CN106988679A - 一种岩巷履带式开沟槽钻涨一体机 - Google Patents

一种岩巷履带式开沟槽钻涨一体机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种岩巷履带式开沟槽钻涨一体机，包括履带式行走机构、液压泵站、钻臂机构和工作机构。本发明主要适用于隧道或巷道掘进过程中两侧排水沟槽的修建，尤其是硬度较大的岩石施工，由全机械化施工替代传统的手持机具或线炮操作。本发明公开的岩巷履带式开沟槽钻涨一体机体积较小，功耗较低，施工灵活，不仅能够有效提高排水沟槽的施工效率，还能够降低工人劳动强度，提高施工安全性、环保性。

Description

一种岩巷履带式开沟槽钻涨一体机
技术领域
本发明涉及一种开沟槽钻机，具体是一种岩巷履带式开沟槽钻涨一体机，属于掘进工作面辅助机械，主要用于隧道或巷道的掘进过程中两侧排水沟槽的修建。
背景技术
我国是煤矿的开采与消费大国，与此同时我国对公路、铁路、隧道工程、水电工程等基础设施建设要求不断增强，这些工程中都面临对隧道或巷道的掘进。在巷道的掘进中，为了及时将地下积水排出，必须修建排水沟。目前，在岩石巷道掘进中，排水沟的施工主要是使用风镐、手持式凿岩机等手持式机具来完成，或者使用放炮的方法开槽，效率低，劳动强度大，安全性低，严重时会影响整个巷道的掘进效率。岩巷排水沟的施工原则上可以使用现有的机械装备，例如凿岩台车，但是，凿岩台车一般体积较大，功耗较高，用于排水沟槽的施工中不方便操作，成本过高。故需要一种体积小、灵活性高、效率高、安全环保的开沟槽机械来替代传统的施工方式，保证整个巷道的掘进效率与安全性。
发明内容
发明目的：针对上述问题，本发明提供一种岩巷履带式开沟槽钻涨一体机，体积较小，灵活性高，施工效率高，能耗较小，安全环保，能够可靠完成隧道或巷道的掘进过程中两侧排水沟槽的修建。
技术方案：
一种岩巷履带式开沟槽钻涨一体机，包括履带式行走机构、钻臂机构、工作机构及为所述履带式行走机构、钻臂机构、工作机构提供动力的液压泵站；
所述液压泵站布置在所述履带式行走机构上方后侧；所述钻臂机构通过主回转驱动装置转动固定在所述履带式行走机构上方前侧；
所述工作机构固定安装在所述钻臂机构的尾端，包括凿岩机工作机构、涨裂器工作机构以及用于切换所述凿岩机工作机构和所述涨裂器工作机构的回转驱动装置；所述凿岩机工作机构和所述涨裂器工作机构通过支撑架成90°安装在所述回转驱动装置的下端，且安装高度相同；所述回转驱动装置与所述钻臂机构尾端连接。
在所述履带式行走机构前后分别设有用于在工作过程中支撑起整个机体的前支撑装置与后支撑装置。
所述前支撑装置包括分别铰接安装在所述履带式行走机构的履带中间架的前端前支撑液压缸和前支撑底架；所述前支撑液压缸与所述前支撑底架铰接连接；所述后支撑装置包括两组后支撑液压缸和后支撑底板；所述后支撑液压缸与所述后支撑底板铰接连接，并通过法兰连接固定在所述履带中间架后端的两侧。
所述凿岩机工作机构包括凿岩机***、导轨架、燕尾槽导轨、进给液压缸以及滑块；
所述凿岩机***固定安装在所述滑块上，所述滑块与所述燕尾槽导轨配合，所述燕尾槽导轨焊接在所述导轨架上，所述进给液压缸布置在所述燕尾槽导轨内部，一端由法兰连接固定在所述导轨架上，另一端铰接固定于所述滑块上；
所述涨裂器工作机构结构与所述凿岩机工作机构除了凿岩机与涨裂器的区别，其他结构相同。
所述凿岩机工作机构所述涨裂器工作机构还包括耐磨导向套，所述耐磨导向套与凿岩机***的钎杆同轴安装。
有益效果：本岩巷履带式开沟槽钻涨一体机为排水沟槽的修建设计了全新的机械，该机械具有体积较小、灵活性高、效率高、安全环保等优点，利用钻孔涨裂的施工工艺，能够有效对硬度f＞10的岩石进行开槽施工。与传统的施工工艺相比，本发明能够大大提高施工效率，降低劳动强度，对于只能通过放炮来施工的坚硬岩石巷道，本发明也能够使用机械进行施工，安全环保。
附图说明
图1是本发明岩巷履带式开沟槽钻涨一体机的整机三维结构示图；
图2是本发明前、后支撑装置三维结构示意图；
图3是本发明工作机构的三维结构示图；
图4是本发明凿岩机工作机构的三维结构示图；
图中：1、履带式行走机构，1-1、前支撑装置，1-2、后支撑装置，1-3、履带中间架，1-1-1、前支撑液压缸，1-1-2、前支撑底架，1-2-1、后支撑液压缸，1-2-2、后支撑底板，2、液压泵站，3、钻臂机构，3-1、主回转驱动装置，4、工作机构，4-1、凿岩机工作机构，4-2、涨裂器工作机构，4-3、回转驱动装置，4-4、支撑架，4-1-1、凿岩机***，4-1-2、导轨架，4-1-3、燕尾槽导轨，4-1-4、进给液压缸，4-1-5、滑块，4-1-6、耐磨导向套。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1、图2、图3所示，本发明的岩巷履带式开沟槽钻涨一体机，包括履带式行走机构1、液压泵站2、钻臂机构3和工作机构4。所述履带式行走机构1为“四轮一带”常规布置，前后分别设有前支撑装置1-1与后支撑装置1-2，用于在工作过程中支撑起整个机体，减小后坐力的影响，减小振动。所述前支撑装置1-1包括前支撑液压缸1-1-1和前支撑底架1-1-2，分别铰接安装在履带中间架1-3的前端，前支撑液压缸与前支撑底架也铰接连接，所述后支撑装置1-2包括后支撑液压缸1-2-1和后支撑底板1-2-2，共两组，后支撑液压缸1-2-1与后支撑底板1-2-2铰接连接，又通过法兰连接固定在履带中间架1-3后端的两侧；所述液压泵站2布置在所述一体机机体后方，其中控制阀使用电磁阀，实现整个施工过程的人工遥控操作；所述钻臂机构3与挖掘机动臂机构结构相同，通过主回转驱动装置3-1固定安装在机体前方，用于调整工作机构4的位置与姿态，使工作机构能够在二维平面内移动，并垂直于地面，保证在机体固定的情况下依靠钻臂机构3的调整能够施工一定的距离；所述工作机构4固定安装在钻臂机构3的尾端，包括凿岩机工作机构4-1与涨裂器工作机构4-2，两者分别依靠支撑架4-4成90°安装在回转驱动装置4-3的下端；且两者安装高度相同，依靠回转驱动装置切换工作机构进行不同的操作。
如图4所示，所述凿岩机工作机构4-1与涨裂器工作机构4-2除了凿岩机与涨裂器的区别，其他结构大体相同。以凿岩机工作机构4-1为例说明其特征，所述的凿岩机工作机构4-1包括凿岩机***4-1-1、导轨架4-1-2、燕尾槽导轨4-1-3、进给液压缸4-1-4、滑块4-1-5以及耐磨导向套4-1-6，所述凿岩机***4-1-1固定安装在滑块4-1-5上，滑块4-1-5与燕尾槽导轨4-1-3配合，可以轴向滑动，燕尾槽导轨4-1-3焊接在导轨架4-1-2上，所述的进给液压缸4-1-4布置在导轨内部，一端由法兰连接固定在导轨架4-1-2上，另一端铰接固定于滑块4-1-5上，所述的耐磨导向套4-1-6与凿岩机***4-1-1的钎杆同轴，而且方便拆装更换。
如图1、图3、图4所示，所述的岩巷履带式开沟槽钻涨一体机，其工作流程为，假设排水沟槽正在施工中，存在自由面(若刚开始施工，不存在自由面，先用凿岩机工作机构沿沟槽横向钻一排孔，形成自由面)，首先履带式行走机构1前进到适当位置，放下前支撑装置1-1与后支撑装置1-2，然后调整钻臂机构3使凿岩机***4-1-1对准待打孔点，打孔结束、凿岩机回归原位后，控制回转驱动装置4-3旋转90°，此时涨裂器***刚好对准所打孔眼，涨裂器***工作，破坏岩石，即可完成一次施工操作，多次调整钻臂机构对预定点进行施工，直到完成一定长度的排水沟槽，最后将钻臂机构恢复原位，升起前支撑装置与后支撑装置，重复上述过程，即可完成整条排水沟槽的施工。
工作原理：岩巷履带式开沟槽钻涨一体机是液压机械，其履带式行走机构、钻臂机构与工作机构都依靠液压泵站提供动力。整机通过履带式行走机构进行移动，又通过钻臂机构对工作机构的位姿进行调整，实现工作机构的定点施工。工作机构包括凿岩机***与涨裂器***，首先凿岩机***工作，对预定点进行打孔，然后涨裂器***工作，将岩石涨裂，这种方法能够有效对硬度f＞10的岩石进行开槽施工，适用范围广。通过整机的协调工作，最终能够施工形成质量较高的初始沟槽。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种岩巷履带式开沟槽钻涨一体机，其特征在于：包括履带式行走机构(1)、钻臂机构(3)、工作机构(4)及为所述履带式行走机构(1)、钻臂机构(3)、工作机构(4)提供动力的液压泵站(2)；
所述液压泵站(2)布置在所述履带式行走机构(1)上方后侧；所述钻臂机构(3)通过主回转驱动装置(3-1)转动固定在所述履带式行走机构(1)上方前侧；
所述工作机构(4)固定安装在所述钻臂机构(3)的尾端，包括凿岩机工作机构(4-1)、涨裂器工作机构(4-2)以及用于切换所述凿岩机工作机构(4-1)和所述涨裂器工作机构(4-2)的回转驱动装置(4-3)；所述凿岩机工作机构(4-1)和所述涨裂器工作机构(4-2)通过支撑架(4-4)成90°安装在所述回转驱动装置(4-3)的下端，且安装高度相同；所述回转驱动装置(4-3)与所述钻臂机构(3)尾端连接。
2.根据权利要求1所述的岩巷履带式开沟槽钻涨一体机，其特征在于：在所述履带式行走机构(1)前后分别设有用于在工作过程中支撑起整个机体的前支撑装置(1-1)与后支撑装置(1-2)。
3.根据权利要求2所述的岩巷履带式开沟槽钻涨一体机，其特征在于：所述前支撑装置(1-1)包括分别铰接安装在所述履带式行走机构(1)的履带中间架(1-3)的前端前支撑液压缸(1-1-1)和前支撑底架(1-1-2)；所述前支撑液压缸(1-1-1)与所述前支撑底架(1-1-2)铰接连接；所述后支撑装置(1-2)包括两组后支撑液压缸(1-2-1)和后支撑底板(1-2-2)；所述后支撑液压缸(1-2-1)与所述后支撑底板(1-2-2)铰接连接，并通过法兰连接固定在所述履带中间架(1-3)后端的两侧。
4.根据权利要求1所述的岩巷履带式开沟槽钻涨一体机，其特征在于：所述凿岩机工作机构(4-1)包括凿岩机***(4-1-1)、导轨架(4-1-2)、燕尾槽导轨(4-1-3)、进给液压缸(4-1-4)以及滑块(4-1-5)；
所述凿岩机***(4-1-1)固定安装在所述滑块(4-1-5)上，所述滑块(4-1-5)与所述燕尾槽导轨(4-1-3)配合，所述燕尾槽导轨(4-1-3)焊接在所述导轨架(4-1-2)上，所述进给液压缸(4-1-4)布置在所述燕尾槽导轨(4-1-3)内部，一端由法兰连接固定在所述导轨架(4-1-2)上，另一端铰接固定于所述滑块(4-1-5)上；
所述涨裂器工作机构(4-2)结构与所述凿岩机工作机构(4-1)除了凿岩机与涨裂器的区别，其他结构相同。
5.根据权利要求4所述的岩巷履带式开沟槽钻涨一体机，其特征在于：所述凿岩机工作机构(4-1)或所述涨裂器工作机构(4-2)还包括耐磨导向套(4-1-6)，所述耐磨导向套(4-1-6)与凿岩机***(4-1-1)的钎杆同轴安装。
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