CN217783494U - 煤矿多功能锚钻巷道修复机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了煤矿多功能锚钻巷道修复机，包括行走底盘、操作平台、稳车装置、快速悬挂架、悬挂机构以及用于调节快速悬挂架自由度的回转调节装置；操作平台与稳车装置均安装在行走底盘上，快速悬挂架通过回转调节装置与操作平台相连，悬挂机构通过快速悬挂架安装在操作平台前部，并能够根据不同作业要求快速更换悬挂机构。本发明将锚钻机械臂安装在快速悬挂架上，通过第一回转装置、摆动油缸可以实现各个角度的摆动及定位，第一回转装置、摆动油缸安装在升降架上，可以根据伸缩滑台的伸出和缩回调节整个锚钻机械臂的长度，使得锚钻机械臂能够实现多自由度调节，从而大大减小了整车宽度，便于整车调运。

Description

煤矿多功能锚钻巷道修复机

技术领域

本发明属于煤矿多功能锚钻巷道修复机技术领域，具体涉及一种集多功能于一体，并可在狭小空间内使用，主要应用于矿井巷道的锚钻作业、水槽挖掘作业、管路铺设作业、辅料运输作业，巷道修复等工作的煤矿多功能锚钻巷道修复机。

背景技术

目前，煤矿井下设备都为专用性设备，在巷道中需布置多台设备才能完成如锚钻作业、水槽挖掘作业、管路铺设作业、辅料运输作业，巷道修复等工作，且这些设备体积都较大，宽度大于1200mm，占用了巷道的空间。

虽然我国的煤矿机械化程度已经很高，但多应用在综采工作面、及综掘工作面，其他辅助工作的设备较少，并且在部分工作面井下工作还是要采用人工进行锚固施工、水槽开挖、管路铺设、巷道修复等工作，这些工作对工人来说都较为繁重、危险，并且工作效率较低，影响整个煤矿井下的建设进度。

中国发明专利2020109709343，专利的技术缺陷：

(1)钻臂摆动的角度只能单向摆动80°，一台钻机在打巷道断面的锚杆孔时要单侧打孔后，在巷道内转弯再打另一侧孔；

(2)钻车只能是单一的打孔工作，在一些不需要此钻机打孔时，就需要闲置钻车，设备利用率低；

(3)钻车只能手动操作，在一些复杂环境下操作人员视线受阻对钻孔工作有一定影响，并且存在安全隐患。

发明内容

针对上述背景技术所提出的问题，本发明的目的是：旨在提供一种行动灵活、适应多种工作、能够在狭小空间内使用、能实现快速更换快插机械臂、高效进行作业的煤矿多功能锚钻巷道修复机。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

煤矿多功能锚钻巷道修复机，包括行走底盘、操作平台、稳车装置、快速悬挂架、悬挂机构以及用于调节快速悬挂架自由度的回转调节装置；

所述操作平台与稳车装置均安装在行走底盘上，所述快速悬挂架通过回转调节装置与操作平台相连，所述悬挂机构通过快速悬挂架安装在操作平台前部，并能够根据不同作业要求快速更换悬挂机构。

进一步限定，所述悬挂机构分为锚钻机械臂、水槽挖掘机械臂、管道铺设机械臂、巷道修复机械臂。

进一步限定，所述锚钻机械臂包括钻机、钻机安装架、摆动油缸、第一回转装置、伸缩滑台、快速连接板，所述钻机连接钻机安装架，所述钻机安装架连接摆动油缸，所述摆动油缸通过第一回转装置安装在伸缩滑台上，所述锚钻机械臂通过快速连接板与快速悬挂架相连。

进一步限定，所述水槽挖掘机械臂包括主臂以及挖斗，所述主臂包括快接安装板、第一摆动装置、大臂安装架、大臂、液压油缸、小臂以及前端连接架，所述水槽挖掘机械臂通过快接安装板与快速悬挂架连接，所述挖斗通过液压油缸安装在水槽挖掘机械臂前端。

进一步限定，所述管道铺设机械臂包括第二摆动装置、机械爪安装架、第二回转装置、机械爪，所述机械爪同样连接有液压油缸，所述管道铺设机械臂通过摆动油缸、第一回转装置、伸缩滑台、快速连接板与快速悬挂架连接。

进一步限定，所述巷道修复机械臂包括主臂和修复组件，所述巷道修复机械臂通过快接安装板与快速悬挂架连接，所述修复组件通过液压油缸安装在巷道修复机械臂前端。

进一步限定，所述操作平台包括翻转护板、操作组件、操作平台框架、伸缩踏板。

进一步限定，所述煤矿多功能锚钻巷道修复机还包括遥控系统、电气系统和液压系统，所述遥控系统包括煤矿防爆遥控器以及位于操作平台下方的遥控接收器，所述电气系统包括矿用遥控系统、语音灯光信号装置、矿用隔爆兼本质安全型真空电磁启动器及矿用照明灯，所述液压系统包括油箱、液压油泵、马达、液压油缸、平衡阀、接头、液压管路以及位于液压管路上的控制电磁阀。

进一步限定，所述稳车装置包括支撑盘、伸缩筒、翻转筒、翻转油缸、主立柱，所述主立柱安装在行走底盘上，所述伸缩筒位于翻转筒的内部，所述翻转筒与主立柱铰接，所述翻转油缸的输出端与翻转筒连接，所述伸缩筒和翻转筒之间通过驱动油缸相连，所述驱动油缸的输出端连接伸缩筒。

本发明的有益效果：

1.本发明将锚钻机械臂安装在快速悬挂架上，通过第一回转装置、摆动油缸可以实现各个角度的摆动及定位，第一回转装置、摆动油缸安装在升降架上，可以根据伸缩滑台的伸出和缩回调节整个锚钻机械臂的长度，使得锚钻机械臂能够实现多自由度调节，从而大大减小了整车宽度，便于整车调运；

2.锚钻机械臂自由度较高，大大提升了巷道宽度的适应性，并且能够做到快速定位找孔，大大提高了施工作业效率，其它机械臂均可多自由度调整，从而实现各项工作的有效完成；

3.锚钻机械臂摆动角度由原来的单向摆动80°改为可180°摆动，其摆动范围更大，适应性更好；

4.修复机增加了其他的快接工作臂，其设备利用率更高，适应煤矿井下工作能力更强；

5.修复机采用远程遥控操作，操作人员可在距离钻车一定距离处工作，提高了操作人员的工作视野，由于在远处操作，减少了操作者的安全隐患；

6.稳车装置采用四顶脚形式，在设备工作时能够提供更稳定的工作环境。

附图说明

本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；

图1为本发明煤矿多功能锚钻巷道修复机实施例主体部分的结构示意图；

图2为本发明煤矿多功能锚钻巷道修复机实施例安装锚钻机械臂时的结构示意图；

图3为本发明煤矿多功能锚钻巷道修复机实施例安装水槽挖掘机械臂时的结构示意图；

图4为本发明煤矿多功能锚钻巷道修复机实施例安装管道铺设机械臂时的结构示意图；

图5为本发明煤矿多功能锚钻巷道修复机实施例安装巷道修复机械臂时的结构示意图；

图6为本发明煤矿多功能锚钻巷道修复机实施例中操作平台的结构示意图；

图7为本发明煤矿多功能锚钻巷道修复机实施例中稳车装置的结构示意图；

图8为本发明煤矿多功能锚钻巷道修复机实施例中锚钻机械臂的结构示意图；

图9为本发明煤矿多功能锚钻巷道修复机实施例中水槽挖掘机械臂的结构示意图；

图10为本发明煤矿多功能锚钻巷道修复机实施例中管道铺设机械臂的结构示意图；

图11为本发明煤矿多功能锚钻巷道修复机实施例中巷道修复机械臂的结构示意图；

主要元件符号说明如下：

遥控接收器2；

煤矿防爆遥控器3；

快速悬挂架110；

操作平台120、翻转护板121、操作组件122、操作平台框架123、伸缩踏板124；

稳车装置130、支撑盘131、伸缩筒132、翻转筒133、翻转油缸134、主立柱135；

液压系统140；

电气系统150；

行走底盘160；

锚钻机械臂170、快速连接板171、伸缩滑台172、第一回转装置173、摆动油缸174、钻机安装架175、钻机176；

水槽挖掘机械臂180、快接安装板181、第一摆动装置182、大臂安装架183、大臂184、液压油缸185、小臂186、前端连接架187、挖斗188；

管道铺设机械臂190、第二摆动装置191、机械爪安装架192、第二回转装置193、机械爪194；

巷道修复机械臂200、修复组件201。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。

实施例一：

结合图一，本实施例提供了一种煤矿多功能锚钻巷道修复机，其用于全断面的锚杆锚索施工作业、水槽开挖作业、管道铺设作业、巷道修复作业等，具有调运灵活、作业效率高、动作精准、操作舒适、使用安全等优点；

煤矿多功能锚钻巷道修复机，包括快速悬挂架110、操作平台120、稳车装置130、液压系统140、电气系统150，行走底盘160，锚钻机械臂170，水槽挖掘机械臂180，管道铺设机械臂190，巷道修复机械臂200；

操作平台120与稳车装置130均安装在行走底盘160上，快速悬挂架110通过回转调节装置安装在操作平台120前端，并能够通过回转调节装置270度转动，锚钻机械臂170、水槽挖掘机械臂180、管道铺设机械臂190、巷道修复机械臂200设有两个凸块和两个螺纹孔，快速悬挂架110上有与凸块和螺纹孔对应的凹槽和螺纹孔，锚钻机械臂170、水槽挖掘机械臂180、管道铺设机械臂190、巷道修复机械臂200均通过凸块悬挂到快速悬挂架110的凹槽内，再通过螺栓锁紧固定，实现快速安装到操作平台120上；

遥控接收器2安装在操作平台120下方，煤矿防爆遥控器3由操作人员远程控制，其原理是发射机把控制的电信号先编码，然后再调制，红外调制或者无线调频、调幅，转换成无线信号发送出去，接收机收到载有信息的无线电波接收，放大、解码，得到原先的控制电信号，把这个电信号再进行功率放大用来驱动相关的驱动元件，从而实现设备的无线遥控功能；

行走底盘160的上部装配有液压系统140和电气系统150，液压系统140为每个执行部件提供动能，电气系统150为整车各个执行部件提供电能；

具体地，液压系统140包含有液压油箱、液压油泵、液压马达、油缸、平衡阀、接头、液压管路、冷却器以及位于液压管路上的电磁控制阀等，液压管路包括连接油箱出口与液压油泵以及连接液压油泵出口与行走底盘160与各机械臂等之间的管路，该煤矿多功能锚钻巷道修复机从液压油泵获得动力，然后通过液压管路把动力传递到各个执行机构，与各个执行机构相对应的控制阀配合完成行走、钻孔等动作；电气系统150包括矿用语音灯光信号装置、矿用隔爆兼本质安全型真空电磁启动器及矿用照明灯，为该煤矿多功能锚钻巷道修复机各个执行部件提供电能，需要说明的是，本实施例中的液压系统140和电气系统150的结构和实现原理均与现有技术一致，在此不过多描述。

实施例二：

结合图六，操作平台120安装在行走底盘160上，是在远程遥控的基础上增加的手动操作功能，辅助远程遥控进行控制工作，翻转护板121在非工作状态时呈闭锁状态，防止人员误操作，操作组件122是连接各个液压执行元件的控制元件，操作平台框架123为整体焊接部件，其强度高，工作时稳定可靠，伸缩踏板124在工作时伸出，为操作人员提供操作空间。

实施例三：

结合图六，稳车装置130在非工作状态下，翻转筒133通过翻转油缸134的缩回调整角度与主立柱135垂直，并平行于行走底盘160，伸缩筒132通过驱动油缸安装在翻转筒133内部，在工作状态下，翻转筒133通过翻转油缸134伸出调整角度与主立柱135平行，并垂直于行走底盘160，伸缩筒132通过驱动油缸的伸出将支撑盘131完全顶住巷道顶板，实现稳车的效果。

在本实施例中，由于煤矿多功能锚钻巷道修复机的整体机身宽度小，并且在对巷道帮部锚杆施工作业与侧方挖掘时，会对整机有一个侧向的推力，所以稳车装置130在煤矿多功能锚钻巷道修复机工作时是必须完全顶住巷道顶板的，通过稳车装置130的工作状态来抵消对煤矿多功能锚钻巷道修复机的侧向推力，使煤矿多功能锚钻巷道修复机在使用过程中更加安全可靠。

实施例四：

结合图八，锚钻机械臂170通过快速连接板171安装在快速悬挂架110组件上，同时快速悬挂架110通过回转调节装置安装在操作平台120前部，并能够通过回转调节装置相对操作平台120转动，具体地，在工作状态中，锚钻机械臂170可以根据快速悬挂架110的回转调节装置与机械臂本身的第一回转装置173的转动调整角度来进行锚杆施工作业；在非工作状态，锚钻机械臂170在快速悬挂架110的回转调节装置与机械臂本身的第一回转装置173的带动下调整为与行走底盘160垂直，并通过机械臂的摆动油缸174调整为与操作平台120垂直状态，从而降低整车宽度，提高了调运的灵活性，并通过各个驱动部件的协同操作，提高了找孔定位的速度，大大提升了作业效率。

实施例五：

结合图九，水槽开挖机械臂180，包括、快接安装板181、第一摆动装置182、大臂安装架183、大臂184、液压油缸185、小臂186、前端连接架187、挖斗188，水槽开挖机械臂180通过快速安装板181安装在快速悬挂架110上，能够通过快速悬挂架110的回转调节装置转动角度来调整水槽开挖机械臂180的整体工作角度，第一摆动装置182安装在快速安装板181前端，大臂安装架183骑跨式安装在第一摆动装置182上，大臂184通过销轴铰接安装在大臂安装架183上，小臂186与大臂184铰接安装，前端连接架187安装在小臂186前端，挖斗188安装在前端连接架187上，整体机械臂通过液压油缸185的伸缩带动各个部件进行挖掘工作。

实施例六：

结合图九，管道铺设机器臂190包括第二摆动装置191、机械爪安装架192、第二回转装置193、机械爪194，管道铺设机械臂190通过快速连接板171安装在快速悬挂架110上，可整体跟随快速悬挂架110上的回转调节装置摆动角度，伸缩滑台172通过定位块安装在快速连接板171上，第一回转装置173通过连接板安装在伸缩滑台172上，摆动油缸174通过连接板安装在第一回转装置173上，第二摆动装置191通过骑跨式安装架安装在摆动油缸174上，机械爪安装架192骑跨式安装在第二摆动装置191上，第二回转装置193安装在机械爪安装架192上，机械爪194安装在第二回转装置193上，以上各部件均可通过各个摆动及回转结构的动作带动其进行多自由度的移动，来完成工作。

实施例七：

结合图十一，巷道修复机械臂200，是在水槽挖掘机械臂180的基础上将挖斗188更换为修复组件201，其机械臂采用同一形式的长悬臂多自由度形式，可满足整个巷道的修复工作。

上述实施例仅示例性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.煤矿多功能锚钻巷道修复机，其特征在于：包括行走底盘(160)、操作平台(120)、稳车装置(130)、快速悬挂架(110)、悬挂机构以及用于调节快速悬挂架(110)自由度的回转调节装置；

所述操作平台(120)与稳车装置(130)均安装在行走底盘(160)上，所述快速悬挂架(110)通过回转调节装置与操作平台(120)相连，所述悬挂机构通过快速悬挂架(110)安装在操作平台(120)前部，并能够根据不同作业要求快速更换悬挂机构。

2.根据权利要求1所述的煤矿多功能锚钻巷道修复机，其特征在于：所述悬挂机构分为锚钻机械臂(170)、水槽挖掘机械臂(180)、管道铺设机械臂(190)、巷道修复机械臂(200)。

3.根据权利要求2所述的煤矿多功能锚钻巷道修复机，其特征在于：所述锚钻机械臂(170)包括钻机(176)、钻机安装架(175)、摆动油缸(174)、第一回转装置(173)、伸缩滑台(172)、快速连接板(171)，所述钻机(176)连接钻机安装架(175)，所述钻机安装架(175)连接摆动油缸(174)，所述摆动油缸(174)通过第一回转装置(173)安装在伸缩滑台(172)上，所述锚钻机械臂(170)通过快速连接板(171)与快速悬挂架(110)相连。

4.根据权利要求3所述的煤矿多功能锚钻巷道修复机，其特征在于：所述水槽挖掘机械臂(180)包括主臂以及挖斗(188)，所述主臂包括快接安装板(181)、第一摆动装置(182)、大臂安装架(183)、大臂(184)、液压油缸(185)、小臂(186)以及前端连接架(187)，所述水槽挖掘机械臂(180)通过快接安装板(181)与快速悬挂架(110)连接，所述挖斗(188)通过液压油缸(185)安装在水槽挖掘机械臂(180)前端。

5.根据权利要求4所述的煤矿多功能锚钻巷道修复机，其特征在于：所述管道铺设机械臂(190)包括第二摆动装置(191)、机械爪安装架(192)、第二回转装置(193)、机械爪(194)，所述机械爪(194)同样连接有液压油缸(185)，所述管道铺设机械臂(190)通过摆动油缸(174)、第一回转装置(173)、伸缩滑台(172)、快速连接板(171)与快速悬挂架(110)连接。

6.根据权利要求5所述的煤矿多功能锚钻巷道修复机，其特征在于：所述巷道修复机械臂(200)包括主臂和修复组件(201)，所述巷道修复机械臂(200)通过快接安装板(181)与快速悬挂架(110)连接，所述修复组件(201)通过液压油缸(185)安装在巷道修复机械臂(200)前端。

7.根据权利要求6所述的煤矿多功能锚钻巷道修复机，其特征在于：所述操作平台(120)包括翻转护板(121)、操作组件(122)、操作平台框架(123)、伸缩踏板(124)。

8.根据权利要求7所述的煤矿多功能锚钻巷道修复机，其特征在于：所述煤矿多功能锚钻巷道修复机还包括遥控系统、电气系统(150)和液压系统(140)，所述遥控系统包括煤矿防爆遥控器(3)以及位于操作平台(120)下方的遥控接收器(2)，所述电气系统(150)包括矿用遥控系统、语音灯光信号装置、矿用隔爆兼本质安全型真空电磁启动器及矿用照明灯，所述液压系统(140)包括油箱、液压油泵、马达、液压油缸、平衡阀、接头、液压管路以及位于液压管路上的控制电磁阀。

9.根据权利要求8所述的煤矿多功能锚钻巷道修复机，其特征在于：所述稳车装置(130)包括支撑盘(131)、伸缩筒(132)、翻转筒(133)、翻转油缸(134)、主立柱(135)，所述主立柱(135)安装在行走底盘(160)上，所述伸缩筒(132)位于翻转筒(133)的内部，所述翻转筒(133)与主立柱(135)铰接，所述翻转油缸(134)的输出端与翻转筒(133)连接，所述伸缩筒(132)和翻转筒(133)之间通过驱动油缸相连，所述驱动油缸的输出端连接伸缩筒(132)。

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