一種四鉆臂式掘錨一體機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及煤礦巷道掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種四鉆臂式掘錨一體機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]中國的能源賦存屬“缺油、少氣、富煤”，因此煤炭在中國一次能源消耗中長期占有70%以上的比例。隨著中國經(jīng)濟(jì)的高速增長，煤炭消耗量也持續(xù)增加，2013年煤炭產(chǎn)量達(dá)到了 37億噸，預(yù)計(jì)未來一個(gè)時(shí)期，煤炭消費(fèi)增速將保持在3%左右，到2020年，全國煤炭需求總量將在48億噸左右，屆時(shí)，煤炭在我國一次性能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比重仍能占60%左右。到2020年，全國煤炭可利用產(chǎn)能40億噸，產(chǎn)能缺口 8億噸左右。
[0003]隨著煤炭行業(yè)科技的發(fā)展和我國產(chǎn)業(yè)政策的要求，自上世紀(jì)八十年代開始，先進(jìn)的機(jī)械化掘進(jìn)設(shè)備和錨桿錨索支護(hù)技術(shù)在我國的煤礦巷道掘進(jìn)中得到了廣泛應(yīng)用。目前，我國大中型煤礦綜掘巷道的掘進(jìn)設(shè)備多采用掘進(jìn)機(jī)，錨桿錨索支護(hù)作業(yè)方式大多依靠人工使用手持式單體錨桿機(jī)和煤電鉆進(jìn)行施工，支護(hù)作業(yè)占用大量時(shí)間，掘進(jìn)機(jī)開機(jī)率不足30%，支護(hù)時(shí)也存在空頂下作業(yè)安全系數(shù)低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、作業(yè)環(huán)境惡劣及生產(chǎn)效率低等問題，所以在煤礦綜掘巷道存在“綜掘不綜”的境地。而且，單體式錨桿鉆機(jī)結(jié)構(gòu)比較簡單，因此轉(zhuǎn)矩特性較差，電機(jī)容易過載，加上錨桿孔鉆機(jī)是立式作業(yè)，電機(jī)內(nèi)易受淋水污染，電氣部分故障率高；另外，單體式錨桿鉆機(jī)機(jī)械化程度低，工人工作量大，并且需要工人成組作業(yè)，因此單體式錨桿鉆機(jī)的效率也較低；又因?yàn)橥ǔＴ诼懵俄敯逑伦鳂I(yè)，存在比較嚴(yán)重的安全隱患，而且錨桿鎖緊力需要二次緊固。
[0004]綜掘機(jī)的廣泛使用使掘進(jìn)工作面實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化落煤和裝煤，因而大大增加了掘進(jìn)速度。但現(xiàn)有的支護(hù)設(shè)備的支護(hù)速度較慢，支護(hù)占用時(shí)間為掘進(jìn)總時(shí)間的三分之二，大大影響了生產(chǎn)效率?，F(xiàn)在市場上雖存在四臂鉆車、八臂掘鉆車，但普遍存在機(jī)體龐大，在煤礦井下巷道的移動(dòng)和通過性都很差等問題。
[0005]由此可見，根據(jù)產(chǎn)業(yè)行業(yè)的發(fā)展需要，割煤和支護(hù)的綜合機(jī)械化作業(yè)問題在目前煤礦巷道掘進(jìn)過程中顯得非常突出。如何能創(chuàng)設(shè)一種可以進(jìn)行高效割煤掘進(jìn)與機(jī)械化錨桿錨索支護(hù)相結(jié)合的，工作效率高、安全可靠且能夠在復(fù)雜地質(zhì)條件下使用的新型四鉆臂式掘錨一體機(jī)，成為當(dāng)前業(yè)界的目標(biāo)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種四鉆臂式掘錨一體機(jī)，使其同時(shí)滿足在掘進(jìn)過程中割煤、落煤、轉(zhuǎn)載、運(yùn)輸、臨時(shí)支護(hù)和永久支護(hù)作業(yè)，從而克服綜掘巷道存在的“綜掘不綜”、掘錨支護(hù)效率低和勞動(dòng)強(qiáng)度大的問題。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種四鉆臂式掘錨一體機(jī)，包括機(jī)體平臺(tái)、行走機(jī)構(gòu)、掘進(jìn)機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)構(gòu)、支護(hù)機(jī)構(gòu)、四個(gè)錨桿錨索鉆孔機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)；其中，兩個(gè)錨桿錨索鉆孔機(jī)構(gòu)設(shè)置于機(jī)體平臺(tái)的前部，另兩個(gè)錨桿錨索鉆孔機(jī)構(gòu)設(shè)置于機(jī)體平臺(tái)的后部。
[0008]進(jìn)一步改進(jìn)，所述設(shè)置于機(jī)體平臺(tái)前部的兩個(gè)錨桿錨索鉆孔機(jī)構(gòu)均包括打鉆機(jī)構(gòu)、滑軌機(jī)構(gòu)和連接打鉆機(jī)構(gòu)與滑軌機(jī)構(gòu)的鉆臂回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述兩個(gè)滑軌機(jī)構(gòu)的伸縮方向均與該四鉆臂式掘錨一體機(jī)的行車方向一致，且分別固定在所述機(jī)體平臺(tái)或轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)構(gòu)上的前部兩側(cè)。
[0009]進(jìn)一步改進(jìn)，所述滑軌機(jī)構(gòu)包括固定部分和位于固定部分內(nèi)部的移動(dòng)部分，所述移動(dòng)部分可向機(jī)體平臺(tái)前端伸出或縮回，所述固定部分固定于機(jī)體平臺(tái)上或轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)構(gòu)上，所述鉆臂回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括鉆臂和連桿機(jī)構(gòu)，鉆臂的一端連接打鉆機(jī)構(gòu)，另一端與所述移動(dòng)部分的可伸出端可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述連桿機(jī)構(gòu)包括桿1、桿II和桿III，所述桿1、桿II和桿III的一端分別連接鉆臂的中部、滑軌機(jī)構(gòu)的移動(dòng)部分和固定部分，所述桿1、桿II和桿III的另一端可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，且桿III為伸縮油缸。
[0010]進(jìn)一步改進(jìn)，所述打鉆機(jī)構(gòu)通過旋轉(zhuǎn)油缸與鉆臂連接，且所述打鉆機(jī)構(gòu)上安裝有伸縮油缸。
[0011]進(jìn)一步改進(jìn)，所述設(shè)置于機(jī)體平臺(tái)后部的兩個(gè)錨桿錨索鉆孔機(jī)構(gòu)與設(shè)置于機(jī)體平臺(tái)前部的兩個(gè)錨桿錨索鉆孔機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相同，且成對(duì)稱設(shè)置。
[0012]進(jìn)一步改進(jìn)，所述掘進(jìn)機(jī)構(gòu)包括切割炮頭、搖臂機(jī)構(gòu)、切割電機(jī)和變位油缸，所述搖臂機(jī)構(gòu)的一端連接切割炮頭，另一端通過銷軸連接在機(jī)體平臺(tái)的前端上部，所述切割電機(jī)帶動(dòng)切割炮頭旋轉(zhuǎn)，所述變位油缸設(shè)置在搖臂機(jī)構(gòu)和機(jī)體平臺(tái)之間。
[0013]進(jìn)一步改進(jìn)，所述支護(hù)機(jī)構(gòu)包括固定座、支護(hù)頂梁和連接固定座與支護(hù)頂梁的二連桿機(jī)構(gòu)，所述固定座設(shè)置在掘進(jìn)機(jī)構(gòu)的搖臂機(jī)構(gòu)上，所述二連桿機(jī)構(gòu)包括桿a和桿b，桿a和桿b的一端分別連接固定座的兩端，桿a的另一端連接在桿b的中部，桿b的另一端連接支護(hù)頂梁，且桿a和桿b均為液壓伸縮油缸。
[0014]進(jìn)一步改進(jìn)，所述行走機(jī)構(gòu)為履帶式行走機(jī)構(gòu)，位于所述掘銷一體機(jī)底部、機(jī)體平臺(tái)下方。
[0015]進(jìn)一步改進(jìn)，所述轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)構(gòu)包括裝載機(jī)構(gòu)和刮板運(yùn)輸機(jī)構(gòu):
[0016]所述裝載機(jī)構(gòu)可轉(zhuǎn)動(dòng)的連接在機(jī)體平臺(tái)的前端下部，包括鏟板、耙爪機(jī)構(gòu)、液壓馬達(dá)和液壓油缸；
[0017]所述刮板運(yùn)輸機(jī)構(gòu)包括刮板、鏈條和液壓馬達(dá)，所述刮板設(shè)置在機(jī)體平臺(tái)中間且沿所述掘錨一體機(jī)的行車方向設(shè)置，且刮板前端與裝載機(jī)構(gòu)銜接。
[0018]進(jìn)一步改進(jìn)，所述液壓系統(tǒng)包括油箱、泵站部分、液壓管路以及位于液壓管路上的安全閥和操作閥；所述電氣系統(tǒng)包括防爆電機(jī)、電磁啟動(dòng)器、防爆照明燈、瓦斯斷電儀、燈光語音信號(hào)裝置、急停按鈕、防爆接線盒和防爆電纜；所述防爆電機(jī)連接并控制所述泵站部分。
[0019]采用上述技術(shù)方案后，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0020]1、本實(shí)用新型四鉆臂式掘錨一體機(jī)的四個(gè)鉆臂可實(shí)現(xiàn)獨(dú)立操作、平行作業(yè)，可同時(shí)對(duì)該掘錨一體機(jī)的前部和后部上方的頂板及兩側(cè)幫進(jìn)行錨桿錨索支護(hù)，大大提高了支護(hù)效率，并通過支護(hù)機(jī)構(gòu)的臨時(shí)超前支護(hù)，可防止作業(yè)工人在迎頭空頂下作業(yè)，保護(hù)了作業(yè)工人的安全。
[0021]2、本實(shí)用新型中錨桿錨索鉆孔機(jī)構(gòu)通過可伸縮滑道和連桿機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)鉆臂大范圍的、穩(wěn)定的移動(dòng)，擴(kuò)大了打鉆機(jī)構(gòu)的作業(yè)范圍。
[0022]3、本實(shí)用新型采用全液壓控制，通過防爆電機(jī)帶動(dòng)液壓油泵向各執(zhí)行機(jī)構(gòu)供液，進(jìn)而控制各執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成相應(yīng)的執(zhí)行動(dòng)作，操作簡單、故障率低、維修方便。
[0023]4、本實(shí)用新型的電氣系統(tǒng)具有防爆功能，進(jìn)一步保證了作業(yè)人員的人身安全。
[0024]5、本實(shí)用新型四鉆臂式掘錨一體機(jī)可實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)機(jī)工作面的割煤、落煤、轉(zhuǎn)載、運(yùn)輸、臨時(shí)支護(hù)和永久支護(hù)作業(yè)，并且在巷道中具有良好的協(xié)調(diào)與穩(wěn)定性，提高了支護(hù)效率和作業(yè)安全系數(shù)，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。且整體機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊合理、外型尺寸小、剛性好、行走自如可靠，適應(yīng)在惡劣的環(huán)境下工作，可實(shí)現(xiàn)我國煤礦行業(yè)安全、高效、機(jī)械化作業(yè)的目標(biāo)，豐富和完善了業(yè)內(nèi)錨桿錨索車的功能，在煤礦巷道里具有非常好的適用性。
【附圖說明】
[0025]上述僅是本實(shí)用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實(shí)用新型的技術(shù)手段，以下結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0026]圖1是本實(shí)用新型四鉆臂式掘錨一體機(jī)展開狀態(tài)的側(cè)視示意圖；
[0027]圖2是本實(shí)用新型四鉆臂式掘錨一體機(jī)展開狀態(tài)的俯視示意圖；
[0028]圖3是本實(shí)用新型四鉆臂式掘錨一體機(jī)收回狀態(tài)的側(cè)視示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]參照附圖1至3所示，本實(shí)用新型一種四鉆臂式掘錨一體機(jī)，包括行走機(jī)構(gòu)5、機(jī)體平臺(tái)2、掘進(jìn)機(jī)構(gòu)1、轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)構(gòu)、支護(hù)機(jī)構(gòu)8、四個(gè)錨桿錨索鉆孔機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)9和電氣系統(tǒng)10。
[0030]行走機(jī)構(gòu)5位于該四鉆臂式掘錨一體機(jī)的底部，其上方設(shè)置機(jī)體平臺(tái)2，支護(hù)機(jī)構(gòu)8、四個(gè)錨桿錨索鉆孔機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)9和電氣系統(tǒng)10均設(shè)置在該機(jī)體平臺(tái)2上。行走機(jī)構(gòu)5優(yōu)選為履帶式行走機(jī)構(gòu)，履帶式行走機(jī)構(gòu)包含有漲緊機(jī)構(gòu)、減速機(jī)和行走馬達(dá)。履帶漲緊機(jī)構(gòu)由漲緊輪組、漲緊油缸組成，漲緊輪組通過漲緊油缸的伸縮運(yùn)動(dòng)可調(diào)整履帶的漲緊程度。行走馬達(dá)提供行走機(jī)構(gòu)5的行走動(dòng)力，帶動(dòng)行走機(jī)構(gòu)5向前移動(dòng)，行走機(jī)構(gòu)5上裝有自鎖閥，在四鉆臂式掘錨一體機(jī)停車時(shí)按下自鎖閥，四鉆臂式掘錨一體機(jī)不能行走，然后可進(jìn)行打鉆支護(hù)等動(dòng)作；當(dāng)四鉆臂式掘錨一體機(jī)需要移動(dòng)時(shí)，打開行走機(jī)構(gòu)5的自鎖閥，行走馬達(dá)帶動(dòng)減速機(jī)，通過鏈輪帶動(dòng)履帶實(shí)現(xiàn)行走機(jī)構(gòu)5的行走。
[0031]掘進(jìn)機(jī)構(gòu)I主要用于割煤，包括切割炮頭、搖臂機(jī)構(gòu)、切割電機(jī)和變位油缸。切割炮頭采用縱向切割炮頭。搖臂機(jī)構(gòu)的一端連接切割炮頭，另一端可轉(zhuǎn)動(dòng)連接在機(jī)體平臺(tái)2的前端上部，如通過銷軸連接。切割電機(jī)帶動(dòng)切割炮頭旋轉(zhuǎn)，變位油缸連接在搖臂機(jī)構(gòu)和機(jī)體平臺(tái)2之間，用于調(diào)整切割炮頭的位置。
[0032]轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)構(gòu)包括裝載機(jī)構(gòu)3和刮板運(yùn)輸機(jī)構(gòu)4。裝載機(jī)構(gòu)3包括鏟板、耙爪機(jī)構(gòu)、液壓馬達(dá)和油缸，主要用于割煤后的清煤。鏟板可轉(zhuǎn)動(dòng)的連接在機(jī)體平臺(tái)2的前端下部，如通過銷軸連接。刮板運(yùn)輸機(jī)構(gòu)4包括刮板、鏈條和液壓馬達(dá)，主要用于清煤過程的運(yùn)輸。刮板設(shè)置在機(jī)體平臺(tái)2中間且沿該四鉆臂式掘錨一體機(jī)的行車方向設(shè)置，刮板前端與裝載機(jī)構(gòu)3銜接。
[0033]支護(hù)機(jī)構(gòu)8可折疊的設(shè)置于掘進(jìn)機(jī)構(gòu)I上，可進(jìn)行巷道迎頭空頂?shù)呐R時(shí)支護(hù)，包括固定座、支護(hù)頂梁和連接固定座與支護(hù)頂梁的二連桿機(jī)構(gòu)。固定座設(shè)置在掘進(jìn)機(jī)構(gòu)I的搖臂機(jī)構(gòu)上。二連桿機(jī)構(gòu)用于保證支護(hù)機(jī)構(gòu)8的穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)，包括桿a和桿b，桿a和桿b的