CN207920525U - 一种煤矿井下用气电混动行走液压钻车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种煤矿井下用气电混动行走液压钻车，包括履带行走机构、固定座、操控台、锚固机构，还包括气动液压系统和电动液压系统，气动液压系统包括气动马达、减速机、第一液压泵，气动马达连接减速机后驱动第一液压泵工作；电动液压系统包括电动机、第二液压泵和第三液压泵，电动机驱动所述第二液压泵和第三液压泵工作；第一液压泵、第二液压泵和第三液压泵分别连接液压油箱，所述第一液压泵高压油出口通过第一单向阀接三通阀的b口；所述第二液压泵的高压油出口通过第二单向阀接三通阀的c口，三通阀的a口为液压动力的总输出口，并与液压钻车执行元件连接。本实用新型使井下液压钻车转场作业更加安全、灵活、方便，且能减少线缆损耗。

Description

一种煤矿井下用气电混动行走液压钻车

技术领域

本实用新型属于煤矿钻机技术领域，尤其涉及一种煤矿井下用气电混动行走液压钻车。

背景技术

钻车主要用于采煤行业的煤层掘进作业，其广泛使用于煤层探水、探瓦斯、探断层、放顶、注水等的钻孔作业中。目前井下常用的液压钻车具有功率大、动力源稳定(电源)的特点，在煤矿井下有广泛应用。但以电力为动力的钻车在进行长距离转场时，只能拖着电缆行走，如距离远，还需要多次换接不同位置的矿用隔爆型高压配电箱，转场作业不方便,安全隐患大。

由于煤矿井下各巷道及作业面一般10-20米的距离，就有一个压缩空气接口。目前也有部分液压钻车以压缩空气为动力，气动马达带动液压泵，再驱动液压行走马达驱动钻机行走；钻进作业时，压缩空气驱动另一个气动马达工作，该气动马达经减速后，完成钻进作业。但钻进作业消耗功率大，需要压缩空气量巨大，所以，气动钻车钻进作业输出扭矩偏低，钻机在一定程度上受到限制，工艺适应性较差。

专利号为“CN201320524283.0”的专利记载了一种煤矿用高转速全液压履带式钻机，记载了“煤矿用高转速全液压履带式钻机，包括履带行走机构、动力头、机架、操作台和锚固机构，所述履带行走机构承载泵站、操作台、机架、动力头和锚固机构，所述机架固定在履带行走机构上，所述动力头固定在机架上，所述煤矿用高转速全液压履带式钻机还包括液压系统，所述液压系统包括液压泵、液压马达、油缸和设置在操作台上的多路阀，所述多路阀控制液压马达和液压泵来实现动力头高速旋转。”该钻机利用液压系统中的多路阀控制液压马达和液压泵来实现动力头高速旋转，但是在转换不同位置时需要携带电缆行走，转场作业不方便,安全隐患大需要。

因此，基于这些问题，提供一种使井下液压钻车转场作业更加安全、灵活、方便，且能减少线缆损耗的煤矿井下用气电混动行走液压钻车，具有重要的现实意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种使井下液压钻车转场作业更加安全、灵活、方便，且能减少线缆损耗的煤矿井下用气电混动行走液压钻车。

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种煤矿井下用气电混动行走液压钻车，包括履带行走机构、固定座、操控台、锚固机构，所述履带行走机构承载所述固定座，所述锚固机构包括一对第一锚固立柱和一对第二锚固立柱，一对所述第一锚固立柱和一对所述第二锚固立柱分别设于所述固定座的前后两端，还包括气电混合液压系统，所述气电混合液压系统包括气动液压系统和电动液压系统，所述气动液压系统包括气动马达、减速机、第一液压泵，所述气动马达连接减速机后驱动所述第一液压泵工作；所述电动液压系统包括电动机、第二液压泵和第三液压泵，所述电动机驱动所述第二液压泵和第三液压泵工作；所述第一液压泵、第二液压泵和第三液压泵分别通过管路连接液压油箱来获取液压油，所述第一液压泵的高压油出口通过第一单向阀接三通阀的b口；所述第二液压泵的高压油出口通过第二单向阀接三通阀的c口，三通阀的a口为液压动力的总输出口，并与液压钻车执行元件连接，为液压钻车执行元件提供液体压力来实现液压钻车行走或者钻进工作。

进一步的，所述第三液压泵与所述液压钻车执行元件连接，当液压钻车进行钻进作业时，行走停止工作，钻进作业通过所述第二液压泵和第三液压泵为液压钻车执行元件提供液体压力来实现钻进的工作；且液压钻车在行走时，液压钻车没有行走外的其他工作。

进一步的，所述操控台设于所述第一锚固立柱所在端的固定座表面。

进一步的，所述气动马达可接入煤矿井下的压缩空气接口。

进一步的，所述第二锚固立柱上水平设有滑道，所述滑道上设有动力头和夹持器，所述夹持器固定设于所述滑道一侧，所述动力头在所述滑道上滑动设置。

本实用新型的优点和积极效果是：

1、本实用新型采用气电混合液压系统，使得：同一作业面不同位置施工时，移动距离近，且钻机已经接有电源，可用电力驱动行走；但是当钻车在远距离，如几十米，转场作业时，则可利用井下的压缩空气作动力驱动钻车行走，极大地提高了转场的效率，节省了人力，使井下液压钻车转场作业更加安全、灵活、方便，减少了安全隐患；

2、本实用新型不仅克服了采用电力作为动力源时，在转换不同位置时需要携带电缆行走，转场作业不方便的问题，还可避免单纯的使用压缩空气为动力的液压钻车在工作时输出扭矩偏低，钻机在一定程度上受到限制，工艺适应性较差的问题；

3、本实用新型在转场时使用压缩空气为动力源，避免了使用电力，从而不用拖动电缆或者多次接电，达到了方便的效果；最重要的是，作为井下设备，达到了生产中“安全最重要”的要求。

附图说明

以下将结合附图和实施例来对本实用新型的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本实用新型范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。

图1为本实用新型煤矿井下用气电混动行走液压钻车的结构示意图；

图2为本实用新型煤矿井下用气电混动行走液压钻车的侧视图；

图3为本实用新型煤矿井下用气电混动行走液压钻车的气电混合液压系统的液压原理图；

图中：

1、履带行走机构 2、固定座 3、操控台

4、第一锚固立柱 5、第二锚固立柱 6、气动液压系统

7、电动液压系统 8、气动马达 9、减速机

10、第一液压泵 11、电动机 12、第二液压泵

13、液压油箱 14、三通阀 15、第一单向阀

16、第二单向阀 17、履带行走控制阀 18、钻进控制阀

19、第三液压泵 20、滑道 21、动力头

22、夹持器

具体实施方式

首先，需要说明的是，以下将以示例方式来具体说明本实用新型的具体结构、特点和优点等，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将其理解为对本实用新型形成任何限制。此外，在本文所提及各实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征，仍然可在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行任意组合或删减，从而获得可能未在本文中直接提及的本实用新型的更多其他实施例。另外，为了简化图面起见，相同或相类似的技术特征在同一附图中可能仅在一处进行标示。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面就结合图1至图3来具体说明本实用新型。

图1为本实用新型煤矿井下用气电混动行走液压钻车的结构示意图；图2为本实用新型煤矿井下用气电混动行走液压钻车的侧视图；图3为本实用新型煤矿井下用气电混动行走液压钻车的气电混合液压系统的液压原理图；如图1～3所示，本实施例提供的一种煤矿井下用气电混动行走液压钻车，包括履带行走机构1、固定座2、操控台3、锚固机构，所述履带行走机构1承载所述固定座2，所述锚固机构包括一对第一锚固立柱4和一对第二锚固立柱5，一对所述第一锚固立柱4和一对所述第二锚固立柱5分别设于所述固定座2的前后两端，还包括气电混合液压系统，所述气电混合液压系统包括气动液压系统6和电动液压系统7，所述气动液压系统6包括气动马达8、减速机9、第一液压泵10，所述气动马达8连接减速机9后驱动所述第一液压泵10工作；所述电动液压系统7包括电动机11、第二液压泵12和第三液压泵19，所述电动机11驱动所述第二液压泵12和第三液压泵19工作；所述第一液压泵10、第二液压泵12和第三液压泵19分别通过管路连接液压油箱13来获取液压油，所述第一液压泵10的高压出口通过第一单向阀15接三通阀14的b口；所述第二液压泵12的高压油出口通过第二单向阀16接三通阀14的c口，三通阀14的a口为液压动力的总输出口，并与液压钻车执行元件连接，为液压钻车执行元件提供液体压力来实现液压钻车行走或者钻进工作；当电动机11带动第二液压泵12工作，第二液压泵12通过第二单向阀16和三通阀14的c口相连，可为液压钻车执行元件提供液体动力，由于第一单向阀15的作用，不会对第一液压泵10产生影响；当气动马达8带动第一液压泵10工作，第一液压泵10通过第一单向阀15接三通阀14的b口，也可为液压钻车执行元件提供液体动力，由于第二单向阀16的作用，不会对第二液压泵12产生影响，因此，若有电源，可以用电源驱动钻机行走，若有气源，可用气源驱动钻机行走；其中，液压钻车执行元件控制液压钻车钻进工作，其结构采用目前市场上钻机普遍适用的控制机械结构及系统，其目的在于实现功能而不拘泥于某个特定的机械结构或控制系统。

本实用新型采用气电混合液压系统，使得：同一作业面不同位置施工时，移动距离近，且钻机已经接有电源，可用电力驱动行走；钻车在远距离，如几十米，转场作业时，利用井下的压缩空气做动力驱动钻车行走，极大地提高了转场的效率，节省了人力，使井下液压钻车转场作业更加安全、灵活、方便，减少了安全隐患；

更进一步来讲，还可以在本实用新型中考虑，所述第三液压泵与所述液压钻车执行元件连接，当液压钻车进行钻进作业时，行走停止工作，钻进作业通过所述第二液压泵和第三液压泵为液压钻车执行元件提供液体压力来实现钻进的工作；且液压钻车在行走时，液压钻车没有行走外的其他工作。

本实用新型的钻车在钻进工作时，由于钻机动作多，需要两路液压动力才能完成，所以通过所述第二液压泵和第三液压泵为液压钻车执行元件提供液体压力来实现钻进的工作；由于煤矿井下各巷道及作业面一般10-20米的距离，就有一个压缩空气接口，在远距离转场作业时，使用压缩空气驱动钻车克服了采用电力作为动力源时，在转换时需要一直携带电缆行走，转场作业不方便的问题；并且，在液压钻车在钻进工作时，在煤矿井下不同位置配置有矿用隔爆型高压配电箱，通过所述第二液压泵和第三液压泵为液压钻车执行元件提供液体压力来实现钻进的工作，可避免在钻进工作时使用压缩空气为动力的液压钻车在工作时输出扭矩偏低，钻机在一定程度上受到限制，工艺适应性较差的问题；

需要指出的是，所述操控台3设于所述第一锚固立柱4所在端的固定座2表面；其中，该操控台可通过本装置具体功能来设计与之匹配的操控结构，该设计思路技术属于公知常识，是本领域技术人员所熟知的，在此不再赘述。

需要指出的是，所述气动马达8可接入煤矿井下的压缩空气接口。

需要指出的是，所述第二锚固立柱5上水平设有滑道20，所述滑道20上设有动力头21和夹持器22，所述夹持器22固定设于所述滑道20一侧，所述动力头21在所述滑道20上滑动设置；动力头21驱动钻杆，钻杆带动钻头回转钻进，夹持器22即可对钻杆起到支撑定位的作用，避免钻进过程中发生位置偏移；同时，钻车在钻进作业时，钻杆之间是通过螺纹一根一根连接起来的，比如，钻进100米，一根钻杆1米长，那么需要100根钻杆，因此，当钻进工作完成需要卸钻杆时，可以利用夹持器22夹住钻杆，主机反转可卸掉钻杆，并固定住其他钻杆。

由图3可以看出，所述第一液压泵10、第二液压泵12和第三液压泵19分别通过管路连接液压油箱13来获取液压油，在完成相应的驱动工作后经过一系列管路实现总回油，从而使得液压油循环使用。

需要说明的是，本实用新型中的固定连接方式采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，并且，操控台3通过现有的线路连接控制关系控制液压钻车行走或钻进，在此不再赘述，但由于上述原因，不会影响本领域技术人员的重复再现。

作为举例，在本实用新型中，当钻车在近距离转场作业且接有电源时，可使用矿用隔爆型高压配电箱给予钻车动力，使其转场及钻进工作；当需要远距离转场时，由于煤矿井下各巷道及作业面一般10-20米的距离，就有一个压缩空气接口，可通过接入压缩空气接口使用压缩空气做动力驱动钻车行走，避免了远距离转场时需要拖着线缆长距离行走，这样节省线缆磨损消耗、减少安全隐患，此外，由于煤矿井下不同位置配置有矿用隔爆型高压配电箱，当转场后，需要钻进工作时，可通过使用就近位置的矿用隔爆型高压配电箱供电进行钻进工作，避免在钻进工作时使用压缩空气为动力的液压钻车在工作时输出扭矩偏低，钻机在一定程度上受到限制，工艺适应性较差的问题。

综上所述，本实用新型可提供一种煤矿井下用气电混动行走液压钻车，在转场时使用压缩空气为动力源，避免了使用电力，不仅安全，而且方便。

以上实施例对本实用新型进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (5)

1.一种煤矿井下用气电混动行走液压钻车，包括履带行走机构、固定座、操控台、锚固机构，所述履带行走机构承载所述固定座，所述锚固机构包括一对第一锚固立柱和一对第二锚固立柱，一对所述第一锚固立柱和一对所述第二锚固立柱分别设于所述固定座的前后两端，其特征在于：还包括气电混合液压系统，所述气电混合液压系统包括气动液压系统和电动液压系统，所述气动液压系统包括气动马达、减速机、第一液压泵，所述气动马达连接减速机后驱动所述第一液压泵工作；所述电动液压系统包括电动机、第二液压泵和第三液压泵，所述电动机驱动所述第二液压泵和第三液压泵工作；所述第一液压泵、第二液压泵和第三液压泵分别通过管路连接液压油箱来获取液压油，所述第一液压泵高压油出口通过第一单向阀接三通阀的b口；所述第二液压泵的高压油出口通过第二单向阀接三通阀的c口，三通阀的a口为液压动力的总输出口，并与液压钻车执行元件连接，为液压钻车执行元件提供液体压力来实现液压钻车行走或者钻进工作。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿井下用气电混动行走液压钻车，其特征在于：所述第三液压泵与所述液压钻车执行元件连接，当液压钻车进行钻进作业时，行走停止工作，钻进作业通过所述第二液压泵和第三液压泵为液压钻车执行元件提供液体压力来实现钻进的工作；且液压钻车在行走时，液压钻车没有行走外的其他工作。

3.根据权利要求2所述的一种煤矿井下用气电混动行走液压钻车，其特征在于：所述操控台设于所述第一锚固立柱所在端的固定座表面。

4.根据权利要求1所述的一种煤矿井下用气电混动行走液压钻车，其特征在于：所述气动马达可接入煤矿井下的压缩空气接口。

5.根据权利要求1所述的一种煤矿井下用气电混动行走液压钻车，其特征在于：所述第二锚固立柱上水平设有滑道，所述滑道上设有动力头和夹持器，所述夹持器固定设于所述滑道一侧，所述动力头在所述滑道上滑动设置。