专利名称：一种底锚钻机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及煤矿用钻机，具体地说，是一种高应力软岩巷道底板锚固装备 (简称底锚钻机)。底锚钻机是一种钻凿煤矿底板锚杆孔和注浆孔的大扭矩钻机，用于煤矿、金属矿高应力软岩支护中的锚杆钻进工作，完成底板锚杆锚固作业，以在煤矿软岩巷道维护工作中控制和减小底板底鼓量，提高围岩抗变形能力，满足巷道生产的要求。
背景技术：
目前国内应用的锚杆钻机主要是气动顶板锚杆钻机和气动边帮锚杆钻机，其适应的巷道条件为f < 6的岩石顶板和中低位煤巷帮，这两种锚杆钻机已经形成系列化产品。这些产品不但具备了钻锚杆孔的功能，同时还具备了搅拌树脂、快速安装锚杆的功能。此外与悬臂式掘进机配套的机载锚杆钻机也有一定范围的应用，带锚杆钻机的连续采煤机和掘锚一体化机组也在研究过程中。随着煤矿专用锚杆钻机的不断发展，从现有的机型种类来看， 只能是基本上满足现在的需要。目前的底锚钻机，包括行走装置和钻进组件；钻进组件包括钻进支架、滑动设置在钻进支架上的滑块、设置滑块上的用于驱动钎杆转动的驱动装置(一般为液压马达及与液压马达相连的驱动头)；在钻进支架与滑块之间设置有带动滑块相对于钻进支架移动的推进油缸。钻进支架固定设置在行走装置的行走机架上。使用时，通过驱动装置带动钎杆转动，通过推进油缸带动滑块(及驱动装置)下移，从而实现钎杆钻孔。由于钻进支架固定设置在行走机架上，钻进支架无法移动，钻进支架不能贴紧底面，这导致钎杆的下端部始终与需要钻孔的地面有一定的距离，钻孔的深度有限，而且钎杆容易折断。如果需要钻孔的地面凹陷，则钻出的孔更浅。
发明内容本实用新型的目的是提供一种钻孔深度更大、钎杆不易折断的底锚钻机。本底锚钻机，包括行走装置1、设置在行走装置上的钻进组件2 ；钻进组件包括钻进支架21、滑动设置在钻进支架上的滑块22、设置滑块上的用于驱动钎杆转动的驱动装置 23 ；在钻进支架与滑块之间设置有带动滑块相对于钻进支架移动的推进油缸M ；钻进支架 21滑动设置在过渡支架31上，在过渡支架31与钻进支架21之间设置有带动钻进支架21 相对于过渡支架移动的补偿油缸32 ；钻进支架21相对于过渡支架移动的方向与滑块相对于钻进支架移动的方向相平行；过渡支架31设置在行走装置1上。本实用新型的有益效果本实用新型具有由补偿油缸32和过渡支架31等组成的补偿机构，通过补偿油缸的动作，可以带动钻进组件相对于过渡支架31移动，从而能够把钻进组件向下移动，减小了驱动装置23、钎杆等零部件到需要钻孔的地面的距离，这样，钎杆在推进油缸的带动下即可转出深度更大的孔。当然，由于驱动装置和钎杆等零部件到需要钻孔的地面的距离更短，钎杆折弯、折断的可能性更小。上述的底锚钻机，在过渡支架上还固定有撑顶油缸4;撑顶油缸的轴向平行于钻进支架21相对于过渡支架移动的方向。通过撑顶油缸的动作，可以使得撑顶油缸的活塞杆顶住巷道的顶板，在钎杆钻孔时，底锚钻机稳定性更好。上述的底锚钻机，过渡支架31铰接在滑板51上，在滑板51与过渡支架31之间设置在带动过渡支架31绕所述铰接处相对于滑板转动的翻转油缸52 ；滑板51设置在行走装置1上。通过由翻转油缸52等组成的翻转机构，可以使得过渡支架31 (包括设置在过渡支架上的钻进组件等零部件)翻转，从而可以调节钎杆与需要钻孔处的地面的角度，使得钎杆基本与其垂直。这样钻孔效果更好。上述的底锚钻机，滑板51滑动设置在滑轨61上、滑轨61固定在行走装置1上，在行走装置1与滑板51之间设置有用于带动滑板51相对于滑轨61移动的滑移油缸62 ；滑板51相对于滑轨61移动的方向与滑块22相对于钻进支架21移动的方向相垂直。通过由滑移油缸62等组成的滑移装置，可以使得滑板相对于滑轨移动，从而调节钎杆钻孔的位置，扩大了底锚钻机的工作范围。上述的底锚钻机，行走装置1为包括履带在内的履带式行走装置。履带式行走装置包括行走机架11、设置在行走机架11上的左右两条履带及驱动履带的驱动轮，驱动轮与柱塞马达相连。上述的底锚钻机，在钻进支架21上设置有扶钎板，扶钎板上开有供钎杆穿过的扶钎孔。扶钎板的扶钎孔对钎杆起到导向作用。上述的底锚钻机，驱动装置23包括液压马达及与液压马达相连的驱动头。
图1是本实用新型的总体图。图2是图1中的钻进滑移机构示意图。图3是图2中的补偿装置、钻进组件等零部件的示意图。图4是图2中的补偿装置、钻进组件等零部件的示意图。图5是行走装置的示意图。
具体实施方式
参见图1所示的液压履带式底锚钻机，可用于煤矿矿压冲击的防治、完成矿压冲击的探查、卸压等。该底锚钻机采用全液压驱动，由行走装置1、钻进滑移机构7、液压系统等组成。行走装置实现钻机的行走功能。钻进滑移机构、液压系统均安装在行走机架上，液压系统为整个钻机的提供动力源。钻机的行走方式为履带式，行走装置1是钻进滑移机构的安装基础和整个钻机的行走机构，主要由左右履带12和底盘架(行走机架)11组成，如图5所示。两条行走履带由柱塞马达14驱动，驱动轮13将柱塞马达上的转矩和旋转运动转变为钻机工作与行驶所需的驱动力，使得本底锚钻机能够前、后移动及进行位置调整。左右两条履带包绕在驱动轮13、支重轮和引导轮15上，由张紧装置对履带进行张紧调节，保证履带的正常运转。底盘架是泵站、冷却装置、操作总成和钻进滑移机构7的安装基础，泵站的电机、双联泵、油箱等均固定安装在底盘架上。[0023]钻进滑移组机构7由钻进组件2、补偿机构3、撑顶油缸4、翻转机构5、滑移装置6、 扶钎装置8等部分组成。钻进组件通过滑移组件与行走装置连接并实现钻进组件的移位功能，钻进组件中，由液压马达、驱动头组件组成了钻机的回转组件，为钻机提供转速和扭矩；钻进组件通过托板与推进油缸铰接，并沿滑道前进后退，实现钻进的行程进给。滑道的末端装有扶钎装置，有助于钎杆的扶正和开孔的准确性。钻进组件2包括钻进支架21、滑动设置在钻进支架上的滑块22、固定滑块上的用于驱动钎杆转动的驱动装置23。驱动装置23中的液压马达231固定在滑块22上，驱动头 232与液压马达相连。推进油缸M的缸体与钻进支架相连，推进油缸M的活塞杆与销轴 25相连，销轴25穿过开在钻进支架21上的滑槽，销轴上设置滑轮。绕经滑轮的链条一端固定在滑块22上，另一端固定在钻进支架21上。当推进油缸M动作，通过链条带动滑块相对于钻进支架移动。销轴、滑轮、链条等组成了行程倍增机构。补偿机构3包括过渡支架31、补偿油缸32等。钻进支架21滑动设置在过渡支架 31上，补偿油缸32的缸体与过渡支架31相连，补偿油缸32的活塞杆与钻进支架21相连。 补偿油缸32动作，带动钻进支架21相对于过渡支架移动。钻进支架21相对于过渡支架31 移动的方向与滑块22相对于钻进支架21移动的方向相平行。在过渡支架31上还固定有撑顶油缸4。翻转机构5包括滑板51、翻转油缸52等。过渡支架31铰接在滑板51上。翻转油缸52的缸体与滑板51相连，翻转油缸52的活塞杆与过渡支架31相连。翻转油缸52动作，带动过渡支架31绕所述铰接处相对于滑板转动。滑移装置6包括滑轨61、滑移油缸62等。滑板51滑动设置在滑轨61上、滑轨61 固定在行走机架11上。滑移油缸62的缸体与行走机架11相连，滑移油缸62的活塞杆与滑板51相连。滑移油缸62动作，带动滑板51相对于滑轨61移动。扶钎装置8包括扶钎板81及扶钎套82。扶钎板81固定在钻进支架21的下部，扶钎板18固定有扶钎套82，扶钎套82的中心具有供钎杆穿过的扶钎孔83。撑顶油缸4的轴向、钻进支架21相对于过渡支架31移动的方向、滑块22相对于钻进支架21移动的方向均相平行。滑板51相对于滑轨61移动的方向与滑块22相对于钻进支架21移动的方向及翻转油缸52的轴线均相垂直。扶钎孔83轴向与驱动头232的轴向同轴，且与翻转油缸52的轴线共面。由液压马达、驱动头组件组成了钻机的回转组件，为钻机提供转速和扭矩。回转组件通过滑块与推进油缸相连，并沿钻进支架21上的滑槽前进后退，实现钻进的行程进给。 钻进支架21的末端装有扶钎装置，有助于钎杆的扶正和开孔的准确性。该钻机能力大，能够自行走，实现快速移位完成底板钻孔任务，提高工作效率，减轻劳动强度。该钻机具有独立的液压系统，冷却系统以及履带式行走机构，能够实现独立行走及作业。本实用新型的优点(1)新型全钻机采用全液压驱动、动力单一。(2)回转组件采用行程倍增机构，进行导轨式推进，工作稳定，结构紧凑，能够适应巷道边孔的施工。(3)行走方式为履带式，能够方便快捷的实现自移位行走。(4)采用小直径刚度大、同心度好的螺旋钻进保证钻机钻进的平稳和出煤效果好。(5)设有补偿机构，能够适应高低不平的巷道，确保钻机的有效行程和孔位的精确性。(6)能够通过滑移装置实现转孔位置的调整。钻机的操作与使用。1.开钻前的准备(1)首根钎杆安装a)钻进马达(液压马达)231退回至钻进支架21最后端；b)手动将首根钎杆穿过扶钎套，使钎杆方扣方向与驱动头出轴方孔一致；c)操作推进油缸换向阀，使推进油缸带动钻进马达和驱动头向下移动，离钎杆末端约IOmm时停住；d)将钎杆插入驱动头内，弹簧销自动卡紧；手动将驱动头与钎杆连接。(2)所有钎杆要检查一遍，有缺陷的钎杆不得使用；(3)检查各紧固件有无松动，各滑道有无卡阻；稳车装置处于缩回状态；(4)检查油箱油位，如有不足，及时添补；(5)检查冷却器工作是否正常。2.钻进程序准备工作完成后，钻机移至孔位附近，修平开孔处的煤岩，保证接触平稳，具体钻孔步骤如下(1)操作滑移油缸手柄，带动滑板51 (及钻进支架21、过渡支架31等)沿滑轨移动至孔位；(2)操作翻转油缸手柄，使钻进支架21与地面垂直；(3)操作补偿油缸手柄，带动过渡支架31向下运动，使过渡支架31底部的橡胶帽贴紧地面；若是打边孔或是高度不超过2550mm的巷道，按步骤(4)操作，若是上山巷道，直接按步骤(5)操作。(4)操作撑顶油缸手柄，使其活塞杆向上伸出，与过渡支架31底部分别撑紧巷道的顶、底板；(5)操作行走装置1中的后撑油缸手柄，使得其活塞杆带动伸缩套伸出，撑紧地面；(6)操作钻进马达控制阀启动钻进马达，空运转5min ；(7)前推推进油缸换向阀，使其带着钻进马达推进，刚开始钻孔定位时钻进马达慢转，并慢慢推进。当钻进一定深度且钻机钻具运转平稳后，方可逐步加快转速，加大推力，进入正常钻孔作业；(8) 一根钎杆钻完后，停止推进，保持钻进马达高速回转状态数秒，使其继续排出煤(岩)粉，待排渣减少后停转；(9)将驱动头和钎杆脱开，操作推进油缸换向阀使其带动钻进马达和驱动头反向退回至钻进支架最后端，加接一根钎杆。 简而言之，通过钻机自有的履带式行走机构移动钻机到巷道需要钻孔位置；利用翻转机构调整钻进支架的角度使其与地面垂直，滑移装置可实现一定距离的钻进支架的移位。钻机推进采用导轨式倍增结构，回转组件将扭矩传递给钎杆，并带动钎杆沿导轨推进， 实现回转破岩。排渣采用螺旋钎杆出渣。一根钎杆钻毕后，加接一根钎杆，继续钻进，直至钻至设计深度。
权利要求1.一种底锚钻机，包括行走装置(1)、设置在行走装置上的钻进组件O)；钻进组件包括钻进支架(21)、滑动设置在钻进支架上的滑块(22)、设置滑块上的用于驱动钎杆转动的驱动装置；在钻进支架与滑块之间设置有带动滑块相对于钻进支架移动的推进油缸 (24)；其特征是钻进支架滑动设置在过渡支架(31)上，在过渡支架(31)与钻进支架 (21)之间设置有带动钻进支架相对于过渡支架移动的补偿油缸(3 ；钻进支架相对于过渡支架移动的方向与滑块相对于钻进支架移动的方向相平行；过渡支架(31)设置在行走装置(1)上。
2.如权利要求1所述的底锚钻机，其特征是在过渡支架(31)上还固定有撑顶油缸 (4)；撑顶油缸的轴向平行于钻进支架相对于过渡支架移动的方向。
3.如权利要求2所述的底锚钻机，其特征是过渡支架(31)铰接在滑板(51)上，在滑板(51)与过渡支架(31)之间设置在带动过渡支架(31)绕所述铰接处相对于滑板转动的翻转油缸(5 ；滑板(51)设置在行走装置(1)上。
4.如权利要求3所述的底锚钻机，其特征是滑板(51)滑动设置在滑轨(61)上、滑轨 (61)固定在行走装置(1)上，在行走装置(1)与滑板(51)之间设置有用于带动滑板(51) 相对于滑轨(61)移动的滑移油缸(62)；滑板(51)相对于滑轨(61)移动的方向与滑块02) 相对于钻进支架移动的方向相垂直。
5.如权利要求1-4所述的任一底锚钻机，其特征是行走装置(1)为包括履带在内的履带式行走装置。
6.如权利要求5所述的底锚钻机，其特征是履带式行走装置包括行走机架(11)、设置在行走机架(11)上的左右两条履带及驱动履带的驱动轮，驱动轮与柱塞马达相连。
7.如权利要求1-4所述的任一底锚钻机，其特征是在钻进支架上设置有扶钎板，扶钎板上开有供钎杆穿过的扶钎孔。
8.如权利要求1-4所述的任一底锚钻机，其特征是驱动装置包括液压马达及与液压马达相连的驱动头。
专利摘要本实用新型提供一种钻孔深度更大、钎杆不易折断的底锚钻机，即一种底锚钻机。它包括行走装置、设置在行走装置上的钻进组件；钻进组件包括钻进支架、滑动设置在钻进支架上的滑块、设置滑块上的用于驱动钎杆转动的驱动装置；在钻进支架与滑块之间设置有带动滑块相对于钻进支架移动的推进油缸；钻进支架滑动设置在过渡支架上，在过渡支架与钻进支架之间设置有带动钻进支架相对于过渡支架移动的补偿油缸；钻进支架相对于过渡支架移动的方向与滑块相对于钻进支架移动的方向相平行；过渡支架设置在行走装置上。所述底锚钻机使钻孔深度更大、钎杆不易折断。
文档编号E21D21/00GK202148866SQ201120236308
公开日2012年2月22日 申请日期2011年7月6日 优先权日2011年7月6日
发明者孙玉萍, 徐锁庚, 慕金伯, 胡林, 魏群 申请人:煤炭科学研究总院南京研究所