一种支护型双臂锚杆钻车装置的制作方法

本发明涉及煤矿钻机技术领域，尤其涉及一种支护型双臂锚杆钻车装置。

背景技术：

目前我国煤矿巷道掘进大多采用锚杆支护形式。很多井下锚杆支护采用单体锚杆钻机，这些钻机普遍存在自动化水平低、锚护效率低、工人劳动强度大、工作环境恶劣、安全性差等问题，较好地解决方案是采用锚杆钻车来代替单体锚杆钻机，提高锚护效率，增强锚护安全性，实现与掘进机的交叉作业。

在锚杆钻车进入煤矿现场后，需要对煤矿现场的顶棚(或矿洞顶端等容易塌陷的部位)进行支撑作业，以避免顶棚塌方等事故的发生，而现有技术中的支撑构件多为独立设置。由于锚杆钻车占地范围较大，工作人员仅能够通过狭窄的道路进行构件搬运和组装，独立设置支撑构件的工序存在较大的施工不便性。因此，很多锚杆钻车上均一体安装有用于支撑顶棚的支护机构；但由于煤矿现场的环境不同，现有技术中安装于锚杆钻车上的支护机构难以应对各种不同地势的支撑作业。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种支护型双臂锚杆钻车装置，有效保障了锚杆钻车作业人员的安全，实现了支护机构对不同巷道断面的全适应。

本发明的目的是这样实现的：

一种支护型双臂锚杆钻车装置，它包括主机机体、工作机构、安装座、伸缩机构以及支护机构；主机机体的两侧固定有履带行走装置，履带行走装置与地面接触，用于移动主机机体；主机机体上设有安装座，并通过安装座连接伸缩机构，伸缩机构连接工作机构；所述支护机构设置在安装座上；

所述安装座包括安装板，安装板上设有两个平行布置的连接套管：第一连接套管和第二连接套管，第一连接套管包括外套管和内套管套接形成，外套管设置在安装板上，内套管的端头通过连接头连接有连接座，所述连接座通过第一调角油缸与外套管连接，第二连接套管和第一连接套管结构相同；所述连接座与伸缩机构可旋转连接；

所述伸缩机构包括结构相同的第一伸缩机构和第二伸缩机构，第一伸缩机构与第一连接套管连接，第二伸缩机构与第二连接套管连接；所述第一伸缩机构包括第一套管、第二套管和第三套管套接形成，所述第三套管通过连接件与工作机构滑动旋转连接，第一伸缩机构和第二伸缩机构分别连接一个工作机构；

所述支护机构包括立柱、伸缩臂、第一护臂和第二护臂，所述立柱一端设有开口并在对应开口内设有可沿立柱长度方向往复直线运动的立柱内套筒，立柱的底部设置在安装座的安装板上；所述立柱的内套筒顶部与伸缩臂的一端连接，所述立柱内套筒上通过第二调角油缸与伸缩臂连接；所述伸缩臂的另一端连接液压摆动缸，液压摆动缸上方连接护臂安装座，所述护臂安装座的左右两侧分别连接第一护臂和第二护臂，所述伸缩臂的端头下方设有连接柱，通过连接柱与支撑脚连接，所述支撑脚为可伸缩套筒结构，所述支撑脚的端部设有第三调角油缸与伸缩臂连接。

进一步地，所述主机机体1包括主机机架，所述主机机架的一侧设有主机操作台，主机机架上设有回转减速器，并通过回转减速器连接安装座。

进一步地，所述第一套管内设有用于推拉所述第二套管的第一举升油缸，第一举升油缸的一端通过销轴和开口销固定在第一套管内壁，另一端连接第二套管；所述第二套管通过第二举升油缸连接第三套管。

进一步地，所述工作机构包括滑架总成和动力头，所述滑架总成与伸缩机构的第三套管滑动旋转连接，所述滑架总成上设置可移动的滑座，滑座上设置动力头，所述动力头通过连接器夹持钻杆。

进一步地，所述滑架总成上设有链条，通过链条设置可移动的滑座。

进一步地，所述滑架总成下方还设有一个补偿滑轨。

进一步地，所述伸缩臂的另一端与摆动缸安装座连接，摆动缸安装座上设置液压摆动缸。

进一步地，所述第一护臂和第二护臂为可伸缩套筒结构。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）本发明的支护机构与工作机构相对独立运作，工作机构通过安装座与主机机体连接，通过调角油缸抬起后通过伸缩机构调整至作业点，两个滑架总成分别设置在支护机构的支撑脚的两侧，两个锚杆同时作业，通过安装座上的连接套管伸至支护机构前方作业，与支护机构互不影响不限制，实现了支护可靠性与钻孔全面性的统一结合，提高了工作效率，拓展了行业方向；

（2）本发明通过自适应控制系统控制各个伸缩机构及驱动机构，自动调节支护角度及高度位置，实现了支护的自动化，两个护臂的展开与支撑脚结合，形成类t字形支撑结构，保证了支护的可靠性，使支撑力最大化，有效保障了锚杆钻车作业人员的安全；

（3）本发明通过调节立柱伸缩量和伸缩臂的伸缩量、摆动角度调节护臂的高度与倾斜角度，保证了护臂与巷道顶板的全接触，实现了支护机构对不同巷道断面的全适应；同时护臂也可伸长，增大支撑面积，从而适用于不同面积大小的顶棚，具备更佳的通用性。

（4）本发明的工作机构为双臂锚杆，两个锚杆同时作业，通过伸缩机构的伸缩量调整以及伸缩机构与安装座的旋转调节，从而有效扩大了钻杆的作业半径；同时通过滑架总成在伸缩机构上的竖直和水平方向的调整，从而使钻杆可全方位钻孔，在顶锚施工已完成的情况下，能够快速将巷道两侧的侧锚施工完毕，从而保证巷道整体支护的完整性，避免侧帮变形、煤块脱落等危险状况的发生。

（5）本发明一次定位能完成整个断面的钻孔施工，大大缩短了支护作业时间，提高了支护效率，采用液压为动力，使用双臂结构，减小劳动强度，提高钻孔支护效率，钻车可折叠收回，通过性强。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的正视图。

图3为本发明的主机机体的正视图。

图4为本发明的主机机体的俯视图。

图5为本发明的安装座的正视图。

图6为本发明的安装座的俯视图。

图7为本发明的第一伸缩机构的正视图。

图8为本发明的第一伸缩机构的俯视图。

图9为本发明的工作机构的正视图。

图10为本发明的工作机构的俯视图。

图11为本发明的支护机构的正视图。

图12为本发明的支护机构展开时的结构示意图。

图13为图12的正视图。

图14为本发明的工作机构位于主机机体与支撑脚之间的结构示意图。

图15为图14的正视图。

图16为本发明的工作机构位于主机机体与支撑脚之间的向上钻孔示意图。

图17为本发明的工作机构位于主机机体与支撑脚之间的向侧钻孔示意图。

图18为本发明的工作机构位于支撑脚前方的结构示意图。

图19为图18的正视图。

图20为本发明的工作机构位于支撑脚前方的另一结构示意图。

图21为本发明的工作机构位于支撑脚前方的向上钻孔示意图。

图22为本发明的工作机构位于支撑脚前方的向侧钻孔示意图。

其中：

主机机体1、主机机架1.1、主机操作台1.2、回转减速器1.3、工作机构2、滑架总成2.1、链条2.2、补偿滑轨2.3、滑座2.4、动力头2.5、安装座3、安装板3.1、外套管3.2、内套管3.3、连接头3.4、连接座3.5、第一调角油缸3.6、第一伸缩机构4、第一套管4.1、第二套管4.2、第三套管4.3、第一举升油缸4.4、第二举升油缸4.5、第二伸缩机构5、支护机构6、立柱6.1、伸缩臂6.2、第二调角油缸6.3、液压摆动缸6.4、摆动缸安装座6.5、护臂安装座6.6、第一护臂6.7、第二护臂6.8、支撑脚6.9、第三调角油缸6.10、伸缩油缸6.11、钻杆7。

具体实施方式

为更好地理解本发明的技术方案，以下将结合相关图示作详细说明。应理解，以下具体实施例并非用以限制本发明的技术方案的具体实施态样，其仅为本发明技术方案可采用的实施态样。需先说明，本文关于各组件位置关系的表述，如a部件位于b部件上方，其系基于图示中各组件相对位置的表述，并非用以限制各组件的实际位置关系。

实施例1：

参见图1-图22，图1绘制了一种支护型双臂锚杆钻车装置的结构示意图。如图所示，本发明的一种支护型双臂锚杆钻车装置，它包括主机机体1、工作机构2、安装座3、伸缩机构以及支护机构6；主机机体1的两侧固定有履带行走装置，履带行走装置与地面接触，用于移动主机机体1；主机机体1上设有安装座3，并通过安装座3连接伸缩机构，伸缩机构连接工作机构2；所述支护机构6设置在安装座3上。

所述主机机体1包括主机机架1.1，所述主机机架1.1的一侧设有主机操作台1.2，主机机架1.1上设有回转减速器1.3，并通过回转减速器1.3连接安装座3。

所述安装座3包括安装板3.1，安装板3.1下方通过螺栓与回转减速器1.3固定连接，安装板3.1上设有两个平行布置的连接套管：第一连接套管和第二连接套管，第一连接套管包括外套管3.2和内套管3.3套接形成，外套管3.2通过螺栓固定在安装板3.1上，内套管3.3的底端连接伸缩油缸，顶端连接一个连接头3.4，连接头3.4下部连接有连接座3.5，所述连接座3.5上设有连接耳通过第一调角油缸3.6与外套管3.2连接，第二连接套管和第一连接套管结构相同。所述连接座3.5与伸缩机构可旋转连接。

所述伸缩机构包括结构相同的第一伸缩机构4和第二伸缩机构5，第一伸缩机构4与第一连接套管连接，第二伸缩机构5与第二连接套管连接。所述第一伸缩机构4包括第一套管4.1、第二套管4.2和第三套管4.3套接形成，第一套管4.1内设有用于推拉所述第二套管4.2的第一举升油缸4.4，第一举升油缸4.4的一端通过销轴和开口销固定在第一套管4.1内壁，另一端连接第二套管4.2；所述第二套管4.2通过第二举升油缸4.5连接第三套管4.3；所述第三套管4.3通过连接件与工作机构2滑动旋转连接，第一伸缩机构4和第二伸缩机构5分别连接一个工作机构2。

所述工作机构2包括滑架总成2.1、链条2.2、补偿滑轨2.3、滑座2.4和动力头2.5，所述滑架总成2.1与伸缩机构的第三套管4.3通过连接件滑动旋转连接，所述滑架总成2.1上设有链条2.2，通过链条2.2设置可移动的滑座2.4，滑座2.4上设置动力头2.5，滑架总成2.1下方还设有一个补偿滑轨2.3，所述动力头2.5通过连接器夹持钻杆7。

所述支护机构6包括立柱6.1、伸缩臂6.2、第一护臂6.7和第二护臂6.8，所述立柱6.1为中空套筒结构，一端设有开口并在对应开口内设有可沿立柱6.1长度方向往复直线运动的立柱内套筒，立柱6.1的底部固定在安装座3的安装板3.1上；所述立柱6.1的内套筒顶部与伸缩臂6.2的一端连接，所述立柱内套筒上设置连接耳通过第二调角油缸6.3与伸缩臂6.2连接，伸缩臂6.2通过伸缩油缸6.11连接伸缩內臂；所述伸缩臂6.2的另一端与摆动缸安装座6.5连接，摆动缸安装座6.5上设置液压摆动缸6.4，液压摆动缸6.4上方通过螺栓与护臂安装座6.6连接，所述护臂安装座6.6的左右两部分别通过销轴连接第一护臂6.7和第二护臂6.8，所述第一护臂6.7和第二护臂6.8为可伸缩套筒结构；

所述伸缩臂6.2的端头下方设有连接柱，通过连接柱与支撑脚6.9连接，所述支撑脚6.9为可伸缩套筒结构，所述支撑脚6.9的端部设有第三调角油缸6.10与伸缩臂6.2的伸缩內臂连接。

工作原理：

上述所有伸缩结构以及液压驱动均由自动控制系统控制，动作行程如下：

第一步首先控制安装座旋转一定角度至巷道内的作业点；

第二步是支护机构的运作：首先立柱伸出立柱内套筒，使得支护机构升至一定高度，然后伸缩臂伸长至支护点，接着第一护臂和第二护臂向两侧展开至同一轴线，通过液压摆动缸控制其倾斜方向与巷道顶面平行，并同时伸长护臂，撑起巷道顶面，然后通过第二调角油缸调整伸缩臂向上抬起，最后支撑脚伸长至顶住地面；第一护臂和第二护臂与支撑脚形成t字形结构，形成可靠支护；

第三步是工作机构的运作：首先通过第一调角油缸将伸缩机构抬起至竖直状态，此时工作机构位于主机机体与支撑脚之间；动力头带动钻杆可向上钻孔，钻孔的位置可根据伸缩机构的调整高度以及其旋转的角度控制；当滑架总成旋转至水平方向，则动力头带动钻杆向巷道两侧面钻孔，钻孔的位置可根据伸缩机构的调整高度以及其旋转的角度控制；

当安装座上的连接套管伸长时，可使工作机构位于支撑脚前方，同样可全方位钻孔，因此工作机构与支护机构相对独立运作，支护机构稳固支撑的同时不影响工作机构的运行、不限制工作机构的位置，工作机构可全方位钻孔。

支护机构和工作机构收起时同理。

以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。