CN214944349U - 一种跨式锚杆钻车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及钻探设备技术领域，提出了一种跨式锚杆钻车，包括车体，设置在车体上锚钻部，其特征在于，车体包括：支撑梁，为两个，两个支撑梁底部分别设有行走机构，锚钻部设置在两个支撑梁的前端；横梁，设置在两个支撑梁上；两个支撑梁及其上的行走机构、横梁和锚钻部形成用于掘进机通过的作业通道。通过上述技术方案，解决了现有技术中的掘进作业中锚护效率低的问题。

Description

一种跨式锚杆钻车

技术领域

本实用新型涉及钻探设备技术领域，具体的，涉及一种跨式锚杆钻车。

背景技术

煤炭是我国的主要能源之一，我国煤矿主要是地下开采，需要在井下开掘大量巷道，采用巷道支护来保持巷道畅通和围岩稳定对煤矿建设与生产具有重要意义，是采煤工艺中重要的一环，现有的锚护工艺大多为人工操作便携式锚杆钻机进行锚护作业，需要多人进行操作，效率低，劳动强度大，市面上也有一些大型锚护设备，但由于巷道空间受限，大型锚护设备无法与掘进机共同使用、平行作业，也影响了锚护作业的效率，而随着经济社会的发展和科学技术的进步，我国对煤炭资源开采步伐的日益加快，对巷道支护作业也提出了更高的要求。

实用新型内容

本实用新型提出了一种跨式锚杆钻车，解决了现有技术中的掘进作业中锚护效率低的问题。

本实用新型的技术方案如下：

一种跨式锚杆钻车，包括车体，设置在所述车体上锚钻部，所述车体包括：

支撑梁，为两个，两个所述支撑梁底部分别设有行走机构，所述锚钻部设置在两个所述支撑梁的前端；

横梁，设置在两个所述支撑梁上；

两个所述支撑梁及其上的所述行走机构、所述横梁和所述锚钻部形成用于掘进机通过的作业通道。

进一步，所述锚钻部包括：

滑架，为两个，两个所述滑架分别设置在两个所述支撑梁的前端；

锚钻架，沿第三方向可滑动设置在两个所述滑架之间；

移动座，沿第二方向可滑动设置在所述锚钻架上；

转动座，可转动设置在所述移动座上；

钻进机构，设置在所述转动座上。

进一步，所述锚钻部还包括：

升降座，沿第三方向滑动设置在所述滑架上，所述锚钻架设置在所述升降座上；

第一位移油缸，设置在所述滑架上，所述第一位移油缸的活塞杆与所述升降座连接；

链轮，设置在所述第一位移油缸的活塞杆上，

链条，一端设置在所述滑架上，另一端绕过所述链轮设置在所述升降座上。

进一步，所述锚钻部还包括：

第二位移油缸，所述第二位移油缸设置在所述锚钻架上，其活塞杆与所述移动座连接。

进一步，所述锚钻部还包括：

旋转油缸，所述旋转油缸设置在所述移动座上，所述转动座与所述转动座的输出端连接。

进一步，所述第二位移油缸、所述第一位移油缸上均设有位移测量装置，所述旋转油缸上设有旋转测量装置。

进一步，所述锚钻部还包括：

顶锚支架，沿第三方向滑动设置在所述滑架上；

上网架，沿第一方向滑动设置在所述顶锚支架上，其上部设有多个限位柱；

支护油缸，设置在所述滑架上，其活塞杆与所述顶锚支架连接。

进一步，所述钻进机构包括：

第一钻进座，设在所述转动座上，其上设有第一轨道；

第二钻进座，滑动设置在所述第一钻进座上，沿所述第一轨道滑动，其上设有与所述第一轨道平行的第二轨道；

油马达，滑动设置在所述第二钻进座上，沿所述第二轨道滑动；

第一钻进油缸，设置在所述第一钻进座，其活塞杆与所述第二钻进座连接；

第二钻进油缸，设置在所述第二钻进座上，其活塞杆与所述油马达连接。

进一步，还包括视觉系统，设置在所述车体沿第二方向的中部，包括，激光发生器、摄像机和与所述摄像机相连的数据处理模块。

进一步，还包括测距系统，包括四个测距装置，四个所述测距装置两两一组，分别设置在所述车体的两侧，每组中的两个所述测距装置沿长度方向依次设置在锚杆钻车上，所述测距装置包括：

固定座，设置在锚杆钻车的侧壁上，其上设有滑轨；

滑块，沿所述滑轨滑动设置在所述固定座上；

折叠臂，包括相互铰接的第一转动臂和第二转动臂，所述第一转动臂与所述固定座铰接，所述第二转动臂与所述滑块铰接；

拉簧，提供使所述第一转动臂与所述第二转动臂靠近的弹力；

测距拉绳编码器，设置在所述滑块上，所述编码器的拉线端部固定与所述固定座上。

本实用新型的工作原理及有益效果为：

将车体设计为由两个分离的支撑梁支撑横梁的跨式结构，并在两个支撑梁的底部分别设置行走机构，锚钻部设计在两个支撑梁的前端，使锚杆钻车能够形成一个供掘进机通过的作业通道，在进行巷道开掘作业时，可以实现掘进机、锚杆钻车交替前进，平行作业，不需要频繁进行错车，避免掘进机与锚杆钻车相互影响，节约了开掘工序与锚护工序的切换时间，提升了整体的工作效率。

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详细的说明。

图1为本实用新型结构示意图；

图2为锚杆钻车前视图；

图3为锚钻部结构示意图；

图4为滑架结构示意图；

图5为锚钻架结构示意图；

图6为钻进机构结构示意图；

图7为测距装置结构示意图；

图8为锚护网结构示意图；

图中：1锚杆钻车，11车体，111支撑梁，112横梁，113支腿，12行走机构，13锚钻部，1301滑架，1302锚钻架，1303移动座，1304转动座，1305钻进机构，13051第一钻进座， 13052第二钻进座，13053油马达，13054第一钻进油缸，13055第二钻进油缸，1306升降座， 1307第一位移油缸，1308链轮，1309链条，1310第二位移油缸，1311旋转油缸，1312位移测量装置，1313旋转测量装置，1314顶锚支架，1315上网架，1316限位柱，1317支护油缸， 14测距系统，1401固定座，1402滑块，1403第一转动臂，1404第二转动臂，1405拉簧，1406 滑动测量装置，1407导轮，15作业通道，2掘进机，3锚护网，31金属网，32钢带，33定位孔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本实用新型保护的范围。

如图1～图8所示，本实施例提出了

一种跨式锚杆钻车1，包括车体11，设置在车体11上锚钻部13，其特征在于，车体11包括：

支撑梁111，为两个，两个支撑梁111底部分别设有行走机构12，锚钻部13设置在两个支撑梁111的前端；

横梁112，设置在两个支撑梁111上；

两个支撑梁111及其上的行走机构12、横梁112和锚钻部13形成用于掘进机通过的作业通道15。

将车体11设计为由两个分离的支撑梁111支撑横梁112的跨式结构，并在两个支撑梁111 的底部分别设置行走机构12，锚钻部13设计在两个支撑梁111的前端，使锚杆钻车1能够形成一个供掘进机通过的作业通道15，在进行巷道开掘作业时，可以实现掘进机、锚杆钻车 1交替前进，平行作业，不需要频繁进行错车，避免掘进机与锚杆钻车1相互影响，节约了开掘工序与锚护工序的切换时间，提升了整体的工作效率。

行走机构12可以采用履带行走机构12，适用于巷道环境，更加稳定。

两个支撑梁111的底部还设有支腿113，在锚护作业时起到支腿113落下，起到支撑作用，保证锚杆钻车1的稳定。

锚钻部13包括：

滑架1301，为两个，两个滑架1301分别设置在两个支撑梁111的前端；

锚钻架1302，沿第三方向可滑动设置在两个滑架1301之间；

移动座1303，沿第二方向可滑动设置在锚钻架1302上；

转动座1304，可转动设置在移动座1303上；

钻进机构1305，设置在转动座1304上。

可以定义第一方向为锚杆钻车1的长度方向，第二方向为锚杆钻车1的宽度方向，第三方向为锚杆钻车1的高度方向。

锚钻部13可以在一平面内巷道侧壁和顶部的任意位置进行锚护作业，通过转动座1304 在移动座1303上的转动可以调整钻进机构1305的朝向，使其朝向巷道侧壁或巷道顶部，在钻进机构1305朝向巷道侧壁时，锚钻架1302在滑架1301上的升降可以调节钻进机构1305 在高度上的位置，使其可以在巷道侧壁上任意位置进行锚护，在钻进机构1305朝向巷道顶壁时，移动座1303在锚钻架1302上左右平移可以调整钻进机构1305在宽度方向上的位置，使其可以在巷道顶部任意位置进行锚护。

在滑架1301上设有前后两个锚钻架1302，每个锚钻架1302上设有两个移动座1303，每个移动座1303上均设有钻进机构1305，可以同时对两个平面进行锚护作业，在巷道的两侧、顶部同时进行锚护作业，提升整体的作业效率。

锚钻部还包括：

升降座1306，沿第三方向滑动设置在滑架1301上，锚钻架1302设置在升降座1306上；

第一位移油缸1307，设置在滑架1301上，第一位移油缸1307的活塞杆与升降座1306 连接；

链轮1308，设置在第一位移油缸1307的活塞杆上，

链条1309，一端设置在滑架1301上，另一端绕过链轮1308设置在升降座1306上。

第一位移油缸1307的活塞杆上设置有链轮1308，链条1309的两端分别与升降座1306 和滑架1301连接，并且链条1309与链轮1308的上部啮合，通过第一位移油缸1307带动链轮1308升降，从而带动升降座1306升降，带动设置在升降座1306上的锚钻架1302进行升降。

锚钻部还包括：

第二位移油缸1310，第二位移油缸1310设置在锚钻架1302上，其活塞杆与移动座1303 连接。

锚钻部还包括：

旋转油缸1311，旋转油缸1311设置在移动座1303上，转动座1304与转动座的输出端连接。

第二位移油缸1310、第一位移油缸1307上均设有位移测量装置1312，旋转油缸1311上设有旋转测量装置1313。

位移测量装置1312可以采用拉绳编码器，将拉绳编码器设置在油缸上，其拉绳设置在油缸的活塞杆上，通过位移拉绳编码器测量油缸活塞杆的伸缩长度，并能以此测算出钻进机构 1305的当前位置，以此可以准确的调整钻进机构1305到达预定的锚护位置，方便锚护作业时的精准定位。

旋转测量装置1313可以采用旋转编码器，通过旋转编码器可以获得旋转油缸1311驱动转动座1304转动的角位移，以此得到钻进机构1305的朝向，方便钻进机构1305朝向的精准控制。

锚钻部13还包括：

顶锚支架1314，沿第三方向滑动设置在滑架1301上；

上网架1315，沿第一方向滑动设置在顶锚支架1314上，其上部设有多个限位柱1316；

支护油缸1317，设置在滑架1301上，其活塞杆与顶锚支架1314连接。

在对巷道顶部进行支护时，通过可以沿锚杆钻车1长度方向滑动的上网架1315可以方便的将锚护网从后方运送到顶锚支架1314上，限位柱1316起到锚护网定位的作用，保证锚护网放在上网架1315的特定位置，然后通过支护油缸1317带动顶锚支架1314向上运动，运动到位后支护油缸1317停止运动，然后由钻进机构1305在巷道顶部打锚杆。

锚护网由金属网和钢带组成，在钢带上预先钻有定位孔，锚护网在上网架1315上放置到位后，通过程序控制钻进机构1305翻转、移动，通过位移拉绳编码器、旋转编码器实时获取钻进机构1305的位置，可以精准的将钻进机构1305停在定位孔的位置，精准钻进。

钻进机构1305包括：

第一钻进座13051，设在转动座1304上，其上设有第一轨道；

第二钻进座13052，滑动设置在第一钻进座13051上，沿第一轨道滑动，其上设有与第一轨道平行的第二轨道；

油马达13053，滑动设置在第二钻进座13052上，沿第二轨道滑动；

第一钻进油缸13054，设置在第一钻进座13051，其活塞杆与第二钻进座13052连接；

第二钻进油缸13055，设置在第二钻进座13052上，其活塞杆与油马达13053连接。

在进行锚护作业时，通过油马达13053带动钻杆或锚杆转动，第二钻进油缸13055带动油马达13053向钻进方向运动，从而实现钻孔或打锚杆作业，第一钻进油缸13054可以带动第二钻进座13052在第一钻进座13051上滑动，可以增加锚护作业在宽度上的范围，适用于更宽的巷道。

还包括视觉系统，设置在车体11沿第二方向的中部，包括，激光发生器、摄像机和与摄像机相连的数据处理模块。

为保证锚杆钻车1在巷道内的前进方向，使其与掘进机完美配合，通过设置视觉系统进行导向，来控制锚杆钻车1的前进方向，使得锚杆钻车1前进的大方向不出偏差，激光发射器设置在锚杆钻车1沿宽度方向的中间位置，向掘进面发射激光，在掘进面上产生激光点，锚杆钻车1处于正确的行驶方向时，激光点会位于巷道的中线上，锚杆钻车1的前进方向发生偏差时，激光点也会从巷道的中线向两侧偏移，摄像机采集掘进面上的激光点，通过数据处理模块计算出激光点的相对位置，从而确定锚杆钻车1的当前位置、方向，指导锚杆钻车 1按正确的方向前进。

还包括测距系统14，包括四个测距装置，四个测距装置两两一组，分别设置在车体11 的两侧，每组中的两个测距装置沿长度方向依次设置在锚杆钻车1上。

在锚杆钻车1的两侧设置测距系统14，来检测锚杆钻车1与巷道侧壁间的距离，用来精准导向，通过视觉系统和测距系统14配合以实现锚杆钻车1前进方向的精确控制，四个测距装置分别测量其安装位置与巷道侧壁的间距，通过分析处理所获得的距离参数对锚杆钻车1 前进方向进行适时调整，精准控制锚杆钻车1的前进方向。

可以采用超声波传感器、光电传感器等方式测量锚杆钻车1与巷道侧壁的间距，但由于巷道内情况复杂，杂物、粪车较大，容易将传感器采集部污浊，影响传感器工作，而传感器的更换又比较麻烦，因此优选借助机械结构来实现精确的实时测距，在一种实施方式中，

测距装置包括：

固定座1401，设置在锚杆钻车1的侧壁上，其上设有滑轨；

滑块1402，沿滑轨滑动设置在固定座1401上；

折叠臂，包括相互铰接的第一转动臂1403和第二转动臂1404，第一转动臂1403与固定座1401铰接，第二转动臂1404与滑块1402铰接；

拉簧1405，提供使第一转动臂1403与第二转动臂1404靠近的弹力；

测距拉绳编码器，设置在滑块1402上，编码器的拉线端部固定与固定座1401上。

锚杆钻车1在巷道内时，巷道的侧壁压在折叠臂的第一转动臂1403和第二转动臂1404 的铰接处，使折叠臂向内压缩，通过编码器可以获得滑块1402移动的距离，将测量锚杆钻车 1与巷道侧壁间距利用上述结构转换为测量滑块1402的移动距离，更加方便测量，测量也更加准确，可以准确获得锚杆钻车1在前进过程中与侧壁间的距离的实时变化，为调整锚杆钻车1前进方向提供数据支撑。

测距装置还包括：

导轮1407，设置在所示第一转动臂1403与第二转动臂1404的铰接处。

导轮1407与巷道侧壁接触，随锚杆钻车1前进在侧壁上滚动。

以上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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种跨式锚杆钻车(1)，包括车体(11)，设置在所述车体(11)上锚钻部(13)，其特征在于，所述车体(11)包括：

支撑梁(111)，为两个，两个所述支撑梁(111)底部分别设有行走机构(12)，所述锚钻部(13)设置在两个所述支撑梁(111)的前端；

横梁(112)，设置在两个所述支撑梁(111)上；

两个所述支撑梁(111)及其上的所述行走机构(12)、所述横梁(112)和所述锚钻部(13)形成用于掘进机通过的作业通道(15)；

所述锚钻部(13)包括：

滑架(1301)，为两个，两个所述滑架(1301)分别设置在两个所述支撑梁(111)的前端；

锚钻架(1302)，沿第三方向可滑动设置在两个所述滑架(1301)之间；

移动座(1303)，沿第二方向可滑动设置在所述锚钻架(1302)上；

转动座(1304)，可转动设置在所述移动座(1303)上；

钻进机构(1305)，设置在所述转动座(1304)上。

2.根据权利要求1所述的跨式锚杆钻车(1)，其特征在于，所述锚钻部(13)还包括：

升降座(1306)，沿第三方向滑动设置在所述滑架(1301)上，所述锚钻架(1302)设置在所述升降座(1306)上；

第一位移油缸(1307)，设置在所述滑架(1301)上，所述第一位移油缸(1307)的活塞杆与所述升降座(1306)连接；

链轮(1308)，设置在所述第一位移油缸(1307)的活塞杆上，

链条(1309)，一端设置在所述滑架(1301)上，另一端绕过所述链轮(1308)设置在所述升降座(1306)上。

3.根据权利要求2所述的跨式锚杆钻车(1)，其特征在于，所述锚钻部(13)还包括：

第二位移油缸(1310)，所述第二位移油缸(1310)设置在所述锚钻架(1302)上，其活塞杆与所述移动座(1303)连接。

4.根据权利要求3所述的跨式锚杆钻车(1)，其特征在于，所述锚钻部(13)还包括：

旋转油缸(1311)，所述旋转油缸(1311)设置在所述移动座(1303)上，所述转动座(1304)与所述转动座的输出端连接。

5.根据权利要求4所述的跨式锚杆钻车(1)，其特征在于，所述第二位移油缸(1310)、所述第一位移油缸(1307)上均设有位移测量装置(1312)，所述旋转油缸(1311)上设有旋转测量装置(1313)。

6.根据权利要求1所述的跨式锚杆钻车(1)，其特征在于，所述锚钻部(13)还包括：

顶锚支架(1314)，沿第三方向滑动设置在所述滑架(1301)上；

上网架(1315)，沿第一方向滑动设置在所述顶锚支架(1314)上，其上部设有多个限位柱(1316)；

支护油缸(1317)，设置在所述滑架(1301)上，其活塞杆与所述顶锚支架(1314)连接。

7.根据权利要求1所述的跨式锚杆钻车(1)，其特征在于，所述钻进机构(1305)包括：

第一钻进座(13051)，设在所述转动座(1304)上，其上设有第一轨道；

第二钻进座(13052)，滑动设置在所述第一钻进座(13051)上，沿所述第一轨道滑动，其上设有与所述第一轨道平行的第二轨道；

油马达(13053)，滑动设置在所述第二钻进座(13052)上，沿所述第二轨道滑动；

第一钻进油缸(13054)，设置在所述第一钻进座(13051)，其活塞杆与所述第二钻进座(13052)连接；

第二钻进油缸(13055)，设置在所述第二钻进座(13052)上，其活塞杆与所述油马达(13053)连接。

8.根据权利要求1所述的跨式锚杆钻车(1)，其特征在于，还包括视觉系统，设置在所述车体(11)沿第二方向的中部，包括，激光发生器、摄像机和与所述摄像机相连的数据处理模块。

9.根据权利要求8所述的跨式锚杆钻车(1)，其特征在于，还包括测距系统(14)，包括四个测距装置，四个所述测距装置两两一组，分别设置在所述车体(11)的两侧，每组中的两个所述测距装置沿长度方向依次设置在锚杆钻车(1)上，所述测距装置包括：

固定座(1401)，设置在锚杆钻车(1)的侧壁上，其上设有滑轨；

滑块(1402)，沿所述滑轨滑动设置在所述固定座(1401)上；

折叠臂，包括相互铰接的第一转动臂(1403)和第二转动臂(1404)，所述第一转动臂(1403)与所述固定座(1401)铰接，所述第二转动臂(1404)与所述滑块(1402)铰接；

拉簧(1405)，提供使所述第一转动臂(1403)与所述第二转动臂(1404)靠近的弹力；

测距拉绳编码器，设置在所述滑块(1402)上，所述编码器的拉线端部固定与所述固定座(1401)上。

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