CN208885295U - 掘锚装备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种掘锚装备，其锚杆支护装置包括第一回转装置、竖向摆动钻臂和第一液压伸缩油缸；第一回转装置通过安装基座设置于物料转运输送机；竖向摆动钻臂的第一端与设置于第一回转装置的铰接支座铰接，竖向摆动钻臂的第二端通过相互间转动连接的第二回转装置和第三回转装置与钻进机架连接。该锚杆支护装置与悬臂式纵轴截割部水平回转中心能够相对于底盘横向滑动的掘进机配套，或者与悬臂式横轴掘进机配套，充分利用掘进机切割过程二运不移动的优势，实现在掘进机后方支护与掘进机切割之间的平行作业，消除支护作业人员在掘进机切割期间的等待窝工现象，可大幅度提高施工效率。

Description

掘锚装备

技术领域

本实用新型涉及掘进机技术领域，尤其涉及一种集掘进及锚杆支护功能为一体的施工装备。

背景技术

为了提高悬臂式纵轴掘进机的施工速度，通常的锚杆支护方式为在掘进机底盘前方完成关键的锚杆(锚索)支护，剩余的锚杆(锚索)支护工作量，在掘进机后方用手持式气动单体锚杆钻机完成。

为了提高劳动效率，降低施工作业人员的劳动强度，有的采矿公司在掘进机后方物料转运输送机(也称为第二运输机)的侧面甚至后方，用液压锚杆钻车完成剩余的锚杆(锚索)支护工作量，但是这种作业方式，因为受所施工巷道跨度(一般3.5～5.5m左右)所限，以及因为物料转运输送机或者外部的运输机占用空间影响，使得液压锚杆钻车的有效作业空间非常有限，明显降低了液压锚杆钻车的施工作业效率，也严重影响到施工作业人员通行和支护材料搬运。

为了解决现有悬臂式横轴掘锚一体机的截割和物料装运速度快，其锚杆支护速度低、支护速度跟不上截割和物料装运速度，支护速度严重制约施工速度的问题，公开号为CN102704929B的中国发明专利，公开了一种在悬臂式横轴掘锚一体机后部配套转运输送机的配套小车上加装侧锚杆机的技术，一方面其侧锚杆机仅仅是安装在转运输送机的配套小车上，使得锚杆机的安装位置受到严格限制，进而大大限制了锚杆机的设置数量和作业范围，影响施工速度的进一步提高，另一方面，如果配套小车离掘进机的距离比较大(一般大于10m)，造成掘进机之后有一段巷道不能得到及时有效支护，很可能导致巷道塌帮和顶板离层下沉，不利于顶板的长期稳定，甚至可能因此引发冒顶事故，如果配套小车离掘进机的距离近，就只能用胶轮运输梭车运输从转运输送机卸载的物料，而这种运输方式存在很多问题，否则必然就会因为与物料转运输送机搭接的外部胶带运输机机尾频繁前移影响生产；另外，安装在配套小车上的锚杆钻机仅仅是侧锚杆钻机，只能施工巷道的帮部锚杆，不能施工巷道的顶板锚杆和锚索，对提高施工速度的作用远没有达到最大化。

综上所述，公知的在掘进机后方进行锚杆(锚索)补充支护作业的技术均存在不足，非常有必要进行改进。

实用新型内容

针对现有技术的上述缺陷，本实用新型提供一种掘锚装备，以提高在掘进机后方进行锚杆支护速度和作业效率，及时对掘进机后方的顶板和巷帮提供有效支护，防止顶板离层下沉和巷道塌帮。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的具体技术方案是，一种掘锚装备，包括：掘进机，所述掘进机设置有底盘和悬臂式截割部，所述底盘包括机架本体和双履带式行走部，所述机架本体与所述双履带式行走部连接；物料转运输送机，所述物料转运输送机设置于所述掘进机后方并与所述掘进机活动连接；锚杆支护装置，所述锚杆支护装置包括钻进钻臂，所述钻进钻臂包括钻进机架、钻箱以及钻进驱动机构；所述锚杆支护装置还包括安装基座、第一回转装置、铰接支座、竖向摆动钻臂以及驱动所述竖向摆动钻臂摆动的第一液压伸缩油缸；所述安装基座设置于所述物料转运输送机，所述第一回转装置的安装固定端与所述安装基座连接，所述铰接支座设置于所述第一回转装置的回转输出端；所述竖向摆动钻臂是滑动伸缩结构的钻臂，具有第一端和第二端，所述第一端通过铰轴铰接于所述铰接支座，所述第二端通过相互间转动连接的第二回转装置和第三回转装置与所述钻进机架连接，所述第二回转装置的安装固定端与所述竖向摆动钻臂的第二端连接，所述第二回转装置的回转输出端与所述第三回转装置的安装固定端连接，所述第三回转装置的回转输出端与所述钻进机架连接；所述第一液压伸缩油缸设置于所述竖向摆动钻臂与所述铰接支座之间。

其中，所述竖向摆动钻臂包括内套筒、外套筒以及第二液压伸缩油缸，所述内套筒***所述外套筒并与所述外套筒滑动连接，所述第二液压伸缩油缸分别与所述内套筒和外套筒连接，所述外套筒的一端通过铰轴与所述铰接支座铰接，所述内套筒的一端与所述第二回转装置的安装固定端连接。

其中，所述第二回转装置的回转轴线与所述第三回转装置的回转轴线相互垂直。

其中，所述第二回转装置是第二液压回转油缸，所述第三回转装置是第三液压回转油缸，所述第二液压回转油缸的安装法兰盘与所述竖向摆动钻臂的第二端，所述第二液压回转油缸输出法兰盘与所述第三液压回转油缸的安装法兰盘连接，所述第三液压回转油缸的输出法兰盘与所述钻进机架连接。

其中，所述第一回转装置是第一液压回转油缸，所述第一液压回转油缸的安装法兰盘与所述安装基座连接，所述第一液压回转油缸的输出法兰盘与所述铰接支座连接；或者

所述第一回转装置包括固定连接座、第一回转铰轴和驱动所述第一回转铰轴转动的第四液压回转油缸，所述固定连接座与所述安装基座固定连接或一体设置，所述第一回转铰轴与所述固定连接座转动连接并与所述铰接支座固定连接，所述第四液压回转油缸的安装法兰盘与所述固定连接座固定连接，所述第四液压回转油缸的输出法兰盘与所述回转铰轴一端固定连接；或者

将所述第四液压回转油缸替换为液压马达或者替换为液压马达与变速机构的组合体；或者

所述第一回转装置包括固定连接座、第三液压伸缩油缸和第二回转铰轴，所述固定连接座与所述安装基座固定连接或一体设置；所述第二回转铰轴与所述固定连接座固定连接并与所述铰接支座转动连接，或者所述第二回转铰轴与所述固定连接座转动连接并与所述铰接支座固定连接；所述铰接支座通过所述第二回转铰轴与所述固定连接座铰接，所述第三液压伸缩油缸设置于所述固定连接座与所述铰接支座之间；或者

所述第一回转装置包括设置有马达与蜗轮蜗杆驱动机构的回转支承，所述回转支承的外圈与所述安装基座连接，所述回转支承的内圈与所述铰接支座连接。

与现有技术相比，本实用新型的技术功效是，能够在掘进机后方更大范围内设置更多数量的液压锚杆支护装置，实现更多的液压锚杆支护装置同时进行锚杆(锚索)支护作业，从而能够根据地质条件和巷道顶板与巷帮的稳定性情况区分轻重缓急，对掘进机后方的顶板和巷帮及时进行支护，有效防止顶板离层下沉和巷道塌帮，并且留给物料转运输送机侧面的空间更大，便于提高劳动效率和人员通行，投资比采用液压锚杆钻车作业更少，另外与施工作业配套的外部运输设备可以不必因为有锚杆支护装置的牵制而必须采用胶轮梭车，可以采用优势更加明显的胶带运输机，并且胶带运输机机尾无需频繁前移，从而最大限度地减少对生产的影响；将这种锚杆支护装置与悬臂式纵轴截割部水平回转中心能够相对于底盘横向滑动的掘进机配套，或者与悬臂式横轴掘进机配套，就能充分利用掘进机切割过程二运不移动的优势，实现在掘进机后方支护与掘进机切割之间的平行作业，消除支护作业人员在掘进机切割期间的等待窝工现象，可大幅度提高施工速度和劳动生产效率，优势更加明显。

附图说明

图1是本实用新型掘锚装备的结构示意图；

图2是图1中锚杆支护装置的结构示意图；

图3是图2中另一种回转装置的结构示意图；

图4是图3所示回转装置的一种变形结构的示意图；

图中：100-掘进机，200-物料转运输送机，300-锚杆支护装置，301-第一液压回转油缸，302a-铰接支座，302b-铰接支座，303-第一液压伸缩油缸，304-外套筒，305-第二液压伸缩油缸，306-内套筒，307-第二液压回转油缸，308-第三液压回转油缸，309-第一液压回转油缸的安装法兰盘，310-第三液压回转油缸的输出法兰盘，311-安装基座，312-钻进机架，313-固定连接座，314-第三液压伸缩油缸，315-第二回转铰轴。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型技术方案进行详细的描述，以更进一步了解本实用新型的目的、方案及功效，但并非作为本实用新型所附权利要求保护范围的限制。

如图1所示，一种掘锚装备，包括掘进机100、物料转运输送机200以及锚杆支护装置300，掘进机100设置有底盘和悬臂式截割部，所述底盘包括机架本体和双履带式行走部，所述机架本体与所述双履带式行走部连接；物料转运输送机200设置于掘进机100后方并与掘进机100活动连接，物料转运输送机200俗称第二运输机。众所周知，悬臂式截割部是指掘进机的截割部相对于掘进机底盘能够摆动的截割部，悬臂式纵轴截割部是指截割部的滚筒中心线与掘进机底盘中心线平行的截割部，悬臂式横轴截割部是指截割部的滚筒中心线与掘进机底盘中心线垂直的截割部。本实用新型所述悬臂式截割部是悬臂式纵轴截割部，或者是悬臂式横轴截割部，其中，设置有悬臂式纵轴截割部的掘进机既包括截割部水平回转中心相对于底盘固定的常规悬臂式纵轴掘进机，也包括截割部水平回转中心相对于底盘能够横向滑移的非常规悬臂式纵轴掘进机，截割部水平回转中心相对于底盘能够横向滑移的非常规悬臂式纵轴掘进机，其具体结构参见中国发明专利CN107461194A公开的悬臂式纵轴掘进机，在此不做赘述。

结合图2，锚杆支护装置300包括钻进钻臂，所述钻进钻臂又称打钻机构，是多种液压锚杆支护装置的一个通用部件，设置有一级或者多级钻进驱动机构，具体结构有多种形式，是本领域普通技术人员所熟知的，在此不做赘述。所述钻进钻臂包括钻进机架312、钻箱以及钻进驱动机构,所述钻箱与钻进机架312直接或间接滑动连接，所述钻进驱动机构驱动所述钻箱相对于钻进机架312滑动。所述钻箱是包括但不仅限于液压马达和钻杆连接器在内的一个组合部件。

本实用新型构思与现有技术相比，其贡献主要体现在锚杆支护装置300的具体结构和所述锚杆支护装置的设置基础、设置位置、设置范围及效能提升。

如图2所示，锚杆支护装置300设置有第一液压回转油缸301、安装基座311、竖向摆动钻臂以及控制所述竖向摆动钻臂摆动的第一液压伸缩油缸303。

安装基座311设置于物料转运输送机200，其含义是安装基座311既可固定安装于物料转运输送机200，也可以相对可滑动的方式设置于物料转运输送机200，只不过滑动设置方式在结构上复杂一些，但是滑动设置方式对于同一部所述锚杆支护装置而言，其施工范围会更大一些。安装基座311设置在所述物料转运输送机200，实质上意味着在物料转运输送机200的整个长度范围内，除了物料转运输送机200机尾很短的长度范围以外，其余任意位置均可安装锚杆支护装置300，这使得锚杆支护装置300的安装位置与仅仅安装在所述物料转运输送机的配套小车上相比，大大增大了锚杆支护装置300的设置范围、设置数量和作业范围，从而能够进一步提高施工速度，掘进机100之后的巷道顶板和巷帮，能够根据地质条件和巷道顶板与巷帮稳定性情况，区分轻重缓急及时进行有效支护，大大降低顶板离层下沉和巷帮塌帮的可能性，有利于顶板的长期稳定。

第一液压回转油缸301的安装法兰盘309与安装基座311连接；铰接支座302设置于第一液压回转油缸301的输出法兰盘；所述竖向摆动钻臂具有第一端和第二端，所述第一端通过铰轴铰接于铰接支座302，所述第二端通过回转轴线相互垂直且转动连接的第二液压回转油缸307和第三液压回转油缸308与钻进机架312连接，第二液压回转油缸307的安装法兰盘与所述第二端连接，第二液压回转油缸307的输出法兰盘与第三液压回转油缸308的安装法兰盘连接，第三液压回转油缸的输出法兰盘310与钻进机架312连接；第一液压伸缩油缸303分别与所述竖向摆动钻臂和铰接支座302铰接。

所述竖向摆动钻臂是滑动伸缩结构的钻臂。具体的，所述竖向摆动钻臂包括内套筒306、外套筒304以及第二液压伸缩油缸305，内套筒306***外套筒304并与外套筒304滑动连接，第二液压伸缩油缸305分别与内套筒306和外套筒304连接，外套筒304的一端通过铰轴与铰接支座302铰接，内套筒306的一端与第二液压回转油缸307的安装法兰盘连接。

即使锚杆支护装置300被固定安装在物料转运输送机200，所述钻进钻臂可通过所述竖向摆动钻臂和第一液压伸缩油缸303实现竖向摆动，也可通过第一液压回转油缸301实现水平360°回转，还可通过第二液压回转油缸307和第三液压回转油缸308实现在相互垂直的两个平面内摆动，并且所述竖向摆动钻臂是具有可伸缩功能的套筒结构，因而这种特殊结构的锚杆支护装置使得锚杆支护操作的灵活性大为提高,一台所述锚杆支护装置即可高效地实施对较大长度范围内巷道顶板和巷帮的全断面支护。

本实用新型不局限于上述实施例，其结构还可以进行一些变化，例如：

本实用新型中，所述竖向摆动钻臂也可以是固定结构的钻臂，与铰接支座302a铰接的一端为第一端，与第二液压回转油缸307的安装法兰盘连接的一端为第二端。

本实用新型中，为了便于支护作业，对应以所述物料转运输送机为基础设置的所述锚杆支护装置，可以所述物料转运输送机为基础，设置多种形式的支护作业工作平台。

本实用新型中，上述每一个所述液压回转油缸均具有安装法兰盘和输出法兰盘，所述安装法兰盘和输出法兰盘分别作为所述液压回转油缸的安装端和输出端，在功能上是可以互换的，但是为了尽量减少液压管路的磨损，通常将所述安装法兰盘固定，让所述输出法兰盘带动工作机构回转；因此，即使将两者互换，因为构思实质相同，所以也在本实用新型的保护范围之内。

本实用新型中，液压回转油缸从本质上说是一种结构紧凑的回转装置，如果回转装置的回转输出端所承受的弯矩不是很大，液压回转油缸是优先采用的回转装置，但不是唯一的选择，可以将第一液压回转油缸替换为第四液压回转油缸和第一回转铰轴共同组成的第一回转装置，进而将第四液压回转油缸替换为液压马达或者液压马达与减速机构的组合体，还可以将其替换为设置有马达和蜗轮蜗杆驱动机构的回转支承，此时，所述回转支承的外圈与安装基座连接，所述回转支承的内圈与铰接支座连接。回转支承作为一个具有回转功能的通用机械部件，其具体结构是本领域普通技术人员所熟知的，在此不做赘述。同理，第二液压回转油缸307和第三液压回转油缸308也可以用具有相同功能的其它结构的第二回转装置和第三回转装置来代替。

用第四液压回转油缸和第一回转铰轴共同组成第一回转装置替代第一液压回转油缸的结构虽然没有被图示，但其应当包括固定连接座、第一回转铰轴和驱动所述第一回转铰轴转动的第四液压回转油缸，所述固定连接座与所述安装基座固定连接或一体设置，所述第一回转铰轴与所述固定连接座转动连接并与所述铰接支座固定连接，所述第四液压回转油缸的安装法兰盘与所述固定连接座固定连接，所述第四液压回转油缸的输出法兰盘与所述回转铰轴固定连接。由于第一回转铰轴承受竖向摆动钻臂传递的弯矩，第四液压回转油缸仅用于对竖向摆动钻臂施加或者承受回转转矩，这种结构使得第四液压回转油缸的输出法兰盘不承受回转转矩之外的其它载荷，因而在承受同样回转转矩载荷的情况下，第四液压回转油缸可以比第一液压回转油缸301的结构尺寸更小一些。

图3和图4还示出了一种采用液压伸缩油缸作为动力源的第一回转装置，包括固定连接座313、第三液压伸缩油缸314和第二回转铰轴315，固定连接座313与安装基座311固定连接或一体设置，铰接支座302b通过第二回转铰轴315与固定连接座313铰接，第三液压伸缩油缸314设置于固定连接座313与铰接支座302b之间。在该第一回转装置中，第二回转铰轴315可以与铰接支座302b固定连接并与所述固定连接座313转动连接(如图3所示)，也可以与固定连接座313固定连接并与所述铰接支座302b转动连接(如图4所示)。

第一回转装置的结构形式多种多样，例如，还可以用液压伸缩油缸作为动力源，用齿轮齿条机构作为回转驱动机构，来驱动铰接支座相对于第一回转装置的固定连接座回转，其具体结构不再一一列举。

本实用新型中，锚杆支护装置采用了三个回转装置。在锚杆支护装置中，回转装置是一个兼具转动连接和回转驱动功能于一体的功能性机械部件，无论其具体是哪种机械结构和回转驱动方式，一般意义上讲，每一个回转装置均具有安装固定端和回转输出端，就像液压回转油缸均具有安装法兰盘和输出法兰盘一样，与回转装置的安装固定端和回转输出端分别连接的两个部件之间，均能实现转动连接和相对回转。所以，虽然本实用新型在实施例中仅列举了几种回转装置，但是无论具体采用什么类型和结构的回转装置，都超不出本实用新型的构思、原理和方法的范围，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种掘锚装备，包括：

掘进机，所述掘进机设置有底盘和悬臂式截割部，所述底盘包括机架本体和双履带式行走部，所述机架本体与所述双履带式行走部连接；

物料转运输送机，所述物料转运输送机设置于所述掘进机后方并与所述掘进机活动连接；

锚杆支护装置，所述锚杆支护装置包括钻进钻臂，所述钻进钻臂包括钻进机架、钻箱以及钻进驱动机构；其特征在于，

所述锚杆支护装置还包括安装基座、第一回转装置、铰接支座、竖向摆动钻臂以及驱动所述竖向摆动钻臂摆动的第一液压伸缩油缸；

所述安装基座设置于所述物料转运输送机，所述第一回转装置的安装固定端与所述安装基座连接，所述铰接支座设置于所述第一回转装置的回转输出端；

所述竖向摆动钻臂是滑动伸缩结构的钻臂，具有第一端和第二端，所述第一端通过铰轴铰接于所述铰接支座，所述第二端通过相互间转动连接的第二回转装置和第三回转装置与所述钻进机架连接，所述第二回转装置的安装固定端与所述竖向摆动钻臂的第二端连接，所述第二回转装置的回转输出端与所述第三回转装置的安装固定端连接，所述第三回转装置的回转输出端与所述钻进机架连接；

所述第一液压伸缩油缸设置于所述竖向摆动钻臂与所述铰接支座之间。

2.如权利要求1所述掘锚装备，其特征在于：所述竖向摆动钻臂包括内套筒、外套筒以及第二液压伸缩油缸，所述内套筒***所述外套筒并与所述外套筒滑动连接，所述第二液压伸缩油缸分别与所述内套筒和外套筒连接，所述外套筒的一端通过铰轴与所述铰接支座铰接，所述内套筒的一端与所述第二回转装置的安装固定端连接。

3.如权利要求1所述的掘锚装备，其特征在于：所述第二回转装置的回转轴线与所述第三回转装置的回转轴线相互垂直。

4.如权利要求1所述的掘锚装备，其特征在于：所述第二回转装置是第二液压回转油缸，所述第三回转装置是第三液压回转油缸，所述第二液压回转油缸的安装法兰盘与所述竖向摆动钻臂的第二端连接，所述第二液压回转油缸输出法兰盘与所述第三液压回转油缸的安装法兰盘连接，所述第三液压回转油缸的输出法兰盘与所述钻进机架连接。

5.如权利要求1所述的掘锚装备，其特征在于：所述第一回转装置是第一液压回转油缸，所述第一液压回转油缸的安装法兰盘与所述安装基座连接，所述第一液压回转油缸的输出法兰盘与所述铰接支座连接；或者

所述第一回转装置包括固定连接座、第一回转铰轴和驱动所述第一回转铰轴转动的第四液压回转油缸，所述固定连接座与所述安装基座固定连接或一体设置，所述第一回转铰轴与所述固定连接座转动连接并与所述铰接支座固定连接，所述第四液压回转油缸的安装法兰盘与所述固定连接座固定连接，所述第四液压回转油缸的输出法兰盘与所述回转铰轴一端固定连接；或者

将所述第四液压回转油缸替换为液压马达或者替换为液压马达与变速机构的组合体；或者

所述第一回转装置包括固定连接座、第三液压伸缩油缸和第二回转铰轴，所述固定连接座与所述安装基座固定连接或一体设置；所述第二回转铰轴与所述固定连接座固定连接并与所述铰接支座转动连接，或者所述第二回转铰轴与所述固定连接座转动连接并与所述铰接支座固定连接；所述铰接支座通过所述第二回转铰轴与所述固定连接座铰接，所述第三液压伸缩油缸设置于所述固定连接座与所述铰接支座之间；或者

所述第一回转装置包括设置有马达与蜗轮蜗杆驱动机构的回转支承，所述回转支承的外圈与所述安装基座连接，所述回转支承的内圈与所述铰接支座连接。