本發(fā)明屬于煤礦巷道掘進支護技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及采用4臺錨桿鉆機超前錨護的掘錨一體化綜掘機。
背景技術(shù):
現(xiàn)有技術(shù)中,綜掘機巷道掘進后的支護工作,是一項艱苦復雜又效率很低的工作,主要原因是掘進機與錨桿機分體式工作造成了大量的時間浪費,有效工作時間比例很??;人工打錨桿不但勞動強度大,而且需要的人員數(shù)量也很多,所以,非常需要一種機載式錨桿鉆機在掘進機掘進中或掘進后立即可以快速進行錨桿支護工作,以提高掘進機的工作效率,降低操作者的勞動強度,提高煤礦生產(chǎn)安全性。
關(guān)于掘錨一體化的掘錨機,申請?zhí)枮閏n200620094123.7的實用新型公開了一種掘錨一體化掘錨機,該掘錨機為掘進機和錨桿機一體安裝結(jié)構(gòu),錨桿機安裝于掘進機截割部兩側(cè),利用掘進機截割部側(cè)面作為錨桿機安裝平臺,以掘進機截割部側(cè)面銷軸作支撐及定位安裝,所述的錨桿機與掘進機之間通過安裝于截割部側(cè)面的軌道滑動配合,錨桿機通過安裝軌道在截割部側(cè)部前后滑動,實現(xiàn)錨桿機與掘進機截割部一體化結(jié)構(gòu),同時利用截割部的升降、擺動及錨桿機自身功能,完成巷道錨桿的錨裝工作。所述的錨桿機具有收縮折疊機構(gòu),收縮折疊機構(gòu)設(shè)有伸縮油缸和垂直油缸,伸縮油缸一端與安裝于軌道上的銷軸鉸連,另一端通過移動套筒與錨桿機鉸連;垂直油缸一端與錨桿機鉸連,另一端與伸縮油缸帶動的移動套筒鉸連,當掘進機工作時,錨桿機收縮折疊,最大程度地降低錨桿機的空間尺寸。但是,由于該實用新型是將錨桿機安裝于掘進機截割部側(cè)部,實現(xiàn)錨桿機與掘進機截割部一體化結(jié)構(gòu)的,這種結(jié)構(gòu)帶來了以下一些問題:一是將錨桿機安裝于掘進機截割部的側(cè)部影響掘進機截割部的工作范圍,也影響操作者在截割工作時的視線;二是截割部在進行截割的工作時,沖擊振動非常強烈,會嚴重影響錨桿機的安全使用壽命;三是截割部在進行截割的工作時,會有大量的礦物碎塊和粉塵或冒頂時堆壓在截割部,會造成錨桿機的損壞;四是由于該實用新型在需要錨桿機工作時,錨桿機需要借助于截割部的升降、擺動及錨桿機自身功能,完成巷道錨桿的錨裝工作,而很多煤礦為了安全生產(chǎn)制定了一系列規(guī)范的操作標準,進行錨護工作時,要求將掘進機全部停機,這就不允許在進行錨護工作時利用掘進機截割部的升降或轉(zhuǎn)動來配合錨護工作,這樣,該實用新型的結(jié)構(gòu)就不能運作了。
關(guān)于錨護鉆機,申請?zhí)枮閏n200610012912.6的發(fā)明公開了一種用于煤礦井下巷道錨護使用的鉆機,該發(fā)明包括液壓馬達、油缸、支架固定機構(gòu)、支撐機構(gòu)、進給機構(gòu)和鉆孔機構(gòu),前支架插入后支架的滑槽中,裝在前支架上的支撐導向支柱穿入后支架上的導向孔;同進給油缸連為一體的導向板,套裝在前支架上的進給導向支柱上;液壓馬達支座上的導向孔套裝在進給導向支柱上。但是,該發(fā)明所有伸縮部件都需要設(shè)置相應的導向部件,所有伸縮部件在油缸作用下,沿著導向支柱和滑槽運動,油缸在其中僅起著動力作用,該發(fā)明鉆機的固定或工作角度的調(diào)整結(jié)構(gòu)更加復雜,且通過旋緊或松動壓緊手柄,達到固定鉆機或鉆機工作角度的目的,工作效率較低,綜合而言,該發(fā)明結(jié)構(gòu)復雜,導致結(jié)構(gòu)相對臃腫龐大,不利于在采煤機械上布置和在巷道內(nèi)狹小的空間布置和使用。
關(guān)于臨時支護錨護機,申請?zhí)枮閏n201310470400.4的發(fā)明提供了一種自行式煤礦巷道臨時支護錨護機,主要由行走支架模塊、支撐橫梁模塊、超前掩護梁模塊、錨桿鉆機模塊、鉆機行走模塊組成。該發(fā)明存在以下致命缺陷,一是該發(fā)明的自行式煤礦巷道臨時支護錨護機占用了綜掘機的工作空間,影響綜掘機的正常工作,二是又占用了煤巷掘進時其它必須具有的安全設(shè)施的空間,例如影響送風管道的出口與巷道前端面的安全距離;三是錨護位置距離掘進端面太遠,不符合《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定。
關(guān)于超前支護裝置,申請?zhí)枮閏n201210199386.4的發(fā)明公開了一種綜合機械化巖巷掘進機組,包括鏟板部、履帶行走部、機架、皮帶運輸部、伸縮截割部、液壓鉆機裝置、超前支護裝置、液壓控制系統(tǒng)及電氣控制系統(tǒng),其中所述超前支護裝置包括固定安裝在截割部的頂上前側(cè)的支護固定座、支護外套筒、外套筒銷子、支護支撐油缸座、支護支撐油缸、頂梁銷子、支護內(nèi)套筒、支護伸縮油缸及支護頂梁;所述支護外套筒與支護固定座通過外套筒銷子鉸接在一起;所述支護支撐油缸座固定安裝在截割部的頂上的后側(cè),支護支撐油缸一端鉸接在支護支撐油缸座上,另一端鉸接在支護外套筒上;所述支護外套筒內(nèi)側(cè)設(shè)有滑道,支護內(nèi)套筒在支護外套筒內(nèi)滑動;所述支護伸縮油缸一端鉸接在支護外套筒上,另一端鉸接在支護內(nèi)套筒上;所述支護頂梁通過頂梁銷子鉸接在支護內(nèi)套筒末端;所述支護支撐油缸通過控制伸縮可以調(diào)節(jié)支護外套筒豎立或折平;所述支護伸縮油缸通過控制伸縮可以調(diào)節(jié)支護內(nèi)套筒在支護外套筒內(nèi)滑動。所述支護頂梁為整體結(jié)構(gòu),整個平面便于與頂板接觸,并在支撐油缸和支護伸縮油缸的共同作用下對頂板進行支護。但是,該發(fā)明存在與cn200620094123.7的實用新型公開的一種掘錨一體化掘錨機同樣的問題,一是將超前支護裝置固定安裝在截割部的頂上前側(cè),影響掘進機截割部的工作范圍,也影響操作者在截割工作時的視線;二是截割部在進截割的工作時,沖擊振動非常強烈,會嚴重影響超前支護裝置的使用壽命;三是截割部在進截割的工作時,會有大量的礦物碎塊和粉塵或冒頂時堆壓在收縮后的超前支護裝置上,造成超前支護裝置的損壞,影響其正常工作;四是該發(fā)明的超前支護裝置的支護面積小,支護面積有限,超前支護裝置也不能移送到截割部的前面,也沒有對巷道掘進面橫向支護作用,所以其超前支護結(jié)構(gòu)達不到安全保護要求,對現(xiàn)場操作人員存在較大的生命安全隱患。
此外,現(xiàn)有技術(shù)還普遍存在結(jié)構(gòu)復雜,機體較大,鉆機數(shù)量較少,受巷道寬度和頂板高度限制,多機架布置比較困難以及在煤礦井下巷道的移動和通過性都很差的問題,自動化程度低,錨護工作效率不高,且安全性較差,此外,現(xiàn)有技術(shù)的超前錨護結(jié)構(gòu)超前支護不到位,沒有機械結(jié)構(gòu)進行的端面防護措施,還是需要在進行機錨前用人工進行防護工作,這也是影響整個錨護作業(yè)效率的因素。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處與缺陷,提供一種結(jié)構(gòu)緊湊,具有前端面和頂部液壓臨時支護,采用4臺錨桿鉆機在綜掘機前進行超前錨護的掘錨一體化綜掘機,具體而言,本發(fā)明所要解決的問題是:
(1)本發(fā)明需要解決的問題是如何實現(xiàn)綜掘機掘進、超前支護和多鉆機錨護一體化的問題,解決好集掘、錨、護功能一體化錨護裝置的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計,處理好錨護裝置與綜掘機本體之間的連帶關(guān)系,使其在綜掘機本體上增加的多個裝置形體最小化和具有折疊與收縮功能,使得綜掘機本體在完成正常掘進工作時,不受安裝錨護裝置的影響;
(2)本發(fā)明還要解決巷道前端面、采空錨護區(qū)頂板的支撐防護問題,對采空區(qū)進行周全的安全防護,從頂板和前端面的防護結(jié)構(gòu)設(shè)計上,保證具有足夠的強力臨時支護作用,保障作業(yè)人員安全,并且要盡量擴大防護區(qū)的區(qū)域面積,為在其防護區(qū)內(nèi)一次支護完成多排錨桿機械化安裝提供條件;
(3)本發(fā)明還要解決移動超前支護和組合鉆機機架的前后移送和折疊問題,在綜掘機本體不工作狀態(tài)下可以移送到綜掘機本體后側(cè),給處于綜掘機本體中部的駕駛員讓出座位和視角空間,需要錨護時將超前支護裝置和組合錨桿鉆機機架移送到綜掘機前部并展開,并解決整個過程采用一鍵式操作自動化完成的適應性問題,實現(xiàn)操作簡便,提高裝置移送和安裝的效率并降低操作人員的勞動強度和數(shù)量;
(4)本發(fā)明還要解決如何在組合鉆機機架上安裝多臺獨立錨桿鉆機機架以提高錨護效率,并且使組合鉆機機架具有伸展和收縮的功能,以便將每個獨立錨桿鉆機機架移送到需要打錨孔的位置并可折疊,組合鉆機機架還要具有位置可橫向和上下位置可調(diào)整及旋轉(zhuǎn)的功能,以便在進行錨護工作時頂板錨孔和側(cè)幫錨孔均可操作,組合鉆機機架還要具有延巷道移動和轉(zhuǎn)動功能,由此來保證一次性支護條件下完成兩排錨桿錨護的功能,多臺錨桿鉆機機架同時作業(yè),目的在于成倍提高錨護工作的效率,機械化作業(yè)又可以大幅降低錨護人員的勞動強度和數(shù)量;
(5)本發(fā)明還要解決獨立錨桿鉆機的結(jié)構(gòu)設(shè)計,使得獨立錨桿鉆機具有最小的形體尺寸和足夠的強度狀態(tài)下,具有最大的行程和推送力,還要具有自身上下支撐穩(wěn)固作業(yè)狀態(tài)的能力。
為了解決上述問題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案包括綜掘機本體,在綜掘機本體的尾部底梁兩側(cè)固定連接有超前支護裝置,在超前支護裝置上安裝有鉆機組合機架,在鉆機組合機架上安裝有4臺錨桿鉆機機架,在綜掘機本體工作時,所述超前支護裝置收縮折疊后將鉆機組合機架和4臺錨桿鉆機機架一起放置在綜掘機本體的尾部上面,在需要進行錨護作業(yè)時,所述超前支護裝置展開將鉆機組合機架和4臺錨桿鉆機機架一起移送到綜掘機本體的前端。
所述超前支護裝置包括2個用來與綜掘機本體尾部底梁兩側(cè)固定連接的連接架,在2個連接架上鉸接伸縮梁擺動油缸,在2個伸縮梁擺動油缸的活塞桿端部鉸接有2個伸縮梁,在伸縮梁上鉸接有支撐軸支架、擺動折疊支架和擺動折疊支架翻轉(zhuǎn)油缸,在擺動折疊支架上安裝有組合式中部伸縮支撐梁,在擺動折疊支架與組合式中部伸縮支撐梁之間安裝有組合式中部伸縮支撐梁支撐油缸,在組合式中部伸縮支撐梁的兩側(cè)安裝有外部伸縮支撐梁,在外部伸縮支撐梁上向地面垂直的方向安裝有外側(cè)支護油缸,所述組合式中部伸縮支撐梁和外部伸縮支撐梁的前端鉸接有前組合擋板。
所述組合式中部伸縮支撐梁為三根四級伸縮梁,所述外部伸縮支撐梁為四級外部伸縮支撐梁,由三根四級組合式中部伸縮支撐梁與兩根外部伸縮支撐梁構(gòu)成了五道頂板支護梁,外部伸縮支撐梁可以從外側(cè)的中部伸縮支撐梁的兩側(cè)端部向兩側(cè)伸縮,所述三根四級組合式中部伸縮支撐梁與兩根外部伸縮支撐梁構(gòu)成的五道支護梁的前端與前組合擋板鉸接。
所述擺動折疊支架有2根立柱,在立柱內(nèi)安裝有主支撐油缸,所述主支撐油缸為二級活塞油缸,在主支撐油缸的一級活塞桿上安裝有可移動式上橫梁支座,在主支撐油缸的二級活塞桿上安裝有上支護頂板,在2個可移動式上橫梁支座之間安裝有橫支撐軸,在2個主支撐油缸的缸體上套裝有滑動橫梁,在立柱內(nèi)的主支撐油缸的內(nèi)側(cè)安裝有2個滑動橫梁推拉油缸,滑動橫梁推拉油缸的活塞桿與滑動橫梁連接,在滑動橫梁上設(shè)有鉆機組合機架安裝孔,在立柱的底部安裝有下支撐油缸,在下支撐油缸的活塞桿上安裝有下支撐板。
所述鉆機組合機架所述伸縮機構(gòu)包括u形外框架,u形外框架內(nèi)中心位置設(shè)有中間隔板,在u形外框架內(nèi)中間隔板的兩側(cè)各安裝有一級滑動支架和內(nèi)側(cè)滑動支架,在中間隔板兩側(cè)的一級滑動支架內(nèi)各安裝有二級滑動支架,在中間隔板的兩側(cè)分別安裝有內(nèi)側(cè)滑動支架推拉油缸、一級滑動支架推拉油缸、二級滑動支架推拉油缸和2個內(nèi)側(cè)滑動支架導軌,所述內(nèi)側(cè)滑動支架安裝在內(nèi)側(cè)滑動支架導軌上,所述內(nèi)側(cè)滑動支架推拉油缸、一級滑動支架推拉油缸、二級滑動支架推拉油缸和2個內(nèi)側(cè)滑動支架導軌均與中間隔板固定連接在一起,其中,內(nèi)側(cè)滑動支架推拉油缸的活塞桿與內(nèi)側(cè)滑動支架固定連接,一級滑動支架推拉油缸的活塞桿與一級滑動支架的端部固定連接,二級滑動支架推拉油缸的活塞桿與二級滑動支架的端部固定連接,2個內(nèi)側(cè)滑動支架導軌插入二級滑動支架支撐導向孔中,在所述u形外框架上設(shè)有支架旋轉(zhuǎn)機構(gòu)安裝孔并在其中安裝支架旋轉(zhuǎn)機構(gòu)。
在所述2個內(nèi)側(cè)滑動支架上設(shè)有2個錨桿鉆機支架的安裝止口,在所述2個二級滑動支架上設(shè)有2個錨桿鉆機支架的安裝止口,在所述伸縮旋機構(gòu)的二級滑動支架的安裝止口通過連接螺釘連接2臺錨桿鉆機機架,在所述伸縮旋機構(gòu)的內(nèi)側(cè)滑動支架的安裝止口通過連接螺釘連接2臺錨桿鉆機機架,形成具有4個錨桿鉆機支架的機用錨桿鉆機組合機架。
所述錨桿鉆機機架包括鉆機機架,在鉆機機架上安裝有滑動導軌、第一導柱油缸、側(cè)擺支架和側(cè)擺油缸,所述滑動導軌由帶孔上蓋板、背板、底板和帶孔滑塊構(gòu)成,在帶孔上蓋板與底板之間安裝有第二導柱油缸,第二導柱油缸的活塞桿與鉆機機架的底板固定連接,帶孔滑塊在第一導柱油缸的缸體上滑動,帶孔上蓋板在第一導柱油缸的活塞桿上滑動,在第一導柱油缸的活塞桿頂端安裝有支護頂板,在所述鉆機機架上還設(shè)有與鉆機機架為一體的地腳支撐油缸,在地腳支撐油缸的活塞桿底部安裝有地腳支撐板,在滑動導軌上安裝有第二導柱油缸、鉆機滑動支架和鉆機油缸,在鉆機滑動支架上安裝有錨桿鉆機,在錨桿鉆機上可安裝鉆桿,在鉆機油缸的活塞桿上安裝有導向套筒,在導向套筒的上端面和下端兩側(cè)面安裝鏈條導輪,在鏈條導輪上安裝有鏈條,所述第一導柱油缸和第二導柱油缸不僅僅是油缸,還起到導軌的作用。
在所述錨桿鉆機機架上還通過連接螺釘和限位法蘭安裝側(cè)擺支架,在側(cè)擺支架的下端一側(cè)鉸接側(cè)擺油缸,當需要進行巷道頂部或巷道側(cè)幇傾斜鉆孔作業(yè)時,通過側(cè)擺油缸在前后0°~20°范圍的擺動,帶動側(cè)擺支架在鉆機機架(4-1)上前后0°~20°范圍的擺動,從而帶動鉆機機架向左或向右傾斜0°~20°。
本發(fā)明可以將所述u形外框架上設(shè)有的支架旋轉(zhuǎn)機構(gòu)安裝孔中安裝的支架旋轉(zhuǎn)機構(gòu)替換為鉆機組合機架移送旋轉(zhuǎn)裝置,所述鉆機組合機架移送旋轉(zhuǎn)裝置包括在u形外框架上設(shè)有的支架旋轉(zhuǎn)機構(gòu)安裝孔中安裝的回轉(zhuǎn)軸承,在回轉(zhuǎn)軸承中安裝有平移油缸,所述平移油缸為中空的多級油缸,在平移油缸中間安裝鉆機組合機架移送旋轉(zhuǎn)裝置支撐油缸,所述鉆機組合機架移送旋轉(zhuǎn)裝置支撐油缸為3級支撐油缸,使用時可以伸出2500mm伸入到前組合擋板上起到支撐作用。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
(1)本發(fā)明實現(xiàn)了綜掘機掘進、超前支護和多鉆機錨護一體化,集掘、錨、護功能一體化錨護裝置的總體結(jié)構(gòu)與綜掘機本體之間具有良好的適應性,實現(xiàn)了在綜掘機本體上增加的多個裝置形體最小化和具有折疊與收縮功能,使得綜掘機本體在完成正常掘進工作時,不受安裝錨護裝置的影響;
(2)本發(fā)明解決了巷道前端面、采空錨護區(qū)頂板的支撐防護問題,對采空區(qū)進行了周全的安全防護,從頂板和前端面的防護結(jié)構(gòu)上具有足夠的強力臨時支護作用,保障作業(yè)人員安全,并盡量擴大了防護區(qū)的區(qū)域面積,為在其防護區(qū)內(nèi)一次支護完成多排錨桿機械化安裝創(chuàng)造了條件;
(3)本發(fā)明解決超前支護裝置和鉆機組合機架的前后移送和折疊問題,在綜掘機本體不工作狀態(tài)下可以移送到綜掘機本體后側(cè),給處于綜掘機本體中部的駕駛員讓出座位和視角空間,需要錨護時將超前支護裝置和組合錨桿鉆機機架移送到綜掘機前部并展開,并解決了整個過程采用一鍵式操作自動化完成的適應性問題,實現(xiàn)操作簡便,提高裝置移送和安裝的效率并降低操作人員的勞動強度和數(shù)量;
(4)本發(fā)明在組合鉆機機架上安裝4臺獨立錨桿鉆機機架,提高了錨護效率,并且使鉆機組合機架具有伸展和收縮的功能,以便將每個獨立錨桿鉆機機架移送到需要打錨孔的位置并可折疊,鉆機組合機架還具有位置可橫向和上下位置可調(diào)整及旋轉(zhuǎn)的功能,方便了在進行錨護工作時頂板錨孔和側(cè)幫錨孔均可操作,鉆機組合機架還要具有延巷道移動和轉(zhuǎn)動功能,由此來保證一次性支護條件下完成兩排錨桿錨護的功能,多臺錨桿鉆機機架同時作業(yè),成倍提高了錨護工作的效率;
(5)本發(fā)明解決了獨立錨桿鉆機的結(jié)構(gòu)設(shè)計,使得獨立錨桿鉆機具有最小的形體尺寸和足夠的強度狀態(tài)下,具有最大的行程和推送力,并具有自身上下支撐穩(wěn)固作業(yè)狀態(tài)的能力,本發(fā)明鉆機機架與安裝在綜掘機兩側(cè)的移送裝置相連接,既可以折疊,又可以前后移動整體鉆機機架,還可以完成上下升降的動作,這樣既可以在巷道高度比較低的時也能工作,也可以滿足高巷道的施工,提高了設(shè)備的適用性;
(6)本發(fā)明對操作人員的要求比較低,可以由綜掘機司機在錨護時在掘進機后部完成,前面安排兩個工人在兩側(cè)更換鉆桿、錨桿和上藥即可,總計三人即可完成錨護工作,大幅降低了人員需求量且效率非常高,并且人員的勞動強度得到了很好的改善。
(7)本發(fā)明超前支護裝置可以將臨時支護與組合鉆機機架組合在一起并在組合鉆機機架這部分不工作時移放到綜掘機的機身后部,這樣既可以使組合鉆機機架遠離綜掘機的掘進部,避免掘進部工作時強烈的振動和頂板落下的煤塊或石塊等對臨時支護與組合鉆機機架的不利影響,又不阻擋綜掘機操作者的視線,這個位置不影響任何采掘現(xiàn)場正常的施工工藝和安全生產(chǎn)要求;超前支護裝置在伸縮梁全部伸出時將組合式臨時支護及組合鉆機機架移送到綜掘機的前部需要錨護的位置,并且通過伸縮梁擺動油缸的動作使得伸縮梁可以向下傾斜一定角度,達到調(diào)整臨時支護與組合鉆機機架高度可調(diào)的目的,以適應不同的巷道高度,擴大了掘錨一體化綜掘機機組的適用范圍;超前支護裝置的翻轉(zhuǎn)折疊機架在翻轉(zhuǎn)折疊機架油缸的作用下可以做折疊和展開動作,并且可以根據(jù)需要停止于任意角度,達到有些錨桿孔需要在巷道縱深方向傾斜鉆孔的要求;
(8)本發(fā)明超前支護裝置安裝于擺動折疊機架內(nèi)的上支護油缸和下支撐油缸在需要進行錨護時伸出,可以將移送并豎立與綜掘機前的擺動折疊機架強力固定于巷道上頂板與底板之間,錨桿鉆機工作時的支撐力直接傳遞到巷道上,避免這部分力量和振動都作用在長懸臂的伸縮梁上,有效地保護了伸縮移送機構(gòu),同時起到對部分區(qū)域的臨時支護的作用,又極大的增強了錨護時整個錨護裝置的穩(wěn)定性;
(9)本發(fā)明鉆機組合機架通過在u形外框架內(nèi)中心位置設(shè)有中間隔板,在u形外框架內(nèi)中間隔板的兩側(cè)各安裝有一級滑動支架和內(nèi)側(cè)滑動支架,在中間隔板兩側(cè)的一級滑動支架內(nèi)各安裝有二級滑動支架,在2個內(nèi)側(cè)滑動支架上設(shè)有2個錨桿鉆機支架的安裝止口,在2個二級滑動支架上設(shè)有2個錨桿鉆機支架的安裝止口,在2個二級滑動支架的安裝止口通過連接螺釘連接2臺錨桿鉆機機架,在2個內(nèi)側(cè)滑動支架的安裝止口通過連接螺釘連接2臺錨桿鉆機機架,形成具有4個錨桿鉆機支架的機用錨桿鉆機組合機架,為了能最大化提高機械錨護的效率,4個錨桿鉆機以綜掘機車體中線線對稱各布置2臺,每臺都有一個錨桿鉆機機架,因此機架結(jié)構(gòu)非常緊湊,占用空間相對較少,且具有伸縮與旋轉(zhuǎn)功能和足夠的強度,由于本發(fā)明安裝有錨桿鉆機機架的內(nèi)側(cè)滑動支架和二級滑動支架的伸縮可以保證錨桿鉆機機架到達任何一個需要鉆孔的位置,保證了錨桿的位置和角度,保證了頂板錨桿孔在一條直線上,同時,通過組合機架打側(cè)幫錨孔時,是通過組合支架的旋轉(zhuǎn)裝置旋轉(zhuǎn)相應的角度完成的,保證了側(cè)幫錨桿孔與頂板錨桿孔處于同一個平面內(nèi),完全達到了打錨桿孔的設(shè)計要求,所以克服了現(xiàn)有綜掘機掘錨一體化時錨桿鉆機機架布置少,打錨孔位置和方位不準確以及錨護工作效率低的問題。
(10)本發(fā)明4臺錨桿鉆機機架安裝于一個整體的組合機架上,所述伸縮機構(gòu)在工作時可以將4個的錨桿鉆機機架橫向移動或收縮到需要鉆孔的位置,如此可以非??焖贉蚀_的在指定位置打頂板孔,一個巷道頂板以8個錨桿為例,2次可以全部完成直孔和左右上頂角部斜孔的鉆孔,完成后可以將通過旋轉(zhuǎn)機構(gòu)旋轉(zhuǎn)90度打側(cè)幫錨桿孔,轉(zhuǎn)身之后還可以調(diào)整4個錨桿鉆機機架的位置,所以可以將側(cè)幫的4個錨孔一次性打完,之后再旋轉(zhuǎn)180度鉆另一側(cè)的側(cè)幫錨桿孔,錨護作業(yè)效率高,且方位準確。
(11)本發(fā)明在鉆機機架上安裝有滑動導軌、第一導柱油缸和第二導柱油缸,形成二級的2個滑動導軌,鉆機機架上還安裝有鉆機滑動支架、鉆機油缸、頂板和底板支撐油缸、擺動側(cè)擺油缸和支架,其中,第一導柱油缸和第二導柱油缸不僅僅是油缸,第一導柱油缸和第二導柱油缸的油缸及其活塞桿起到了油缸、導軌和相互支撐的多重作用,結(jié)構(gòu)緊湊且保證了整個機架的強度和剛度,緊湊的結(jié)構(gòu)設(shè)計使得在實現(xiàn)掘錨一體化時可以將多機架安裝于綜掘機或連采機上。
(12)本發(fā)明錨桿鉆機機架工作時第一導柱油缸內(nèi)的活塞桿往復運動時,可將支護頂板頂?shù)较锏理敯迳匣驅(qū)⒅ёo頂板全部收回,同時地腳支撐油缸內(nèi)的活塞桿往復運動時,可將地腳支撐板頂?shù)较锏赖孛嫔匣驅(qū)⒌啬_支撐板全部收回,由于滑動導軌上具有帶孔滑塊,帶孔滑塊在第一導柱油缸的缸體上滑動,滑動導軌的帶孔上蓋板在第一導柱油缸的活塞桿上滑動,所以該滑動導軌的導向是由第一導柱油缸的缸體和活塞桿共同完成的,上下同時導向增加了滑動導軌伸出后的強度和剛度,同時滑動導軌也為第一導柱油缸活塞桿作為支護支撐是提供橫向助力支撐,增強了支護的穩(wěn)定和可靠性。本發(fā)明第二導柱油缸內(nèi)的活塞桿與獨立機架底板固定連接,伸出時可帶動滑動導軌做伸出動作,可使錨桿鉆機獲得一級液壓助推鉆孔行程,同時鉆機油缸工作可將鉆機滑動支架由滑動導軌的底部推進到頂部,再一次使得錨桿鉆機獲得二級液壓助推鉆孔行程,一級液壓助推鉆孔行程和二級液壓助推鉆孔行程疊加,使得在較短的獨立鉆機機架上獲得最大的鉆機行程,有利于巷道內(nèi)的施工作業(yè)而擴大工作適用范圍,上頂板支護油缸和地腳支撐油缸共同工作時,可使鉆機機架起到臨時支護的作用,為鉆孔作業(yè)帶來很強的穩(wěn)定性,增強了錨護工作的作業(yè)安全性,地腳支撐油缸是在鉆機支架上一體化加工制作的,油缸缸體與機架一體化后大大簡化了機架的結(jié)構(gòu),同時又使得機架的強度獲得了顯著提升。
(13)本發(fā)明錨桿鉆機機架還通過連接螺釘和限位法蘭安裝側(cè)擺支架,在側(cè)擺支架的下端一側(cè)鉸接側(cè)擺油缸,當需要進行巷道頂部或巷道側(cè)幇傾斜鉆孔作業(yè)時,本發(fā)明通過側(cè)擺油缸側(cè)擺角度為±0°~20°范圍的擺動,帶動側(cè)擺支架在鉆機機架上前后0°~20°范圍的擺動,從而帶動鉆機機架向左或向右傾斜0°~20°,實現(xiàn)巷道頂部或巷道側(cè)幇側(cè)傾斜鉆孔作業(yè),使鉆孔作業(yè)效率大幅度提高,進一步減少用工人員數(shù)量和降低勞動強度。
(14)本發(fā)明可以將所述u形外框架上設(shè)有的支架旋轉(zhuǎn)機構(gòu)安裝孔中安裝的支架旋轉(zhuǎn)機構(gòu)替換為鉆機組合機架移送旋轉(zhuǎn)裝置,使用時可以伸出2500mm伸入到前組合擋板上起到支撐作用,可以通過人工旋轉(zhuǎn)鉆機組合機架移送旋轉(zhuǎn)裝置實現(xiàn)巷道頂部或巷道側(cè)幇側(cè)傾斜鉆孔作業(yè),并實現(xiàn)一次性支護二排錨孔作業(yè),錨護作業(yè)效率高,且方位準確。
附圖說明
圖1是本發(fā)明總體結(jié)構(gòu)示意圖,
圖2是本發(fā)明總體結(jié)構(gòu)展開示意圖,
圖3是本發(fā)明頂板一次性支護一排錨孔作業(yè)示意圖,
圖4是本發(fā)明頂板一次性支護二排錨孔作業(yè)示意圖,
圖5是本發(fā)明側(cè)幫錨孔作業(yè)示意圖,
圖6是本發(fā)明側(cè)幫錨孔作業(yè)俯視示意圖,
圖7是本發(fā)明超前支護裝置的總體結(jié)構(gòu)展開示意圖;
圖8是本發(fā)明超前支護裝置的擺動折疊架結(jié)構(gòu)示意圖;
圖9是本發(fā)明組合機架的結(jié)構(gòu)示意圖,
圖10是本發(fā)明組合機架安裝錨桿鉆機機架的結(jié)構(gòu)示意圖,
圖11是本發(fā)明錨桿鉆機機架的展開示意圖,
圖12是本發(fā)明錨桿鉆機機架的主視圖,
圖13是圖12的c-c剖視圖,
圖14是圖12的d-d剖視圖,
圖15是圖4的b-b剖視圖。
圖中:
1.綜掘機本體,
2.超前支護裝置,
2-1.連接架,2-2.伸縮梁擺動油缸,
2-3.伸縮梁,2-4.支撐軸支架,
2-5.擺動折疊支架翻轉(zhuǎn)油缸,
2-6.擺動折疊支架,
2-6-1.立柱,
2-6-2.可移動式上橫梁支座,
2-6-3.橫支撐軸,
2-6-4.滑動橫梁,2-6-4-1.鉆機組合機架安裝孔,
2-6-5.主支撐油缸,
2-6-5-1.一級活塞桿,2-6-5-2.二級活塞桿,2-6-5-3.上支護頂板,
2-6-6.滑動橫梁推拉油缸,
2-6-7.下支撐油缸,2-6-7-1.下支撐板;
2-7.外部伸縮支撐梁,2-8.中部伸縮支撐梁,
2-9.前組合擋板,
2-10.中部伸縮支撐梁支撐油缸,
2-11外側(cè)支護油缸,
3.鉆機組合機架,
3-1.u形外框架,3-2.一級滑動支架,
3-3.內(nèi)側(cè)滑動支架,3-4.二級滑動支架,
3-5.內(nèi)側(cè)滑動支架推拉油缸,3-6.中間隔板,
3-7.一級滑動支架推拉油缸,3-8.二級滑動支架推拉油缸,
3-9.內(nèi)側(cè)滑動支架導軌,
3-10.二級滑動支架支撐導向孔,
3-12.支架旋轉(zhuǎn)機構(gòu),
3-14.連接螺釘,
4.錨桿鉆機機架,
4-1.鉆機機架,4-2.第二導柱油缸,
4-3.第一導柱油缸,4-4.鉆機滑動支架,
4-5.滑動導軌,4-6.地腳支撐油缸,
4-7.錨桿鉆機,4-8.導向套筒,
4-9.鉆桿,4-10.鏈條,4-11.鏈條導輪,
4-12.鉆機油缸,4-13.支護頂板,4-14.側(cè)擺支架,
4-15.側(cè)擺油缸,4-16.地腳支撐板
4-17.連接螺釘,4-18.限位法蘭,
5.鉆機組合機架移送旋轉(zhuǎn)裝置支撐油缸,6.平移油缸,7.回轉(zhuǎn)軸承。
具體實施方式
如圖1和圖2所示,本發(fā)明采用的技術(shù)方案包括1,在綜掘機本體1的尾部底梁兩側(cè)固定連接有2,在超前支護裝置2上安裝有鉆機組合機架3,在3上安裝有4臺4,在綜掘機本體1工作時,所述超前支護裝置2收縮折疊后將鉆機組合機架3和4臺錨桿鉆機機架4一起放置在綜掘機本體1的尾部上面(如圖1所示),在需要進行錨護作業(yè)時,所述超前支護裝置2展開將鉆機組合機架3和4臺錨桿鉆機機架4一起移送到綜掘機本體1的前端(如圖2所示)。
如圖7和圖8所示,所述超前支護裝置2包括2個用來與綜掘機本體1尾部底梁兩側(cè)固定連接的連接架2-1,在2個連接架2-1上鉸接伸縮梁擺動油缸2-2,在2個伸縮梁擺動油缸2-2的活塞桿端部鉸接有2個伸縮梁2-3,所述伸縮梁2-3由伸縮梁外殼、一級伸縮梁和二級伸縮梁依次連接構(gòu)成,在伸縮梁2-3的伸縮梁外殼的前端鉸接有支撐軸支架2-4,支撐軸支架2-4用來與綜掘機本體1固定連接,在伸縮梁2-3的前端二級伸縮梁鉸接有擺動折疊支架2-6和擺動折疊支架翻轉(zhuǎn)油缸2-5,在擺動折疊支架2-6上安裝有組合式中部伸縮支撐梁2-8,在擺動折疊支架2-6與組合式中部伸縮支撐梁2-8之間安裝有組合式中部伸縮支撐梁支撐油缸2-10,在組合式中部伸縮支撐梁2-8的兩側(cè)安裝有外部伸縮支撐梁2-7,在外部伸縮支撐梁2-7上向地面垂直的方向安裝有外側(cè)支護油缸2-11,所述組合式中部伸縮支撐梁2-8和外部伸縮支撐梁2-7的前端鉸接有前組合擋板2-9;所述組合式中部伸縮支撐梁2-8為三根四級伸縮梁,所述外部伸縮支撐梁2-7為四級外部伸縮支撐梁,由三根四級組合式中部伸縮支撐梁2-8與兩根外部伸縮支撐梁2-7構(gòu)成了五道頂板支護梁,外部伸縮支撐梁2-7可以從中部伸縮支撐梁2-8的兩側(cè)端部向兩側(cè)伸縮,所述三根四級組合式中部伸縮支撐梁2-8與兩根外部伸縮支撐梁2-7構(gòu)成的五道支護梁的前端與前組合擋板2-9鉸接;
所述擺動折疊支架2-6有2根立柱2-6-1,在立柱2-6-1內(nèi)安裝有主支撐油缸2-6-5,所述主支撐油缸2-6-5為二級活塞油缸,在主支撐油缸2-6-5的一級活塞桿2-6-5-1上安裝有可移動式上橫梁支座2-6-2,在主支撐油缸2-6-5的二級活塞桿2-6-5-2上安裝有上支護頂板2-6-5-3,在2個可移動式上橫梁支座2-6-2之間安裝有橫支撐軸2-6-3,在2個主支撐油缸2-6-5的缸體上套裝有滑動橫梁2-6-4,在立柱2-6-1內(nèi)的主支撐油缸2-6-5的內(nèi)側(cè)安裝有2個滑動橫梁推拉油缸2-6-6,滑動橫梁推拉油缸2-6-6的活塞桿與滑動橫梁2-6-4連接,在滑動橫梁2-6-4上設(shè)有鉆機組合機架安裝孔2-6-4-1,在立柱2-6-1的底部安裝有下支撐油缸2-6-7,在下支撐油缸2-6-7的活塞桿上安裝有下支撐板2-6-7-1;
如圖9和圖10所示,所述鉆機組合機架3所述伸縮機構(gòu)包括u形外框架3-1,u形外框架3-1內(nèi)中心位置設(shè)有中間隔板3-6,在u形外框架3-1內(nèi)中間隔板3-6的兩側(cè)各安裝有一級滑動支架3-2和內(nèi)側(cè)滑動支架3-3,在中間隔板3-6兩側(cè)的一級滑動支架3-2內(nèi)各安裝有二級滑動支架3-4,在中間隔板3-6上加工有5個通孔,在5個通孔兩側(cè)分別安裝有內(nèi)側(cè)滑動支架推拉油缸3-5、一級滑動支架推拉油缸3-7、二級滑動支架推拉油缸3-8和2個內(nèi)側(cè)滑動支架導軌3-9,所述內(nèi)側(cè)滑動支架3-3安裝在內(nèi)側(cè)滑動支架導軌3-9上,所述內(nèi)側(cè)滑動支架推拉油缸3-5、一級滑動支架推拉油缸3-7、二級滑動支架推拉油缸3-8和2個內(nèi)側(cè)滑動支架導軌3-9均與中間隔板3-6固定連接在一起,其中,內(nèi)側(cè)滑動支架推拉油缸3-5的活塞桿與內(nèi)側(cè)滑動支架3-3固定連接,一級滑動支架推拉油缸3-7的活塞桿與一級滑動支架3-2的端部固定連接,二級滑動支架推拉油缸3-8的活塞桿與二級滑動支架3-4的端部固定連接,2個內(nèi)側(cè)滑動支架導軌3-9插入二級滑動支架支撐導向孔3-10中,在所述u形外框架3-1上設(shè)有支架旋轉(zhuǎn)機構(gòu)安裝孔并在其中安裝支架旋轉(zhuǎn)機構(gòu)3-12;
在所述2個內(nèi)側(cè)滑動支架3-3上設(shè)有2個錨桿鉆機支架的安裝止口,在所述2個二級滑動支架3-4上設(shè)有2個錨桿鉆機支架的安裝止口,在所述伸縮旋機構(gòu)的二級滑動支架3-4的安裝止口通過連接螺釘3-14連接2臺錨桿鉆機機架4,在所述伸縮旋機構(gòu)的內(nèi)側(cè)滑動支架3-3的安裝止口通過連接螺釘3-14連接2臺錨桿鉆機機架4,形成具有4個錨桿鉆機支架的機用錨桿鉆機組合機架;
如圖11~圖14所示,所述錨桿鉆機機架4包括鉆機機架4-1,在鉆機機架4-1上安裝有滑動導軌4-5、第一導柱油缸4-3、側(cè)擺支架4-14和側(cè)擺油缸4-15,所述滑動導軌4-5由帶孔上蓋板、背板、底板和帶孔滑塊構(gòu)成,在帶孔上蓋板與底板之間安裝有第二導柱油缸4-2,第二導柱油缸4-2的活塞桿與鉆機機架4-1的底板固定連接,帶孔滑塊在第一導柱油缸4-3的缸體上滑動,帶孔上蓋板在第一導柱油缸4-3的活塞桿上滑動,在第一導柱油缸4-3的活塞桿頂端安裝有支護頂板4-13,所述第一導柱油缸4-3的缸體和第二導柱油缸4-2的缸體為圓柱形,在所述鉆機機架4-1上還設(shè)有與鉆機機架4-1為一體的地腳支撐油缸4-6,在地腳支撐油缸4-6的活塞桿底部安裝有地腳支撐板4-16,在滑動導軌4-5上安裝有第二導柱油缸4-2、鉆機滑動支架4-4和鉆機油缸4-12,在鉆機滑動支架4-4上安裝有錨桿鉆機4-7,在錨桿鉆機4-7上可安裝鉆桿4-9,在鉆機油缸4-12的活塞桿上安裝有導向套筒4-8,所述鉆機油缸4-12的外壁和導向套筒4-8的橫截面均為矩形,在導向套筒4-8的上端面和下端兩側(cè)面安裝鏈條導輪4-11,在鏈條導輪4-11上安裝有鏈條4-10,所述第一導柱油缸4-3和第二導柱油缸4-2不僅僅是油缸,還起到導軌的作用,工作時第一導柱油缸4-3內(nèi)的活塞桿往復運動時,可將支護頂板4-13頂?shù)较锏理敯迳匣驅(qū)⒅ёo頂板4-13全部收回,同時地腳支撐油缸4-6內(nèi)的活塞桿往復運動時,可將地腳支撐板4-16頂?shù)较锏赖孛嫔匣驅(qū)⒌啬_支撐板4-16全部收回,這兩部分同時工作時可使得本獨立鉆機機架起到臨時支護的作用,增強錨護工作的安全作業(yè)性及其穩(wěn)定性,待支護頂板4-13和地腳支撐板4-16上下固定整個獨立錨桿鉆機機架后,第二導柱油缸4-2內(nèi)的活塞桿伸出時可帶動滑動導軌4-5做伸出動作,由此可使錨桿鉆機4-7獲得第一液壓助推鉆孔行程,同時鉆機油缸4-12工作可將鉆機滑動支架4-4由滑動導軌4-5的底部推進到頂部,再一次使得錨桿鉆機4-7獲得第二液壓助推鉆孔行程,第一液壓助推鉆孔行程和第二液壓助推鉆孔行程疊加,從而使得在較短的獨立鉆機機架上獲得最大的鉆機行程,利于巷道內(nèi)的施工作業(yè)而擴大工作適用范圍;
在所述錨桿鉆機機架4-1上還通過連接螺釘4-17和限位法蘭4-18安裝側(cè)擺支架4-14,在側(cè)擺支架4-14的下端一側(cè)鉸接側(cè)擺油缸4-15,當需要進行巷道頂部或巷道側(cè)幇傾斜鉆孔作業(yè)時,通過側(cè)擺油缸4-15在前后0°~20°范圍的擺動,帶動側(cè)擺支架4-14在鉆機機架4-1上前后0°~20°范圍的擺動,從而帶動鉆機機架1向左或向右傾斜0°~30°,實現(xiàn)巷道頂部或巷道側(cè)幇側(cè)傾斜鉆孔作業(yè),因為采用了液壓助推方式,使得鉆孔作業(yè)效率大幅度提高,進一步減少用工人員數(shù)量和降低勞動強度。
圖3所示為本發(fā)明頂板一次性支護一排錨孔作業(yè)示意圖,圖4所示是本發(fā)明頂板一次性支護二排錨孔作業(yè)示意圖,圖5所示是本發(fā)明側(cè)幫錨孔作業(yè)示意圖,圖6所示是本發(fā)明側(cè)幫錨孔作業(yè)俯視示意圖,本發(fā)明在工作時可以將4臺錨桿鉆機機架移送動到需要鉆孔的位置,如此可以快速、準確地在指定位置打頂板孔,一個巷道頂板以8個錨桿為例,2次可以全部完成直孔和左右上頂角部斜孔的鉆孔,完成后可以將通過旋轉(zhuǎn)機構(gòu)旋轉(zhuǎn)90度打側(cè)幫錨桿孔,轉(zhuǎn)身之后還可以調(diào)整4個錨桿鉆機機架的位置,所以可以將側(cè)幫的4個錨孔一次性打完,之后再旋轉(zhuǎn)180度鉆另一側(cè)的側(cè)幫錨桿孔,錨護作業(yè)效率高,且方位準確。
如圖15所示,本發(fā)明可以將所述u形外框架3-1上設(shè)有的支架旋轉(zhuǎn)機構(gòu)安裝孔中安裝的支架旋轉(zhuǎn)機構(gòu)3-12替換為鉆機組合機架移送旋轉(zhuǎn)裝置,所述鉆機組合機架移送旋轉(zhuǎn)裝置包括在u形外框架3-1上設(shè)有的支架旋轉(zhuǎn)機構(gòu)安裝孔中安裝的回轉(zhuǎn)軸承7,在回轉(zhuǎn)軸承7中安裝有平移油缸6,所述平移油缸6為中空的多級油缸,在平移油缸6中間安裝鉆機組合機架移送旋轉(zhuǎn)裝置支撐油缸5,所述鉆機組合機架移送旋轉(zhuǎn)裝置支撐油缸5為3級支撐油缸,使用時可以伸出2500mm伸入到前組合擋板2-9上起到支撐作用,工作時,鉆機組合機架移送旋轉(zhuǎn)裝置支撐油缸5伸出,支撐到前組合擋板2-9上,然后將4臺錨桿鉆機機架移送動到需要鉆孔的位置,如此可以快速、準確地在指定位置打頂板孔,一個巷道頂板以8個錨桿為例,2次可以全部完成直孔和左右上頂角部斜孔的鉆孔,完成后可以將通過人工旋轉(zhuǎn)90度打側(cè)幫錨桿孔,轉(zhuǎn)身之后還可以調(diào)整4個錨桿鉆機機架的位置,所以可以將側(cè)幫的4個錨孔一次性打完,之后再通過人工旋轉(zhuǎn)180度鉆另一側(cè)的側(cè)幫錨桿孔,如此可實現(xiàn)一次性支護二排錨孔作業(yè),錨護作業(yè)效率高,且方位準確。