專利名稱：氣動(dòng)錨桿鑿巖機(jī)的制作方法
氣動(dòng)錨桿鑿巖機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在煤礦巷道巖石上進(jìn)行鉆鑿錨桿孔的機(jī)械，具體屬于一種 氣動(dòng)錨桿鑿巖機(jī)。背景技術(shù)：
錨桿支護(hù)是一項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，以其安全、經(jīng)濟(jì)和快速的優(yōu)越性，在煤礦巷道 支護(hù)中得到了普遍推廣應(yīng)用，而錨桿孔鉆鑿是整個(gè)錨桿支護(hù)工程施工中一道必 不可少的作業(yè)工序。目前，錨桿孔鉆鑿所涉及的機(jī)械設(shè)備視煤礦巷道巖石性質(zhì)、 軟硬程度不同而具多樣性。中軟巖石巷道，主要使用純回轉(zhuǎn)式錨桿鉆機(jī)進(jìn)行鉆 鑿錨桿孔作業(yè)，該類鉆機(jī)針對(duì)中軟巖石，其鉆孔性能能夠滿足煤礦巷道錨桿支
護(hù)的工程要求。硬巖石(f》8)巷道，由于純回轉(zhuǎn)式錨桿鉆機(jī)沒有沖擊功能，基 本上不能用于錨桿孔作業(yè)了，而需要改用氣腿式鑿巖機(jī)。
氣腿式鑿巖機(jī)包括單級(jí)和雙級(jí)氣腿鑿巖機(jī)，單級(jí)氣腿鑿巖機(jī)因氣腿伸縮行 程小，相對(duì)高度大，只能用于水平或者傾斜錨桿孔的作業(yè)，而對(duì)鉆鑿頂板錨桿 孔來說，由于鉆鑿孔垂直度往往達(dá)不到錨桿支護(hù)的技術(shù)要求，而不能作為正規(guī) 的頂板錨桿孔鉆機(jī)使用。
雙級(jí)氣腿鑿巖機(jī)由于其整機(jī)高度矮、伸縮行程大，相對(duì)單級(jí)氣腿鑿巖機(jī)解 決了鉆鑿頂板錨桿孔的垂直度問題，是目前普遍采用的頂板錨桿孔鉆鑿機(jī)械。 專利號(hào)91233378.2的"雙級(jí)氣腿鑿巖機(jī)"，是目前比較典型的一種雙級(jí)氣腿鑿 巖機(jī)械，其結(jié)構(gòu)包括鑿巖機(jī)和雙級(jí)氣腿，兩者由鉸接機(jī)構(gòu)鉸接，組成一臺(tái)完整 的雙級(jí)氣腿鑿巖機(jī)。鑿巖機(jī)上具有氣壓操縱閥和橫向手把，氣腿包括外缸、中 缸、活塞桿、導(dǎo)套等，由兩組活塞付套裝而成，氣腿需伸長(zhǎng)時(shí)，壓縮空氣經(jīng)鉸 接機(jī)構(gòu)部件、活塞桿氣流通道進(jìn)入氣缸下端，推動(dòng)內(nèi)、外活塞向上運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn) 氣腿的一、二級(jí)行程。
現(xiàn)有的雙級(jí)氣腿鑿巖機(jī)在實(shí)際使用時(shí)，存在如下問題(l)在鉆鑿頂板錨桿 孔時(shí)，作業(yè)人員必須站在機(jī)器的正下方進(jìn)行操作，巖漿和可能冒落的巖石會(huì)直 接澆砸在操縱者身上，安全隱患多、工作環(huán)境惡劣。(2)氣腿伸降控制部件都設(shè) 在鑿巖機(jī)上，隨著錨桿孔鑿深增加而機(jī)器不斷升高，操作者手不能觸及控制按 鈕，從而影響對(duì)氣腿的控制，也存在安全隱患。(3)目前，用于鉆鑿頂板錨桿孔 的雙級(jí)氣腿鑿巖機(jī)，只能與單向式的氣腿匹配，以避免自動(dòng)收腿時(shí)，機(jī)器因懸 空而可能發(fā)生的事故；但是，對(duì)鉆鑿水平、傾斜巖孔的氣腿式鑿巖機(jī)來說，為 了挪動(dòng)氣腿方便而提高作業(yè)效率，又需要與雙向式氣腿配套使用，這是目前困
擾礦山巷道作業(yè)的一大難題。(4)氣腿伸出時(shí)剛性較差，鉆鑿水平、傾斜巖孔效 率低。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明旨在提供一種具有新型結(jié)構(gòu)的氣 動(dòng)錨桿鑿巖機(jī)，該機(jī)鉆鑿頂板錨桿孔作業(yè)安全、能與雙向式氣腿匹配使用，以 及在機(jī)器隨著錨桿孔鑿深的增加而不斷升高的情況下，也不會(huì)出現(xiàn)氣腿控制難 的問題，它既可以鉆鑿頂板錨桿孔，也可以鉆鑿水平、傾斜巖孔。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案這種結(jié)構(gòu)的氣動(dòng)錨桿鑿巖 機(jī)包括由鉸接機(jī)構(gòu)鉸接在一起的鑿巖機(jī)、氣腿，鑿巖機(jī)上設(shè)有氣腿控制閥，氣 腿由活塞付套裝而成，其特征是所述鉸接機(jī)構(gòu)為一根可置換式鉸接軸，鉸接 軸內(nèi)設(shè)有一條連接氣路；鉸接軸上拆卸式連接了一氣腿操縱臂，所述氣腿操縱 臂的長(zhǎng)度與氣腿伸展后的高度相匹配，它由曲臂和控制機(jī)構(gòu)組成，控制機(jī)構(gòu)由
控制閥及其控制手把構(gòu)成，曲臂的一端和控制閥閥體相連接，曲臂的另一端與 鉸接軸鉸接，控制閥中的控制氣路經(jīng)鉸接軸連接氣路與鑿巖機(jī)氣路串聯(lián)；
如上所述的氣動(dòng)錨桿鑿巖機(jī)，其特征是雙級(jí)氣腿為三缸筒氣腿，它包括 聯(lián)接架體、外缸筒、 一級(jí)缸筒、二級(jí)缸筒和支承體；二級(jí)缸筒套在一級(jí)缸筒內(nèi)， 一級(jí)缸筒套在外缸筒內(nèi)，缸筒上裝有活塞和導(dǎo)套，聯(lián)接架體設(shè)在外缸筒上端， 支承體裝在二級(jí)缸筒下端。
如上所述的氣動(dòng)錨桿鑿巖機(jī)，其特征是所述的曲臂為兩根平行設(shè)置的空 心圓管，空心圓管兩端具有連接件，連接件分別與閥體、鉸接軸連接。
如上所述的氣動(dòng)錨桿鑿巖機(jī)，其特征是所述的曲臂為兩根平行設(shè)置的空 心方管，空心方管兩端具有連接件，連接件分別與閥體、鉸接軸連接。
如上所述的氣動(dòng)錨桿鑿巖機(jī)，其特征是所述的氣腿操縱臂由U形銷拆卸 式連接在鉸接軸上。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的氣動(dòng)錨桿鑿巖機(jī)，具有以下優(yōu)點(diǎn)
采用氣腿供氣雙氣路結(jié)構(gòu)的鑿巖機(jī)，將鉸接機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)成可置換式鉸接軸結(jié) 構(gòu)后，通過置換鉸接軸即可實(shí)現(xiàn)與單向式或雙向式氣腿的匹配使用目的。拆卸 式設(shè)置氣腿操縱臂后，鉆鑿頂板錨桿孔時(shí)，氣腿操縱臂都能轉(zhuǎn)動(dòng)到一個(gè)合適的 位置，使操作者離開機(jī)器一段距離，確保巖漿和可能冒落的巖石不能澆砸到操 縱者身上，消除了安全隱患，改善了工作環(huán)境。通過氣腿操縱臂控制氣腿伸降， 解決了操作者手不能觸及鑿巖機(jī)上的氣腿控制按鈕的問題，在任何工作高度狀 態(tài)都能方便地使氣腿降下，不存在安全隱患。氣腿操縱臂、連通套與鉸接軸采 用快換U形銷連接，使頂板錨桿孔鉆鑿和幫錨桿孔鉆鑿作業(yè)，相互轉(zhuǎn)換非常便
捷。采用三缸筒雙級(jí)氣腿，用缸筒替代現(xiàn)有技術(shù)的活塞桿，剛性好，鉆鑿水平、 傾斜巖孔時(shí)，鑿巖機(jī)性能能夠得到充分發(fā)揮，鑿巖效率更高。

圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的正視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1的右視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為圖1拆卸氣腿操縱臂后的右視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為圖1沿X—X線局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為圖3的Y—Y結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖6為圖3的Z—Z剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為圖6中P向的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8為圖4中M—M剖面放大圖。
圖9為圖4中N—N剖面放大圖。
圖中
鑿巖機(jī)10，鑿巖機(jī)氣缸101，柄體102，調(diào)壓閥103，換向閥104，板機(jī)105， 鑿巖機(jī)機(jī)頭106，左把107，右把108,操縱閥109，操縱閥手把110，長(zhǎng)螺桿 111，長(zhǎng)螺桿螺母112，排氣罩113，釬桿114，釬卡115，釬卡彈簧116。
氣腿20，聯(lián)接架體201、缸墊202，外缸筒體203， 一級(jí)Y形圈204， 一級(jí) 活塞205、 一級(jí)導(dǎo)向環(huán)206、 一級(jí)缸筒體207， 二級(jí)Y形圈208、 二級(jí)活塞209、 二級(jí)導(dǎo)向環(huán)2010、 二級(jí)缸筒體2011、頂套2012， 一級(jí)導(dǎo)套2013、 一級(jí)支承環(huán) 2014、 一級(jí)防塵圈2015, 二級(jí)導(dǎo)套2016、 二級(jí)支承環(huán)2017和二級(jí)防塵圈2018, 缸筒堵頭2019,頂尖2020、支爪2021和提把2022，鎖緊圈2023。
氣腿操縱臂30，鉸接套301，空心圓管302，空心圓管303，方發(fā)蘭304，密 封圈305，手把306，密封圈307，閥體308，控制閥309，緊固銷3010，控制 手把30U，密封圈3012，限位銷3013，固定子3014，彈簧3015，彈簧座3016， 螺蓋3017，密封圈3018。
鉸接機(jī)構(gòu)40，鉸接軸401，防松套402，彈性膠墊403，止退墊404，防松 螺母405，密封圈406，密封圈407。
U形銷50。連通套60。
具體實(shí)施方式
參見圖1，并結(jié)合圖2。圖中所示的結(jié)構(gòu)是一種適合鉆鑿頂板錨桿孔的機(jī)械， 鉸接機(jī)構(gòu)40將鑿巖機(jī)10、氣腿20和氣腿操縱臂30鉸接在一起，組成了一臺(tái)完 整的氣動(dòng)錨桿鑿巖機(jī)。
參見圖3，當(dāng)需要鉆鑿水平、傾斜巖孔時(shí)，撥出U形銷50，卸去氣腿操縱
臂30后，換裝上備用部件連通套60，再用U形銷50連接。
參見圖4、圖5。圖5中，鉸接機(jī)構(gòu)40中的鉸接軸401與氣腿20上的聯(lián)接 架體201過盈配合，使兩者固定為一體；鑿巖機(jī)10上的鑿巖機(jī)氣缸101的帶錐 孔與鉸接軸401活動(dòng)配合，兩只0形密封圈407密封配合面，防松套402、彈性 膠墊403、止退墊404和防松螺母405，將鑿巖機(jī)10鉸接在鉸接軸401上，并 由防松螺母405調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)松緊程度；圖4中，氣腿操縱臂30上的鉸接套301套 裝在鉸接軸401上，并用U形銷50連接，配合面用三只密封圈406密封。
參見圖5，氣腿20由二級(jí)缸筒、 一級(jí)缸筒、外缸筒、支承體、聯(lián)接架體201、 缸墊202等組成；二級(jí)缸筒包括二級(jí)Y形密封圈208、 二級(jí)活塞209、 二級(jí)導(dǎo)向 環(huán)2010、 二級(jí)缸筒體2011、頂套2012和缸筒堵頭2019等， 一級(jí)缸筒包括一級(jí) Y形圈204、 一級(jí)活塞205、 一級(jí)導(dǎo)向環(huán)206、 一級(jí)缸筒體207、 二級(jí)導(dǎo)套2016、 二級(jí)支承環(huán)2017和二級(jí)防塵圈2018等，外缸筒包括外缸筒體203、 一級(jí)導(dǎo)套 2013、 一級(jí)支承環(huán)2014、 一級(jí)防塵圈2015等。支承體由頂尖2020、支爪2021 和提把2022組成，它們是整體件。所有活塞、導(dǎo)套及缸筒堵頭與缸筒體之間均 采用螺紋付配合、粘結(jié)劑固定的連接方式，以確保連接牢固，防止活塞、導(dǎo)套、 缸筒堵頭松動(dòng)脫落。二級(jí)缸筒套裝在一級(jí)缸筒內(nèi)， 一級(jí)缸筒套裝在外缸筒內(nèi)， 組成兩組氣缸活塞運(yùn)動(dòng)付；外缸筒上部與聯(lián)接架體201螺紋付配合鎖緊圈2023 防松，二級(jí)缸筒下部安裝支承體。外缸筒內(nèi)腔、 一級(jí)缸筒內(nèi)腔、二級(jí)缸筒及聯(lián) 接架體形成一體積可變的密封腔體，氣道H與供氣氣路接通時(shí)，壓氣進(jìn)入密封 腔體并在密封腔體內(nèi)膨脹作功推動(dòng)缸筒向下伸出并輸出軸向推力；氣道H與外 界接通時(shí)，密封腔體內(nèi)的壓氣向外界排出，缸筒在外力作用下回縮。
下面分別敘說一下兩種變形機(jī)械的工作原理
參見圖4，鉆鑿頂板錨桿孔時(shí)，鑿巖機(jī)供氣氣道A通過鉸接軸401與氣道C 連通，氣腿氣路H通過鉸接軸401與氣道D連通，氣道C與氣道D之間的連接 由控制閥309控制，氣道A的供氣由鑿巖機(jī)調(diào)壓閥103控制；結(jié)合圖6，鑿巖機(jī) 柄體102上有氣道向氣腔I供氣，氣道A與氣腔I經(jīng)調(diào)壓閥103相連，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào) 壓閥103可改變氣腔I與氣道A接通的通道截面積，從而達(dá)到調(diào)節(jié)氣道A供氣 量大小的目的，將調(diào)壓閥103轉(zhuǎn)動(dòng)到氣道A供氣量最大的位置，則氣腿20的推 力大小由控制閥309調(diào)節(jié)；結(jié)合圖8、圖9，控制閥309大圓柱表面上有六個(gè)齒 形止口，即圖8上所示的0檔、l檔、2檔、3檔、4檔和5檔，分別對(duì)應(yīng)六個(gè) 工作檔位，轉(zhuǎn)動(dòng)控制手把3011，固定子3014嵌入0檔止口時(shí)，氣道D通過閥體 308上的G孔與外界接通，氣腿放氣，缸筒在外力作用下回縮；繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)控制手 把3011，固定子3014嵌入1檔至5檔止口時(shí)，氣道C通過控制閥309上的E、
F氣道和月牙槽氣道與氣道D接通，氣道A供出的壓氣進(jìn)入氣腿內(nèi)腔推動(dòng)一級(jí)缸 筒、二級(jí)缸筒伸出，1檔至5檔月牙槽氣道與氣道D接通的截面積逐漸增加，氣 腿推力逐漸增大。
參見圖5，鉆鑿水平、傾斜巖孔時(shí)，連通套60使氣腿氣道H和氣道A接通， 結(jié)合圖6、圖7，氣腿20伸降和推力調(diào)節(jié)由鑿巖機(jī)調(diào)壓閥103、換向閥104及板 機(jī)105控制。鑿巖機(jī)柄體102上有兩氣道分別向氣腔I 、氣腔II供氣。氣道A 與氣腔I經(jīng)調(diào)壓閥103相連，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)壓閥103可改變氣腔I與氣道A接通的通 道面積，從而改變進(jìn)入氣腿的壓氣流量以達(dá)到調(diào)節(jié)氣腿推力的目的，此時(shí)，氣 道B通過調(diào)壓閥103、換向閥104及柄體102上的Q孔與外界接通；按下板機(jī) 105，換向閥104向右移動(dòng)，氣道B通過調(diào)壓閥103、換向閥104與氣腔II接通， 因氣道B被鉸接軸401封死，所以鑿巖機(jī)10向氣腿供氣停止，此時(shí)，氣道A通 過調(diào)壓閥103、換向閥104及柄體102上的Q孔與外界接通，氣腿內(nèi)腔壓氣排出， 氣腿一級(jí)缸筒、二級(jí)缸筒回縮。
權(quán)利要求
1、一種氣動(dòng)錨桿鑿巖機(jī)，包括由鉸接機(jī)構(gòu)(40)鉸接在一起的鑿巖機(jī)(10)、氣腿(20)，鑿巖機(jī)(10)上設(shè)有氣腿控制閥，氣腿(20)由活塞付套裝而成，其特征是所述鉸接機(jī)構(gòu)(40)為一根可置換式鉸接軸(401)，鉸接軸(401)內(nèi)設(shè)有一條連接氣路；鉸接軸(401)上拆卸式連接了一氣腿操縱臂(30)，所述氣腿操縱臂(30)的長(zhǎng)度與氣腿(20)伸展后的高度相匹配，它由曲臂和控制機(jī)構(gòu)組成，控制機(jī)構(gòu)由控制閥及其控制手把構(gòu)成，曲臂的一端和控制閥閥體相連接，曲臂的另一端與鉸接軸(401)鉸接，控制閥中的控制氣路經(jīng)鉸接軸(401)連接氣路與鑿巖機(jī)氣路串聯(lián)。
2、 如權(quán)利要求1所述的氣動(dòng)錨桿鑿巖機(jī)，其特征是氣腿(20)為三缸筒 氣腿，包括聯(lián)接架體(201)、外缸筒、 一級(jí)缸筒、二級(jí)缸筒和支承體；二級(jí)缸 筒套在一級(jí)缸筒內(nèi)， 一級(jí)缸筒套在外缸筒內(nèi)，缸筒上裝有活塞和導(dǎo)套，聯(lián)接架 體(201)設(shè)在外缸筒上端，支承體裝在二級(jí)缸筒下端。
3、 如權(quán)利要求1所述的氣動(dòng)錨桿鑿巖機(jī)，其特征是所述的曲臂為兩根平 行設(shè)置的空心圓管(302， 303)，空心圓管兩端具有連接件，連接件分別與閥體(308)、鉸接軸(401)連接。
4、 如權(quán)利要求1所述的氣動(dòng)錨桿鑿巖機(jī)，其特征是所述的曲臂為兩根平 行設(shè)置的空心方管，空心方管兩端具有連接件，連接件分別與閥體(308)、鉸 接軸(401)連接。
5、 如權(quán)利要求1所述的氣動(dòng)錨桿鑿巖機(jī)，其特征是所述的氣腿操縱臂(30) 由U形銷(50)拆卸式連接在鉸接軸(401)上。
全文摘要
一種氣動(dòng)錨桿鑿巖機(jī)，包括鉸接機(jī)構(gòu)鉸接的鑿巖機(jī)和氣腿，鑿巖機(jī)上設(shè)有氣腿控制閥，氣腿由活塞副套裝而成，所述鉸接機(jī)構(gòu)為一根可置換式鉸接軸，鉸接軸內(nèi)設(shè)有一條連接氣路；鉸接軸上拆卸式連接了一氣腿操縱臂，所述氣腿操縱臂的長(zhǎng)度與氣腿伸展后的高度相匹配，它由曲臂和控制機(jī)構(gòu)組成，控制機(jī)構(gòu)由控制閥及其控制手把構(gòu)成，曲臂的一端和控制閥閥體相連接，曲臂的另一端與鉸接軸鉸接，控制閥及其控制手把中的控制氣路經(jīng)鉸接軸連接氣路與鑿巖機(jī)氣路串聯(lián)。本發(fā)明能與單、雙向式氣腿匹配使用、巖漿等不會(huì)直接澆砸到操縱者身上，解決了氣腿控制難的問題，用缸筒替代活塞桿，剛性好，鉆鑿水平、傾斜巖孔時(shí)，鑿巖機(jī)性能能夠得到充分發(fā)揮，鑿巖效率更高。
文檔編號(hào)E21B15/00GK101363306SQ200810120859
公開日2009年2月11日 申請(qǐng)日期2008年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月10日
發(fā)明者徐卸南, 柳云昌 申請(qǐng)人:浙江衢州煤礦機(jī)械總廠有限公司