本實(shí)用新型屬于煤礦綜掘工作面設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種掘、支、錨、鉆一體式綜掘機(jī)。
背景技術(shù):
在煤礦井下掘進(jìn)工作面,掘進(jìn)、臨時(shí)支護(hù)、錨護(hù)、鉆探不平衡是一直制約井下掘進(jìn)開(kāi)采效率提高的主要因素,目前大部分綜掘工作面掘、支、錨、鉆時(shí)間比例失調(diào),大多掘進(jìn)巷道均采用人工支護(hù)、錨固、鉆探作業(yè),掘進(jìn)、臨時(shí)支護(hù)、錨護(hù)、鉆探設(shè)備分離,即掘進(jìn)工作面掘進(jìn)機(jī)完成巷道成型截割后將機(jī)器后退,人工首先使用單體液壓支柱對(duì)空頂區(qū)進(jìn)行臨時(shí)支護(hù),再用單體液壓錨桿機(jī)、風(fēng)動(dòng)錨桿機(jī)或風(fēng)煤鉆對(duì)頂板、側(cè)幫進(jìn)行永久支護(hù),需要勘探時(shí)再將單體液壓勘探鉆機(jī)搬運(yùn)至迎頭組裝后鉆探,然后再進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。整個(gè)過(guò)程支護(hù)設(shè)備、錨護(hù)設(shè)備、鉆探設(shè)備需要人工往復(fù)搬運(yùn)、拆裝,支護(hù)工作量大,勞動(dòng)強(qiáng)度高,機(jī)械化、自動(dòng)化程度低。錨護(hù)時(shí)間約占巷道總施工時(shí)間的2/3,嚴(yán)重影響了掘進(jìn)機(jī)的開(kāi)機(jī)率和掘進(jìn)面的進(jìn)尺速度。因此如何將掘進(jìn)機(jī)裝備、臨時(shí)支護(hù)裝備、錨護(hù)裝備、鉆探裝備有效集成為一體,有效提高錨護(hù)作業(yè)效率是目前高產(chǎn)高效礦井面臨的技術(shù)難題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型為解決掘進(jìn)裝備、臨時(shí)支護(hù)裝備、錨護(hù)裝備、鉆探裝備集成的技術(shù)問(wèn)題,提供了一種掘、支、錨、鉆一體式綜掘機(jī)。
本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
一種掘、支、錨、鉆一體式綜掘機(jī),包括機(jī)架、截割機(jī)構(gòu)、裝載機(jī)構(gòu)、運(yùn)輸機(jī)構(gòu)、左行走機(jī)構(gòu)、右行走機(jī)構(gòu)、電氣系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、臨時(shí)支護(hù)裝置、左錨鉆系統(tǒng)、右錨鉆系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、防護(hù)總成和操作系統(tǒng),所述的機(jī)架下部左右兩側(cè)分別為左行走機(jī)構(gòu)和右行走機(jī)構(gòu),機(jī)架上部左右兩側(cè)分別為左錨鉆系統(tǒng)和右錨鉆系統(tǒng),機(jī)架前部上方為截割機(jī)構(gòu),下方為裝載機(jī)構(gòu),截割機(jī)構(gòu)上部為臨時(shí)支護(hù)裝置,機(jī)架中部為防護(hù)總成和操作系統(tǒng),機(jī)架后部一側(cè)為電氣系統(tǒng),另一側(cè)為液壓系統(tǒng)和供水系統(tǒng),機(jī)架中、后部為運(yùn)輸機(jī)構(gòu)。
所述的左錨鉆系統(tǒng)、右錨鉆系統(tǒng)分別包括鉆機(jī)組件、推展機(jī)構(gòu)、螺旋液壓油缸、軌道、伸縮臂、基臂、伸縮油缸、精密滾子鏈組件、升降油缸I、拖鏈裝置、擺動(dòng)油缸、基座、驅(qū)動(dòng)裝置和推展油缸;所述軌道上設(shè)有驅(qū)動(dòng)裝置、精密滾子鏈組件和能夠相對(duì)軌道滑動(dòng)的基座,精密滾子鏈組件的兩端與基座連接,驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)精密滾子鏈組件帶動(dòng)基座在軌道上滑動(dòng),基座的一側(cè)設(shè)有拖鏈裝置,另一側(cè)設(shè)有爬梯組件,基座上鉸接基臂,基臂下面設(shè)置升降油缸I,升降油缸I的一端與基臂連接,另一端與基座鉸接,基臂的側(cè)面設(shè)置擺動(dòng)油缸,擺動(dòng)油缸的一端與基臂連接,另一端與基座鉸接,基臂內(nèi)設(shè)有伸縮臂,伸縮臂由設(shè)置在基臂內(nèi)的伸縮油缸驅(qū)動(dòng),伸縮油缸的一端固定在基臂內(nèi),另一端與伸縮臂的一端連接,伸縮臂的另一端與螺旋液壓油缸的一端連接,螺旋液壓油缸的另一端與推展機(jī)構(gòu)相連,推展機(jī)構(gòu)上設(shè)有鉆機(jī)組件,鉆機(jī)組件由推展油缸驅(qū)動(dòng)連接。
所述的臨時(shí)支護(hù)裝置包括底座、升降油缸II、二級(jí)伸縮油缸、一級(jí)臂、二級(jí)臂、三級(jí)臂、十字鉸、副支撐架和主支撐架;所述的底座上鉸接有一級(jí)臂,一級(jí)臂上設(shè)有二級(jí)臂,二級(jí)臂上設(shè)有三級(jí)臂,主支撐架通過(guò)十字鉸與三級(jí)臂連接,主支撐架上連接副支撐架,所述的一級(jí)臂由升降油缸II驅(qū)動(dòng)連接,升降油缸II的一端與一級(jí)臂相連,另一端與底座鉸接,所述的二級(jí)臂、三級(jí)臂由二級(jí)伸縮油缸驅(qū)動(dòng)連接。
本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型集成后綜掘機(jī)整機(jī)結(jié)構(gòu)新穎,有效控制整機(jī)高度,適應(yīng)巷道斷面范圍廣,可以滿足矩形、拱形、梯形、異形等不同形狀巷道,用于各種地質(zhì)條件下的煤巷、半煤巖巷或巖巷的快速掘進(jìn)、迎頭空頂區(qū)的及時(shí)支護(hù)、全斷面錨護(hù)和工作面前方一定范圍內(nèi)的鉆探。本實(shí)用新型提高了設(shè)備的利用率,實(shí)現(xiàn)了掘、支、錨、鉆連續(xù)作業(yè),實(shí)現(xiàn)“機(jī)械化換人”目的。
本實(shí)用新型的左、右錨鉆系統(tǒng)、臨時(shí)支護(hù)裝置以掘進(jìn)機(jī)主機(jī)為作業(yè)平臺(tái),合理集成,布置緊湊,利用掘進(jìn)機(jī)的液壓動(dòng)力源,不影響掘進(jìn)機(jī)整機(jī)工作性能和使用條件,相對(duì)人工錨護(hù)、鉆探可大大降低錨固、鉆探時(shí)間,縮短巷道完工時(shí)間,有效提高掘進(jìn)效率。本實(shí)用新型提高了掘進(jìn)工作面的機(jī)械化、自動(dòng)化程度,大幅降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了生產(chǎn)效率和可靠性,降低了事故率,提高了井下作業(yè)的安全系數(shù),符合我國(guó)國(guó)家安監(jiān)總局提出“機(jī)械化換人、自動(dòng)化減人”的科技強(qiáng)安專項(xiàng)行動(dòng)內(nèi)容要求。同時(shí)對(duì)簡(jiǎn)化綜掘工作面的掘進(jìn)、錨護(hù)、鉆探工序,促進(jìn)安全生產(chǎn)將起到積極的推動(dòng)作用。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型的整機(jī)結(jié)構(gòu)主視圖;
圖2為本實(shí)用新型的整機(jī)結(jié)構(gòu)俯視圖;
圖3為本實(shí)用新型的錨鉆系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主視圖;
圖4為本實(shí)用新型的錨鉆系統(tǒng)結(jié)構(gòu)俯視圖;
圖5為本實(shí)用新型的臨時(shí)支護(hù)裝置主視圖;
圖6為本實(shí)用新型的臨時(shí)支護(hù)裝置俯視圖;
圖7為本實(shí)用新型的整機(jī)錨護(hù)工作主視圖;
圖8為本實(shí)用新型的整機(jī)錨護(hù)工作左視圖;
圖9為本實(shí)用新型的整機(jī)鉆探工作主視圖;
圖中:1-截割機(jī)構(gòu),2-裝載機(jī)構(gòu),3-運(yùn)輸機(jī)構(gòu),4-機(jī)架,5-左行走機(jī)構(gòu),6-右行走機(jī)構(gòu),7-電氣系統(tǒng),8-操作系統(tǒng),9-供水系統(tǒng),10-臨時(shí)支護(hù)裝置,11-左錨鉆系統(tǒng),12-右錨鉆系統(tǒng),13-液壓系統(tǒng),14-防護(hù)總成,15-鉆機(jī)組件,16-推展機(jī)構(gòu),17-螺旋液壓油缸,18-軌道,19-伸縮臂,20-基臂,21-伸縮油缸,22-精密滾子鏈組件,23-升降油缸I,24-拖鏈裝置,25-爬梯組件,26-擺動(dòng)油缸,27-基座,28-驅(qū)動(dòng)裝置,29-推展油缸,30-底座,31-升降油缸II,32-二級(jí)伸縮油缸,33-一級(jí)臂,34-二級(jí)臂,35-三級(jí)臂,36-十字鉸,37-副支撐架,38-主支撐架。
具體實(shí)施方式
如圖1、2所示,一種掘、支、錨、鉆一體式綜掘機(jī),包括機(jī)架4、截割機(jī)構(gòu)1、裝載機(jī)構(gòu)2、運(yùn)輸機(jī)構(gòu)3、左行走機(jī)構(gòu)5、右行走機(jī)構(gòu)6、電氣系統(tǒng)7、供水系統(tǒng)9、臨時(shí)支護(hù)裝置10、左錨鉆系統(tǒng)11、右錨鉆系統(tǒng)12、液壓系統(tǒng)13、防護(hù)總成14和操作系統(tǒng)8,所述的機(jī)架4下部左右兩側(cè)分別為左行走機(jī)構(gòu)5和右行走機(jī)構(gòu)6,機(jī)架4上部左右兩側(cè)分別為左錨鉆系統(tǒng)11和右錨鉆系統(tǒng)12,機(jī)架4前部上方為截割機(jī)構(gòu)1,下方為裝載機(jī)構(gòu)2,截割機(jī)構(gòu)1上部為臨時(shí)支護(hù)裝置10,機(jī)架4中部為防護(hù)總成14和操作系統(tǒng)8,機(jī)架4后部一側(cè)為電氣系統(tǒng)7,另一側(cè)為液壓系統(tǒng)13和供水系統(tǒng)9,機(jī)架4中、后部為運(yùn)輸機(jī)構(gòu)3。
如圖3、4、7、8、9所示,所述的左錨鉆系統(tǒng)11、右錨鉆系統(tǒng)12分別包括鉆機(jī)組件15、推展機(jī)構(gòu)16、螺旋液壓油缸17、軌道18、伸縮臂19、基臂20、伸縮油缸21、精密滾子鏈組件22、升降油缸I23、拖鏈裝置24、爬梯組件25、擺動(dòng)油缸26、基座27、驅(qū)動(dòng)裝置28和推展油缸29;所述軌道18上設(shè)有驅(qū)動(dòng)裝置28、精密滾子鏈組件22和能夠相對(duì)軌道18滑動(dòng)的基座27,精密滾子鏈組件22的兩端與基座27連接,驅(qū)動(dòng)裝置28驅(qū)動(dòng)精密滾子鏈組件22帶動(dòng)基座27在軌道18上滑動(dòng),基座27的一側(cè)設(shè)有拖鏈裝置24,另一側(cè)設(shè)有爬梯組件25,基臂20通過(guò)銷軸、連接耳鉸接在基座27上,基臂20下面設(shè)置升降油缸I23,升降油缸I23的一端與基臂20連接,另一端與基座27鉸接,基臂20的側(cè)面設(shè)置擺動(dòng)油缸26,擺動(dòng)油缸26的一端與基臂20連接,另一端與基座27鉸接,基臂20內(nèi)設(shè)有伸縮臂19,伸縮臂19由設(shè)置在基臂20內(nèi)的伸縮油缸21驅(qū)動(dòng),伸縮油缸21的一端固定在基臂20內(nèi),另一端與伸縮臂19的一端連接,伸縮臂19的另一端與螺旋液壓油缸17的一端連接,螺旋液壓油缸17的另一端與推展機(jī)構(gòu)16相連,推展機(jī)構(gòu)16上設(shè)有鉆機(jī)組件15,鉆機(jī)組件15由推展油缸29驅(qū)動(dòng)連接,所述軌道18安裝在行走機(jī)構(gòu)的行走支撐架上,軌道18在伸縮油缸驅(qū)動(dòng)下通過(guò)摩擦副在行走支撐架上滑動(dòng);推展機(jī)構(gòu)16在螺旋液壓油缸17驅(qū)動(dòng)下可以左、右回轉(zhuǎn),螺旋液壓油缸17可以實(shí)現(xiàn)向左90°、向右90°的旋轉(zhuǎn);鉆機(jī)組件15通過(guò)銷軸與推展機(jī)構(gòu)16連接,鉆機(jī)組件15在推展油缸29驅(qū)動(dòng)下可以展開(kāi)一定角度;推展機(jī)構(gòu)16可以將鉆機(jī)組件15展開(kāi)100°,錨護(hù)或鉆探時(shí),軌道18在伸縮油缸驅(qū)動(dòng)下沿行走支撐架前移,基座27在驅(qū)動(dòng)裝置28的驅(qū)動(dòng)下沿軌道18前移,伸縮臂19在伸縮油缸21驅(qū)動(dòng)下沿基臂20前移,通過(guò)三級(jí)伸縮將鉆機(jī)組件15移動(dòng)到工作面;根據(jù)斷面的錨護(hù)工藝要求和迎頭鉆探工藝要求,由鉆機(jī)組件15完成頂板、側(cè)幫錨桿、錨索的永久錨護(hù)和迎頭前方一定范圍內(nèi)的鉆探,根據(jù)孔的位置不同,可以用升降油缸I23來(lái)實(shí)現(xiàn)基臂20上下調(diào)整,用擺動(dòng)油缸26來(lái)實(shí)現(xiàn)基臂20的左右調(diào)整,用螺旋液壓油缸17來(lái)調(diào)整推展機(jī)構(gòu)16的左右旋轉(zhuǎn),用推展油缸29來(lái)實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)組件15的前后調(diào)整。
如圖5、6所示,所述的臨時(shí)支護(hù)裝置10包括底座30、升降油缸II31、二級(jí)伸縮油缸32、一級(jí)臂33、二級(jí)臂34、三級(jí)臂35、十字鉸36、副支撐架37和主支撐架38;所述的底座30固定在截割機(jī)構(gòu)1上,底座30上鉸接有一級(jí)臂33,一級(jí)臂33上設(shè)有二級(jí)臂34,二級(jí)臂34上設(shè)有三級(jí)臂35,二級(jí)臂34通過(guò)摩擦副在一級(jí)臂33內(nèi)滑動(dòng);三級(jí)臂35通過(guò)摩擦副在二級(jí)臂34內(nèi)滑動(dòng);主支撐架38通過(guò)十字鉸36與三級(jí)臂35連接,主支撐架38上通過(guò)銷軸連接副支撐架37,所述的一級(jí)臂33由升降油缸II31驅(qū)動(dòng)連接,升降油缸II31的一端與一級(jí)臂33相連,另一端與底座30鉸接,所述的二級(jí)臂34、三級(jí)臂35由二級(jí)伸縮油缸32驅(qū)動(dòng)連接。掘進(jìn)機(jī)完成截割后,臨時(shí)支護(hù)裝置展開(kāi),根據(jù)巷道的高度不同,可用升降油缸II31來(lái)調(diào)整一級(jí)臂33的角度,用二級(jí)伸縮油缸32來(lái)調(diào)整二級(jí)臂34和三級(jí)臂35的伸展長(zhǎng)度。
本實(shí)用新型的左、右錨鉆系統(tǒng)和臨時(shí)支護(hù)裝置與掘進(jìn)機(jī)整機(jī)高度集成,不影響掘進(jìn)機(jī)的整機(jī)性能。左、右錨鉆系統(tǒng)和臨時(shí)支護(hù)裝置的液壓系統(tǒng)與掘進(jìn)機(jī)的液壓系統(tǒng)有效集成,利用掘進(jìn)機(jī)的液壓泵站提供液壓動(dòng)力源。各執(zhí)行動(dòng)作機(jī)構(gòu)相互閉鎖,保證作業(yè)安全。掘進(jìn)機(jī)完成巷道的成型截割和物料裝運(yùn),臨時(shí)支護(hù)裝置完成巷道截割后的及時(shí)支護(hù),左、右錨鉆系統(tǒng)完成巷道全斷面的永久錨護(hù)和前方一定范圍的鉆探。