一种煤矿用自动化四臂掘锚一体机制造技术

本实用新型专利技术属于煤矿井下开拓设备技术领域，涉及煤矿用自动化四臂掘锚一体机。由行走部、铲板部、截割部、操作平台装置、机体部、前部支撑、操纵部、输送部、后支撑部等十五部分组成，所述行走部设在机体部的下方，铲板部铰接于机体部前端，截割部设于机体部前上方中间位置，操作平台装置设于截割部上方位置，前部支撑设于机体部上方中间位置，操纵部安装在机体部上方中间靠后位置，输送部设于机体部中间，后支撑部安装在机体部后面，锚钻部Ⅰ和锚钻部Ⅱ设在机体部左右两侧，护板部固定在机体部上方，液压系统设于机体部右侧，电器系统设于机体部左侧后面位置，水路系统设于机体部上方。本实用新型专利技术具有可靠性高、作业效率高、适应性强等优点。

An automatic four arm digging and anchoring machine for coal mine

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿用自动化四臂掘锚一体机
本技术属于煤矿井下开拓设备
，特别适用于大、中、小型煤矿井下煤巷及半煤岩巷机械化开拓作业的煤矿用自动化四臂掘锚一体机。
技术介绍
在煤矿井下开拓设备
，各类矿井的煤巷掘进传统工艺主要方式为机掘配人工锚杆支护施工，或掘进设备割完后，再进行锚杆锚索支护。这种巷道掘进施工工艺掘进效率低、造成空顶间隔时间长，存在一定的安全隐患。本煤矿用自动化四臂掘锚一体机采用了悬臂式纵向滚筒、双速截割电机截割技术，能针对不同巷道断面完成对工作面的截割作业，同时，机组上的钻臂机构能满足不同的地质条件要求，实现零空顶锚杆、锚索支护作业，通过截割与锚杆支护作业的配合改变了现有的掘进模式，四台钻臂互相独立可同时作业，大大提升掘进支护效率，使困绕掘进领域多年的支护效率提高得到了彻底的改善。本煤矿用自动化四臂掘锚一体机充分发挥电液相结合自动化技术的优势，掘锚机的截割、装运系统采用远程无线遥控控制，实现掘、装、运及行走远程遥控控制。解决操作人员站位问题，降低安全风险。动化一体成巷掘锚机的研发在解煤巷快速掘进难题和提升掘进效率上都有其独特的显著优势。机组设计四台独立操作的360°全方位液压锚杆钻机，实现巷道迎头探测孔，炮眼孔及零空顶锚杆、锚索机械化施工，提高支护作业效率；改善了机械化程度、井下作业工况，降低了人员配置，是目前实现国内巷道掘进支护快速、安全、高效的一种首选装备。
技术实现思路
本技术的目的是为解决煤巷、半煤岩巷掘进效率低、工人劳动强度大、安全隐患多的问题，实现连续切割、装载、运输、锚杆支护功能作业，而提供一种自动化四臂掘锚一体机。本技术为解决上述问题而采取的技术方案为：一种煤矿快速掘锚一体机，由行走部、铲板部、截割部、操作平台装置、机体部、前部支撑、操纵部、输送部、后支撑部、两组锚钻部Ⅰ、两组锚钻部Ⅱ、液压系统、护板部、电气系统和水路系统十五部分组成；所述行走部设在机体部的下方，铲板部铰接于机体部前端，截割部设于机体部前上方中间位置，操作平台装置设于截割部上方位置，前部支撑设于机体部上方中间位置，操纵部安装在机体部上方中间靠后位置，输送部设于机体部中间，后支撑部安装在机体部后面，锚钻部Ⅰ和锚钻部Ⅱ设在机体部左右两侧，护板部固定在机体部上方，液压系统设于机体部右侧，电气系统设于机体部左侧后面位置，水路系统设于机体部上方。所述行走部由履带架、行走部张紧油缸、改向链轮、驱动链轮、履带板、减速器和行走液压马达组成，所述改向链轮和驱动链轮分别设置在履带架的前端和后端，履带板绕在改向链轮和驱动链轮之间，在驱动链轮的轴心设置与履带架固定的减速器，减速器的轴与行走液压马达的转轴相连接，行走部张紧油缸的底座设置在履带架上，行走部张紧油缸的伸缩杆与改向链轮的固定架相连接，行走液压马达设置在减速器上。所述铲板部由铲板体、从动链轮、铲板油缸、星轮和星轮马达组成；所述铲板体设置在机体部的前端，铲板油缸的一端与机体部铰接，铲板油缸的另一端与铲板体铰接以实现铲板部的升降，从动链轮设在铲板体前部的中间位置，星轮马达设置在铲板体上成左右对称分布，星轮安装在星轮马达的转轴上，通过星轮马达提供扭矩带动星轮转动。所述截割部是由截割头、截割伸缩套筒、截割臂、支撑油缸、双速截割电机、减速机、伸缩油缸组成；所述截割臂铰接于机体部的回转座上，截割电机和减速机都固定在截割臂上，双速截割电机的输出轴通过联轴器与减速机相连接，截割伸缩套筒的一端固定在减速机上，另一端连接截割头，在截割部的左右两侧分别设置一个支撑油缸，每一个支撑油缸的一端均铰接于回转座上，另一端铰接于截割臂上，通过支撑油缸的伸缩调整截割臂的升降高度，在截割伸缩套筒的左右两侧分别设置一个伸缩油缸，每个伸缩油缸的一端均铰接于截割臂上，另一端铰接于截割伸缩套筒上，通过伸缩油缸的前后伸缩调整截割头的截割深度，截割电机提供截割动力，通过减速机、截割伸缩套筒把所需截割扭矩传递给截割头，从而达到截割岩石的作用。所述操作平台装置由四连杆机构和双层伸缩平台机构、调整油缸组成；所述四连杆机构呈对称结构固定于截割臂上，双层伸缩平台机构固定于四连杆机构上,通过调整油缸调节双层伸缩平台机构保持水平，便于作业人员在平台上进行锚索支护作业。所述四连杆机构由连杆座、主连杆、下连杆座、摆动油缸、副连杆和摆动油缸座组成；所述下连杆座分别左右对称固定在截割臂上，主连杆与副连杆的一端与下连杆座铰接，主连杆与副连杆的另一端与连杆座相铰接，构成四连杆机构；摆动油缸座分别左右对称固定在截割臂上，摆动油缸的一端固定在摆动油缸座上，摆动油缸的另一端与主连杆铰接，通过摆动油缸伸缩带动主连杆移动从而实现整个四连杆机构的整体移动；所述双层伸缩平台机构由平台、上滑板、下滑板、两块翻板和两根滑板油缸组成；所述两根滑板油缸设置在平台的底部，两根滑板油缸一端分别与平台铰接，另一端分别与上滑板、下滑板固定，通过两根滑板油缸的伸缩带动上滑板、下滑板在平台内部左右滑动；两块翻板分别与上滑板、下滑板铰接，待上滑板、下滑板在滑板油缸带动下伸出平台外部，翻板可折叠展开，加大平台可操作面积。所述机体部由连接梁、回转座、回转支承、回转油缸、左平台、右平台组成；所述连接梁固定在左右两个行走部上，回转座固定在回转支承上，回转支承固定在连接梁前上方中间位置，在连接梁上方的左右两侧分别设置一个回转油缸，每个回转油缸的一端都铰接在连接梁上，另一端铰接在回转座上，通过回转油缸的伸缩带动回转座在回转支承上左右转动，从而带动截割部左右转动，实现不同的截割宽度，左平台和右平台的前端都固定在连接梁上，左平台和右平台的后端连接后支撑部。所述前部支撑由固定座I、外套筒、伸缩油缸Ⅰ、中套筒、内套筒、伸缩油缸Ⅱ、顶板、连杆、支护支撑油缸和支撑座组成；所述外套筒与固定座I铰接，中套筒置于外套筒内，内套筒置于中套筒内，伸缩油缸Ⅰ的一端与外套筒的下部铰接，伸缩油缸Ⅰ的另一端与中套筒上部铰接，通过伸缩油缸Ⅰ的伸缩带动中套筒的前后伸缩；伸缩油缸Ⅱ的一端与中套筒的下部铰接，伸缩油缸Ⅱ的另一端与内套筒的上部铰接，并通过伸缩油缸Ⅱ的伸缩带动内套筒的前后伸缩；连杆安装在内套筒的顶端，顶板安装在连杆上，在外套筒的下部设置支护支撑油缸，支护支撑油缸的一端与外套筒铰接，支护支撑油缸的另一端与支撑座铰接，通过支护支撑油缸的伸缩调整前部支撑的升降高度。所述操纵部由操纵架、本安型操作箱、操纵手柄、切换手柄和矿用本安型遥控发送器组成；所述操纵架固定在机体部上方中间位置，本安型操作箱安装在操纵架上，用于电气系统电机的启动、停止；操纵手柄安装在本安型操作箱的下方，分别控制行走部的张紧油缸、行走液压马达、铲板部的铲板油缸、星轮马达、截割部的支撑油缸、伸缩油缸、前部支撑的伸缩油缸Ⅰ、伸缩油缸Ⅱ、支护支撑油缸、机体部的回转油缸、输送部的输送马达、张紧油缸I、后支撑部的后支撑油缸；切换手柄安装在操纵架上，用于截割和锚钻液压系统的切换。所述输送部由溜槽、喷雾块、输送马达、传动轴、主动链轮、张紧油缸I、中链刮板和滑动架组成；所述溜槽设在机体部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤矿用自动化四臂掘锚一体机，其特征是，由行走部(1)、铲板部(2)、截割部(3)、操作平台装置(4)、机体部(5)、前部支撑(6)、操纵部(7)、输送部(8)、后支撑部(9)、两组锚钻部Ⅰ(10)、两组锚钻部Ⅱ(11)、液压系统(12)、护板部(13)、电气系统(14)和水路系统(15)十五部分组成，所述行走部(1)设在机体部(5)的下方，铲板部(2)铰接于机体部(5)前端，截割部(3)设于机体部(5)前上方中间位置，操作平台装置(4)设于截割部(3)上方位置，前部支撑(6)设于机体部(5)上方中间位置，操纵部(7)安装在机体部(5)上方中间靠后位置，输送部(8)设于机体部(5)中间，后支撑部(9)安装在机体部(5)后面，锚钻部Ⅰ(10)和锚钻部Ⅱ(11)设在机体部(5)左右两侧，护板部(13)固定在机体部(5)上方，液压系统(12)设于机体部(5)右侧，电气系统(14)设于机体部(5)左侧后面位置，水路系统(15)设于机体部(5)上方。/n

【技术特征摘要】
1.一种煤矿用自动化四臂掘锚一体机，其特征是，由行走部(1)、铲板部(2)、截割部(3)、操作平台装置(4)、机体部(5)、前部支撑(6)、操纵部(7)、输送部(8)、后支撑部(9)、两组锚钻部Ⅰ(10)、两组锚钻部Ⅱ(11)、液压系统(12)、护板部(13)、电气系统(14)和水路系统(15)十五部分组成，所述行走部(1)设在机体部(5)的下方，铲板部(2)铰接于机体部(5)前端，截割部(3)设于机体部(5)前上方中间位置，操作平台装置(4)设于截割部(3)上方位置，前部支撑(6)设于机体部(5)上方中间位置，操纵部(7)安装在机体部(5)上方中间靠后位置，输送部(8)设于机体部(5)中间，后支撑部(9)安装在机体部(5)后面，锚钻部Ⅰ(10)和锚钻部Ⅱ(11)设在机体部(5)左右两侧，护板部(13)固定在机体部(5)上方，液压系统(12)设于机体部(5)右侧，电气系统(14)设于机体部(5)左侧后面位置，水路系统(15)设于机体部(5)上方。


2.根据权利要求1所述的一种煤矿用自动化四臂掘锚一体机，其特征是，所述行走部(1)由履带架(1-1)、行走部张紧油缸(1-2)、改向链轮(1-3)、驱动链轮(1-4)、履带板(1-5)、减速器(1-6)和行走液压马达(1-7)组成，所述改向链轮(1-3)和驱动链轮(1-4)分别设置在履带架(1-1)的前端和后端，履带板(1-5)绕在改向链轮(1-3)和驱动链轮(1-4)之间，在驱动链轮(1-4)的轴心设置与履带架(1-1)固定的减速器(1-6)，减速器(1-6)的轴与行走液压马达(1-7)的转轴相连接，行走部张紧油缸(1-2)的底座设置在履带架(1-1)上，行走部张紧油缸(1-2)的伸缩杆与改向链轮(1-3)的固定架相连接，行走液压马达(1-7)设置在减速器(1-6)上。


3.根据权利要求1所述的一种煤矿用自动化四臂掘锚一体机，其特征是，所述铲板部(2)由铲板体(2-1)、从动链轮(2-2)、铲板油缸(2-3)、星轮(2-4)和星轮马达(2-5)组成；所述铲板体(2-1)设置在机体部(5)的前端，铲板油缸(2-3)的一端与机体部(5)铰接，铲板油缸(2-3)的另一端与铲板体(2-1)铰接以实现铲板部(2)的升降，从动链轮(2-2)设在铲板体(2-1)前部的中间位置，星轮马达(2-5)设置在铲板体(2-1)上成左右对称分布，星轮(2-4)安装在星轮马达(2-5)的转轴上，通过星轮马达(2-5)提供扭矩带动星轮(2-4)转动。


4.根据权利要求1所述的一种煤矿用自动化四臂掘锚一体机，其特征是，所述截割部(3)是由截割头(3-1)、截割伸缩套筒(3-2)、截割臂(3-3)、支撑油缸(3-4)、双速截割电机(3-5)、减速机(3-6)、伸缩油缸(3-7)组成；所述截割臂(3-3)铰接于机体部(5)的回转座(5-2)上，截割电机(3-5)和减速机(3-6)都固定在截割臂(3-3)上，双速截割电机(3-5)的输出轴通过联轴器与减速机(3-6)相连接，截割伸缩套筒(3-2)的一端固定在减速机(3-6)上，另一端连接截割头(3-1)，在截割部(3)的左右两侧分别设置一个支撑油缸(3-4)，每一个支撑油缸(3-4)的一端均铰接于回转座(5-2)上，另一端铰接于截割臂(3-3)上，通过支撑油缸(3-4)的伸缩调整截割臂(3-3)的升降高度，在截割伸缩套筒(3-2)的左右两侧分别设置一个伸缩油缸(3-7)，每个伸缩油缸(3-7)的一端均铰接于截割臂(3-3)上，另一端铰接于截割伸缩套筒(3-2)上，通过伸缩油缸(3-7)的前后伸缩调整截割头(3-1)的截割深度，截割电机(3-5)提供截割动力，通过减速机(3-6)、截割伸缩套筒(3-2)把所需截割扭矩传递给截割头(3-1)，从而达到截割岩石的作用。


5.根据权利要求1所述的一种煤矿用自动化四臂掘锚一体机，其特征是，所述操作平台装置(4)由四连杆机构(4-1)和双层伸缩平台机构(4-2)、调整油缸(4-3)组成；所述四连杆机构(4-1)呈对称结构固定于截割臂(3-3)上，双层伸缩平台机构(4-2)固定于四连杆机构(4-1)上,通过调整油缸(4-3)调节双层伸缩平台机构(4-2)保持水平，便于作业人员在平台上进行锚索支护作业。


6.根据权利要求5所述的一种煤矿用自动化四臂掘锚一体机，其特征是，所述四连杆机构(4-1)由连杆座(4-1-1)、主连杆(4-1-2)、下连杆座(4-1-3)、摆动油缸(4-1-4)、副连杆(4-1-5)和摆动油缸座(4-1-6)组成；所述下连杆座(4-1-3)分别左右对称固定在截割臂(3-3)上，主连杆(4-1-2)与副连杆(4-1-5)的一端与下连杆座(4-1-3)铰接，主连杆(4-1-2)与副连杆(4-1-5)的另一端与连杆座(4-1-1)相铰接，构成四连杆机构；摆动油缸座(4-1-6)分别左右对称固定在截割臂(3-3)上，摆动油缸(4-1-4)的一端固定在摆动油缸座(4-1-6)上，摆动油缸(4-1-4)的另一端与主连杆(4-1-2)铰接，通过摆动油缸(4-1-4)伸缩带动主连杆(4-1-2)移动从而实现整个四连杆机构(4-1)的整体移动；
所述双层伸缩平台机构(4-2)由平台(4-2-1)、上滑板(4-2-2)、下滑板(4-2-3)、两块翻板(4-2-4)和两根滑板油缸(4-2-5)组成；所述两根滑板油缸(4-2-5)设置在平台(4-2-1)的底部，两根滑板油缸(4-2-5)一端分别与平台(4-2-1)铰接，另一端分别与上滑板(4-2-2)、下滑板(4-2-3)固定，通过两根滑板油缸(4-2-5)的伸缩带动上滑板(4-2-2)、下滑板(4-2-3)在平台(4-2-1)内部左右滑动；两块翻板(4-2-4)分别与上滑板(4-2-2)、下滑板(4-2-3)铰接，待上滑板(4-2-2)、下滑板(4-2-3)在滑板油缸(4-2-5)带动下伸出平台(4-2-1)外部，翻板(4-2-4)可折叠展开，加大平台可操作面积。


7.根据权利要求1所述的一种煤矿用自动化四臂掘锚一体机，其特征是，所述机体部(5)由连接梁(5-1)、回转座(5-2)、回转支承(5-3)、回转油缸(5-4)、左平台(5-5)、右平台(5-6)组成；所述连接梁(5-1)固定在左右两个行走部(1)上，回转座(5-2)固定在回转支承(5-3)上，回转支承(5-3)固定在连接梁(5-1)前上方中间位置，在连接梁(5-1)上方的左右两侧分别设置一个回转油缸(5-4)，每个回转油缸(5-4)的一端都铰接在连接梁(5-1)上，另一端铰接在回转座(5-2)上，通过回转油缸(5-4)的伸缩带动回转座(5-2)在回转支承(5-3)上左右转动，从而带动截割部(3)左右转动，实现不同的截割宽度，左平台(5-5)和右平台(5-6)的前端都固定在连接梁(5-1)上，左平台(5-5)和右平台(5-6)的后端连接后支撑部(9)。


8.根据权利要求1所述的一种煤矿用自动化四臂掘锚一体机，其特征是，所述前部支撑(6)由固定座I(6-1)、外套筒(6-2)、伸缩油缸Ⅰ(6-3)、中套筒(6-4)、内套筒(6-5)、伸缩油缸Ⅱ(6-6)、顶板(6-7)、连杆(6-8)、支护支撑油缸(6-9)和支撑座(6-10)组成；所述外套筒(6-2)与固定座I(6-1)铰接，中套筒(6-4)置于外套筒(6-2)内，内套筒(6-5)置于中套筒(6-4)内，伸缩油缸Ⅰ(6-3)的一端与外套筒(6-2)的下部铰接，伸缩油缸Ⅰ(6-3)的另一端与中套筒(6-4)上部铰接，通过伸缩油缸Ⅰ(6-3)的伸缩带动中套筒(6-4)的前后伸缩；伸缩油缸Ⅱ(6-6)的一端与中套筒(6-4)的下部铰接，伸缩油缸Ⅱ(6-6)的另一端与内套筒(6-5)的上部铰接，并通过伸缩油缸Ⅱ(6-6)的伸缩带动内套筒(6-5)的前后伸缩；连杆(6-8)安装在内套筒(6-5)的顶端，顶板(6-7)安装在连杆(6-8)上，在外套筒(6-2)的下部设置支护支撑油缸(6-9)，支护支撑油缸(6-9)的一端与外套筒(6-2)铰接，支护支撑油缸(6-9)的另一端与支撑座(6-10)铰接，通过支护支撑油缸(6-9)的伸缩调整前部支撑(6)的升降高度。


9.根据权利要求1所述的一种煤矿用自动化四臂掘...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵旭峰，崔奇峰，宋晨光，闫伟伟，邢杜兵，王洪江，
申请(专利权)人：山西天巨重工机械有限公司，
类型：新型
国别省市：山西;14