钻臂装置及掘进设备的制作方法

本实用新型涉及工程机械技术领域，更具体而言，涉及一种钻臂装置和包括该钻臂装置的掘进设备。

背景技术：

近几年，随着全球经济的发展，矿山隧道及地下工程等行业日益增长，我国也是世界上隧道及煤矿工程最多、最复杂、发展最快的国家。在煤矿隧道开采的过程中，掘进设备是不可或缺的设备，而钻臂装置又是掘进设备上不可或缺的部分，它决定了开采设备的工作空间、灵活性及掘进能力。在采掘过程中，设备在巷道中的移动范围狭小，而钻机的钻臂工作范围应尽可能的大。

目前市场中的钻臂机结构作业范围比较固定，大多数只能在一个或2个方向上运动，且运动的角度也较小，所以导致了掘进设备的工作效率较低，灵活性也较低；且常用的硬岩掘进设备截割装置的截割能力在120mpa，在截割能力上也无法进一步提升。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本实用新型的一个方面的目的在于提供一种钻臂装置。

本实用新型的另一个方面的目的在于提供一种包括上述钻臂装置的掘进设备。

为实现上述目的，本实用新型的一个方面的技术方案提供了一种钻臂装置，包括：伸缩臂；回转臂，所述回转臂的一端与所述伸缩臂的一端相铰接，所述回转臂的另一端连接有旋转机构；和第一驱动装置，与所述伸缩臂相铰接，用于带动所述伸缩臂水平伸缩。

本实用新型上述技术方案提供的钻臂装置，第一驱动装置用于带动伸缩臂水平伸缩，可以增大钻臂装置的水平伸缩距离，从而可以使得掘进设备在水平面上能够掘进更远的距离。

第一驱动装置可以为但不限于伸缩油缸、伸缩气缸、电磁推杆或电动推杆。

另外，本实用新型上述技术方案提供的钻臂装置还具有如下附加技术特征：

上述技术方案中，优选地，所述钻臂装置包括：第二驱动装置，所述第二驱动装置的两端分别与所述伸缩臂和所述回转臂相铰接，用于带动所述旋转机构沿第一方向摆动。

伸缩臂包括伸缩臂主体，伸缩臂主体的一端设有第一铰接部，第一铰接部与回转臂相铰接，第一铰接部上设有用于与回转臂相铰接的第一铰接孔，伸缩臂主体延伸形成第二铰接部，第二铰接部用于与第二驱动装置的一端相铰接，第二驱动装置的另一端与回转臂相铰接，第二铰接部上设有用于与第二驱动装置相铰接的第二铰接孔。

旋转机构上连接有钻劈装置，钻劈装置用于钻孔和劈裂，例如用于对岩石进行钻孔，钻孔后将岩石进行劈裂。第二驱动装置带动旋转机构沿第一方向在一定角度范围内摆动，从而带动钻劈装置沿第一方向在一定角度范围内摆动，扩大钻劈装置的工作范围。

第二驱动装置可以为但不限于伸缩油缸、伸缩气缸、电磁推杆或电动推杆。

上述技术方案中，优选地，所述钻臂装置包括：第三驱动装置，所述第三驱动装置的两端分别与所述回转臂和所述旋转机构相铰接，用于带动所述旋转机构沿第二方向摆动，所述第二方向与所述第一方向相垂直。

第三驱动装置的一端与回转臂相铰接，第三驱动装置的另一端与旋转机构相铰接。伸缩臂主体的表面包括第一表面和第二表面，第一表面和第二表面相垂直，第三铰接部设置在第二表面上，第二铰接部设置在第一表面上。

第三驱动装置能够实现对钻劈装置的位置补偿，能够实现对前端钻劈装置对孔的位置补偿，准确的找到钻孔的位置，在一定程度上增加了掘进设备的准确性和灵活性，提高了掘进能力。第一驱动装置、第二驱动装置和第三驱动装置的协同作用，辅助钻劈装置的掘进工作，进一步扩大钻劈装置的工作范围，增加钻劈装置的灵活性，提高掘进设备的截割能力。

第三驱动装置可以为但不限于伸缩油缸、伸缩气缸、电磁推杆或电动推杆。

上述技术方案中，优选地，所述第一方向为上下方向，所述第二方向为左右方向。

上述技术方案中，优选地，所述钻臂装置包括：臂架支撑，与所述伸缩臂的另一端相铰接。

臂架支撑包括底座支撑架，底座支撑架上设有连接座，连接座与伸缩臂的另一端相铰接。臂架支撑与伸缩臂相铰接，可以进一步提高钻臂装置的灵活性。

上述技术方案中，优选地，所述钻臂装置包括：第四驱动装置，所述第四驱动装置的两端分别与所述伸缩臂和所述臂架支撑相铰接，用于带动所述伸缩臂沿所述第一方向摆动。

伸缩臂主体延伸形成第三铰接部，第三铰接部用于与第四驱动装置的一端相铰接，第四驱动装置的另一端与臂架支撑相铰接，第三铰接部上设有用于与第四驱动装置相铰接的第三铰接孔。

第四驱动装置带动伸缩臂沿第一方向摆动，从而带动旋转机构、钻劈装置沿第一方向摆动，第四驱动装置和第二驱动装置都可以带动旋转机构沿第一方向摆动，从而第四驱动装置和第二驱动装置共同可以用于旋转机构的调平。例如为实现旋转机构调平，第四驱动装置可以带动旋转机构向下运动，第二驱动装置可以带动旋转机构向上运动。

第四驱动装置可以为但不限于伸缩油缸、伸缩气缸、电磁推杆或电动推杆。

上述技术方案中，优选地，所述钻臂装置包括：第五驱动装置，所述第五驱动装置的两端分别与所述伸缩臂和所述臂架支撑相铰接，用于带动所述伸缩臂沿所述第二方向摆动。

伸缩臂主体延伸形成第四铰接部，第四铰接部用于与第五驱动装置的一端相铰接，第五驱动装置的另一端与臂架支撑相铰接，第四铰接部上设有用于与第五驱动装置相铰接的第四铰接孔。

第五驱动装置带动伸缩臂沿第二方向摆动，从而带动旋转机构、钻劈装置沿第二方向摆动，第五驱动装置和第三驱动装置都可以带动旋转机构沿第二方向摆动，从而第五驱动装置和第三驱动装置共同可以用于旋转机构的调平。例如为实现旋转机构调平，第五驱动装置可以带动旋转机构向左运动，第三驱动装置可以带动旋转机构向右运动。

第四驱动装置可以为但不限于伸缩油缸、伸缩气缸、电磁推杆或电动推杆。

上述技术方案中，优选地，所述回转臂与所述旋转机构相铰接。

所述旋转机构包括旋转座和回转安装盘，所述旋转座设置在所述回转安装盘和所述回转臂之间，所述旋转座与所述回转臂可转动连接，进一步增加钻臂装置的灵活性。

上述技术方案中，优选地，所述钻臂装置包括：第六驱动装置，与所述旋转机构相连接，用于带动所述旋转机构相对于所述回转臂转动。

第六驱动装置可以为电机。第六驱动装置带动旋转机构进行360°转动，从而实现对钻劈装置的360°旋转控制，例如第六驱动装置带动旋转机构正转180°、反转180°。

本实用新型第二个方面的技术方案提供一种掘进设备，包括：如第一个方面的技术方案中任一项所述的钻臂装置；和钻劈装置，连接在所述钻臂装置的旋转机构上。

本实用新型第二个方面的技术方案提供的掘进设备，因包括第一个方面的技术方案中任一项所述的钻臂装置，因而具有上述技术方案中任一项所述的钻臂装置的全部有益效果，在此不再赘述。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型的一个实施例所述的钻臂装置的结构示意图；

图2是本实用新型的一个实施例所述的臂架支撑的结构示意图；

图3是本实用新型的一个实施例所述的伸缩臂的结构示意图。

其中，图1至图3中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1臂架支撑，2伸缩臂，21第一表面，22第二表面，23第二铰接部，231第二铰接孔，24第三铰接部，241第三铰接孔，25第四铰接部，251第四铰接孔，26伸缩臂主体，27连接孔，3第一驱动装置，4第五驱动装置，5第四驱动装置，6第三驱动装置，7回转臂，8第二驱动装置，9旋转座，10回转安装盘，201连接座，202支座销轴，203底座支撑架，204耳座，205端盖板。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照附图描述根据本实用新型一些实施例的钻臂装置和掘进设备。

如图1所示，根据本实用新型一些实施例提供的一种钻臂装置，包括：伸缩臂2、回转臂7和第一驱动装置3，回转臂7的一端与伸缩臂2的一端相铰接，回转臂7的另一端连接有旋转机构；第一驱动装置3与伸缩臂2相铰接，用于带动伸缩臂2水平伸缩。

本实用新型上述实施例提供的钻臂装置，第一驱动装置3用于带动伸缩臂2水平伸缩，可以增大钻臂装置的水平伸缩距离，从而可以使得掘进设备在水平面上能够掘进更远的距离。

第一驱动装置3可以为但不限于伸缩油缸、伸缩气缸、电磁推杆或电动推杆。如图3所示，例如伸缩臂2包括伸缩臂主体26，伸缩臂主体26上设有连接孔27，通过连接孔27实现伸缩臂主体26与第一驱动装置3的转动连接。

在一些实施例中，如图1所示，钻臂装置包括：第二驱动装置8，第二驱动装置8的两端分别与伸缩臂2和回转臂7相铰接，用于带动旋转机构沿第一方向摆动。

伸缩臂主体26的前端设有第一铰接部，第一铰接部与回转臂7相铰接，第一铰接部上设有用于与回转臂7相铰接的第一铰接孔，伸缩臂主体26延伸形成第二铰接部23，第二铰接部23用于与第二驱动装置8的后端相铰接，第二驱动装置8的前端与回转臂7相铰接，第二铰接部23上设有用于与第二驱动装置8相铰接的第二铰接孔231。

旋转机构的前端连接有钻劈装置，钻劈装置用于钻孔和劈裂，例如用于对岩石进行钻孔，钻孔后将岩石进行劈裂。第二驱动装置8带动旋转机构沿第一方向在一定角度范围内摆动，从而带动钻劈装置沿第一方向在一定角度范围内摆动，扩大钻劈装置的工作范围。

第二驱动装置8可以为但不限于伸缩油缸、伸缩气缸、电磁推杆或电动推杆。可选的，第一驱动装置3和第二驱动装置8设置在伸缩臂主体相对的两侧。

在一些实施例中，钻臂装置包括：第三驱动装置6，第三驱动装置6的两端分别与回转臂7和旋转机构相铰接，用于带动旋转机构沿第二方向摆动，第二方向与第一方向相垂直，例如第二方向为左右方向，第三驱动装置6带动旋转机构左右摆动，间接的控制前端钻劈装置的左右运动，增大了截割范围。

第三驱动装置6的一端与回转臂7相铰接，第三驱动装置6的另一端与旋转机构相铰接。伸缩臂主体26的表面包括第一表面21和第二表面22，第一表面21和第二表面22相垂直，第三铰接部设置在第二表面22上，第二铰接部23设置在第一表面21上。为方便伸缩臂的成型及第一驱动装置、第二驱动装置与伸缩臂的连接，伸缩臂主体大致呈长方体形。

第三驱动装置6能够实现对钻劈装置的位置补偿，能够辅助钻劈装置准确的找到钻孔的位置，进行高效碎裂。第一驱动装置3、第二驱动装置8和第三驱动装置6的协同作用，辅助钻劈装置的掘进工作，进一步扩大钻劈装置的工作范围，增加钻劈装置的灵活性，提高掘进设备的截割能力。

第三驱动装置6可以为但不限于伸缩油缸、伸缩气缸、电磁推杆或电动推杆。

在一些实施例中，第一方向为上下方向，第二方向为左右方向。即第二驱动装置8带动钻劈装置在一定角度范围内上下摆动或俯仰运动，第三驱动装置6带动钻劈装置在一定角度范围内左右摆动。

在一些实施例中，如图2所示，钻臂装置包括：臂架支撑1，与伸缩臂2的另一端相铰接。

臂架支撑1包括底座支撑架203，底座支撑架203上设有连接座201，连接座与伸缩臂2的另一端相铰接。臂架支撑1与伸缩臂2相铰接，可以进一步提高钻臂装置的灵活性。底座支撑架203上还设有耳座204，耳座204上设有孔位，通过孔位实现与第五驱动装置的转动连接。底座支撑架203上还设有支座销轴202和端盖板205。

在一些实施例中，钻臂装置包括：第四驱动装置5，第四驱动装置5的两端分别与伸缩臂2和臂架支撑1相铰接，用于带动伸缩臂2沿第一方向摆动。

伸缩臂主体26延伸形成第三铰接部24，第三铰接部24用于与第四驱动装置5的一端相铰接，第四驱动装置5的另一端与臂架支撑1相铰接，第三铰接部24上设有用于与第四驱动装置5相铰接的第三铰接孔241。

第四驱动装置5带动伸缩臂2沿第一方向摆动，从而带动旋转机构、钻劈装置沿第一方向摆动，第四驱动装置5和第二驱动装置8都可以带动旋转机构沿第一方向摆动，从而第四驱动装置5和第二驱动装置8共同可以用于旋转机构的调平。例如为实现旋转机构调平，第四驱动装置5可以带动旋转机构向下运动，第二驱动装置8可以带动旋转机构向上运动。

第四驱动装置5可以为但不限于伸缩油缸、伸缩气缸、电磁推杆或电动推杆。

在一些实施例中，钻臂装置包括：第五驱动装置4，第五驱动装置4的两端分别与伸缩臂2和臂架支撑1相铰接，用于带动伸缩臂2沿第二方向摆动。

伸缩臂主体26延伸形成第四铰接部25，第四铰接部25用于与第五驱动装置4的一端相铰接，第五驱动装置4的另一端与臂架支撑1相铰接，第四铰接部25上设有用于与第五驱动装置4相铰接的第四铰接孔251。

第五驱动装置4带动伸缩臂2沿第二方向摆动，从而带动旋转机构、钻劈装置沿第二方向摆动，第五驱动装置4和第三驱动装置6都可以带动旋转机构沿第二方向摆动，从而第五驱动装置4和第三驱动装置6共同可以用于旋转机构的调平。例如为实现旋转机构调平，第五驱动装置4可以带动旋转机构向左运动，第三驱动装置6可以带动旋转机构向右运动。

第四驱动装置5可以为但不限于伸缩油缸、伸缩气缸、电磁推杆或电动推杆。

在一些实施例中，回转臂7与旋转机构相铰接。

旋转座9与回转臂7可转动连接，进一步增加钻臂装置的灵活性。

在一些实施例中，钻臂装置包括：第六驱动装置，与旋转机构相连接，用于带动旋转机构相对于回转臂7转动。

第六驱动装置可以为电机。第六驱动装置带动旋转机构进行360°转动，从而实现对钻劈装置的360°旋转控制，例如第六驱动装置带动旋转机构正转180°、反转180°。

旋转机构包括回转安装盘10、设置在回转安装盘10和回转臂7之间的旋转座9。回转臂与旋转座可转动连接，旋转座与回转安装盘固定连接，钻劈装置固定在回转安装盘上。

如图1所示，臂架支撑1通过螺栓和销轴的连接方式，与伸缩臂2、第四驱动装置5、第五驱动装置4相连接。伸缩臂2通过第一驱动装置3控制钻臂装置的水平运动；第五驱动装孩子控制后端大臂(伸缩臂2)的左右摆动；第三驱动装置6则控制前端旋转机构和钻劈装置的左右摆动；第四驱动装置5能够带动前端旋转机构进行上下摆动。第一驱动装置3至第五驱动装置4通过销轴、螺栓与安装件相连，确保油缸能正常运动。例如，第一驱动装置3通过销轴、螺栓与伸缩臂2相铰接，第二驱动装置8的两端分别通过销轴、螺栓与伸缩臂2和回转臂7相铰接，第三驱动装置6的两端分别通过销轴、螺栓与回转臂7和所述旋转机构相铰接，第四驱动装置5的两端分别通过销轴、螺栓与伸缩臂2和臂架支撑1相铰接，第五驱动装置4的两端分别通过销轴、螺栓与伸缩臂2和臂架支撑1相铰接。

本实用新型第二个方面的技术方案提供一种掘进设备，包括：如第一个方面的技术方案中任一项的钻臂装置和钻劈装置，钻劈装置连接在钻臂装置的旋转机构上。

本实用新型第二个方面的技术方案提供的掘进设备，因包括第一个方面的技术方案中任一项的钻臂装置，因而具有上述技术方案中任一项的钻臂装置的全部有益效果，在此不再赘述。

综上所述，本实用新型实施例提供的钻臂装置，通过第一驱动装置3、第二驱动装置8、第三驱动装置6、第四驱动装置5之间的协同作用，辅助前端的钻劈装置进行掘进工作，增大钻臂装置的凿岩工作空间，进一步扩大掘进设备的工作范围，增加设备的灵活性，提高掘进效率，而且能提高截割能力。有数据显示，使用本申请的钻臂装置后，掘进设备的截割能力可达150mpa，相对于截割装置，能够辅助掘进设备提升其硬岩掘进能力。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“多个”是指两个或两个以上；除非另有规定或说明，术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本说明书的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。