采煤工作面移动式液压锚固钻车的制作方法

本发明涉及矿山支护技术，尤其涉及一种采煤工作面末采期间可移动式锚固钻车。

背景技术：

采煤工作面末采期间，工作面撤除支护方式为木板梁配合单体支柱支护，我矿地质条件复杂，安装撤除频繁，采用传统支护方式存在劳动强度大、安全系数低、经济性差等弊端。

现创新支护方式，顶板支护采取在顶板铺设的柔性网下打锚杆、锚索、铺设钢筋梯、捆绑钢丝绳的复合型支护方式，支护强度、安全性大幅提升。由于工作面支护方式的革新，末采造条件需大量钻孔作业，传统钻机机体沉重、不利挪移、钻孔速度慢，效率低且职工劳动强度大，已无法满足安全生产及实际需求。

采用新型支护方式，该工况条件需大量钻孔作业，现有的普遍采用气动锚杆钻机所存在的钻孔效率低，搬移速度慢，工人的劳动强度大，且存在一定危险性的弊端。为了解决上述弊端，就需要设计一种移动式液压锚固钻车，安装在工作面运输机上，通过乳化液提供动力驱动液压马达行走，有效解决在综采面施工过程中遇到的上述技术难题。

技术实现要素：

为了解决以下主要技术问题：一是锚固钻车应当可自行牵引行走，解决现有气动锚杆钻机效率低，搬移速度慢问题；二是锚固钻车能多角度调节上下平移，很方便的实现综采面不同高度、不同角度锚杆(索)孔的机械化施工，同时能实现顶帮同时作业，一次定位能完成整个断面的钻孔施工。

本发明采用如下技术方案。

一种采煤工作面移动式液压锚固钻车，包括：底盘总成、操作台、泵站系统、钻机总成组成，操作台、泵站系统、钻机总成全部安装在底盘总成上，底盘总成的中部还安装有行走总成，底盘总成的两侧均通过导轨安装有钻机主体；

行走总成包括齿轨驱动轮、传动机构、液压马达，液压马达安装在底盘总成中部，液压马达的输出轴与齿轨驱动轮连接，齿轨驱动轮与刮板机上的刮板机齿轨啮合连接，行走支撑滑靴安装在底盘总成两侧，行走支撑滑靴安装在刮板机槽帮上；钻机总成包括钻机主体、滑座、导轨、回转总成，导轨与回转基座之间安装有回转减速机，回转基座与底盘总成通过回转减速机连接，钻机主体通过回转总成与导轨连接。

进一步的，所述导轨为常规滑移运动部件，内置大扭矩马达、齿条，滑座沿导轨平移，移动行程为1700mm，滑座与导轨采用扣压式连接。

目前国内还没有采煤工作面移动式液压钻车，都是采用单个钻孔机或固定式钻孔机，随着复合型支护方式的逐步实施与推广，采煤工作面移动式液压锚固钻车具备极大的发展与推广空间，它解决了以下问题：本移动式液压锚固钻车，安装在工作面运输机上，通过驱动液压马达行走，代替传统锚杆钻机，实现高效、快速打锚杆、锚索。

1.本发明可实现自移功能，提高移机效率。解决传统钻机机体沉重，不易搬移的弊端。采用自行走方式，速度可调，且具备自锁功能，防止钻机打钻孔过程中滑落。

2.本发明角度、高度可调整。打钻角度可调整，可垂直和水平及0°～90°任意角度打钻；打孔高度可调整，液压控制伸出装置、升降装置，需要时可以伸出打钻。主机钻进使用倍速机构，实现回转器的快速推进。推进行程2.1米，可实现不同长度钎具的钻孔使用。

3.本技术方案高效、快速、安全，工效提升3倍。液压锚固钻车重量轻，实现在刮板机行走，增加了钻车的灵活性，通过钻进装置的回转减速器调整，能实现±90°钻孔；还具备夹持器和导向装置，便于钻进过程中认孔和自动拆卸钻杆，较常规锚杆钻机提高3倍工效，可在顶板状况较差情况下高效钻探，且带保护伞套，确保职工安全。

4.本液压锚固钻车采用模块化设计，高可靠性。钻机整机使用五大模块，与其他设备零部件通用性强，可实现快速拆卸更换部件。拆卸钻杆方便钻杆导向装置可开合，方便更换钻杆。使用该钻机大大提高工作效率，降低了劳动成本。钻臂中横移装置和底盘行走装置，均带有刹车自锁装置，防止在钻进过程中，出现钻机滑落事故。

附图说明

图1为本发明顶板打孔状态的主视结构示意图。

图2为本发明高位打孔状态结构示意图。

图3为本发明折叠收回状态结构示意图。

图4为本发明低位打孔状态结构示意图。

附图中：1、行走支撑滑靴；2、行走总成；3、刮板机齿轨；4、底盘总成；5、钻机总成；6、操作台；7、泵站系统；8、电气系统；9、钻机主体；10、回转总成；11、滑座；12、导轨。

具体实施方式

采煤工作面移动式液压锚固钻车主要由底盘总成4、行走总成2、操作台6、泵站系统7、钻机总成5组成。其中，行走总成、操作台、钻机总成等全部安装在底盘上。

本发明采用自移结构，解决钻车自行行走问题。

液压锚固钻车行走总成构成及行走原理。行走总成由齿轨驱动轮、传动机构、液压马达组成。液压马达安装在底盘总成中间位置上，液压马达的输出轴与齿轨驱动轮连接，齿轨驱动轮与刮板机上面的刮板机齿轨3啮合连接。液压马达采用直驱形式，将马达与底盘总成采用高强度螺栓固定。与钻车行走总成2配合的刮板机齿轨采用高强度销连接在中部槽上。

行走支撑滑靴1安装在底盘总成的两侧，行走支撑滑靴位于运输机槽帮上面，在行走时沿运输机槽帮滑动，起到支撑底盘总成的作用，行走支撑滑靴采用高强度耐磨钢板制作，且易于更换。

导向滑靴和平板支撑滑靴安装在底盘总成，导向滑靴位于钻车靠近电缆槽的一侧安装在中部槽自带的五齿节距上，主要起到钻车行走起导向与支撑作用。导向滑靴和375采煤机共用一套，便于后续更换配件。平板支撑滑靴安装在底盘总成靠近中部槽铲板的一侧。跨在中部槽槽帮上，主要起起支撑作用。

泵站系统7采用常规的矿机液压站，是钻机的动力源，安装在底盘总成上，由油箱以及动力系统等零部件组成。泵站系统中电机通过联接座和联轴器带动柱塞泵工作，柱塞泵从油箱吸油并排出高压油，高压油经过滤器后，分配给操作台总成。操作台由控制主阀及其他辅助阀组构成，用于控制各执行机构的启停，主阀采用负载敏感系统，能精确控制各个执行机构所需要的流量和压力。

泵站系统中的电机通过联接座和联轴器带动柱塞泵工作，柱塞泵从油箱吸油并排出高压油进而驱动液压马达，液压马达带动齿轨驱动轮转动，进而实现齿轨驱动轮沿工作面运输机刮板机自带的五齿节距运动，五齿节距为刮板机自带齿轨。并根据生产需要确定行走速度。带有刹车自锁装置，防止在钻进过程中，出现钻机滑落事故。

本发明还可以解决打眼速度慢问题。钻机总成主要由钻机主体9、滑座11、导轨12、回转总成10等部分构成。

导轨12与回转基座之间设有回转减速机。回转减速机再通过刚性连接与回转基座相连，导轨与基座之间能实现180°回转。回转基座与底盘通过回转减速机连接，能够实现90°回转。

导轨12为常规滑移运动部件，内置大扭矩马达与齿条。通过马达回转带动滑座11沿导轨平移，移动行程1700mm。滑座11带动钻机主体9运动，滑座11与导轨采用扣压式连接，并设有顶紧螺栓和注油孔分别用于调节滑座张紧以及润滑。滑座在导轨滑动，钻机主体9与导轨连接，中间设有回转总成10，实现钻机主体和滑座11之间的回转，便于工作时调角。回转总成采用常规蜗轮蜗杆方式的回转减速机，结构紧凑，承受力矩大。

钻机回转器是钻机主体中关键零部件，与滑槽机构采用燕尾槽形式连接。滑槽机构内设油缸推动回转器给进，行程1200mm。滑槽与主机连接板之间设有油缸推进机构，推进行程900mm，通过推进油缸的推动滑槽移动。最终实现锚杆机给进行程2100mm。

钻机主体位于主机中部，是该钻机的主体工作部分，属于常见的现有钻机单元。钻机主体由机座、上滑座机构、链条机构、马达组件以及油缸和其它附属部件组成。由马达带动钻杆钻头的旋转运动和进给运动来共同完成的。进给运动分两段：一段由滑动架外部平行的油缸推动滑动架整体移动；另一段由滑动架内部的链条机构推动马达组件来完成链条机构的运动来自于油缸。滑动架通过滑槽机构上燕尾板、滑动架油缸和主机架连接。

本锚固钻车在底盘的前后两侧均安装有导轨，导轨上面带有钻机主体。本锚固钻车具有钻臂数量2个，钻孔深度：0-10米，钻孔倾角：0-90°，水平打孔高度：1.45-3.0米，推进力10kn，转矩200n/m，转速400r/min。

工作原理：如图1所示，底盘总成通过横移液压马达的旋转实现主机的沿着刮板机左右移动，钻机总成可以实现侧帮打孔高度最低1.45米，最高3米。钻机主体9通过液压油缸实现主机调角，调整钻孔位置，打钻角度可垂直和水平及0°～90°任意角度打钻；辅助顶紧油缸推动钻机上部各装置，顶紧巷道顶板稳固主机，由导轨进给油缸带动导轨进给，由链条进给油缸两端连接链条、链轮带动回转机构，沿机身导轨往复运动，实现钻具的进给和起拔，同时有效进给行程2.3米，可满足2米钻杆的安装和钻进过程。