缩调高架的两侧面，每侧包括一组顶帮锚杆锚索钻机；顶板支撑位于机身的中部；底板支撑部位于机尾部；

所述旋转部由轴承座（41）、轴承（42）、旋转架体（43）、旋转油缸组成（44）；轴承座、轴承固定安装在机架上部，旋转架体可绕轴承座旋转；旋转油缸一端通过销子（45）铰接于机架基座（46）上，另一端通过销子（47）铰接于旋转架体铰接耳（48）上；通过控制旋转油缸伸缩控制旋转架体绕轴承座在水平面内旋转，从而带动伸缩截割部对巷道断面进行截割；

所述伸缩截割部，包括伸缩架（61）、伸缩梁（62）、永磁电机驱动的切削装置（63）或者常规截割头（70）、伸缩油缸（64）、调高油缸（65）；所述伸缩调高架架体尾部通过销子（66）铰接于旋转部旋转架体（43）前侧的调高上铰接座（67）上；调高油缸一端铰接于旋转部旋转架体前侧的调高下铰接座（68）上，调高油缸另一端铰接于伸缩调高架前部两侧的铰接耳（69）处；伸缩调高架内设有滑道，伸缩梁插装在伸缩调高架中，所述伸缩油缸安装在伸缩调高架和伸缩梁之间；通过控制调高油缸和伸缩油缸伸缩共同带动切削刀盘或常规截割头在竖直平面内进行转动，对0.8～6米以下巷道进行截割。

2.根据权利要求1所述的一种综合机械化岩巷掘锚机，其特征是：所述永磁电机驱动的切削装置，包括切削刀盘（631）与切削刀转动装置（632）；所述切削刀转动装置有转动盘（633）、转动轴（634）、轴承（635）、轴承压盖（636）、密封环（637）、轴承套（638）、挡环（639）、连接装置（640）、永磁电机（641）、外套筒（642）与耐磨套（643）；所述转动盘装在转动轴前部，转动轴装上轴承并安装在轴承套中，由轴承压盖将轴承压紧固定；其转动轴由连接装置与永磁电机相联，连接装置与轴承套用螺栓固定连接；所述的轴承套用螺栓与外套筒固定连接；所述的耐磨套装在外套筒外；所述的密封环装在轴承压盖与转动轴之间，以及装在轴承套内的挡环与转动轴之间；转动盘上安装切削刀。

3.根据权利要求2所述的一种综合机械化岩巷掘锚机，其特征是：所述切削刀盘包括锥台形的刀盘（6311）、平置滚刀（6312）、斜置滚刀（6313）、边滚刀（6314）与切割刀齿（6315）；所述平置滚刀为若干个并安装在刀盘的切割端面上，所述斜置滚刀为若干个并安装在刀盘的切割端面上的外边缘处，一个边滚刀的两边各配置一组切割刀齿，一组由若干个切割刀齿构成；所述若干个边滚刀与若干组切割刀齿安装在刀盘的锥形切割斜面上；其中：所述平置滚刀、斜置滚刀与边滚刀分别由各自的滚刀座，滚刀、滚刀轴与滚刀轴承组成，其滚刀通过滚刀轴将滚刀与滚刀轴承装在平置滚刀座上。

4.根据权利要求1所述的综合机械化岩巷掘锚机，其特征是：所述超前支护部，包括固定安装在截割部顶上前侧的支护固定座（81）、与支护固定座通过座销子（83）铰接在一起的支护外套筒（82）、支护支撑油缸座（84）及支护支撑油缸（85）；所述支护支撑油缸座（84）固定安装在截割部的顶上的后侧，支护支撑油缸（85）一端铰接在支护支撑油缸座上，另一端铰接在支护外套筒上；支护外套筒内侧设有滑道，支护内套筒在支护外套筒内滑动；支护伸缩油缸一端铰接在支护外套筒上，另一端铰接在支护内套筒上；支护顶梁通过梁销子（86）铰接在支护内套筒末端。

5.根据权利要求1所述的一种综合机械化岩巷掘锚机，其特征是：所述顶板支撑装置由支护臂外套筒（91）、支护臂内套筒（92）、顶板临时支护托板（93）与主支撑油缸（94）组成；主支撑油缸一端铰接在上支护臂内套筒上，另一端铰接在下支护臂内套筒；所述顶板临时支护托板用销轴铰接在上支护臂内套筒顶部。

Images