CN103912272A - 掘进机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种掘进机，包括机体、设于机体下方的行走机构、设于机体前方的截割机构、用于配合截割机构进行碎料输送的装载机构和输送机构，以及用于配合截割机构进行凿岩的凿岩机构。本发明提供的掘进机在现有掘进机上增装凿岩机构，即增加了凿岩功能，利用本发明提供的掘进机工作时，可根据岩石硬度和节理发育情况更换利用截割机构和凿岩机构，例如在硬质岩石上先凿密集孔破坏岩体结构，然后利用截割机构切割，实现各类岩体的快速破碎和连续掘进，还可在凿钻巷道支付锚杆孔时，通过改变截割机构和凿岩机构的角度实现多角度钻孔，本发明提供的掘进机安全可靠，降低了截齿的磨损，不易出现卡死的情况，提高了作业效率。

Description

掘进机

技术领域

本发明涉及一种掘进机，特别是涉及一种具有凿岩功能的掘进机。

背景技术

随着经济的发展，各种巷道掘进工程越来越多。

比如，随着煤炭需求量的增加，矿井总量也随着增加，巷道掘进在煤矿的建设和生产中占十分重要的位置，特别是在新的矿井建设中，岩巷掘进工程量约占总工程量的40％左右。在生产矿井中占总工程量的25％左右。

再比如，在铁路、城市地铁隧道以及公路建设等领域，需在各种类型岩石和地层中开挖隧道。

在上述巷道掘进工程中，对于中软岩，可采用掘进机的截割机构直接实现掘进，对于半煤硬岩和全岩巷道的掘进，由于国内的硬岩掘进机尚未十分成熟，因此大多采用炮掘的方法。目前安全生产已成为巷道掘进行业最重要的大事之一，炮掘有着严格的使用条件，甚至将被限制使用。

另一方面，在掘进机实际作业中，为了缩短工期，往往对中硬度岩采用低速割裁，强行掘进的方式，如此，大大增加了掘进机截齿消耗量，且容易产生旋转头卡死的现象，一旦卡死，取出困难，将严重影响工期。

发明内容

本发明提供一种掘进机，以解决现有技术中对于半煤硬岩和全岩巷道的掘进采用炮掘不安全，强行掘进截齿消耗量大、易卡死的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种掘进机，包括机体、设于所述机体下方的行走机构、设于所述机体前方的截割机构、用于配合所述截割机构进行碎料输送的装载机构和输送机构，其中，所述掘进机还包括用于配合所述截割机构进行凿岩的凿岩机构，所述凿岩机构包括：

凿岩单元；

推进臂单元，所述凿岩单元设于所述推进臂单元上；以及

旋转臂单元，所述旋转臂单元的一端安装于所述截割机构或所述机体上，所述旋转臂单元的另一端与所述推进臂单元旋转连接；

其中，所述推进臂单元包括：

推进导轨；

凿岩单元安装板，设于所述推进导轨上；以及

传动机构，设于所述推进导轨上，用于在所述推进导轨上驱动所述凿岩单元安装板往复运动；

其中，所述旋转臂单元包括：

第一连接座，所述第一连接座的第一端设有第一铰接部，所述第一连接座的第二端设有第二铰接部；

伸缩油缸，所述伸缩油缸的缸筒端设有所述安装座，所述伸缩油缸的缸杆端与所述第一连接座的第二端固定连接，所述伸缩油缸用于调节所述推进导轨的推进与收回；

第二连接座，所述第二连接座的第一侧面设有位于上部的第三铰接部和位于下部的第四铰接部，所述第四铰接部铰接于所述第二铰接部；

俯仰油缸，所述俯仰油缸的缸筒端铰接于所述第一铰接部，所述俯仰油缸的缸杆端铰接于所述第三铰接部，所述俯仰油缸用于调节所述推进导轨的俯仰角度；

回转马达，所述回转马达与所述第二连接座的第二侧面固定连接；

旋转臂，所述旋转臂包括与所述回转马达同轴的第一旋转轴和与所述第一旋转轴垂直的第二旋转轴；以及

调正油缸，所述调正油缸的缸杆端铰接于所述第二旋转轴，所述调正油缸的缸筒端铰接于所述推进导轨，所述调正油缸用于微调所述推进导轨的角度。

根据本发明一优选实施例，所述凿岩机构为两套，安装于所述截割机构的左右两侧或上下两侧。

根据本发明一优选实施例，所述凿岩机构为一套，安装于所述截割机构的上部、下部、左部或右部。

根据本发明一优选实施例，所述凿岩机构为两套，安装于所述机体的左右两侧。

根据本发明一优选实施例，所述凿岩机构设有安装座，所述截割机构或所述机体上设有连接孔，所述凿岩机构通过连接件穿设所述安装座和所述连接孔安装于所述截割机构或所述机体上。

根据本发明一优选实施例，所述连接孔为螺纹孔，所述连接件为螺钉。

根据本发明一优选实施例，所述传动机构的传动形式包括螺旋传动、链传动以及齿轮传动。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明提供的掘进机在现有掘进机上增装凿岩机构，即增加了凿岩功能，利用本发明提供的掘进机工作时，可根据岩石硬度和节理发育情况更换利用截割机构和凿岩机构，例如在硬质岩石上先凿密集孔破坏岩体结构，然后利用截割机构切割，实现各类岩体的快速破碎和连续掘进，在凿钻巷道支付锚杆孔时，可通过改变截割机构和凿岩机构的角度实现多角度钻孔，本发明提供的掘进机安全可靠，降低了截齿的磨损，不易出现卡死的情况，提高了作业效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明优选实施例的掘进机的局部侧视结构示意图；

图2是图1中所示的掘进机俯视结构示意图；

图3是图1中所示的掘进机的凿岩机的放大侧视结构示意图；以及

图4是图1中所示的掘进机的凿岩机的放大俯视结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请一并参阅图1和图2，其中，图1是本发明优选实施例的掘进机的局部侧视结构示意图；图2是图1中所示的掘进机俯视结构示意图。

如图1和图2所示，本发明提供一种掘进机10，该掘进机10包括机体100、行走机构200、截割机构300、装载机构400和输送机构(图未示出)以及凿岩机构500。

其中，行走机构200设于机体100下方，截割机构300设于机体100前方，装载机构400设于机体100的前下方，用于装载截割机构300工作时产生的碎料，输送机构设于机体100的中下方，即行走机构200之间，用于输送装载机构400装载的碎料，凿岩机构500用于配合截割机构300进行凿岩工作。

其中，机体100、行走机构200、截割机构300、装载机构400和输送机构与现有技术大致相同，其具体结构在此不再赘述，本发明与现有技术的不同之处在于，本发明提供的掘进机10增设有凿岩机构500，在现有掘进机的截割功能的基础上增加了凿岩功能，使得掘进机10可以实现各类岩体的快速破碎和连续掘进。

在本发明的一个实施例中，凿岩机构500可为两套，对称安装于截割机构300的左右两侧，例如图2中所示，凿岩机构500可通过第一安装座501和第二安装座502安装于截割机构300的左右两侧，形成双臂凿岩，当然，凿岩机构500亦可安装于截割机构300的上下两侧。

在本发明的另一个实例中，凿岩机构500可为一套，安装于截割机构300的上部、下部、左部或右部，形成单臂凿岩。

在本发明的另一个实例中，凿岩机构500可为两套，安装于机体100的左右两侧，形成双臂凿岩。

当然，凿岩机构500与割机构300的安装方式和安装位置并不限于此，以上所述的安装方式和安装位置不构成对本发明的限制。

请一并参阅图3和图4，其中，图3是图1中所示的掘进机的凿岩机的放大侧视结构示意图；图4是图1中所示的掘进机的凿岩机的放大俯视结构示意图。

如图3和图4所示，凿岩机构500设有第一安装座501和第二安装座502，相应的，截割机构300或机体100上设有连接孔，凿岩机构500通过连接件穿设第一安装座501、第二安装座502以及连接孔安装于截割机构300或机体100上。在优选实施例中，连接孔为螺纹孔，连接件为螺钉，凿岩机构500通过螺钉安装于截割机构300或机体100上。

具体而言，凿岩机构500包括凿岩单元510、推进臂单元以及旋转臂单元。

其中，凿岩单元510可为本领技技术人员公知的液压凿岩机，液压凿岩机的钻头头部直径可为65mm至200mm。

凿岩单元510设于推进臂单元上，推进臂单元进一步包括推进导轨520、凿岩单元安装板530以及传动机构540。

凿岩单元安装板530设于推进导轨520上，凿岩单元510设于凿岩单元安装板530上，传动机构540设于推进导轨520上，用于在推进导轨520上驱动凿岩单元安装板530进行往复运动，传动机构540的传动形式可包括本领域技术人员公知的螺旋传动、链传动以及齿轮传动等。

旋转臂单元的一端通过螺钉等固定件安装于截割机构300或机体100上，旋转臂单元的另一端与推进臂单元旋转连接。

具体地，旋转臂单元包括第一连接座550、伸缩油缸560、第二连接座570、俯仰油缸580、回转马达590、旋转臂600以及调正油缸610。

其中，第二铰接部550的第一端设有第一铰接部552，第二铰接部550的第二端设有第二铰接部554。

伸缩油缸560的缸筒端设有第一安装座501和第二安装座502，伸缩油缸560的缸杆端与第二铰接部554的第二端固定连接，伸缩油缸560用于调节推进导轨520的推进与收回。

第二连接座570的第一侧面设有位于上部的第三铰接部572和位于下部的第四铰接部574，第四铰接部574铰接于第二铰接部554。

俯仰油缸580的缸筒端铰接于第一铰接部552，俯仰油缸580的缸杆端铰接于第三铰接部572，俯仰油缸580用于调节推进导轨520的俯仰角度。在本实施例中，俯仰油缸580可为两个，当俯仰油缸580伸长时，推进导轨520向下偏转，当俯仰油缸580缩短时，推进导轨520向上偏转。

回转马达590与第二连接座570的第二侧面固定连接。

旋转臂600包括与回转马达590同轴的第一旋转轴602和与第一旋转轴602垂直的第二旋转轴604，使用本发明提供的掘进机10工作时，由于旋转臂600包括相互垂直的第一旋转轴602和第二旋转轴604，使得推进导轨520可以分别以第一旋转轴602和第二旋转轴604为转轴进行旋转。

调正油缸610的缸杆端铰接于第二旋转轴604，调正油缸610的缸筒端铰接于推进导轨520，调正油缸610用于微调推进导轨520的角度。

使用本发明提供的掘进机10工作时，当岩石硬度f≤3时，可直接采用掘进机10的截割机构300切割岩石掘进；

当岩石硬度3＜f＜6时，可先采用凿岩机构500凿孔，凿孔孔距＞80mm，然后采用截割机构300切割岩石掘进；

当岩石硬度大于6时，可先采用凿岩机构500凿孔，凿孔孔距≤80mm，然后采用截割机构300切割岩石掘进，其中孔之间的距离根据岩石硬度调整，硬度越大，孔距越小。

在凿钻巷道支附锚杆孔时，可通过控制伸缩油缸560的伸缩实现凿岩机构500的整体伸出与收回；通过控制俯仰油缸580的伸缩，可调节凿岩单元510钻孔高度和角度；通过控制回转马达590的回转可实现推进导轨520分别以第一旋转轴602和第二旋转轴604为转轴进行旋转，调节凿岩单元510钻孔高度和角度；通过控制调正油缸610的伸缩缩，可进一步微调凿岩单元510的钻孔角度。

综上所述，本领域技术人员容易理解，本发明提供的掘进机10在现有掘进机10上增装凿岩机构500，即增加了凿岩功能，利用本发明提供的掘进机10工作时，可根据岩石硬度和节理发育情况更换利用截割机构300和凿岩机构500，例如在硬质岩石上先凿密集孔破坏岩体结构，然后利用截割机构300切割，实现各类岩体的快速破碎和连续掘进，在凿钻巷道支付锚杆孔时，可通过改变截割机构300和凿岩机构500的角度实现多角度钻孔，本发明提供的掘进机10安全可靠，降低了截齿的磨损，不易出现卡死的情况，提高了作业效率，适用于各类岩体巷道的平巷掘进、锚杆支附、煤矿开采及隧道、地铁等各种市政施工。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种掘进机，包括机体、设于所述机体下方的行走机构、设于所述机体前方的截割机构、用于配合所述截割机构进行碎料输送的装载机构和输送机构，其特征在于，所述掘进机还包括用于配合所述截割机构进行凿岩的凿岩机构，所述凿岩机构包括：

凿岩单元；

推进臂单元，所述凿岩单元设于所述推进臂单元上；以及

旋转臂单元，所述旋转臂单元的一端安装于所述截割机构或所述机体上，所述旋转臂单元的另一端与所述推进臂单元旋转连接；

其中，所述推进臂单元包括：

推进导轨；

凿岩单元安装板，设于所述推进导轨上；以及

传动机构，设于所述推进导轨上，用于在所述推进导轨上驱动所述凿岩单元安装板往复运动；

其中，所述旋转臂单元包括：

第一连接座，所述第一连接座的第一端设有第一铰接部，所述第一连接座的第二端设有第二铰接部；

伸缩油缸，所述伸缩油缸的缸筒端设有所述安装座，所述伸缩油缸的缸杆端与所述第一连接座的第二端固定连接，所述伸缩油缸用于调节所述推进导轨的推进与收回；

第二连接座，所述第二连接座的第一侧面设有位于上部的第三铰接部和位于下部的第四铰接部，所述第四铰接部铰接于所述第二铰接部；

俯仰油缸，所述俯仰油缸的缸筒端铰接于所述第一铰接部，所述俯仰油缸的缸杆端铰接于所述第三铰接部，所述俯仰油缸用于调节所述推进导轨的俯仰角度；

回转马达，所述回转马达与所述第二连接座的第二侧面固定连接；

旋转臂，所述旋转臂包括与所述回转马达同轴的第一旋转轴和与所述第一旋转轴垂直的第二旋转轴；以及

调正油缸，所述调正油缸的缸杆端铰接于所述第二旋转轴，所述调正油缸的缸筒端铰接于所述推进导轨，所述调正油缸用于微调所述推进导轨的角度。

2.根据权利要求1所述的掘进机，其特征在于，所述凿岩机构为两套，安装于所述截割机构的左右两侧或上下两侧。

3.根据权利要求1所述的掘进机，其特征在于，所述凿岩机构为一套，安装于所述截割机构的上部、下部、左部或右部。

4.根据权利要求1所述的掘进机，其特征在于，所述凿岩机构为两套，安装于所述机体的左右两侧。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的掘进机，其特征在于，所述凿岩机构设有安装座，所述截割机构或所述机体上设有连接孔，所述凿岩机构通过连接件穿设所述安装座和所述连接孔安装于所述截割机构或所述机体上。

6.根据权利要求5所述的掘进机，其特征在于，所述连接孔为螺纹孔，所述连接件为螺钉。

7.根据权利要求5所述的掘进机，其特征在于，所述传动机构的传动形式包括螺旋传动、链传动以及齿轮传动。