CN213269802U - 微调机构及锚杆作业车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种微调机构及锚杆作业车，属于煤矿设备技术领域，上述微调机构用于设置在锚杆作业车上并连接钻孔机构，钻孔机构借助微调机构调节打孔位置和朝向，微调机构包括至少一个自由度发生器和用于驱动自由度发生器的动力输出端运动的液压系统，液压系统设有与自由度发生器连接的微动阀门，微动阀门的流量为2L/min至10L/min，钻孔机构连接在自由度发生器的动力输出端并在其带动下运动；本实用新型提供的微调机构，能够解决现有的钻孔机构无法准确定位打孔位置的技术问题。

Description

微调机构及锚杆作业车

技术领域

本实用新型属于煤矿设备技术领域，更具体地说，是涉及一种微调机构及锚杆作业车。

背景技术

锚杆作业车是一种用于煤矿井下或其他井巷工程中对巷道顶板和侧帮打孔、安装锚杆的作业设备。锚杆作业车上一般设有钻孔机构，用于钻打锚杆孔、锚索孔、炮眼孔或探测孔等。现有的钻孔机构无法精确定位打孔位置，导致孔位偏移，无法满足作业要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种微调机构及锚杆作业车，旨在解决现有的钻孔机构无法准确定位打孔位置的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种微调机构，该微调机构用于设置在锚杆作业车上并连接钻孔机构，所述钻孔机构借助所述微调机构调节打孔位置和朝向，所述微调机构包括至少一个自由度发生器和用于驱动所述自由度发生器的动力输出端运动的液压系统，所述液压系统设有与所述自由度发生器连接的微动阀门，所述微动阀门的流量为2L/min至10L/min，所述钻孔机构连接在所述自由度发生器的动力输出端并在其带动下运动。

作为本申请另一实施例，所述液压系统还包括与所述微动阀门并联设置的快调阀门，所述快调阀门的流量不小于25L/min，所述快调阀门连接所述自由度发生器。

作为本申请另一实施例，所述微动阀门和快调阀门均为比例阀，所述液压系统还包括与所述比例阀连接的换向阀。

作为本申请另一实施例，所述自由度发生器的动力输出端均作回转运动，所述自由度发生器的数量为两个且分别为第一自由度发生器和第二自由度发生器，所述第二自由度发生器固连在所述第一自由度发生器的动力输出端。

作为本申请另一实施例，所述第一自由度发生器和第二自由度发生器的动力输出端的回转轴线相互垂直，所述第二自由度发生器的动力输出端用于连接所述钻孔机构。

作为本申请另一实施例，所述自由度发生器为液压回转减速器。

本实用新型还提供了锚杆作业车，所述锚杆作业车设有上述的微调机构，所述锚杆作业车包括钻孔机构，所述钻孔机构包括滑道装置和矿用液压回转钻；

所述滑道装置连接在所述第二自由度发生器的动力输出端上；

所述矿用液压回转钻用于安装并驱动钻杆旋转，所述矿用液压回转钻滑动设置在所述滑道装置上并带动所述钻杆沿自身轴向移动。

作为本申请另一实施例，所述锚杆作业车还包括展开臂机构，所述展开臂机构连接所述微调机构并用于调整所述微调机构的作业位置，所述展开臂机构包括连接座、伸缩臂、第一转动油缸和第二转动油缸；

所述伸缩臂一端转动连接在所述连接座上，另一端伸出并固连所述第一自由度发生器；

所述第一转动油缸用于驱动所述伸缩臂的伸出端转动升起或落下；

所述第二转动油缸用于驱动所述伸缩臂的伸出端水平转动。

作为本申请另一实施例，所述锚杆作业车还包括升降机构，所述升降机构包括平台、升降油缸和支撑臂；

所述平台下方设有与之连接的连杆组件，所述连接座固设在所述平台上；

所述升降油缸用于驱动所述平台作升降运动；

所述支撑臂设于所述平台上并用于进行临时支护。

作为本申请另一实施例，所述锚杆作业车还包括行走机构，所述行走机构包括底盘架和履带；

所述底盘架上设有驱动轮和用于为所述驱动轮提供驱动力的液压马达，所述底盘架连接并承托所述升降机构；

所述履带与所述驱动轮配套使用并用于与行走支撑面接触。

本实用新型提供的微调机构，与现有技术相比，设有通过微动阀门控制的自由度发生器，能够实现自由度发生器动力输出端的小幅度运动，进而自由度发生器的动力输出端可以带动钻孔机构小幅运动，实现打孔位置和朝向的精确调整，很好的克服了现有技术由于钻孔机构的运动速度过快、运动幅度过大导致的打孔位置无法准确定位的技术问题。

本实用新型提供的锚杆作业车，相比现有技术，设有上述的微调机构，进行打孔作业时可以精准、高效的定位打孔位置，进而确保打孔质量、提高打孔效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的微调机构的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的微调机构中液压系统原理示意图中的一部分，图中箭头表示主油路中液压油的流向；

图3为本实用新型实施例提供的微调机构中液压系统原理示意图，图中箭头表示主油路中液压油的流向；

图4为本实用新型实施例提供的锚杆作业车的正面结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的锚杆作业车中钻孔机构的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的锚杆作业车的俯视结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的锚杆作业车中行走机构的结构示意图。

图中：1、钻孔机构；11、滑道装置；12、矿用液压回转钻；13、钻杆；2、微调机构；3、自由度发生器；31、第一自由度发生器；32、第二自由度发生器；41、微动阀门；42、快调阀门；43、平衡阀；44、液压泵；45、油箱；46、液压油冷却器；51、连接座；52、伸缩臂；53、第一转动油缸；54、第二转动油缸；55、短块；56、伸缩油缸；61、平台；62、升降油缸；63、支撑臂；64、连杆组件；65、调整油缸；71、底盘架；72、履带；73、驱动轮；74、涨紧轮；75、底板；8、驾驶位。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请一并参阅图1及图2，现对本实用新型提供的微调机构进行说明。微调机构2用于设置在锚杆作业车上并连接钻孔机构1，钻孔机构1借助微调机构2调节打孔位置和朝向，微调机构2包括至少一个自由度发生器3和用于驱动自由度发生器3的动力输出端运动的液压系统，液压系统设有与自由度发生器3连接的微动阀门41，微动阀门41的流量为2L/min至10L/min，钻孔机构1连接在自由度发生器3的动力输出端并在其带动下运动。

本实用新型提供的微调机构，与现有技术相比，设有通过微动阀门41控制的自由度发生器3，能够实现自由度发生器3动力输出端的小幅度运动，进而自由度发生器3的动力输出端可以带动钻孔机构1小幅运动，实现打孔位置和朝向的精确调整，很好的克服了现有技术由于钻孔机构1的运动速度过快、运动幅度过大导致的打孔位置无法准确定位的技术问题。

作为本实用新型提供的微调机构的一种具体实施方式，请参阅图2，液压系统还包括与微动阀门41并联设置的快调阀门42，快调阀门42的流量不小于25L/min，快调阀门42连接自由度发生器3。快调阀门42用于实现自由度发生器3动力输出端的快速运动，进而使钻孔机构1快速运动，实现打孔位置和朝向的快速调整，提高孔位找准效率。微动阀门41和快调阀门42配合使用，可以使钻孔机构1快速运动到打孔区域后再小幅运动，精确寻找打孔位置，既能确保打孔效率，又能确保打孔精度。具体的，快调阀门42的流向为30L/min。

作为本实用新型提供的微调机构的一种具体实施方式，微动阀门41和快调阀门42均为比例阀，液压系统还包括与比例阀连接的换向阀。比例阀是指输出量与控制输入量成比例的阀，在液压系统中，上述输出量一般是油路的压力、流量等，上述控制输入量一般是手动操作杆的位移量、电流或电压的大小等。比例阀能够通过控制液压系统油路的流量大小，改变自由度发生器3的动力输出端运动速度的快慢，从而调整钻孔机构1运动速度的快慢，使打孔时定位操作灵活方便。

换向阀用于改变进入自由度发生器3的液压油的流向，从而改变自由度发生器3的动力输出端的运动方向，进而改变钻孔机构1的运动方向，使打孔时定位操作灵活方便。具体的，比例阀和换向阀可以是通过油路连接的分体式阀门，也可以集成在一个阀块中，成为比例换向阀。具体的，如图2所示，液压系统还包括平衡阀43，平衡阀43主要用于防止自由度发生器3的动力输出端发生非预期的运动，将钻孔机构1“锁定”在预设的位置，稳定的完成打孔或其他任务。

需要说明的是，图2中微动阀门41和快调阀门42的标号均指示在了双点划线画出的虚拟矩形框上，该虚拟矩形框表示液压阀组中的一个阀块。习惯上，液压阀组也叫液压N联阀，N表示阀块的数量。上述阀块中设有比例阀和换向阀，以实现油路流量和流向的控制，除此之外，阀块中还设有其它辅助阀门和以虚线表示的控制油路，即微动阀门41和快调阀门42可以是多个阀门构成的组合式阀门。液压系统中用到的阀门，如上述液压阀组、平衡阀43或比例阀、换向阀等，均可以通过市场采购获取。

作为本实用新型提供的微调机构的一种具体实施方式，自由度发生器3的动力输出端均作回转运动，自由度发生器3的数量为两个且分别为第一自由度发生器31和第二自由度发生器32，第二自由度发生器32固连在第一自由度发生器31的动力输出端，如图4所示。第一自由度发生器31和第二自由度发生器32串联设置，实现两个自由度的叠加，确保钻孔机构1具有足够大的调整范围。钻孔机构1连接在第二自由度发生器32的动力输出端，第二自由度发生器32可以带动钻孔机构1转动；第二自由度发生器32连接在第一自由度发生器31的动力输出端，第一自由度发生器31带动第二自由度发生器32和钻孔机构1一同转动。

具体的，如图3所示，每个自由度发生器3均对应设有一个微动阀门41和一个快调阀门42；除此之外，每个自由度发生器3均对应设置一个平衡阀43，液压系统还包括作为动力元件的液压泵44，液压泵44用于使液压系统管路中的流体介质产生压力，从而能够驱动作为执行元件的自由度发生器3的动力输出端运动，实现各种预设的动作；液压系统还包括油箱45以及作为辅助元件的液压油冷却器46等。

具体的，微调机构2还包括遥控器或设置在锚杆作业车上的操作台，操作台上设有用于控制自由度发生器3的手柄，每个自由度发生器3对应设有一个微调手柄和一个快调手柄，微调手柄用于控制微动阀门41，快调手柄用于控制快调阀门42。

作为本实用新型提供的微调机构的一种具体实施方式，请参阅图4，第一自由度发生器31和第二自由度发生器32的动力输出端的回转轴线相互垂直，第二自由度发生器32的动力输出端用于连接钻孔机构1。第一自由度发生器31用于连接锚杆作业车的车体。如图4所示，当锚杆作业车处于待机状态时，第一自由度发生器31动力输出端的回转轴线与X轴平行且一般为水平方向，第二自由度发生器32动力输出端的回转轴线与Y轴平行且一般为竖直方向。具体的，在某一机型中，若定义图4所示为零点状态，那么第一自由度发生器31可带动第二自由度发生器32和钻孔机构1在﹢180度至﹣180度的范围内转动，即能够实现360度转动，第二自由度发生器32可带动钻孔机构1在﹢90度至﹣90度范围内转动，即能够实现180度范围内的转动；根据巷道形状以及作业现场的不同情况，不同机型中第一自由度发生器31和第二自由度发生器32的转动范围可以根据实际情况调整。

作为本实用新型提供的微调机构的一种具体实施方式，自由度发生器3为液压回转减速器。液压回转减速器是成熟应用的现有技术，可以通过市场采购获取。回转减速器通常由蜗杆、涡轮式回转支承、壳体和动力源组成，液压回转减速器即以液压马达作为动力源的回转减速器。由于采用回转支承，液压回转减速器可同时承受轴向力、径向力和倾覆力矩；液压回转减速器将液压马达和蜗杆、涡轮式回转支承等集成为一体，具有安装简便、易于维护、节省安装空间等优点。具体的，液压回转减速器为高精度液压回转减速器，其动力输出端的运动精度很高，第一自由度发生器31和第二自由度发生器32的动力输出端绕各自回转轴线转动时，钻孔机构1的定位精度均可达到1毫米。

本实用新型还提供了锚杆作业车，请参阅图4和图5，该锚杆作业车设有上述的微调机构2，该锚杆作业车还包括钻孔机构1，钻孔机构1包括滑道装置11和矿用液压回转钻12，滑道装置11连接在第二自由度发生器32的动力输出端上；矿用液压回转钻12用于安装并驱动钻杆13旋转，矿用液压回转钻12滑动设置在滑道装置11上并带动钻杆13沿自身轴向移动。具体的，滑道装置11包括采用优质钢板焊接而成的滑道，以及安装于滑道两侧的推进油缸；通过链传动机构获得钻孔所需的推进行程，推进油缸位于滑道两侧，便于检修和更换。具体的，矿用液压回转钻12为现有技术，一般设有液压马达，液压马达与钻杆座相连，提供钻孔所需的动力。

本实用新型提供的锚杆作业车，相比现有技术，设有上述的微调机构2，进行打孔作业时可以精准、高效的定位打孔位置，进而确保打孔质量、提高打孔效率。

作为本实用新型提供的锚杆作业车的一种具体实施方式，请参阅图4和图6，锚杆作业车还包括展开臂机构，展开臂机构连接微调机构2并用于调整微调机构2的作业位置，展开臂机构包括连接座51、伸缩臂52、第一转动油缸53和第二转动油缸54，伸缩臂52一端转动连接在连接座51上，另一端伸出并固连第一自由度发生器31；第一转动油缸53用于驱动伸缩臂52的伸出端转动升起或落下，第二转动油缸54用于驱动伸缩臂52的伸出端水平转动。相较于微调机构2，展开臂机构能够在更大的范围内调整钻孔机构1的位置，并且为钻孔机构1提供了更多的自由度，使锚杆作业车能够适应不用的巷道形状，无论巷道的顶部或侧壁是什么形状，均可以通过展开臂机构和微调机构2的调整，使钻孔机构1到达预设的打孔位置并且具有预期的打孔方向，顺利实现打孔作业。

具体的，伸缩臂52由两根伸缩杆组成，两根伸缩杆的两端分别通过两个短块55连为一体，并于两根伸缩杆组成平行四边形结构；第一自由度发生器31连接在伸出端的短块55上，另一端的短块55与连接座51铰接；伸缩臂52通过伸缩油缸56改变长度，伸缩油缸56伸出时，两根伸缩杆同时伸出，使伸缩臂52的长度变大，把钻孔机构1向车体外侧送出；第一转动油缸53伸出时，两个伸缩杆的端部与短块55之间发生转动，平行四边形结构发生变形，伸缩臂52以连接座51一端的短块55为中心在竖直平面内转动，伸缩臂52的伸出端向上仰起，向巷道的顶部靠近；参阅图6，第二转动油缸54伸出时，伸缩臂52以连接座51为中心向车体外侧转动，向巷道的侧壁靠近。锚杆作业车在巷道的中部行走，达到预定位置后，通过展开臂机构将钻孔机构1和微调机构2送至作业位置，然后由微调机构2精确定位打孔位置并进行打孔。具体的，在某一机型中，第一转动油缸53可以使伸缩臂52向上或向下转动45度，第二转动油缸54可以使伸缩臂52向外侧转动45度，伸缩油缸56可以使伸缩臂52的长度改变300mm。

具体的，一台锚杆作业车配备有两个钻孔机构1，每个钻孔机构1均配套设有一个微调机构2和一个展开臂机构；锚杆作业车在巷道内行走时，为了避让周围障碍物，展开臂机构处于收拢状态，如图4和图6所示；达到作业位置后，展开臂机构展开将一个或全部的两个钻孔机构1和微调机构2送至作业位置，进行打孔。

作为本实用新型提供的锚杆作业车的一种具体实施方式，请参阅图4，锚杆作业车还包括升降机构，升降机构包括平台61、升降油缸62和支撑臂63，平台61下方设有与之连接的连杆组件64，连接座51固设在平台61上；升降油缸62用于驱动平台61作升降运动，支撑臂63设于平台61上并用于进行临时支护。升降机构可以调整展开臂机构、微调机构2和钻孔机构1的高度，以便适应不同高度的巷道，满足不同高度的支护作业。具体的，升降油缸62的数量为两个，一个通过连接座51与平台61连接，对平台61的一端进行推顶，另一个设置在行走机构上，对平台61的中部进行推顶；平台61的两侧设有可以展开或收起的脚踏翻板，其宽度可达3.7m，可以供操作人员站立，操作手柄，完成孔位调整、打孔和其他作业任务。

支撑臂63设置在两个钻孔机构1之间，与钻孔机构互补干涉，可独立操作；设于支撑臂63伸出端的支撑板可以向两侧展开最大2.8m，增大支护面积；当进行支护时，操作手柄控制调整油缸65使支撑臂63处于竖直状态，支撑臂63可以伸长，使支护套筒向上伸出，将锚网等重物顶起，可满足不同巷道高度的作业要求；支撑臂63还可以在调整油缸65的控制下向前倾斜60度，方便挂装锚网等重物，降低工人劳动强度，提高作业效率。支撑臂63的主要作用是进行临时支护，在作业前利用支撑臂63进行支护，防止顶板塌落，保护作业现场人身安全。

作为本实用新型提供的锚杆作业车的一种具体实施方式，请参阅图4和图7，锚杆作业车还包括行走机构，行走机构包括底盘架71和履带72，底盘架71上设有驱动轮73和用于为驱动轮73提供驱动力的液压马达，底盘架71连接并承托升降机构，履带72与驱动轮73配套使用并用于与行走支撑面接触。行走支撑面即巷道内部或外部的地面。具体的，行走机构还包括涨紧轮74以及驱动涨紧轮74移动的油缸；涨紧轮74配合驱动轮73共同撑起一条封闭式的履带72，底盘架71的两侧各设有一条履带72；底盘架71的上方设有底板75，底板75为上方的升降机构提供固定的承托台。

具体的，锚杆作业车上设有钻臂操作台和主机操作台，钻臂操作台设置在升降机构处并且安装有一组比例换向阀，平台61上的脚踏翻板打开后，操作人员可以站立在脚踏翻板上对设置在比例换向阀阀组上的手柄进行操作，控制展开臂机构、微调机构2调整打孔位置，然后控制钻孔机构1进行打孔作业；主机操作台设置在驾驶位8处，安装有比例换向阀、先导闭锁阀、液控先导阀等阀门，主机操作台用于控制升降机构升降、支撑臂63升降与角度调整、履带72的张紧和锚杆作业车的行走等动作。钻臂操作台和主机操作台通过锚杆作业车液压系统各个阀门来控制各处油缸动作，实现各项作业功能。

具体的，锚杆作业车还设有水路系统，水路系统设有外部水源接口并能够在作业时为锚杆作业车提供冷却水以及为钻孔机构1提供排屑和降尘用水；驾驶位8处还设有电缆卷筒，可以为油泵电机提供电能。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.微调机构，用于设置在锚杆作业车上并连接钻孔机构，其特征在于，所述钻孔机构借助所述微调机构调节打孔位置和朝向，所述微调机构包括至少一个自由度发生器和用于驱动所述自由度发生器的动力输出端运动的液压系统，所述液压系统设有与所述自由度发生器连接的微动阀门，所述微动阀门的流量为2L/min至10L/min，所述钻孔机构连接在所述自由度发生器的动力输出端并在其带动下运动。

2.如权利要求1所述的微调机构，其特征在于，所述液压系统还包括与所述微动阀门并联设置的快调阀门，所述快调阀门的流量不小于25L/min，所述快调阀门连接所述自由度发生器。

3.如权利要求2所述的微调机构，其特征在于，所述微动阀门和快调阀门均为比例阀，所述液压系统还包括与所述比例阀连接的换向阀。

4.如权利要求1所述的微调机构，其特征在于，所述自由度发生器的动力输出端均作回转运动，所述自由度发生器的数量为两个且分别为第一自由度发生器和第二自由度发生器，所述第二自由度发生器固连在所述第一自由度发生器的动力输出端。

5.如权利要求4所述的微调机构，其特征在于，所述第一自由度发生器和第二自由度发生器的动力输出端的回转轴线相互垂直，所述第二自由度发生器的动力输出端用于连接所述钻孔机构。

6.如权利要求1所述的微调机构，其特征在于，所述自由度发生器为液压回转减速器。

7.锚杆作业车，其特征在于，设有权利要求5所述的微调机构，所述锚杆作业车包括钻孔机构，所述钻孔机构包括：

滑道装置，连接在所述第二自由度发生器的动力输出端上；以及

矿用液压回转钻，用于安装并驱动钻杆旋转，所述矿用液压回转钻滑动设置在所述滑道装置上并带动所述钻杆沿自身轴向移动。

8.如权利要求7所述的锚杆作业车，其特征在于，所述锚杆作业车还包括展开臂机构，所述展开臂机构连接所述微调机构并用于调整所述微调机构的作业位置，所述展开臂机构包括：

连接座；

伸缩臂，一端转动连接在所述连接座上，另一端伸出并固连所述第一自由度发生器；

第一转动油缸，用于驱动所述伸缩臂的伸出端转动升起或落下；以及

第二转动油缸，用于驱动所述伸缩臂的伸出端水平转动。

9.如权利要求8所述的锚杆作业车，其特征在于，所述锚杆作业车还包括升降机构，所述升降机构包括：

平台，下方设有与之连接的连杆组件，所述连接座固设在所述平台上；

升降油缸，用于驱动所述平台作升降运动；以及

支撑臂，设于所述平台上并用于进行临时支护。

10.如权利要求9所述的锚杆作业车，其特征在于，所述锚杆作业车还包括行走机构，所述行走机构包括：

底盘架，所述底盘架上设有驱动轮和用于为所述驱动轮提供驱动力的液压马达，所述底盘架连接并承托所述升降机构；以及

履带，与所述驱动轮配套使用并用于与行走支撑面接触。

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