一種四臂全液壓錨杆錨索鑽車的製作方法

2023-12-10 03:01:56 2

一種四臂全液壓錨杆錨索鑽車的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種四臂全液壓錨杆錨索鑽車，包括行走機構、打鑽機構、升降機構、鑽臂機構、臨時支護機構、泵站部分、電氣系統及液壓系統；電氣系統連接並控制泵站部分；液壓系統包括油箱、連接油箱、泵站部分以及各執行機構的液壓管路；行走機構位於鑽車的底部，上部設有安裝平臺，油箱、泵站部分和電氣系統均固定在安裝平臺上；升降機構包括可獨立升降的前升降平臺和後升降平臺；鑽臂機構包括前後各兩個鑽臂，分別安裝在前後升降平臺上，各鑽臂頂端均安裝有打鑽機構；前升降平臺和/或後升降平臺上安裝臨時支護機構。本發明提供的四臂全液壓錨杆錨索鑽車，可實現掘進機工作面支護作業機械化、提高支護效率及作業安全係數、降低勞動強度。
【專利說明】一種四臂全液壓錨杆錨索鑽車
【技術領域】
[0001]本發明涉及錨杆鑽車領域，特別是涉及一種四臂全液壓錨杆錨索鑽車。
【背景技術】
[0002]中國的能源賦存屬「缺油、少氣、富煤」，因此煤炭在中國一次能源消耗中長期佔有70%以上的比例。隨著中國經濟的高速增長，煤炭消耗量也持續增加，2011年煤炭產量達到了 35.2億噸，2012年煤炭產量達到了 37億噸，預計「十二五」末將超過年產40億噸。
[0003]隨著煤炭行業科技的發展和我國產業政策的要求，自上世紀八十年代開始，先進的錨杆錨索支護技術在我國的煤礦巷道掘進中得到了廣泛應用。目前，我國大中型煤礦錨杆錨索支護作業方式大多依靠人工使用手持式單體錨杆機和煤電鑽，支護時存在空頂下作業安全係數低、勞動強度大、作業環境惡劣及生產效率低等問題，具體來說:單體式錨杆鑽機結構比較簡單，因此轉矩特性較差，電機容易過載，加上錨杆孔鑽機是立式作業，電機內易受淋水汙染，電氣部分事故率高；另外，單體式錨杆鑽機機械化程度低，工人工作量大，並且需要工人成組作業，因此單體式錨杆鑽機的效率也較低；並且因為通常在裸露頂板下作業，存在比較嚴重的安全隱患，並且錨杆鎖緊力需要二次緊固。就兩臂錨杆鑽車而言，由於作業鑽臂數量較少，所以支護效率受到限制。而現有的四臂鑽車只能用於連採機工作面，進行頂板錨杆支護，而不能進行錨索支護，兩側幫的錨杆支護也極為困難，而且機身寬度超過
3.5m,無法配套綜掘機使用，功能和適應性存在較嚴重缺陷。
[0004]綜掘機的廣泛使用使掘進工作面實現了機械化落煤和裝煤，因而大大增加了掘進速度，掘進速度相對於支護速度更快，支護佔用時間為掘進總時間的三分之二。因此，支護滯後於掘進的問題在目前煤礦巷道掘進過程中就顯得非常突出。
[0005]如何能創設一種可以進行錨杆錨索支護、效率高、安全可靠且能夠與綜掘機工作面配套使用的新的四臂全液壓錨杆錨索鑽車，成為當前業界極需改進的目標。

【發明內容】

[0006]本發明要解決的技術問題是提供一種四臂全液壓錨杆錨索鑽車，使其可以同時進行錨杆錨索支護、效率高、安全可靠且能夠與綜掘機工作面配套使用，從而克服現有的錨杆支護效率低、勞動強度大且不能夠與綜掘機工作面配套使用的不足。
[0007]為解決上述技術問題，本發明提供一種四臂全液壓錨杆錨索鑽車，包括行走機構、打鑽機構、升降機構、鑽臂機構、臨時支護機構、泵站部分、電氣系統及液壓系統；其中，電氣系統連接並控制泵站部分；液壓系統包括油箱、連接油箱出口與泵站部分以及連接泵站部分出口與行走機構、打鑽機構、升降機構、鑽臂機構、臨時支護機構的液壓管路，以及位於位於液壓管路上的操作閥；行走機構位於鑽車的底部，上部設有安裝平臺，液壓系統的油箱以及泵站部分和電氣系統均固定在安裝平臺上；升降機構包括安裝在安裝平臺上、可獨立升降的前升降平臺和後升降平臺；鑽臂機構包括前後各兩個鑽臂，前端兩個鑽臂安裝在前升降平臺上，後端兩個鑽臂安裝在後升降平臺上，各鑽臂頂端均安裝有打鑽機構；前升降平臺和/或後升降平臺上安裝臨時支護機構。
[0008]作為本發明的一種改進，所述的前升降平臺和後升降平臺均採用整體結構，鑽臂收回時嵌入升降平臺中，部分液壓管路布置在升降平臺內部。
[0009]所述的前升降平臺底部和後升降平臺底部分別安裝有三個升降油缸。
[0010]所述的前升降平臺底部安裝有兩個升降油缸，所述的後升降平臺底部安裝有三個升降油缸。
[0011 ] 所述的臨時支護機構安裝在前端兩個鑽臂之間。
[0012]所述的臨時支護機構包括安裝在前端兩個鑽臂之間的前臨時支護機構，以及安裝在後端兩個鑽臂之間的後臨時支護機構。
[0013]所述的前臨時支護機構可在前後15°範圍內轉動。
[0014]所述的鑽臂機構的四個鑽臂上面裝有可隨打鑽機構轉動、供操作人員站立的翻板。
[0015]所述的打鑽機構包括一級油缸、二級油缸、滑道、迴轉機構總成及鏈條總成，迴轉機構、一級油缸和二級油缸通過鏈條總成和滑道連接在一起，一級油缸推進迴轉機構總成打鑽，二級油缸推進滑道，所述的一級油缸和二級油缸位於滑道的兩側，迴轉機構總成位於滑道的上方。
[0016]所述的前升降平臺、後升降平臺與安裝平臺之間均裝有一組四連杆機構和兩組二連杆機構。
[0017]採用這樣的設計後，本發明至少具有以下優點:
[0018]1、本發明提供的四臂全液壓錨杆錨索鑽車，可實現掘進機工作面支護作業機械化，提高支護效率，提高作業安全係數，降低勞動強度。
[0019]2、本鑽車設計為全液壓控制，動力部分為電機帶動液壓油泵為系統供液。通過減壓閥調節，解除行走減速機自鎖，行走馬達帶動減速機，通過鏈輪帶動履帶實現行走部行走。推進機構為二級推進，機構靈活，效率高，可同時進行支護頂板及側幫的作業。
[0020]3、電氣系統具有防爆功能，保障作業人員的人身安全。鑽車整體機構合理，剛性好，行走自如可靠，適應在惡劣的環境下工作。打鑽機構扭矩大，轉速高，是十分理想的煤礦井下採掘安全支護設備。可實現我國煤礦行業安全、高效、機械化作業的目標，填補了我國四臂鑽車的一項空白。
[0021]4、升降平臺採用整體結構，整體穩定性好，利於保證其尺寸公差，加工量減少70%(縮短生產周期)，利於保證組裝精度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]上述僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，以下結合附圖與【具體實施方式】對本發明作進一步的詳細說明。
[0023]圖1是本發明一種四臂全液壓錨杆錨索鑽車展開時的結構示意圖。
[0024]圖2是本發明鑽臂機構的結構示意圖。
[0025]圖3是本發明升降油缸的結構示意圖。
[0026]圖4是本發明升降油缸和連杆的結構示意圖。
[0027]圖5是本發明打鑽機構的結構示意圖。【具體實施方式】
[0028]參照圖1-5所示，本發明提供一種四臂全液壓錨杆錨索鑽車，包括行走機構1、打鑽機構7、升降機構5、鑽臂機構6、臨時支護機構8、泵站部分、電氣系統及液壓系統；其中，電氣系統連接並控制泵站部分；液壓系統包括油箱91、連接油箱出口與泵站部分以及連接泵站部分出口與行走機構1、打鑽機構7、升降機構5、鑽臂機構6、臨時支護機構8的液壓管路，以及位於位於液壓管路上的操作閥；行走機構I位於鑽車的底部，其上部設有安裝平臺2，液壓系統9的油箱91以及泵站部分和電氣系統均用螺栓固定在安裝平臺2上；升降機構5包括安裝在安裝平臺上、可獨立升降的前升降平臺51和後升降平臺52 ;鑽臂機構6包括前後各兩個鑽臂，前端兩個鑽臂61安裝在前升降平臺51上，後端兩個鑽臂62安裝在後升降平臺52上，各鑽臂頂端均安裝有打鑽機構；前升降平臺51和/或後升降平臺52上安裝臨時支護機構8。
[0029]電氣系統主要由礦用防爆電錶、煤礦用輕型橡套軟電纜、防爆接線盒、倒車報警儀、礦用語音燈光信號裝置、本質安全型啟動器及礦用照明燈組成，電氣系統與外界電源連接，為泵站部分提供動力，是本車電力中心。
[0030]行走機構I優選為履帶式行走機構，也可用液壓控制的輪胎式行走機構，內部有漲緊油缸和行走馬達12，行走馬達12提供行走機構的行走動力，帶動行走機構向前移動。行走機構I裝有互鎖閥，在鑽車停車時按下互鎖閥，鑽車不能行走移動，可進行平臺升降、鑽臂旋轉、打鑽、支護調整等動作；解除行走機構I互鎖閥，行走馬達12帶動減速機，通過鏈輪帶動履帶實現行走機構I行走。安裝平臺2通過行走機構I的連接機構和螺栓與行走機構I連接。
[0031]液壓系統是整部車的「筋絡」，包含有油箱91、換向閥、油管座、接頭、液壓管路、水管及冷卻器等，油箱91在安裝平臺2上，液壓管路分別與行走機構1、鑽臂機構6、臨時支護機構8、打鑽機構7等完成相應動作的執行機構連接，鑽車通過液壓管路從泵站部分獲得動力，然後通過液壓管路把動力傳遞到執行機構，與執行機構上相對應的操作閥配合完成行走、打鑽、支護等動作。
[0032]泵站部分由液壓油泵、礦用防爆電機、壓力表及護罩組成，液壓油泵與礦用防爆電機通過聯軸器連接，壓力表通過液壓管路與液壓油泵連接；液壓油泵可選用齒輪泵或柱塞泵等。泵站部分通過液壓系統的液壓管路為整車提供動力，是本車的動力中心。
[0033]鑽臂機構6包括前後各兩個鑽臂，前端兩個鑽臂61安裝在前升降平臺上，主要用於打頂錨杆和錨索，後面兩個鑽臂62安裝在後升降平臺上，主要用於打幫錨杆，後面的兩個鑽臂較前端鑽臂長。頂錨杆與幫錨杆可同時施工，前後距離小於lm，因此，相對於兩臂車，可提高效率近I倍。
[0034]鑽臂機構6上安裝有展開油缸、伸縮油缸、旋轉油缸及其對應的操作閥。展開油缸67推動鑽臂機構展開，伸縮油缸65和66推動鑽臂伸長，旋轉油缸68控制打鑽機構前後旋轉，旋轉油缸69控制鑽臂的左右旋轉，可實現鑽臂的自由旋轉，使打孔更加準確靈活；其中，展開油缸67與鑽臂結構件之間用銷軸連接，旋轉油缸68、69與鑽臂結構件之間用螺栓連接。操作閥控制液壓油缸的伸縮，實現相應鑽臂的伸縮；鑽臂的每個操作閥上面裝有安全閥，可以調節對應控制部分的壓力。四個鑽臂上面均配有操縱杆，操縱杆可控制打鑽位置，翻板64通過旋轉馬達和螺栓安裝於升降平臺上，旋轉馬達由泵站部分提供液壓動力可以實現左右180°的旋轉，使翻板64可以隨打鑽機構的轉動而旋轉位置。工作人員可以站在翻板64上操作鑽臂上的操縱杆完成打鑽任務。
[0035]升降平臺由前升降平臺51和後升降平臺52組成，兩個升降平臺上分別安裝有安裝板56，安裝板56採用「背靠背」的方式布置安裝，前升降平臺51的安裝板56朝向前方，後升降平臺52的安裝板56朝向後方。兩個升降平臺底部各安裝有三個升降油缸53，升降油缸53為前面安裝一個、後面安裝兩個，以實現平臺的升降，兩個平臺可以獨立升降，從而帶動前後兩組鑽臂獨立升降，每組鑽臂的左、右也可以獨立運動。三個升降油缸53呈三角形分布，三個升降油缸53能夠保證後升降平臺52在左右方向的穩定性。兩個升降平臺的後面兩個升降油缸53用一根液壓系統管路供油，二者之間用一個分流集流閥分流，由一個操作閥控制，保證兩個油缸的同步性。前面一個升降油缸53用一根管路供油，也由一個操作閥控制。此外，前升降平臺51底部還可安裝有兩個升降油缸53，後升降平臺52底部安裝有三個升降油缸53，前升降平臺51的升降油缸53分別布置在前、後方，兩個升降油缸53各由一條液壓管路及一個操作閥控制。升降油缸有兩種，相同種類的油缸可以互換。升降油缸52上全部裝有平衡閥，以保證鑽車在突然斷電或油管堵塞液壓油不能順利通過管路時安全升降。升降油缸53與安裝平臺2和升降平臺之間通過油缸座用銷軸連接。
[0036]前、後升降平臺均採用整體結構，鑽臂收回時嵌入升降平臺中，並且將部分液壓管路布置在升降平臺內部，既有效的保護了油管，又增加了整車的美觀性。整體結構的優點在於:整體穩定性好、容易保證其尺寸公差、加工量減少70%(縮短生產周期)、容易保證組裝精度。
[0037]臨時支護機構8位於前端兩個鑽臂的中間位置，通過銷軸安裝在升降平臺上，升降平臺與臨時支護機構之間安裝有液壓油缸83，可以調整其前後位置。臨時支護機構8主要由支護升降油缸及支護頂梁82組成，臨時支護機構8的支護套筒內部裝有支護升降油缸81，支護升降油缸81通過液壓管路與泵站部分動力裝置連接，實現支護機構的上下調整和前後±15°的自由調整，為打頂錨杆提供支護；臨時支護機構8和前鑽臂還可以作為掛網的託舉機構。此外，臨時支護機構8還可包括安裝在前端兩個鑽臂之間的前臨時支護機構和安裝在後端兩個鑽臂的之間的後臨時支護機構，前臨時支護機構可在前後15°範圍內轉動，後臨時支護機構只能在上下方向移動。
[0038]打鑽機構7包括一級油缸71、二級油缸72、滑道73、迴轉機構總成及鏈條總成。一級油缸71和二級油缸72位於滑道73的兩側，迴轉機構總成位於滑道73的上方，迴轉機構總成、一級油缸71和二級油缸72通過鏈條總成和滑道73連接在一起。一級油缸71可以推進迴轉機構總成打鑽，二級油缸72推進滑道73，進而推進打鑽機構前進工作，一級油缸71、二級油缸72和迴轉機構總成分別通過液壓管路與泵站部分的動力裝置相連，實現打鑽機構的鑽孔作業過程。迴轉機構總成包括鑽孔馬達74及中空的鑽杆75，提供動力完成打鑽和安裝錨杆的任務，鑽孔馬達74帶動鑽杆旋轉提供鑽孔的切削用力，一級油缸71和二級油缸72提供鑽孔時的進給力，工人可以根據實際鑽孔工作的需要調整一級油缸71和二級油缸72的行程，從而達到滿足需求的孔深。迴轉機構總成還包含有通水的機構，水可以通過鑽杆75中心的通孔流出，用來冷卻鑽孔時鑽杆75熱量，同時還能起到潤滑、除塵的效果。
[0039]較佳的，前升降平臺51、後升降平臺52與安裝平臺2之間均裝有由連杆機構組成的穩定機構，包括兩組安裝在前方的二連杆機構54和一組安裝在後方的四連杆機構55,三組連杆機構呈三角形分布，保證了整車的穩定性。
[0040]本發明所述鑽車外形尺寸優選為6.5mX 1.3mX 2.6m (長X寬X高)。
[0041]在掘進機掘進過程中，本鑽車停靠在掘進機側後方靠幫處，掘進機完成一次割煤循環，並清除底煤之後，退到工作面後方側幫處，鑽車進入工作面迎頭進行錨護作業。首先展開前端雙臂，這樣兩臂成為一條直線，待前支撐將金屬網託起後，前鑽臂進行頂板支護作業；同時後端雙臂進行滯後大約一排或兩排的側幫支護作業，待全部錨杆錨索支護完成之後收回所有機構，鑽車退出工作面，等待下一循環的作業。
[0042]以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明作任何形式上的限制，本領域技術人員利用上述揭示的技術內容做出些許簡單修改、等同變化或修飾，均落在本發明的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種四臂全液壓錨杆錨索鑽車，其特徵在於包括行走機構、打鑽機構、升降機構、鑽臂機構、臨時支護機構、泵站部分、電氣系統及液壓系統，其中: 電氣系統連接並控制泵站部分； 液壓系統包括油箱、連接油箱出口與泵站部分以及連接泵站部分出口與行走機構、打鑽機構、升降機構、鑽臂機構、臨時支護機構的液壓管路，以及位於位於液壓管路上的操作閥； 行走機構位於鑽車的底部，上部設有安裝平臺，液壓系統的油箱以及泵站部分和電氣系統均固定在安裝平臺上； 升降機構包括安裝在安裝平臺上、可獨立升降的前升降平臺和後升降平臺； 鑽臂機構包括前後各兩個鑽臂，前端兩個鑽臂安裝在前升降平臺上，後端兩個鑽臂安裝在後升降平臺上，各鑽臂頂端均安裝有打鑽機構； 前升降平臺和/或後升降平臺上安裝臨時支護機構。
2.根據權利要求1所述的一種四臂全液壓錨杆錨索鑽車，其特徵在於:所述的前升降平臺和後升降平臺均採用整體結構，鑽臂收回時嵌入升降平臺中，部分液壓管路布置在升降平臺內部。
3.根據權利要求1所述的一種四臂全液壓錨杆錨索鑽車，其特徵在於:所述的前升降平臺底部和後升降平臺底部分別安裝有三個升降油缸。
4.根據權利要求1所述的一種四臂全液壓錨杆錨索鑽車，其特徵在於:所述的前升降平臺底部安裝有兩個升降油缸，所述的後升降平臺底部安裝有三個升降油缸。
5.根據權利要求1所述的一種四臂全液壓錨杆錨索鑽車，其特徵在於:所述的臨時支護機構安裝在前端兩個鑽臂之間。
6.根據權利要求1所述的一種四臂全液壓錨杆錨索鑽車，其特徵在於:所述的臨時支護機構包括安裝在前端兩個鑽臂之間的前臨時支護機構，以及安裝在後端兩個鑽臂之間的後臨時支護機構。
7.根據權利要求6所述的一種四臂全液壓錨杆錨索鑽車，其特徵在於:所述的前臨時支護機構可在前後15°範圍內轉動。
8.根據權利要求1所述的一種四臂全液壓錨杆錨索鑽車，其特徵在於:所述的鑽臂機構的四個鑽臂配有可隨打鑽機構轉動、供操作人員站立的翻板。
9.根據權利要求1所述的一種四臂全液壓錨杆錨索鑽車，其特徵在於:所述的打鑽機構包括一級油缸、二級油缸、滑道、迴轉機構總成及鏈條總成，迴轉機構、一級油缸和二級油缸通過鏈條總成和滑道連接在一起，一級油缸推進迴轉機構總成打鑽，二級油缸推進滑道，所述的一級油缸和二級油缸位於滑道的兩側，迴轉機構總成位於滑道的上方。
10.根據權利要求1所述的一種四臂全液壓錨杆錨索鑽車，其特徵在於:所述的前升降平臺、後升降平臺與安裝平臺之間均裝有一組四連杆機構和兩組二連杆機構。
【文檔編號】E21D20/00GK103485717SQ201310503313
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年10月23日 優先權日:2013年10月23日
【發明者】蒲長晏, 安傳準, 高峰, 賈文濤, 閆子龍, 劉耀 申請人:廊坊景隆重工機械有限公司