一种适用于综掘工作面复杂工况的锚固机器人制造技术

本实用新型专利技术公开一种适用于综掘工作面复杂工况的锚固机器人，属于综掘工作面机电装备领域，包括悬挂支撑系统、动力系统、锚固机器人系统、地面支撑系统、壁面支撑系统五部分。所述悬挂支撑系统通过锚杆固定在采煤巷道顶端，为整套装备提供支撑；所述动力系统安装在所述悬挂支撑系统中系统主梁末端；所述锚固机器人系统安装在所述悬挂支撑系统中系统主梁下端；所述地面支撑系统固定在所述锚固机器人系统安装位置上方的悬挂支撑系统中系统主梁上；所述壁面支撑系统固定在所述地面支撑系统安装位置上方的所述悬挂支撑系统中系统主梁上。进一步的，本实用新型专利技术整体结构紧凑，锚固效率高，并采用所述地面支撑系统和所述壁面支撑系统使设备运行平稳、转弯性能好。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于综掘工作面复杂工况的锚固机器人
本技术涉及综掘工作面机电装备领域，具体是一种适用于综掘工作面复杂工况的锚固机器人，属于锚护智能化装备范围。
技术介绍
锚护工艺是煤矿巷道常用的支护方法之一，其通过锚杆锚入巷道围岩内部，使支护体与围岩共同形成一个能够承受压力重载的空间结构体，从而防止顶板冒落，维护采煤工作面的有效使用空间，确保设备的安全作业。然而，巷道的顶板支护工序复杂，机械化程度不高，作业耗费工时较多，影响掘进机的开机率，已成为巷道快速掘进的一大阻碍。近年来，较为常见的掘锚一体机主要将锚支护装备通过两侧式、龙门式、折叠式安装于掘锚机上。公告号201520053096.8、201910275708.0、201920461381.1等为代表的专利，将掘进装置、支护装置以及锚固装置，分模块式设计与安装，使装备行进过程中能够适应转弯和上下起伏；但该类装备对转弯半径以及巷道底板的不平整度有一定的要求，且在环境较为恶劣的狭小巷道中，由于锚固作业空间受到限制，导致该类大型装备工作效率低，甚至无法使用。本课题组提出一种综掘工作面单轨式锚支护协作机的申请专利，为了便于设备的行进，将锚固设备、支护设备与掘进机分离，并采用单轨吊的行进方式，使得设备具有良好的机动性能，适用于一般的狭小巷道。但设备对巷道支撑环境要求较高，且锚固效率低，存在一定的缺陷，具体如下：1)装备以单轨吊形式行进，不适用于软岩煤矿巷道。该专利中所有机械设备均安装于单轨吊上，整体装备的重量较大，对由锚杆支撑的单轨吊的巷道岩石层硬度要求较高，而部分煤矿巷道岩石层较为松软，因此，该装备仅适用于巷道条件较好的场合。2)装备的锚固机器人工作平台联动性较差。专利中所提出的锚固作业平台采用三段液压驱动折叠式结构，但由于折叠过程会受到液压缸安装位置以及行程的限制，平台折叠的位置精度不高，锚杆机器人在其表面移动速度慢且不平稳，影响锚固过程的作业效率。同时，其撑地液压系统无法实现准确收缩，运输过程中会对其他装备产生干涉。3)装备锚固作业平台缓冲能力差，不利于锚固作业。专利中所提出的锚固作业平台，以两套撑地液压缸组作为锚固作业的缓冲系统，虽可以在钻孔过程中将钻孔冲击力吸收并传递给地面，但在巷道底板松软的工况下，撑地液压缸组底端会下陷，从而导致锚固作业平台不平稳，不利于锚固作业。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服掘锚效率低的问题，提供了一种适用于综掘工作面复杂工况的锚固机器人，该机器人自动化程度较高、便于操作、适应性强、安全性高，为上述
技术介绍
提供解决方案。本技术所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种适用于综掘工作面复杂工况的锚固机器人，包含有悬挂支撑系统、动力系统、锚固机器人系统、地面支撑系统和壁面支撑系统；所述悬挂支撑系统通过锚杆固定在采煤巷道的顶端，为锚支护机器人提供支撑；所述动力系统安装在所述悬挂支撑系统中系统主梁的末端；所述锚固机器人系统安装在所述悬挂支撑系统中系统主梁的下端；所述地面支撑系统与所述壁面支撑系统均固定在所述锚固机器人系统安装位置上方的所述悬挂支撑系统中系统主梁上。所述悬挂支撑系统包括系统主梁、顶梁、支撑件、轨道、长方销；所述系统主梁通过承重小车安装在所述轨道上；所述顶梁开有四个孔，用于锚杆将其固定在采煤巷道的顶端；所述支撑件上端通过长方销与所述顶梁连接，下端通过长方销与所述轨道连接。所述动力系统包括承重小车、电机、电机底座、齿轮传动系统、动力连接装置；所述电机通过螺栓安装于所述电机底座上；所述电机底座通过螺栓安装于所述承重小车下底面；所述承重小车安装于所述轨道表面上，其特征在于可以在所述轨道表面上滑动；所述齿轮传动系统中的输入轴通过联轴器与所述电机连接，输出齿轮与所述轨道中的齿条配合安装；所述动力连接装置一端焊接于所述齿轮传动系统，另一端通过销与所述系统主梁连接。所述锚固机器人系统包括梁臂液压缸组、锚固机器人连接组件、锚杆存放装置、锚固机器人工作平台、锚固机器人；所述锚固机器人连接组件包括上连接臂、下连接臂、连接液压缸组；所述锚固机器人连接组件上端通过销与所述系统主梁连接；所述锚固机器人连接组件末端通过销与所述锚固机器人工作平台连接；所述锚固机器人工作平台包括中间工作平台、臂台连接液压缸、折叠液压缸、连杆A、撑地液压缸、连杆B、滑块、连杆C、边界工作平台；所述锚固机器人工作平台由三段构成，可实现折叠功能；所述锚固机器人底端的机构与所述锚固机器人工作平台组成直线电机；所述锚杆存放装置包括支架转动电机、锚杆存放支架；所述锚固机器人包括驱动机构、回转台底座、大臂、执行器；所述驱动机构可驱动所述转台底座转动以满足所述执行器不同工位的需求；所述大臂与所述转台底座相连，可相对摆动；所述大臂与所述执行器组成四连杆机构，可控制所述执行器的转动角度；所述执行器包括锚杆钻机导轨、推进电机、锚杆钻机、链条；所述推进电机安装于所述锚杆钻机导轨前端；所述锚杆钻机通过两侧的通孔安装于所述锚杆钻机导轨的滑动杆上；所述推进电机通过驱动所述链条带动所述锚杆钻机在所述锚杆钻机导轨中移动。所述地面支撑系统包括支撑主梁、支撑平台、后转向轨道、转向机构、支撑装置、前转向轨道；所述地面支撑系统关于所述悬挂支撑系统中系统主梁对称布置；所述后转向轨道包括小滚轮A、大滚轮A、滑槽机构A；所述小滚轮A安装在所述滑槽机构A槽型口上端；所述转向机构包括小滚轮C、大滚轮C、固定槽、转向液压缸A、固定件A、推动液压缸A、支撑套、固定件B、转向液压缸B、推动液压缸B、连接块A、连接块B；所述地面支撑系统的一侧安装有三组相同的所述支撑装置；所述支撑装置包括前端地面支撑液压缸、中间地面支撑液压缸、后端地面支撑液压缸、支撑座；所述前转向轨道与所述后转向轨道类似，包括小滚轮B、大滚轮B、滑槽机构B；所述小滚轮B安装在所述滑槽机构B槽型口上端；所述支撑平台与所述后转向轨道上的所述小滚轮A和所述大滚轮A、所述转向机构上的所述小滚轮C和所述大滚轮C、所述前转向轨道上的所述小滚轮B和所述大滚轮B通过滚动配合，使所述后转向轨道、所述转向机构、所述前转向轨道可在所述支撑平台上滚动。所述壁面支撑系统包括侧面支撑主梁、侧面支撑平台、推进液压缸、侧面支撑机构；所述壁面支撑系统关于所述悬挂支撑系统中系统主梁对称布置；所述侧面支撑机构包括上滚轮、下滚轮、固定台、前端撑壁液压缸、后端撑壁液压缸、壁面支撑座；所述上滚轮安装在所述固定台槽型口上端；所述下滚轮安装在所述固定台槽型口的槽中；所述上滚轮与下滚轮可与所述侧面支撑平台上下表面扣合实现滚动配合；所述前端撑壁液压缸和后端撑壁液压缸上端固定有所述固定台、下端通过销与所述壁面支撑座连接；两组所述侧面支撑机构之间通过所述推进液压缸连接；所述推进液压缸两端分别固定在两组所述侧面支撑机构的所述固定台上。包括现有的掘锚支一体机和本文所提到的专利(一种综掘工作面单轨式锚支护协作机)，与现有技术相比，本技术的有益效果是：1)本技术为迈步式行进，机动性能好，适用于复杂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于综掘工作面复杂工况的锚固机器人，其特征是：包含有悬挂支撑系统、动力系统、锚固机器人系统、地面支撑系统和壁面支撑系统；所述悬挂支撑系统通过锚杆固定在采煤巷道的顶端，为锚支护机器人提供支撑；所述动力系统安装在所述悬挂支撑系统中系统主梁的末端；所述锚固机器人系统安装在所述悬挂支撑系统中系统主梁的下端；所述地面支撑系统与所述壁面支撑系统均固定在所述锚固机器人系统安装位置上方的所述悬挂支撑系统中系统主梁上。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于综掘工作面复杂工况的锚固机器人，其特征是：包含有悬挂支撑系统、动力系统、锚固机器人系统、地面支撑系统和壁面支撑系统；所述悬挂支撑系统通过锚杆固定在采煤巷道的顶端，为锚支护机器人提供支撑；所述动力系统安装在所述悬挂支撑系统中系统主梁的末端；所述锚固机器人系统安装在所述悬挂支撑系统中系统主梁的下端；所述地面支撑系统与所述壁面支撑系统均固定在所述锚固机器人系统安装位置上方的所述悬挂支撑系统中系统主梁上。


2.根据权利要求1所述的一种适用于综掘工作面复杂工况的锚固机器人，其特征是：所述锚固机器人系统包括梁臂液压缸组、锚固机器人连接组件、锚杆存放装置、锚固机器人工作平台、锚固机器人；所述锚固机器人连接组件包括上连接臂、下连接臂、连接液压缸组；所述锚固机器人连接组件上端通过销与所述系统主梁连接；所述锚固机器人连接组件末端通过销与所述锚固机器人工作平台连接；所述锚固机器人工作平台包括中间工作平台、臂台连接液压缸、折叠液压缸、连杆A、撑地液压缸、连杆B、滑块、连杆C、边界工作平台；所述锚固机器人工作平台由三段构成，可实现折叠功能。


3.根据权利要求1所述的一种适用于综掘工作面复杂工况的锚固机器人，其特征是：所述地面支撑系统包括支撑主梁、支撑平台、后转向轨道、转向机构、支撑装置、前转向轨道；所述地面支撑系统关于所述悬挂支撑系统中系统主梁对称布置；所述后转向轨道包括小滚轮A、大滚轮A、滑槽机构A；所述小滚轮A安装在所述滑槽机构A槽型口上端；所述转向机构包括小滚轮C、大滚轮C、固定槽、转向液压缸A、固定件A、推动液压缸A、支撑套、固定件...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨鹏，童佳乐，杨豚，赵东洋，张剑南，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：新型
国别省市：安徽;34