CN209604008U - 岩巷龙门式掘锚护一体机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了岩巷龙门式掘锚护一体机，包括掘进机、设置在掘进机前端的截割部、设置在掘进机底部的行进履带、用于提供工作动力的液压泵站和龙门装置，所述龙门装置包括两个龙门推出主臂、两个龙门立柱、龙门横梁和锚杆钻机；所述龙门推出主臂对应设置在掘进机两侧，其前端与竖直的龙门立柱固定连接，两个所述龙门立柱的上端固定装配有龙门横梁，在龙门横梁的前后两侧均固定有锚杆钻机；两个所述龙门立柱的顶端固定装配有临时支护。本实用新型机器与现有的岩巷人工锚护的工艺相比，岩巷掘锚护一体机的应用实现了安全生产；提高了工作效率，减少了作业面的工人数量。

Description

岩巷龙门式掘锚护一体机

技术领域

本实用新型涉及一体机技术领域，具体领域为岩巷龙门式掘锚护一体机。

背景技术

现在煤矿掘进工作中，为了实现安全、提效、减人的目标，对掘锚护一体机的需求越来越高，但现有的掘锚护一体机都是应用在煤巷的，煤巷大都是矩形巷道，而岩巷大都是拱形巷道，尚没有合适的掘锚护一体机能适用岩巷，使岩巷也实现安全、提效、减人的目标。

目前，在岩巷中作业往往是采用掘进机掘进，再由工人用手持的锚钻机进行锚钻和支护。这样操作有以下几个显著缺点：①设备占地面积大，岩巷内行走极为不便；②多种设备采用不同的动力源，进一步增加占地面积；③由于掘锚护三个工作分开操作，从而导致的操作间隙会带来一定的坍塌风险；④需要的人工较多，通常需要10~12人才能完成上述操作。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供岩巷龙门式掘锚护一体机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种岩巷龙门式掘锚护一体机，包括掘进机、设置在掘进机前端的截割部、设置在掘进机底部的行进履带、用于提供工作动力的液压泵站和龙门装置，所述龙门装置包括两个龙门推出主臂、两个龙门立柱、龙门横梁和锚杆钻机；所述龙门推出主臂对应设置在掘进机两侧，其前端与竖直的龙门立柱固定连接，两个所述龙门立柱的上端固定装配有龙门横梁，在龙门横梁的前后两侧均固定有锚杆钻机；两个所述龙门立柱的顶端固定装配有临时支护。

本实用新型的进一步改进在于：所述龙门推出主臂包括依次套装的外筒、中筒、内筒，所述外筒（底部固定在掘进机上，内筒前端与龙门立柱固定装配，中筒的前端与推出油缸的活塞杆固定连接，推出油缸与液压泵站相连通。

本实用新型的进一步改进在于：所述中筒的前端两侧对应设置两个第一定滑轮，其尾端两侧对应设置两个第二定滑轮；第一钢丝绳的一端固定在外筒的前端、另一端绕过第一定滑轮后固定在内筒的中部，第二钢丝绳的一端固定在内筒的尾部、另一端绕过第二定滑轮后固定在外筒的中部，实现外筒、中筒、内筒的滑配连接。

本实用新型的进一步改进在于：在内筒和中筒之间还设置有防止两者相对滑脱的限位块。

本实用新型的进一步改进在于：所述龙门立柱包括与内筒固定装配的立柱外筒，在立柱外筒的内腔一侧固定装配有立柱油缸，所述立柱油缸为双向油缸，其上端的活塞杆与上伸缩筒固定装配，其下端的活塞杆与下伸缩筒固定装配；在立柱外筒的内腔右侧底部设置横梁升降油缸，横梁升降油缸的伸缩杆外壁固定装配有横梁升降筒。

本实用新型的进一步改进在于：所述上伸缩筒的顶端连接临时支护，临时支护为拱形支架，其两端设置可伸缩的加长臂。

本实用新型的进一步改进在于：所述上伸缩筒与临时支护之间为铰接连接。

本实用新型的进一步改进在于：所述龙门横梁包括横置的架体，架体两端分别固定在两个横梁升降筒的相对面上；架体的一端固定装配有平移油缸，平移油缸的活塞杆前端固定装配滑块，滑块在平移油缸的驱动下沿架体水平位移。

本实用新型的进一步改进在于：所述滑块的左右两端均固定装配有旋转装置，锚杆钻机固定在旋转装置上，锚杆钻机的钻出方向为指向圆周方向。

本实用新型的进一步改进在于：所述锚杆钻机包括底座、滑架、滑架油缸、动力头、动力头油缸、夹持器、钻杆；所述底座包括底板，底板上沿长度方向固定设置两条平行的滑道，在两条滑道上方跨设滑架，底板上还设置有驱动滑架滑动的滑架油缸；所述滑架的上方固定安装动力头，动力头内部开设容置钻杆穿过的通孔，所述通孔方向与滑架的长度方向一致；在通孔内部安装有用于夹持和松开钻杆的卡盘；在滑架上还设置有驱动动力头滑动的动力头油缸；所述滑架的前端固定安装有夹持器，夹持器内开设用于钻杆穿过的钻孔，钻孔内设置有能夹紧和松开钻杆的卡瓦；所述夹持器的钻孔与动力头的通孔为同轴线设置，钻杆同时穿过夹持器和动力头实现固定。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供了一种岩巷龙门式掘锚护一体机，在掘进机基础上增加了龙门装置来实现锚护；通过龙门推出主臂与龙门立柱、龙门立柱与龙门横梁、龙门横梁与锚杆钻机的配合来实现掘进后的锚固工作，通过龙门立柱和临时支护的支撑来实现岩巷顶壁的保护、为锚固工作提供安全工作空间。本实用新型将掘锚护三个工作有序实施，掘进后立即支护、再进行锚固作业，安全性大大提高；三个步骤有序进行，且采用双排锚孔钻机工作，掘进速度获得显著提高。本实用新型机器设计合理、布局紧凑，极大的缩小了设备占地面积，同时掘锚护三个工作均采用同一动力源，非常方便；操作人数少，可减少一半作业面的工人数量。本实用新型设备能够适应多种巷道环境，对于高低不平的岩巷也能有效支撑保护。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为图1的俯视结构示意图；

图3为图1的左视结构示意图；

图4为图1的右视结构示意图；

图5为龙门推出主臂的结构示意图；

图6为图5的俯视结构示意图；

图7为图6中A部分的放大示意图；

图8为图6中B部分的放大示意图；

图9为龙门立柱的结构示意图；

图10为图9中C部分的放大示意图；

图11为图9中D部分的放大示意图；

图12为图9的俯视结构示意图；

图13为龙门横梁的结构示意图；

图14为图13的俯视结构示意图；

图15为锚杆钻机的整体结构示意图；

图16为图15卸下钻杆之后的俯视结构示意图；

图17为图16的俯视结构示意图；

图18为锚杆钻机底座的结构示意图。

图中：1-龙门推出主臂、2-龙门立柱、3-龙门横梁、4-锚杆钻机、5-临时支护、6-液压泵站、7-立柱外筒、8-下伸缩筒、9-上伸缩筒、10-立柱油缸、11-横梁升降筒、12-横梁升降油缸、13-外筒、14-中筒、15-内筒、16-推出油缸、171-第一钢丝绳、172-第二钢丝绳、18-连接架、191-第一定滑轮、192-第二定滑轮、20-架体、21-平移油缸、22-滑块、23-旋转装置、24-掘进机、25-截割部、26-行进履带、27-底座、271-底板、272-旋转部、273-旋转安装孔、28-滑架、29-滑架油缸、30-动力头、31-动力头油缸、32-夹持器、33-钻杆、34-挡板、35-撞击板、36-滑轨。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-14，本实用新型提供技术方案：

一种岩巷龙门式掘锚护一体机，包括掘进机24，在掘进机24前端安装有用于掘进的截割部25，掘进机24底部两侧对应设置行进履带26。在掘进机24机身的两侧对应设置有两个龙门推出臂1，每个龙门推出臂1前端固定连接一龙门立柱2，两根龙门立柱2的中部通过龙门横梁3实现连接，两根龙门立柱2的顶部连接有拱形的临时支护5；所述龙门横梁3的前后两侧分别装配一锚杆钻机4。所述掘进机24内还设置有用于提供运动动力的液压泵站6。

左右两个龙门推出主臂1分别与掘进机左右履带架相连接，能够将龙门装置由掘进机回转台上方前推到截割部的前方进行打孔作业。两台锚杆钻机4与龙门横梁3相连接，龙门横梁3能沿龙门立柱2上下移动，以适应不同高度的巷道以及实现龙门收回的目的；两台锚杆钻机4可沿龙门横梁3左右移动，并能以其回转中心为中心旋转270°，以实现在拱形巷道中打锚杆孔的目的；临时支护5与左右龙门立柱2相连接，能在龙门立柱2的推动下上升到巷道顶部，为锚护作业提供一个安全的作业空间；液压泵站6固定于掘进机机身上，为掘锚护***提供动力支持。

具体而言，龙门推出主臂1包括依次套装的外筒13、中筒14、内筒15，内筒15前端与龙门立柱2固定装配；所述中筒14的前端两侧对应设置两个第一定滑轮191，其尾端两侧对应设置两个第二定滑轮192；第一钢丝绳171的一端固定在外筒13的前端、另一端绕过第一定滑轮191后固定在内筒15的中部，第二钢丝绳172的一端固定在内筒15的尾部、另一端绕过第二定滑轮192后固定在外筒13的中部，从而实现外筒13、中筒14、内筒15的滑配连接。所述外筒13固定在位于其底部的连接架18上，连接架18通过螺栓与掘进机的左右履带架相固定；中筒14的前端与推出油缸的活塞杆16固定连接，推出油缸与液压泵站6相连通；内筒15的前端与龙门立柱2固定装配。在内筒13和中筒14之间还设置有防止两者相对滑脱的限位块，所述限位块固定在内筒外壁上。

龙门推出主臂1伸出时，首先是推出油缸的活塞杆16推动中筒14伸出，两组动滑轮分别通过两组钢丝绳带动内筒以两倍油缸的速度推出，从而达到将龙门快速推送到截割头前面的目的。当龙门被推送到工作位置后，龙门立柱2开始工作。

具体而言，龙门立柱2包括立柱外筒7，立柱外筒7与内筒13固定装配。在立柱外筒7的内腔左侧固定装配有立柱油缸10，所述立柱油缸10为双向油缸，其上端的活塞杆与上伸缩筒9固定装配，其下端的活塞杆与下伸缩筒8固定装配。所述上伸缩筒9的顶端连接临时支护5，两者之间为铰接连接，可实现一定角度的旋转调节、以更好的适应岩巷顶部的形状。所述临时支护5为拱形支架，其两端设置可伸缩的加长臂，加长臂伸出后的宽度大于掘进机宽度，能对不同宽度的岩巷均实现有效支撑。

在立柱外筒7的内腔右侧底部设置横梁升降油缸12，横梁升降油缸12的伸缩杆外壁固定装配有横梁升降筒11；两个横梁升降筒11之间固定连接龙门横梁3。

龙门立柱2开始工作时，龙门立柱2中立柱油缸10两端的活塞杆伸出，同时带动上伸缩筒9和下伸缩筒8上升下降，上伸缩筒9带动临时支护5顶住巷道顶部，下伸缩筒8带动底脚立在巷道地面上，达到支撑顶板与地面的目的，临时支护5下面成为安全作业空间；支撑工作完成后，升降油缸12带动龙门横梁3上下移动，使锚杆钻机4的回转中心达到起拱线的高度。

实际在工作时，在重力的作用下，立柱油缸10往往是先带动下伸缩筒8伸出，达到地面后带动上伸缩筒9伸出；待上伸缩筒9到达顶板后，立柱油缸10继续加压，实现顶板和地面的双向加紧。两个立柱油缸10均与液压泵站6连接，油路压力相同，下伸缩筒8和上伸缩筒9的伸出行程一致，支撑稳定性高。

具体而言，龙门横梁3包括横置的架体20，架体20两端分别通过螺栓固定在两个横梁升降筒11相对面上。架体20的一端固定装配有平移油缸21，平移油缸21的活塞杆前端固定装配滑块22，滑块22与架体20滑动卡接，在平移油缸21的驱动下滑块22可沿架体20水平位移。滑块22的左右两端均固定装配有旋转装置23，锚杆钻机4固定在旋转装置23上；通过旋转装置23可以调整锚杆钻机4的钻杆钻出方向。

当龙门横梁3的位置确定后，平移油缸21推动滑块22在架体20内部滑动，使锚杆钻机4的回转中心（即旋转装置23的旋转中心）对准岩巷的横向宽度中心；以此为中心，通过旋转装置23带动锚杆钻机4进行270°旋转，找到任意角度的锚杆孔的位置进行周向钻孔。由于本实用新型产品中设置有两个锚杆钻机4，所以可以同时两排打孔，且两个锚杆钻机4为独立控制，打孔行程可以不一致，便于使用。

所述锚杆钻机4，如图15~图18所示，包括底座27、滑架28、滑架油缸29、动力头30、动力头油缸31、夹持器32、钻杆33。所述底座27包括底板271、与底板271垂直设置的旋转部272；如图15所示，底板271为水平设置，其右端的旋转部272为竖直设置；旋转部272用于与掘锚护一体机的旋转装置23连接、以实现锚钻方向的周向旋转。所述旋转部272开设有与旋转装置23相连接的旋转安装孔273，在旋转安装孔273周围匀布设置安装螺栓的通孔。

所述底板271上沿长度方向固定设置两条平行的滑道，在两条滑道上方跨设滑架28，滑架28与滑道滑动配合；在滑架28的下端面与底板271表面之间设置有摩擦片，以保证滑架滑动的匀速稳定。在滑道的前端设置有防止滑架滑脱的限位件。在底板271上还设置有驱动滑架28滑动的滑架油缸29，所述滑架油缸29的动力输出端固定在滑架28的前端，另一端通过若干螺钉固定在底板271上，通过滑架油缸29活塞杆的伸缩可带动实现滑架28在底板271上移动。

所述滑架28的上方固定安装动力头30，动力头30内部开设容置钻杆33穿过的通孔，所述通孔方向与滑架28的长度方向一致；在通孔内部安装有用于夹持钻杆33的卡盘。在滑架28上还设置有动力头油缸31；所述动力头油缸31的动力输出端固定在动力头30上，另一端通过螺钉固定于滑架28，动力头油缸31可以驱动动力头在滑架28上进行滑动。

具体而言，所述动力头30与滑架28之间设置有增大摩擦力的垫片。

具体而言，所述滑架28的上端面上设置滑轨36，动力头30底部设置与滑轨36相配合的滑槽，通过滑轨36和滑槽的配合，可以保证动力头30的滑动方向，避免在锚钻振动时发生偏移。

所述滑架28的前端还固定安装有夹持器32，夹持器32内开设用于钻杆33穿过的钻孔；所述夹持器32的钻孔与动力头30的通孔为同轴线设置，钻杆33同时穿过夹持器32和动力头30、实现固定。所述夹持器32内设置有能夹紧和松开钻杆33的卡瓦。所述动力头30的卡盘与夹持器32的卡瓦为各自独立控制驱动，可以实现任一部件的单独操作。

具体而言，所述滑架28的前端固定设置挡板34，挡板34与底板271垂直，夹持器32固定安装在挡板34的顶部。在挡板34的前端还设置有撞击板35，所述撞击板35为水平设置，用于夹紧巷道侧壁，提高锚钻时钻杆33的稳定性。在撞击板35的撞击端还设置有一排撞尖，可以提高其与巷道侧壁的夹紧支撑效果，防止振动下发生松动。

本实用新型的工作过程为：

掘锚护一体机掘进完毕后，首先调节龙门推出主臂工作，推出油缸推动中筒、第一定滑轮、第二定滑轮同时通过钢丝绳带动内筒以两倍油缸的速度推出，从而达到将龙门推送到截割部前面。当龙门被推送到工作位置后，龙门立柱开始工作，立柱油缸两端的活塞杆伸出，同时带动上伸缩筒和下伸缩筒伸出，上伸缩筒带动临时支护顶住巷道顶部，下伸缩筒带动底脚立在巷道地面上，达到稳定支撑顶板与地面的目的，临时支护的加长臂伸出，其下面成为安全作业空间。支撑工作完成后，横梁升降油缸带动龙门横梁上下移动，使锚杆钻机的回转中心达到起拱线的高度；待龙门横梁的位置确定后，平移油缸推动滑块沿架体滑动，使锚杆钻机的回转中心对准岩巷的横向宽度中心；以此为中心，通过旋转装置带动锚杆钻机4进行270°旋转，找到任意角度的锚杆孔的位置进行周向钻孔。

打孔完成后，向孔内填充锚固剂。然后将锚杆钻机旋转至水平位置，平移油缸收回，使锚杆钻机在宽度方向不超过整机宽度；横梁升降油缸带动龙门横梁上升到最大位置；立柱油缸收回，使临时支护和底脚收回；推出油缸收回，带动龙门回收到掘进机回转台上方。掘锚护一体机继续进行掘进工作。

本实用新型的锚钻过程为：

钻孔工作开始时，滑架伸出并顶住巷道壁，动力头内的卡盘打开，夹持器内的卡瓦打开，钻杆从动力头中心穿过；当钻杆上的钻头穿过夹持器并接近巷道壁时，动力头内的卡盘卡紧钻杆、夹持器松开钻杆，动力头内的卡盘开始高速旋转，动力头油缸带动动力头推进，开始钻孔工作；

当动力头油缸推到最大行程后，动力头内的卡盘停止旋转，夹持器内的卡瓦夹紧钻杆、动力头内的卡盘松开，动力头在动力头油缸的带动下回退到滑架的最后端，动力头内的卡盘卡紧钻杆、夹持器松开钻杆，动力头内的卡盘开始高速旋转，动力头在动力头油缸的带动下再次推进，开始钻孔，直到钻孔深度满足要求；然后动力头内的卡盘停止旋转，动力头在动力头油缸的带动下退回到滑架的另一端，夹持器夹紧钻杆、动力头的卡盘松开，动力头在动力头油缸的带动下推进到滑架最前端，动力头夹紧钻杆、夹持器松开钻杆，动力头在动力头油缸的带动下再次退到滑架的尾部，反复重复以上动作，直到钻杆完全退出锚杆孔。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种岩巷龙门式掘锚护一体机，其特征在于：包括掘进机（24）、设置在掘进机（24）前端的截割部（25）、设置在掘进机（24）底部的行进履带（26）、用于提供工作动力的液压泵站（6）和龙门装置，所述龙门装置包括两个龙门推出主臂（1）、两个龙门立柱（2）、龙门横梁（3）和锚杆钻机（4）；所述龙门推出主臂（1）对应设置在掘进机（24）两侧，其前端与竖直的龙门立柱（2）固定连接，两个所述龙门立柱（2）的上端固定装配有龙门横梁（3），在龙门横梁（3）的前后两侧均固定有锚杆钻机（4）；两个所述龙门立柱（2）的顶端固定装配有临时支护（5）。

2.根据权利要求1所述的岩巷龙门式掘锚护一体机，其特征在于：所述龙门推出主臂（1）包括依次套装的外筒（13）、中筒（14）、内筒（15），所述外筒（13）底部固定在掘进机（24）上，内筒（15）前端与龙门立柱（2）固定装配，中筒（14）的前端与推出油缸（16）的活塞杆固定连接，推出油缸（16）与液压泵站（6）相连通。

3.根据权利要求2所述的岩巷龙门式掘锚护一体机，其特征在于：所述中筒（14）的前端两侧对应设置两个第一定滑轮（191），其尾端两侧对应设置两个第二定滑轮（192）；第一钢丝绳（171）的一端固定在外筒（13）的前端、另一端绕过第一定滑轮（191）后固定在内筒（15）的中部，第二钢丝绳（172）的一端固定在内筒（15）的尾部、另一端绕过第二定滑轮（192）后固定在外筒（13）的中部，实现外筒（13）、中筒（14）、内筒（15）的滑配连接。

4.根据权利要求3所述的岩巷龙门式掘锚护一体机，其特征在于：在内筒（15）和中筒（14）之间还设置有防止两者相对滑脱的限位块。

5.根据权利要求1所述的岩巷龙门式掘锚护一体机，其特征在于：所述龙门立柱（2）包括与内筒（15）固定装配的立柱外筒（7），在立柱外筒（7）的内腔一侧固定装配有立柱油缸（10），所述立柱油缸（10）为双向油缸，其上端的活塞杆与上伸缩筒（9）固定装配，其下端的活塞杆与下伸缩筒（8）固定装配；在立柱外筒（7）的内腔右侧底部设置横梁升降油缸（12），横梁升降油缸（12）的伸缩杆外壁固定装配有横梁升降筒（11）。

6.根据权利要求5所述的岩巷龙门式掘锚护一体机，其特征在于：所述上伸缩筒（9）的顶端连接临时支护（5），临时支护（5）为拱形支架，其两端设置可伸缩的加长臂。

7.根据权利要求6所述的岩巷龙门式掘锚护一体机，其特征在于：所述上伸缩筒（9）与临时支护（5）之间为铰接连接。

8.根据权利要求1所述的岩巷龙门式掘锚护一体机，其特征在于：所述龙门横梁（3）包括横置的架体（20），架体（20）两端分别固定在两个横梁升降筒（11）的相对面上；架体（20）的一端固定装配有平移油缸（21），平移油缸（21）的活塞杆前端固定装配滑块（22），滑块（22）在平移油缸（21）的驱动下沿架体（20）水平位移。

9.根据权利要求8所述的岩巷龙门式掘锚护一体机，其特征在于：所述滑块（22）的左右两端均固定装配有旋转装置（23），锚杆钻机（4）固定在旋转装置（23）上，锚杆钻机（4）的钻出方向为指向圆周方向。

10.根据权利要求9所述的岩巷龙门式掘锚护一体机，其特征在于：所述锚杆钻机（4）包括底座（27）、滑架（28）、滑架油缸（29）、动力头（30）、动力头油缸（31）、夹持器（32）、钻杆（33）；所述底座（27）包括底板（271），底板（271）上沿长度方向固定设置两条平行的滑道，在两条滑道上方跨设滑架（28），底板（271）上还设置有驱动滑架（28）滑动的滑架油缸（29）；所述滑架（28）的上方固定安装动力头（30），动力头（30）内部开设容置钻杆（33）穿过的通孔，所述通孔方向与滑架（28）的长度方向一致；在通孔内部安装有用于夹持和松开钻杆（33）的卡盘；在滑架（28）上还设置有驱动动力头（30）滑动的动力头油缸（31）；所述滑架（28）的前端固定安装有夹持器（32），夹持器（32）内开设用于钻杆（33）穿过的钻孔，钻孔内设置有能夹紧和松开钻杆（33）的卡瓦；所述夹持器（32）的钻孔与动力头（30）的通孔为同轴线设置。