多连杆垂直升降工作台及掘锚一体机锚护装置的制作方法

本发明属于煤矿巷道快速掘进设备的，具体公开了一种多连杆垂直升降工作台及掘锚一体机锚护装置。

背景技术：

1、掘锚一体机锚护装置，是锚护设备的安装平台，工作台上面布置有顶锚钻机、前侧帮钻机，用于顶板和前侧帮的支护作业，工作台不仅是锚护设备的载体，同时也是操作者作业区域。

2、依据巷道采高范围，掘锚一体机目前有矮型、普通型、大采高型之分。传统设计时，以巷道高度尺寸为前提条件，结合设备通过性，工作台设计高度为固定尺寸。传统设计造成不同机型具有唯一的工作台，采高变化后，只能通过更换工作台适应新的采高。而且，同一巷道掘进过程中采高发生变化时，固定高度工作台不能及时匹配采高，容易造成操作者作业困难。

技术实现思路

1、本发明提供了一种适应性强的多连杆垂直升降工作台及掘锚一体机锚护装置，可适应不同采高巷道对工作台高度要求，并可根据巷道高度情况实时调整工作台作业高度，工作台在作业范围内不仅能保持实时垂直升降，且通过优化设计，实时水平错位量可满足支护偏差需求。

2、上述多连杆垂直升降工作台，包括下部支撑架、上部支撑架、连接架ⅰ、连接架ⅱ、连接架ⅲ、连接架ⅳ、连接架ⅴ、连接架ⅵ、支撑油缸、销轴ⅰ、销轴ⅱ、销轴ⅲ、销轴ⅳ、销轴ⅴa、销轴ⅴb、销轴ⅵa、销轴ⅵb、销轴ⅶa和销轴ⅶb；连接架ⅰ包括两根相对设置的连杆ⅰ，两根连杆ⅰ的底端和下部支撑架的两侧通过销轴ⅰ转动连接；连接架ⅱ包括两根相对设置的连杆ⅱ，两根连杆ⅱ的底端和下部支撑架的两侧通过销轴ⅱ转动连接；连接架ⅲ包括两根相对设置的连杆ⅲ，两根连杆ⅲ的顶端和上部支撑架的两侧通过销轴ⅲ转动连接；连接架ⅳ包括两根相对设置的连杆ⅳ以及连接两根连杆ⅳ的加强杆ⅳ，两根连杆ⅳ的顶端和上部支撑架的两侧通过销轴ⅳ转动连接；连接架ⅴ包括两根相对设置的连杆ⅴ，连杆ⅴ的顶端、连杆ⅰ的顶端、连杆ⅲ的底端通过销轴ⅴa转动连接，连杆ⅴ的底端和连杆ⅱ的中部通过销轴ⅴb转动连接；连接架ⅵ包括两根相对设置的连杆ⅵ，连杆ⅵ的底端、连杆ⅱ的顶端、连杆ⅳ的底端通过销轴ⅵa转动连接，连杆ⅵ的顶端和连杆ⅲ的中部通过销轴ⅵb转动连接；支撑油缸的底端和下部支撑架通过销轴ⅶa转动连接，支撑油缸的顶端和加强杆ⅳ通过销轴ⅶb转动连接。

3、上述多连杆垂直升降工作台中，连接架ⅰ还包括连接两根连杆ⅰ的加强杆ⅰ；连接架ⅱ还包括连接两根连杆ⅱ的加强杆ⅱ；连接架ⅲ还包括连接两根连杆ⅲ的加强杆ⅲ；连接架ⅴ还包括连接两根连杆ⅴ的加强杆ⅴ；连接架ⅵ还包括连接两根连杆ⅵ的加强杆ⅵ。

4、上述多连杆垂直升降工作台中，支撑油缸内置位移传感器，可实时显示工作台作业高度。

5、上述多连杆垂直升降工作台中，销轴ⅰ和销轴ⅱ之间的距离、销轴ⅲ和销轴ⅳ之间的距离均相等，设为x；销轴ⅰ和销轴ⅴa之间的距离、销轴ⅴa和销轴ⅲ之间的距离、销轴ⅱ和销轴ⅵa之间的距离、销轴ⅵa和销轴ⅳ之间的距离均相等，设为y；销轴ⅱ和销轴ⅴb之间的距离、销轴ⅲ和销轴ⅵb之间的距离均相等，设为z；销轴ⅴa和销轴ⅴb之间的距离、销轴ⅵa和销轴ⅵb之间的距离均相等，设为t；销轴ⅱ和销轴ⅴa之间的竖直高度、销轴ⅲ和销轴ⅵa之间的竖直高度均相等，设为h1；销轴ⅰ和销轴ⅵa之间的竖直高度、销轴ⅳ和销轴ⅴa之间的竖直高度均相等，设为h2；销轴ⅰ和下部支撑架之间的竖直高度、销轴ⅱ和下部支撑架之间的竖直高度均相等，设为h3；销轴ⅲ和上部支撑架之间的竖直高度、销轴ⅳ和上部支撑架之间的竖直高度均相等，设为h4；销轴ⅱ和销轴ⅴa之间的距离、销轴ⅲ和销轴ⅵa之间的距离均相等，设为d1；销轴ⅱ、销轴ⅰ、销轴ⅴa构成的三角形与销轴ⅲ、销轴ⅳ、销轴ⅵa构成的三角形为全等三角形，销轴ⅰ对应的角与销轴ⅳ对应的角相等，设为α，销轴ⅱ对应的角与销轴ⅲ对应的角相等，设为∠1；销轴ⅴa、销轴ⅱ、销轴ⅵa构成的三角形与销轴ⅴa、销轴ⅲ、销轴ⅵa构成的三角形为全等三角形，销轴ⅱ对应的角与销轴ⅲ对应的角相等，设为∠2；销轴ⅰ、销轴ⅱ、销轴ⅵa构成的三角形与销轴ⅳ、销轴ⅲ、销轴ⅴa构成的三角形为全等三角形，销轴ⅱ对应的角与销轴ⅲ对应的角相等，设为∠3；多连杆垂直升降工作台处于任一状态时，下部支撑架和上部支撑架之间的竖直高度为h，下部支撑架和上部支撑架同侧边缘的水平错位量为δx；

6、按照下式通过x、y、z、t、h3、h4、α控制h和δx；

7、h＝h1+h2+h3+h4，

8、△x＝y×(cos∠3-cosα)，

9、式中，h1＝y×sinα，

10、h2＝y×si n∠3，

11、∠3＝∠1-∠2，

12、

13、d1＝x2+y2-2×x×y×cosα。

14、上述掘锚一体机锚护装置，包括伸缩平台、顶锚组件、前侧帮组件以及上述多连杆垂直升降工作台；伸缩平台和上部支撑架连接，沿多连杆垂直升降工作台的前后方向伸缩；顶锚组件包括内侧顶锚钻机和外侧顶锚钻机；内侧顶锚钻机和外侧顶锚钻机均安装在伸缩平台的前端；前侧帮组件包括前侧帮钻机；前侧帮钻机安装在上部支撑架的前端，位于内侧顶锚钻机和外侧顶锚钻机的下方。

15、上述掘锚一体机锚护装置中，顶锚组件还包括固定套筒、内侧滑移架、外侧滑移架、滑移油缸、内侧偏转架、外侧偏转架、内侧偏转油缸ⅰ、内侧偏转油缸ⅱ、外侧回转减速器和外侧偏转油缸；固定套筒固定安装在伸缩平台上；内侧滑移架和外侧滑移架分别与固定套筒滑动连接，由滑移油缸驱动沿多连杆垂直升降工作台的左右方向滑移；内侧偏转架转动安装在内侧滑移架上；内侧偏转油缸ⅰ的两端分别与内侧滑移架和内侧偏转架连接，驱动内侧偏转架沿多连杆垂直升降工作台的左右方向偏转；内侧顶锚钻机转动安装在内侧偏转架上；内侧偏转油缸ⅱ的两端分别与内侧偏转架和内侧顶锚钻机连接，驱动内侧顶锚钻机沿多连杆垂直升降工作台的前后方向偏转；外侧偏转架通过外侧回转减速器与外侧滑移架转动连接，由外侧回转减速器驱动沿多连杆垂直升降工作台的左右方向偏转；外侧顶锚钻机转动安装在外侧偏转架上；外侧偏转油缸的两端分别与外侧偏转架和外侧顶锚钻机连接，驱动外侧顶锚钻机沿多连杆垂直升降工作台的前后方向偏转。

16、上述掘锚一体机锚护装置中，顶锚组件还包括内侧顶锚钻机操作台和外侧顶锚钻机操作台；内侧顶锚钻机操作台和外侧顶锚钻机操作台均安装在伸缩平台上。

17、上述掘锚一体机锚护装置中，前侧帮组件还包括前侧帮钻机安装架和前侧帮钻机偏转油缸；前侧帮钻机安装架固定安装在上部支撑架的前端；前侧帮钻机转动安装在前侧帮钻机安装架上；前侧帮钻机偏转油缸的两端分别与前侧帮钻机安装架和前侧帮钻机连接，驱动前侧帮钻机沿多连杆垂直升降工作台的左右方向偏转。

18、上述掘锚一体机锚护装置，还包括探水组件；探水组件包括探水钻机安装座、摆动机构、回转机构和探水钻机；探水钻机安装座转动安装在伸缩平台上，由摆动机构驱动沿多连杆垂直升降工作台的上下方向摆动；探水钻机转动安装在探水钻机安装座上，由回转机构驱动沿多连杆垂直升降工作台的左右方向摆动。

19、上述掘锚一体机锚护装置，还包括爬梯；爬梯安装在伸缩平台上。

20、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果。

21、(1)在满足掘锚一体机整机通过性前提下，设计了大行程升降机构，实现了工作台的实时、垂直升降，解决了传统设计不能调整作业高度的缺陷，提高了作业舒适性。

22、(2)在已知h和h+δh参数的前提下，通过修改x、y、z、t参数，可将水平错位量δx设计为最优，为设计者快速得出最优连杆参数，缩短设计周期。

23、(3)支撑油缸内置位移传感器，可实时显示工作台作业高度，便于操作者及时调整平台高度。