CN205977093U - 一种单臂锚索钻车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单臂锚索钻车，包括行走机构、安装在行走机构上可转动和升降的钻臂机构、连接在钻臂机构前段上部的操作平台、安装在钻臂机构前端的可转动的钻孔机构、安装在钻孔机构上的辅助锚索安装机构以及驱动所述行走机构、钻臂机构、钻孔机构、辅助锚索安装机构的动力系统。本实用新型丰富了煤矿井下锚索支护的作业手段，弥补了锚索支护机械化的不足、劳动强度大的问题，提高了支护效率，有效解决了煤矿巷道采掘失调矛盾，促进了煤炭生产安全、高效和健康发展，适于推广应用。

Description

一种单臂锚索钻车

技术领域

本实用新型涉及煤矿井下用于支护作业的锚索钻车领域，具体地，涉及一种适用于拱形和矩形巷道的帮部、顶部及肩部锚索支护的单臂锚索钻车。

背景技术

中国的能源赋存属“缺油、少气、富煤”，因此煤炭在中国一次能源消耗中长期占有70％以上的比例。随着中国经济的高速增长，煤炭消耗量也持续增加，到2020年煤炭在我国一次性能源消费结构中的比重仍能占60％左右。

随着煤炭行业科技的发展和我国产业政策的要求，自上世纪八十年代开始，先进的锚索支护技术在我国的煤矿巷道掘进中得到了广泛应用。目前，我国大多数煤矿锚索支护，大多依靠人工使用手持式单体钻机和煤电钻或锚杆锚索两用的钻车的方式进行作业。单体式钻机机械化程度低，劳动强度大，由于手持式单体钻机是由人力操作，这样既增加了工作量，也占用了很多时间，并且需要工人成组作业，单体式钻机的效率也因此较低；现有的锚杆锚索钻车因其自身的结构和功能范围等方面的原因，锚索支护作业操作难度偏大，效率过低，需要操作人员手动操作的环节较多，劳动强度大，无法从根本上解决巷道锚索支护难以实现机械化、自动化的难题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种适用于煤矿巷道的锚索支护机械化设备，以减轻工人的劳动强度，提高锚索支护效率。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种单臂锚索钻车，包括行走机构、安装在行走机构上可转动和升降的钻臂机构、连接在钻臂机构前段上部的操作平台、安装在钻臂机构前端的可转动的钻孔机构、安装在钻孔机构上的辅助锚索安装机构以及驱动所述行走机构、钻臂机构、钻孔机构、辅助锚索安装机构的动力系统。

进一步地，所述辅助锚索安装机构包括辅助送锚索机构和辅助锚索张拉机构。

进一步地，所述辅助送锚索机构包括液压马达、双辊子、驱动油缸；所述液压马达与双辊子连接驱动其转动；所述驱动油缸与双辊子连接,驱动双辊子及液压马达摆动；所述辅助锚索张拉机构包括张拉机具、驱动油缸、进给油缸；所述驱动油缸、给进油缸分别与张拉机具连接；所述驱动油缸驱动张拉机具摆动，所述给进油缸驱动张拉机具及驱动油缸向钻孔机构前端移动。

进一步地，所述钻孔机构内部设有二级推进滑道，且在钻孔机构前端设置有超前支撑机构。

进一步地，所述钻臂机构包括回转座、升降油缸、连杆、前后滑道、上下滑道、滑块、倍速机构、摆动马达；所述回转座安装在行走机构上，升降油缸及升降油缸驱动的连杆安装在回转座上，前后滑道安装在连杆前端，上下滑道与前后滑道连接，滑块安装在上下滑道上并由倍速机构驱动，摆动马达安装在滑块上，通过摆动马达与钻孔机构相连。

进一步地，所述操作平台可向左右展开，操作平台上安装有可向下打开作为梯子使用的平台门。

进一步地，所述操作平台上安装控制钻臂机构动作、操作平台伸展、钻孔机构动作和辅助锚索安装机构动作的操作阀。

进一步地，所述行走机构为履带式行走机构，内部设有用于调整履带松紧的涨紧油缸和及提供行走驱动力的行走马达。

进一步地，还包括稳车机构，所述稳车机构包括支顶稳车机构和撑地稳车机构；所述支顶稳车机构安装在行走机构上部、钻臂机构后部；所述撑地稳车机构安装在行走机构后部；所述稳车机构由动力系统驱动。

进一步地，所述动力系统采用全液压控制系统。

通过采用上述技术方案，本实用新型至少具有以下优点：

1、本实用新型提供的单臂锚索钻车，不仅能满足巷道锚索支护的施工要求，而且实现了锚索支护的机械化作业。该设备进行锚索支护钻孔作业时，不仅工作范围大(适用巷道的宽度×高度：3.0-5.5m×3-4.5m)，而且可以实现在巷道帮部、顶部上任意方位、任意角度的钻孔作业，从而大大降低了工人劳动强度，提高了锚索支护效率。

2、本实用新型设计为全液压控制，钻车各个部分的动力源均为电动机提供，电动机带动液压油泵向系统供液，通过液压系统各个元件控制机械部分执行元件，操作简单、故障率低、维修方便。

3、本钻车整体结构合理，结构紧凑，宽度小，方便错车，具有较小的转弯半径，可在较小的空间灵活使用，刚性好，行走自如可靠，适应在恶劣的环境下工作。钻孔机构扭矩大，转速高，是十分理想的煤矿井下采掘安全支护设备。可实现我国煤矿行业安全、高效、机械化作业的目标，填补了我国专用锚索钻车的一项空白。

附图说明

上述仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

图1是本实用新型一种单臂锚索钻车的钻车收缩状态主视示意图；

图2是本实用新型一种单臂锚索钻车的钻车收缩状态俯视示意图；

图3是辅助锚索安装机构工作状态对比示意图(其中，a1、a2分别为原始状态的俯视、主视图；b1、b2分别为辅助送锚索状态的俯视、主视图；c1、c2分别为张拉机具摆动到位，准备开始张拉状态的俯视、主视图；d1、d2分别为进给油缸推动张拉机具向前移动到位后开始张拉状态的俯视、主视图)；

图4、图5分别是钻孔机构的不同角度视图；

图6、图7分别是钻臂机构的不同角度视图；

图8是本实用新型一种单臂锚索钻车的钻车在巷道内锚索支护打孔作业左视示意图。

具体实施方式

如图1、2所示，本实用新型提供一种单臂锚索钻车，包括行走机构5、安装在行走机构5上可转动和升降的钻臂机构4、连接在钻臂机构4前段上部的操作平台3、安装在钻臂机构4前端的可转动的钻孔机构1、安装在钻孔机构1上的辅助锚索安装机构2以及驱动所述行走机构5、钻臂机构4、钻孔机构1、辅助锚索安装机构2的动力系统7，动力系统7优选采用全液压控制系统。

如图3所示，上述辅助锚索安装机构2包括辅助送锚索机构21和辅助锚索张拉机构22。辅助送锚索机构21包括液压马达211、双辊子212、驱动油缸213；液压马达211与双辊子212连接驱动其转动；驱动油缸213与双辊子212连接,驱动双辊子212及液压马达211摆动；辅助锚索张拉机构22包括张拉机具221、驱动油缸222、进给油缸223；驱动油缸222、给进油缸223分别与张拉机具221连接；驱动油缸222驱动张拉机具221摆动，给进油缸223驱动张拉机具221及驱动油缸222向钻孔机构1前端移动。完成钻孔作业后，将辅助送锚索机构21摆动到工作位置，将锚索A放入双辊子212中间，液压马达211开始工作，将锚索A送入锚索孔中(图3中的b1、b2)；张拉机具221摆动到锚索孔的轴线位置(图3中的c1、c2)后，由进给油缸223驱动辅助锚索张拉机构向钻孔机构前端移动到位后完成张拉(图3中的d1、d2)。

上述钻孔机构1是钻孔作业的最终执行者，如图4、5所示，包括一级油缸14、链条总成15、回转总成16、二级油缸11、二级推进滑道12、超前支撑机构13。其中，一级油缸14通过链条总成15驱动回转总成16运动，回转总成16提供钻孔时的扭矩；回转总成16安装在二级推进滑道12上，二级推进滑道12由二级油缸11驱动。超前支撑机构13设置在钻孔机构1前端，确保工作状态钻孔机构的稳定，前端的瞄准器在钻孔时进行定位；二级推进行程可达到2.2m，较少钻孔时更换钻杆的次数，有效提高钻孔作业的工作效率。

上述钻臂机构4可以调节钻孔机构1的位置和角度；如图6、7所示，包括回转座41、升降油缸42、连杆43、前后滑道44、上下滑道45、滑块46、摆动马达47、倍速机构48；回转座41安装在行走机构5上，升降油缸42及升降油缸42驱动的连杆43安装在回转座41上，前后滑道44安装在连杆43前端，上下滑道45与前后滑道44连接，滑块46安装在上下滑道45上并由倍速机构48驱动，摆动马达47安装在滑块46上，通过摆动马达47与钻孔机构1相连，可进行左右180°转动，适用于巷道的帮、顶部及肩部(拱形巷道)锚索施工作业。施工时先将钻臂机构4大致移动到施工位置，通过调节钻臂机构4前端的滑道和摆动马达47将钻孔机构1移动到适当的钻孔位置，完成不同高度、不同角度的锚索施工作业。

如图1所示，操作平台3位于钻臂机构4的上部，供钻孔操作人员站立，方便操作人员进行锚索施工作业，操作平台3可以向左右展开，为操作人员提供一个较大的操作空间。操作平台3上安装有可向下打开作为梯子使用的平台门，操作人员上操作平台3时先将平台门向下打开作为梯子使用，方便上下平台。操作平台3上安装控制钻臂机构4动作、操作平台3伸展、钻孔机构1动作和辅助锚索安装机构2动作的操作阀，方便的完成锚索施工作业。

上述行走机构5优选采用履带式行走机构，内部设有用于调整履带松紧的涨紧油缸和及提供行走驱动力的行走马达，履带式行走机构能够很好地适应较差的路面。

上述钻车还包括稳车机构6，稳车机构6包括支顶稳车机构和撑地稳车机构；支顶稳车机构安装在行走机构1上部、钻臂机构4后部；撑地稳车机构安装在行走机构1后部；稳车机构6由动力系统驱动。

液压控制系统包含有油箱、液压油泵、马达、液压油缸、平衡阀、油管座、接头、液压管路、冷却器以及位于液压管路上的控制阀等。液压管路分别与钻孔机构1、稳车机构6、钻臂机构4、行走机构5等相应动作的执行机构连接，钻车通过液压管路从泵站部分获得动力，然后通过液压管路把动力传递到执行机构，与执行机构相对应的控制阀配合完成行走、钻孔、稳车、锚索安装等动作。

本实用新型的钻车还包括电气系统，为液压控制系统、照明、警示系统供电。电气系统主要由矿用防爆电机、煤矿用轻型橡套软电缆、防爆接线盒、倒车报警仪、矿用语音灯光信号装置、本质安全型起动器及矿用照明灯组成。电气系统具有防爆功能，组成电气系统的元件都有防爆合格证和煤安证，保证钻车在运行状态下操作人员的安全。

配合图8所示，当钻车行进至工作位置进行锚索支护施工作业时，先分别把稳车机构的支顶稳车机构和撑地稳车机构打开，提高整车的稳定性和安全性；操作钻臂机构升降到合适的高度、回转到合适的角度，钻臂机构前端的滑块在倍速机构的作用下向上带动摆动马达和钻孔机构滑动到合适的高度；调整摆动马达使钻孔机构与巷道壁保持垂直后伸出钻孔机构的超前支撑机构，与巷道壁接触稳定后即可操作钻孔机构进行钻孔作业；钻孔完成后辅助送锚索机构由液压马达驱动双辊子将锚索送入锚索孔中；辅助锚索张拉机构通过油缸将张拉机具送到张拉位置，将锚索张拉预紧，完成锚索安装。

本实用新型提供了一种专业进行顶、帮部锚索作业的单臂锚索钻车,可同时兼顾锚杆。其是国内第一种专门用于煤矿巷道的锚索支护机械化设备。该设备丰富了煤矿井下锚索支护的作业手段，弥补了锚索支护机械化的不足、劳动强度大的问题，提高了支护效率，有效解决了煤矿巷道采掘失调矛盾，促进了煤炭生产安全、高效和健康发展，适于推广应用。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种单臂锚索钻车，其特征在于，包括行走机构、安装在行走机构上可转动和升降的钻臂机构、连接在钻臂机构前段上部的操作平台、安装在钻臂机构前端的可转动的钻孔机构、安装在钻孔机构上的辅助锚索安装机构以及驱动所述行走机构、钻臂机构、钻孔机构、辅助锚索安装机构的动力系统。

2.根据权利要求1所述的单臂锚索钻车，其特征在于，所述辅助锚索安装机构包括辅助送锚索机构和辅助锚索张拉机构。

3.根据权利要求2所述的单臂锚索钻车，其特征在于，所述辅助送锚索机构包括液压马达、双辊子、驱动油缸；所述液压马达与双辊子连接驱动其转动；所述驱动油缸与双辊子连接,驱动双辊子及液压马达摆动；

所述辅助锚索张拉机构包括张拉机具、驱动油缸、进给油缸；所述驱动油缸、给进油缸分别与张拉机具连接；所述驱动油缸驱动张拉机具摆动，所述给进油缸驱动张拉机具及驱动油缸向钻孔机构前端移动。

4.根据权利要求1所述的单臂锚索钻车，其特征在于，所述钻孔机构内部设有二级推进滑道，且在钻孔机构前端设置有超前支撑机构。

5.根据权利要求1所述的单臂锚索钻车，其特征在于，所述钻臂机构包括回转座、升降油缸、连杆、前后滑道、上下滑道、滑块、倍速机构、摆动马达；

所述回转座安装在行走机构上，升降油缸及升降油缸驱动的连杆安装在回转座上，前后滑道安装在连杆前端，上下滑道与前后滑道连接，滑块安装在上下滑道上并由倍速机构驱动，摆动马达安装在滑块上，通过摆动马达与钻孔机构相连。

6.根据权利要求1所述的单臂锚索钻车，其特征在于，所述操作平台可向左右展开，操作平台上安装有可向下打开作为梯子使用的平台门。

7.根据权利要求6所述的单臂锚索钻车，其特征在于，所述操作平台上安装控制钻臂机构动作、操作平台伸展、钻孔机构动作和辅助锚索安装机构动作的操作阀。

8.根据权利要求1所述的单臂锚索钻车，其特征在于，所述行走机构为履带式行走机构，内部设有用于调整履带松紧的涨紧油缸和及提供行走驱动力的行走马达。

9.根据权利要求1-8任一项所述的单臂锚索钻车，其特征在于，还包括稳车机构，所述稳车机构包括支顶稳车机构和撑地稳车机构；

所述支顶稳车机构安装在行走机构上部、钻臂机构后部；所述撑地稳车机构安装在行走机构后部；

所述稳车机构由动力系统驱动。

10.根据权利要求1-8任一项所述的单臂锚索钻车，其特征在于，所述动力系统采用全液压控制系统。