低巷道錨杆錨索氣動鑽機的製作方法

2023-10-18 02:37:39 4

專利名稱：低巷道錨杆錨索氣動鑽機的製作方法
技術領域：
本發明涉及鑽孔設備，尤指一種用於煤礦低巷道頂板錨杆、錨索支護的鑽孔設備。
背景技術：
煤礦廣泛推廣錨杆支護技術需要在巷道頂板進行鑽孔和錨杆安裝作業。實用新型專利公開號CN2780971(專利號ZL200520022875.8)公開的「活塞杆推進式錨杆鑽機」是由氣動馬達經減速箱減速增扭後驅動鑽杆旋轉，由多級氣缸推進，由操縱臂控制操作，可以在2米以上巷道裡方便地完成巷道頂板垂向鑽孔和錨杆安裝作業；巷道兩側壁面的錨杆鑽孔則需使用煤電鑽，在較硬的煤巖中可使用實用新型專利公開號CN2613582(專利號ZL03245384.1)公開的「幫錨索鑽機」進行鑽孔作業。然而在較薄的煤層中，許多巷道高度在1.4米以下，現有錨杆鑽機都採用氣動馬達驅動旋轉、氣缸推進，且馬達與氣缸為一線式布置，鑽機本身高度為1米以上，鑽機佔據空間過大，一次鑽孔深度很少。
實用新型公開號CN2793293Y(專利號ZL200520022917.8)公開了一種氣缸支撐式支架，由支架和用螺栓與之相連的多級支撐氣缸兩部分組成。支架包括底板、地針、縱嚮導軌、後立柱，左前立柱、右前立柱、底座後梁、底座左側梁、底座前梁、底座右側梁、氣缸連接板和各種加強筋。支撐氣缸是北京交通大學生產的錨杆鑽機的多級氣缸部分。將底座後梁、底座前梁、底座左側梁和底座右側梁焊接在一起組成梯形框架結構。在框架的底部焊接和梯形框架形狀相同的底板，並在底板的底面焊接三根地針。三根立柱焊接在框架上，氣缸連接板焊接在三根立柱之間，支撐氣缸放置在氣缸連接板上，並用螺栓螺母固定。
該支架能夠在水平方向承受較大的推力，因此可以通過一定的裝置將活塞杆推進式鑽機固定其上從而實現多角度鑽孔。
發明專利公開號CN1693653(專利號CN200510011776.4)公開了一種支架式萬向鑽機，包括支架、鑽機和連接裝置。連接裝置由連接部件、旋轉部件和夾緊部件三部分組成。用螺栓將連接底板固定在支架的某一高度，連接軸插在旋轉套的圓筒內，並將兩根防脫螺栓分別插入兩個通孔內；調整好鑽孔角度之後，用旋轉板定位螺栓將旋轉板固定在連接底板上的螺孔柱中。將鑽機的氣缸放在兩個半環套中間，用夾緊螺栓固定。可以實現預定角度的鑽孔。該發明提供了一種能夠在支架上的不同的高度處實現多角度鑽孔的鑽機。但也不能解決低巷道的鑽孔問題。

發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種能夠在低巷道中向上鑽孔的錨杆錨索鑽機。
本發明的技術方案一種低巷道錨杆錨索氣動鑽機，在立架的氣缸連接板上，用螺栓螺母固定支撐氣缸；鑽孔旋轉裝置、鑽杆以及鑽頭沿立架上下移動。
立架的左前立柱和右前立柱為開口相對的立架槽鋼；在立架的頂端設置立架頂板，立架頂板中心有圓孔，便於支撐氣缸穿過，立架頂板和三根立柱焊接固定。在立架頂板的左側開一個通孔，用於固定鋼絲繩，在立架頂板的右側開四個螺紋孔，把定滑輪用螺栓固定在立架頂板上。
在立架底板的左側用螺栓固定卷揚馬達支架，卷揚馬達用螺栓固定在卷揚馬達支架上。在立架底板的右側焊接卷揚軸固定板，卷揚馬達的輸出軸和卷揚軸的一端通過螺紋連接在一起，卷揚軸另一端通過軸承和用螺栓固定在卷揚軸固定板上的軸承座固定；導向滑輪通過螺栓固定在位於卷揚軸中間的立架底板上。
滾輪架是直角三角形結構，焊接筋板加固，在滾輪架的直角後立面兩側分別焊接滾輪架後板，在滾輪架後板上下兩端設置螺紋孔，將滾輪軸的螺紋端擰在滾輪架後板上的螺孔中，並用螺母緊固；滾輪為中空的圓臺形狀，中空內環安裝滾輪軸承，滾輪軸承套在滾輪軸上，用滾輪軸彈性擋圈固定。
在滾輪架的直角後立面上端兩側分別設置槽形動滑輪固定架，貼合焊接在滾輪架上。在動滑輪固定架的中間開通孔，在滾輪架的相應位置開螺紋孔，裝有動滑輪的動滑輪螺紋軸的一端擰入滾輪架的螺紋孔中，另一端穿過動滑輪固定架的通孔，用螺母固定。
滾輪架的底板四角開四個通孔，將裝有鑽杆、鑽頭的鑽孔旋轉裝置放在滾輪架的底板上，四角用螺栓螺母固定。
鋼絲繩的一端固定在立架頂板的左側通孔中，依次通過兩個動滑輪、固定在立架頂板上的定滑輪和安裝在立架底板上的導向滑輪，另一端固定在卷揚軸上。
上述滾輪的外圓臺尺寸和立架槽鋼的槽內尺寸相匹配。
本發明具有的有益效果將低巷道錨杆錨索氣動鑽機置於巷道中需向上鑽孔的位置，打開支撐氣缸進氣開關，使支撐氣缸伸出並頂在巷道頂板上，支撐氣缸的推力使立架穩定支撐在巷道中。開動卷揚馬達，鋼絲繩纏繞在卷揚軸上，鋼絲繩通過導向滑輪、定滑輪和動滑輪，拉動滾輪架及鑽孔旋轉裝置、鑽杆和鑽頭沿立架向上移動，此時滾輪在立架槽鋼內滾動。開動鑽孔旋轉裝置馬達，鑽杆、鑽頭向上移動並旋轉，實現向上鑽孔作業。鑽孔完成後，反向轉動卷揚馬達，滾輪架及鑽孔旋轉裝置、鑽杆和鑽頭一起在自重作用下沿立架向下落回到立架的底端。這樣鑽孔旋轉裝置可以從接近地面的位置開始上升鑽孔，省去了氣缸和鑽杆一線式布置時氣缸的高度，從而可以實現低巷道的鑽孔。


圖1低巷道錨杆錨索氣動鑽機主視圖。
圖2低巷道錨杆錨索氣動鑽機側視圖。
圖3A-A剖視圖。
圖4滾輪架主視圖。
圖5B-B剖視圖。
圖中支撐氣缸1，定滑輪2，立架3，鋼絲繩4，鑽孔旋轉裝置5，滾輪架6，卷揚軸7，導向滑輪8，卷揚馬達支架9，卷揚馬達10，鑽頭11，立架頂板12，鑽杆13，氣缸連接板14，動滑輪15，滾輪軸16，滾輪17，卷揚軸固定板18，立架底板19，立架槽鋼20，滾輪軸承21，滾輪軸彈性擋圈22，動滑輪螺紋軸23，動滑輪固定架24，螺母25，滾輪架後板26，筋板27。
具體實施例方式
以下結合附圖對本發明的實施方式作進一步說明一種低巷道錨杆錨索氣動鑽機，包括支撐部分和鑽孔部分。
支撐部分包括立架3和支撐氣缸1。
立架3是在實用新型公開號CN2793293Y(專利號ZL200520022917.8)公開的「氣缸支撐式支架」基礎上進行改造而成。支撐氣缸1和「氣缸支撐式支架」所用的支撐氣缸相同。
由圖1、圖2和圖3可見，立架3的左前立柱和右前立柱為開口相對的立架槽鋼20，滾輪17在立架槽鋼20中滾動。在立架3的頂端設置立架頂板12，立架頂板12中心有圓孔，便於支撐氣缸1穿過，立架頂板12和三根立柱焊接固定。在立架頂板12的左側邊緣開一個通孔，用於鋼絲繩4起始端穿過通孔並固定。在立架頂板12的右側開四個螺紋孔，用於把定滑輪2通過螺栓固定在立架頂板12上。在立架3的中部設置氣缸連接板14，支撐氣缸1通過螺栓、螺母固定在氣缸連接板14上的孔中。在立架3的底端設置立架底板19。
在立架底板19的左側設置通孔，並將卷揚馬達支架9用螺栓、螺母固定在孔中。卷揚馬達10用螺栓、螺母固定在卷揚馬達支架9的孔中，在立架底板19的右側和卷揚馬達10輸出軸的相應位置焊接卷揚軸固定板18。卷揚馬達10的輸出軸的外螺紋和卷揚軸7的內螺紋端連接在一起，卷揚軸7另一端裝在軸承內，軸承裝在用螺栓固定在卷揚軸固定板18上的軸承座內。導向滑輪8通過螺栓和螺母固定在位於卷揚軸7中間的立架底板19上。
鑽孔部分由移動裝置和鑽孔裝置組成。
移動裝置包括定滑輪2，鋼絲繩4，滾輪架6，動滑輪15，滾輪軸16，滾輪17，滾輪軸承21，滾輪軸彈性擋圈22，動滑輪螺紋軸23，動滑輪固定架24，螺母25，滾輪架後板26，筋板27。
如圖4和圖5所示，滾輪架6是直角三角形結構。滾輪架6可以通過鑄造、用鋼板彎曲或焊接製成，本實施例中滾輪架6是用鋼板彎曲成直角製成，並在兩直角邊上焊接筋板27加固，在滾輪架6的直角立面後面的兩側分別焊接滾輪架後板26。在滾輪架後板26上下兩端設置螺紋孔，用於滾輪軸16的連接。在滾輪架6的直角後立面上端兩側分別設置槽形動滑輪固定架24，貼合焊接在滾輪架6上。在動滑輪固定架24的中間開通孔，在滾輪架6的相應位置開螺紋孔，裝有動滑輪15的動滑輪螺紋軸23的一端擰入滾輪架6的螺紋孔中，另一端穿過動滑輪固定架24的通孔，用螺母25固定。
參見圖4，滾輪軸16是一個三段的圓軸。右端為螺紋，中間段是臺肩，右端為軸上有槽，端頭有小凸臺。滾輪17為中空的圓臺形狀。圓臺的外圓尺寸和立架槽鋼20的槽內尺寸相匹配，圓臺的內圓尺寸和滾輪軸承21相匹配。滾輪17的內環安裝滾輪軸承21，滾輪軸承21套在滾輪軸16上，用滾輪軸彈性擋圈22固定，滾輪軸16的螺紋端擰在滾輪架後板26上的螺孔中，並用螺母緊固。
滾輪架6的底板四周開四個通孔，用於連接鑽孔旋轉裝置5，見圖3。
參見圖1和圖3，鋼絲繩4起始於立架頂板12左側通孔，依次通過兩個動滑輪15、固定在立架頂板12上的定滑輪2和安裝在立架底板19上的導向滑輪8，連接到卷揚軸7上。
鑽孔裝置包括鑽孔旋轉裝置5，鑽杆13和鑽頭11。
鑽孔旋轉裝置5是實用新型03245384.1公開的「幫錨索鑽機」的動力機構。
由圖1和圖2可見，在鑽孔旋轉裝置5上安裝鑽杆13，在鑽杆13上安裝鑽頭11，鑽孔旋轉裝置5放置在滾輪架6的底板上，四角用螺栓螺母固定。
將鑽機移動到需要向上鑽孔的位置，打開支撐氣缸1的進氣開關，壓縮空氣進入支撐氣缸1，使支撐氣缸1支撐到巷道頂板，支撐氣缸1的推力使立架3穩定支撐在巷道中。開動卷揚馬達10，鋼絲繩4纏繞在卷揚軸7上，鋼絲繩4通過導向滑輪8、定滑輪2和動滑輪15，拉動滾輪架6及鑽孔旋轉裝置5、鑽杆13和鑽頭11沿立架3向上移動，此時滾輪17在立架槽鋼20內滾動。開動鑽孔旋轉裝置5的馬達，鑽孔裝置開始進行向上鑽孔作業。鑽孔完成後，反向轉動卷揚馬達10，滾輪架6及鑽孔旋轉裝置5、鑽杆13和鑽頭11一起在自重作用下沿立架3向下收回到立架3的底端。這樣鑽孔旋轉裝置5可以從接近地面的位置開始上升鑽孔，省去了氣缸和鑽孔旋轉裝置一線式布置時氣缸的高度，從而可以實現低巷道的鑽孔。
權利要求
1.一種低巷道錨杆錨索氣動鑽機，在立架(3)的氣缸連接板(14)上，用螺栓螺母固定支撐氣缸(1)，鑽孔旋轉裝置(5)、鑽杆(13)以及鑽頭(11)沿立架(3)上下移動，其特徵在於立架(3)的左前立柱和右前立柱為開口相對的立架槽鋼(20)；在立架(3)的頂端設置立架頂板(12)，立架頂板(12)中心有圓孔，便於支撐氣缸(1)穿過，立架頂板(12)和三根立柱焊接固定；在立架頂板(12)的左側開一個通孔，用於固定鋼絲繩(4)的一端，在立架頂板(12)的右側開四個螺紋孔，把定滑輪(2)用螺栓固定在立架頂板(12)上；在立架底板(19)的左側用螺栓固定卷揚馬達支架(9)，卷揚馬達(10)用螺栓固定在卷揚馬達支架(9)上；在立架底板(19)的右側焊接卷揚軸固定板(18)，卷揚馬達(10)的輸出軸和卷揚軸(7)的一端通過螺紋連接在一起，卷揚軸(7)另一端通過軸承和用螺栓固定在卷揚軸固定板(18)上的軸承座固定；導向滑輪(8)通過螺栓固定在位於卷揚軸(7)中間的立架底板(19)上；滾輪架(6)是直角三角形結構，焊接筋板(27)加固，在滾輪架(6)的直角後立面兩側分別焊接滾輪架後板(26)，在滾輪架後板(26)上下兩端設置螺紋孔，將滾輪軸(16)的螺紋端擰在滾輪架後板(26)的螺孔中，並用螺母緊固；滾輪(17)為中空的圓臺形狀，中空內環安裝滾輪軸承(21)，滾輪軸承(21)內圈套在滾輪軸(16)上，用滾輪軸彈性擋圈(22)固定；在滾輪架(6)的直角後立面上端兩側分別設置槽形動滑輪固定架(24)，貼合焊接在滾輪架(6)上。在動滑輪固定架(24)的中間開通孔，在滾輪架(6)的相應位置開螺紋孔，裝有動滑輪(15)的動滑輪螺紋軸(23)的一端擰入滾輪架(6)的螺紋孔中，另一端穿過動滑輪固定架(24)的通孔，用螺母(25)固定；滾輪架(6)的底板四角開四個通孔，將裝有鑽杆(13)、鑽頭(11)的鑽孔旋轉裝置(5)放在滾輪架(6)的底板上，四角用螺栓螺母固定；鋼絲繩(4)的一端固定在立架頂板(12)左側通孔中，依次通過兩個動滑輪(15)、固定在立架頂板(12)上的定滑輪(2)和安裝在立架底板(19)上的導向滑輪(8)，另一端固定在卷揚軸(7)上。
2.根據權利要求1所述的一種低巷道錨杆錨索氣動鑽機，其特徵在於滾輪(17)的外圓臺尺寸和立架槽鋼(20)的槽內尺寸相匹配。
全文摘要
一種低巷道錨杆錨索氣動鑽機，涉及鑽孔設備，在立架(3)的氣缸連接板(14)上固定支撐氣缸(1)；立架(3)上開口相對的立架槽鋼(20)的槽內放置和滾輪架(6)連接的滾輪(17)，裝有鑽杆(13)和鑽頭(11)的鑽孔旋轉裝置(5)固定在滾輪架(6)上；開動卷揚馬達(10)，鋼絲繩(4)纏繞在卷揚軸(7)上，通過導向滑輪(8)、定滑輪(2)、動滑輪(15)拉動滾輪架(6)及裝在其上的鑽孔旋轉裝置(5)沿立架(3)向上移動，開動鑽孔旋轉裝置(5)實現向上鑽孔，由於鑽孔旋轉裝置(5)的起始位置低，從而可以實現低巷道的頂板鑽孔。
文檔編號E21D20/00GK1928317SQ20061011365
公開日2007年3月14日 申請日期2006年10月11日 優先權日2006年10月11日
發明者周明連, 鄭泊芝, 張金英, 李賢妮, 汪海 申請人:北京交通大學