CN102278064B - 气动钻车 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种气动钻车，包括行走机构、进给回转机构、支撑立柱和操作控制台，操作控制台和支撑立柱安装在行走机构上，进给回转机构通过角度调整机构和移动机构安装在支撑立柱上，支撑立柱通过弹簧安装在行走机构上，并可通过倾斜角调整机构调整支撑立柱的倾斜角度，进给回转机构通过移动机构可沿支撑立柱上下移动，并可通过角度调整机构使进给回转机构在其工作面内转动。通过本发明提供的技术方案，气动钻车的进给回转机构可快速移动、提供效率；能实现顶紧力和钻孔力由地面支撑、减小行走机构的负荷，提高气动钻车的寿命、并降低制造成本；以及可实现钻孔的远距离操纵、大大改善工作环境，提高工人操作安全性。
Description
技术领域
本发明涉及气动钻车，更具体而言，涉及一种煤矿井下用锚杆的全气动钻车。
背景技术
现有锚杆、锚索孔的钻孔设备主要分为两大类：气动设备和液压设备。其中气动设备以压缩空气为动力源，以轻便、故障率低等优势应用广泛；气动设备又根据功能不同分为顶锚杆机和帮锚杆机，两类锚杆机均属于手持式钻机，需由工人直接克服钻孔的反扭矩来工作，钻孔过程中在人体安全方面存在安全隐患，同时在钻机在回转功率、钻孔效率方面有很大的局限性，如目前顶锚杆机最大扭矩只做到了140N.m，帮锚杆机只做到了90N.m。另外由于工人靠近钻机的动力部分，致使钻孔的粉尘和冲洗水可直接飞溅到人体上，该类设备的操作环境特别恶劣。
为了弥补以上的缺点并保留气动设备固有优点的前提下，先后有多种设备被研发，其中较为成熟的一款为澳洲研发的气动全向钻机，它的突出特点是可同时实现顶、帮锚杆锚索孔的钻孔施工，但由于比较笨重，应用并不广泛。
因此，需要提供一种新的气动钻机，来解决钻孔设备搬运移动不方便、钻孔作业环境恶劣、钻车自身固定不牢固、顶锚杆锚索孔和帮锚杆锚索孔同时施工的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种全气动钻车，方便钻孔设备的搬运和移动、改善钻孔作业环境、加强钻车自身固定，同时实现顶锚杆锚索孔和帮锚杆锚索孔同时施工。
本发明提供了一种气动钻车，包括行走机构1、进给回转机构2、支撑立柱4和操作控制台5，所述操作控制台5和所述支撑立柱4安装在所述行走机构1上，其特征在于，所述进给回转机构2通过角度调整机构7和移动机构3安装在所述支撑立柱4上，所述进给回转机构2、所述角度调整机构7、所述移动机构3和所述支撑立柱4通过弹簧6安装在所述行走机构1上，所述支撑立柱4可通过倾斜角调整机构8调整所述支撑立柱4的倾斜角度，所述进给回转机构2通过所述移动机构3可沿所述支撑立柱4上下移动，通过所述角度调整机构7使所述进给回转机构2在其工作面内转动，以调整所述进给回转机构2的工作角度，所述行走机构1由单个气动马达驱动行走。
在上述技术方案中，优选地，在所述行走机构1两侧设有履带11，在所述履带11的内侧对称地设置有所述弹簧6，所述移动机构3的支撑架31与所述支撑立柱4固定连接，所述支撑架31固定在所述弹簧6的上端，所述弹簧6的下端支撑在所述行走机构1上，所述支撑架（31）的底部还设置有顶尖311，所述支撑立柱4工作时，所述支撑立柱4的顶柱42向上顶紧巷道顶部，并通过所述支撑架31压缩所述弹簧6，所述顶尖311被推至于地面，并与地面刚性接触，此时所述弹簧6还留有压缩余量。通过设置弹簧6和顶尖311，且在顶紧时弹簧还留有余量，可以使钻机主机的重量和工作时的钻孔力和顶紧力传递至地面，减少行走机构的受力，保护履带不受重压，延长钻车的使用寿命。
优选地，所述倾斜角调整机构8包括手摇轮81和与所述手摇轮81啮合的齿轮82，所述手摇轮81国定在所述弹簧6的弹簧座62上，所述齿轮82固定在所述支撑架31上，摇动所述手摇轮81带动所述齿轮82，从而带动所述支撑立柱4绕所述弹簧6顶端的轴63转动，调整所述支撑立柱4的倾斜角度。通过倾斜角调整机构，可以在钻机工作时将支撑立柱4升起，在钻机暂停使用时，将支撑立柱4放倒，方便钻车在巷道内行进。
优选地，所述移动机构3包括所述支撑架31、移动架32、移动板33、升降马达34，所述支撑架31固定在所述支撑立柱4上，所述移动架32设置在所述支撑架31上，所述移动板33设置在所述移动架32上，所述移动架32和移动板33均可以在所述升降马达34的驱动下，分别沿所述支撑架31和所述移动架32上下移动，所述进给回转机构2通过所述角度调整机构7安装在所述移动板33上，从而可以带动所述进给回转机构2沿所述支撑立柱4上下移动。通过设置支撑架31、移动架32、移动板33，使得进给回转机构可以快速的移动到工作高度。
进一步，所述升降马达34固定在所述移动架32上，所述升降马达34设有第一丝杠341和第二丝杠342，所述第一丝杠341与固定在所述支撑架31上的第一丝杠螺母343配合，所述第二丝杠342与固定在所述移动板33内的第二丝杠螺母配合，当所述升降马达34工作时，带动所述第一丝杠341和所述第二丝杠342同时转动，所述第一丝杠341带动所述移动架32沿所述支撑架31上下移动；同时所述第二丝杠342带动所述移动板33沿所述移动架32上下移动，其中，所述移动板33与所述移动架32的运动方向相同。这样，可以实现一个气动马达带动两根丝杠转动，同时抬升进给回转机构，达到无极提升进给回转机构到任意位置的目的。
优选地，所述移动架32可通过移动架32侧面的把手321固定在所述支撑架31上，所述移动板33也可通过所述移动板33侧面的把手331固定在所述移动架32上。这样，通过把手可以将移动板固定在移动架上，将所述移动架固定在所述支撑架上，从而固定进给回转机构的位置。
优选地，所述角度调整机构7包括涨紧轮71、支撑台72，所述涨紧轮71通过螺栓安装在所述移动板33上，所述支撑台72安装在所述涨紧轮71上，所述进给回转机构2通过立板27固定在所述支撑台72上，松开所述涨紧轮71所述支撑台72连同所述进给回转机构2，可绕所述涨紧轮71的轴转动，调整所述进给回转机构2的工作角度，拧紧所述涨紧轮71，固定住所述支撑台72和所述进给回转机构2。通过角度调整机构，可以根据工作需要，在工作面内任意调整进给回转机构的角度。
进一步，所述涨紧轮71的压板711与所述移动板33之间还设置摩擦片73，松开所述涨紧轮71，所述压板711与所述移动板33之间产生转动，可在360°范围内任意调整所述进给回转机构2的工作角度；拧紧所述涨紧轮71，所述压板711与所述移动板33被锁紧固定成一体，使所述进给回转机构2在工作角度正常工作。在压板711和所述移动板33之间设置摩擦片73，可以提高涨紧轮71与移动板33的紧固连接，使得进给回转机构2与所述移动板33更牢地紧固连接。
优选地，所述进给回转机构2包括回转器21、进给马达22和导向装置23，所述进给马达22可驱动所述回转器21沿所述导向装置23直线运动，所述导向装置23通过立板27固定在所述支撑台72上。
优选地，所述操作控制台5包括固定控制台51和移动控制台52，所述固定控制台51固定在所述行走机构1上，移动控制台52可拆卸地与所述固定控制台51连接，所述移动控制台52上设置有进给马达手柄和回转器马达手柄522，所述进给回转机构2工作时，将所述移动控制台52从固定控制台51上取下，远距离控制所述进给回转机构2。
本发明提供的全气动钻车，由于采用全气动驱动钻车工作，无高温、明火，更适用于矿下多粉尘的作业，操作更安全；钻车行走时支撑立柱手动倾斜，工作时竖直，方便钻车在巷道内的行走；利用弹簧的压缩量实现支撑立柱顶紧时履带不受重压力，延长钻车寿命；工作台的升降由一个气动马达同时带动两根丝杠转动实现，实现很好的同步和转弯；钻孔方向可在360°范围内手动调整，增大工作面范围；钻车打孔时可实现远距离操控，提高工人操作的安全性。
该钻车可方便调节钻孔方位，满足打侧帮及顶锚杆（锚索）孔施工，实现帮机、顶机合二为一。该钻车配有行走履带，可自行走，定位准确，节省人力，降低劳动强度。该钻车具有较大推进力，可用于部分岩巷工作面代替凿岩设备钻炮孔。该钻车能实现钻孔的远距离操纵，将大大改善工作环境，提高工人操作安全系数。
附图说明
图1示出了根据本发明的实施例的气动钻车的整体结构示意图；
图2示出了图1中A部的放大示意图；
图3示出了图1所示结构的左视示意图；
图4示出了根据本发明的实施例的移动机构的正面结构示意图；
图5示出了根据本发明的实施例的移动机构的立体结构示意图；
图6示出了图5所示结构的俯视示意图；
图7示出了根据本发明的实施例的操作控制台的整体结构示意图；
图8示出了根据本发明的实施例的移动控制台的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图说明根据本发明的具体实施方式。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开的具体实施例的限制。
图1示出了根据本发明的实施例的气动钻车的整体结构示意图。
如图1所示，本发明提供的一种气动钻车，包括行走机构1、进给回转机构2、支撑立柱4和操作控制台5，所述操作控制台5和所述支撑立柱4安装在所述行走机构1上，所述进给回转机构2通过角度调整机构7和移动机构3安装在所述支撑立柱4上，所述回转机构2、所述角度调整机构7、所述移动机构3和所述支撑立柱4通过弹簧6安装在所述行走机构1上，所述支撑立柱4可通过倾斜角调整机构8调整所述支撑立柱4的倾斜角度，所述进给回转机构2通过所述移动机构3可沿所述支撑立柱4上下移动，通过所述角度调整机构7使所述进给回转机构2在其工作面内转动，以调整所述进给回转机构2的工作角度，所述行走机构1由单个气动马达驱动行走。
在所述行走机构1两侧设有履带11，在所述履带11的内侧对称地设置有所述弹簧6，所述移动机构3的支撑架31与所述支撑立柱4固定连接，所述支撑架31固定在所述弹簧6的上端，所述弹簧6的下端支撑在所述行走机构1上，所述移动机构3的所述支撑架31的底部设置有顶尖311，所述支撑立柱4工作时，所述支撑立柱4的顶柱42向上顶紧巷道顶部，并通过所述支撑架31压缩所述弹簧6，所述顶尖311被推至于地面，并与地面刚性接触，此时所述弹簧6还留有压缩余量。通过设置弹簧6和顶尖311，且在顶紧时弹簧还留有余量，可以使钻机主机的重量和工作时的钻孔力和顶紧力传递至地面，减少对行走机构的受力，保护履带不受重压，延长钻车的使用寿命。
所述倾斜角调整机构8包括手摇轮81和与所述手摇轮81啮合的齿轮82，所述手摇轮81固定在所述弹簧6的弹簧座62上，所述齿轮82固定在所述支撑架31上，摇动所述手摇轮81带动所述齿轮82，从而带动所述立柱4绕所述弹簧6顶端的轴63转动，调整所述支撑立柱4的倾斜角度。通过倾斜角调整机构，可以在钻机工作时将支撑立柱4升起，在钻机暂停使用时，将支撑立柱4放倒，方便钻车在巷道内行进。
所述角度调整机构7包括涨紧轮71、支撑台72，所述涨紧轮71通过螺栓安装在所述移动板33上，所述支撑台72安装在所述涨紧轮71上，所述进给回转机构2通过立板27固定在所述支撑台72上，松开所述涨紧轮71所述支撑台72连同所述进给回转机构2，可绕所述涨紧轮71的轴转动，调整所述进给回转机构2的工作角度，拧紧所述涨紧轮71，固定住所述支撑台72和所述进给回转机构2。通过角度调整机构，可以根据工作需要，在工作面内任意调整进给回转机构的角度。
图2示出了图1中A部的放大示意图。
如图2所示，所述涨紧轮71的压板711与所述移动板33之间还设置摩擦片73，松开所述涨紧轮71，所述压板711与所述移动板33之间产生转动，可在360°范围内任意调整所述进给回转机构2的工作角度；拧紧所述涨紧轮71，所述压板711与所述移动板33被锁紧固定成一体，使所述进给回转机构2在工作角度正常工作。在压板711和所述移动板33之间设置摩擦片73，可以提高涨紧轮71与移动板33的紧固连接，使得进给回转机构2与所述移动板33更牢地紧固连接。
图3示出了图1所示结构的左视示意图。
如图3所示，所述进给回转机构2包括回转器21、进给马达22和导向装置23，所述进给马达22可驱动所述回转器21沿所述导向装置23直线运动，所述导向装置23通过立板27固定在所述支撑台72上。
图4、图5、图6示出了根据本发明的实施例的移动机构的结构示意图。其中，图4示出了根据本发明的实施例的移动机构的正面结构示意图；图5示出了根据本发明的实施例的移动机构的立体结构示意图；图6示出了图5所示结构的俯视示意图。
如图4所示，所述移动机构3包括支撑架31、移动架32、移动板33、升降马达34，所述支撑架31固定在所述支撑立柱4上，所述移动架32设置在所述支撑架31上，所述移动板33设置在所述移动架32上，所述移动架32和移动板33均可以在所述升降马达34的驱动下，分别沿所述支撑架31和所述移动架32上下移动，所述进给回转机构2通过所述角度调整机构7安装在所述移动板33上，从而可以带动所述进给回转机构2沿所述支撑立柱4上下移动。通过设置支撑架31、移动架32、移动板33，使得进给回转机构可以快速的移动到工作高度。
所述移动架32可通过移动架32侧面的把手321固定在所述支撑架31上，所述移动板33也可通过所述移动板33侧面的把手331固定在所述移动架32上。这样，通过把手可以将移动板固定在移动架上，将所述移动架固定在所述支撑架上，从而固定进给回转机构的位置。
如图5、图6所示，所述升降马达34固定在所述移动架32上，所述升降马达34设有第一丝杠341和第二丝杠342，所述第一丝杠341与固定在所述支撑架31上的第一丝杠螺母343配合，所述第二丝杠342与固定在所述移动板33内的第二丝杠螺母配合，当所述升降马达34工作时，带动所述第一丝杠341和所述第二丝杠342同时转动，所述第一丝杠341带动所述移动架32沿所述支撑架31上下移动；同时所述第二丝杠342带动所述移动板33沿所述移动架32上下移动，其中，所述移动板33与所述移动架32的运动方向相同。这样，可以实现一个气动马达带动两根丝杠转动，同时抬升所述进给回转机构，达到无极提升进给回转机构到任意位置的目的。
图7、图8示出了根据本发明实施例的操作控制台的结构示意图。其中，图7示出了根据本发明的实施例的操作控制台的整体结构示意图；图8示出了根据本发明的实施例的移动控制台的结构示意图。
如图7、图8所示，所述操作控制台5包括固定控制台51和移动控制台52，所述固定控制台51固定在所述行走机构1上，移动控制台52可拆卸地与所述固定控制台51连接，所述移动控制台52上设置有进给马达手柄和回转器马达手柄522，所述进给回转机构2工作时，将所述移动控制台52从固定控制台51上取下，远距离控制所述进给回转机构2。这样，可以保护操作人员的安全，使其免受粉尘、噪音、破碎矿石块的危害。
本发明提供的气动钻车，由于采用气动驱动钻车工作，无高温、明火，更适用于矿下多粉尘的作业，操作更安全；钻车行走时支撑立柱手动倾斜，工作时竖直，方便钻车在巷道内的行走；利用弹簧的压缩量实现支撑立柱顶紧时履带不受重压力；工作台的升降由一个气动马达同时带动两根丝杠转动实现，效率更高；钻孔方向可在360°范围内手动调整；钻车打孔时可实现远距离操控。
该钻车可方便调节钻孔方位，满足打侧帮及顶锚杆（锚索）孔施工，实现帮机、顶机合二为一。该钻车配有行走履带，可自行走，定位准确，节省人力，降低劳动强度。该钻车具有较大推进力，可用于部分岩巷工作面代替凿岩设备钻炮孔。该钻车能实现钻孔的远距离操纵，将大大改善工作环境，提高工人操作安全系数。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种气动钻车，包括行走机构（1）、进给回转机构（2）、支撑立柱（4）和操作控制台（5），所述操作控制台（5）和所述支撑立柱（4）安装在所述行走机构（1）上，其特征在于，所述进给回转机构（2）通过角度调整机构（7）和移动机构（3）安装在所述支撑立柱（4）上，所述回转机构（2）、所述角度调整机构（7）、所述移动机构（3）和所述支撑立柱（4）通过弹簧（6）安装在所述行走机构（1）上，所述支撑立柱（4）可通过倾斜角调整机构（8）调整所述支撑立柱（4）的倾斜角度，所述进给回转机构（2）通过所述移动机构（3）可沿所述支撑立柱（4）上下移动，通过所述角度调整机构（7）使所述进给回转机构（2）在其工作面内转动，以调整所述进给回转机构（2）的工作角度，所述行走机构（1）由单个气动马达驱动行走。
2.根据权利要求1所述的气动钻车，其特征在于，所述行走机构（1）两侧设有履带（11），在所述履带（11）的内侧对称地设置有所述弹簧（6），所述移动机构（3）的支撑架（31）与所述支撑立柱（4）固定连接，所述支撑架（31）固定在所述弹簧（6）的上端，所述弹簧（6）的下端支撑在所述行走机构（1）上，所述支撑架（31）的底部设置有顶尖（311），所述支撑立柱（4）工作时，所述支撑立柱（4）的顶柱（42）向上顶紧巷道顶部，并通过所述支撑架（31）压缩所述弹簧（6），所述顶尖（311）被推至于地面，并与地面刚性接触，此时所述弹簧（6）还留有压缩余量。
3.根据权利要求2所述的气动钻车，其特征在于，所述倾斜角调整机构（8）包括手摇轮（81）和与所述手摇轮（81）啮合的齿轮（82），所述手摇轮（81）固定在所述弹簧（6）的弹簧座（62）上，所述齿轮（82）固定在所述支撑架（31）上，摇动所述手摇轮（81）带动所述齿轮（82），从而带动所述支撑立柱（4）绕所述弹簧（6）顶端的轴（63）转动，调整所述支撑立柱（4）的倾斜角度。
4.根据权利要求1至3任一项所述的气动钻车，其特征在于，所述移动机构（3）包括所述支撑架（31）、移动架（32）、移动板（33）、升降马达（34），所述支撑架（31）固定在所述支撑立柱（4）上，所述移动架（32）设置在所述支撑架（31）上，所述移动板（33）设置在所述移动架（32）上，所述移动架（32）和移动板（33）均可以在所述升降马达（34）的驱动下，分别沿所述支撑架（31）和所述移动架（32）上下移动，所述进给回转机构（2）通过所述角度调整机构（7）安装在所述移动板（33）上，从而可以带动所述进给回转机构（2）沿所述支撑立柱（4）上下移动。
5.根据权利要求4所述的气动钻车，其特征在于，所述升降马达（34）固定在所述移动架（32）上，所述升降马达（34）设有第一丝杠（341）和第二丝杠（342），所述第一丝杠（341）与固定在所述支撑架（31）上的第一丝杠螺母（343）配合，所述第二丝杠（342）与固定在所述移动板（33）内的第二丝杠螺母配合，当所述升降马达（34）工作时，带动所述第一丝杠（341）和所述第二丝杠（342）同时转动，所述第一丝杠（341）带动所述移动架（32）沿所述支撑架（31）上下移动；同时所述第二丝杠（342）带动所述移动板（33）沿所述移动架（32）上下移动，其中，所述移动板（33）与所述移动架（32）的运动方向相同。
6.根据权利要求5所述的气动钻车，其特征在于，所述移动架（32）可通过所述移动架（32）侧面的把手（321）固定在所述支撑架（31）上，所述移动板（33）也可通过所述移动板（33）侧面的把手（331）固定在所述移动架（32）上。
7.根据权利要求6所述的气动钻车，其特征在于，所述角度调整机构（7）包括涨紧轮（71）、支撑台（72），所述涨紧轮（71）通过螺栓安装在所述移动板（33）上，所述支撑台（72）安装在所述涨紧轮（71）上，所述进给回转机构（2）通过立板（27）固定在所述支撑台（72）上，松开所述涨紧轮（71）所述支撑台（72）连同所述进给回转机构（2），可绕所述涨紧轮（71）的轴转动，调整所述进给回转机构（2）的工作角度，拧紧所述涨紧轮（71），固定住所述支撑台（72）和所述进给回转机构（2）。
8.根据权利要求7所述的气动钻车，其特征在于，所述涨紧轮（71）的压板（711）与所述移动板（33）之间还设置摩擦片（73），松开所述涨紧轮（71），所述压板（711）与所述移动板（33）之间产生转动，可在360°范围内任意调整所述进给回转机构（2）的工作角度；拧紧所述涨紧轮（71），所述压板（711）与所述移动板（33）被锁紧固定成一体，使所述进给回转机构（2）在工作角度正常工作。
9.根据权利要求8所述的气动钻车，其特征在于，所述进给回转机构（2）包括回转器（21）、进给马达（22）和导向装置（23），所述进给马达（22）可驱动所述回转器（21）沿所述导向装置（23）直线运动，所述导向装置（23）固定在所述支撑台（72）上。
10.根据权利要求9所述的气动钻车，其特征在于，所述操作控制台（5）包括固定控制台（51）和移动控制台（52），所述固定控制台（51）固定在所述行走机构（1）上，移动控制台（52）可拆卸地与所述固定控制台（51）连接，所述移动操作台（52）上设置有进给马达手柄和回转器马达手柄（522），所述进给回转机构（2）工作时，将所述移动控制台（52）从固定控制台（51）上取下，远距离控制所述进给回转机构（2）。
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