CN106948826B - 一种多功能巷道修复机 - Google Patents

Abstract

本发明属于煤矿井下巷道修复设备技术领域，具体涉及一种适用于煤矿井下巷道清理、挖掘水沟、卧底破岩、扩帮作业的多功能巷道修复机。本发明一种多功能巷道修复机，包括行走部、机体部、截割总成、钻臂部和液压系统，行走机构设置在机体部的下方，截割总成设置在机体部的前端，钻臂部设置在机体部右侧，液压系统设置在机体部的尾端。本发明实现狭窄巷道内对侧帮、底板、迎头等多方位的破除作业，并通过安装于支撑臂前端的小型铲斗实现物料的快速装载；机组配置了可进行钻孔作业的机械钻臂，可对一些失效的顶帮锚杆锚索孔进行补打，达到一机多用，全机械化式作业，减轻工人劳动强度，降低工人劳动安全风险，提升作业效率。

Description

一种多功能巷道修复机

技术领域

本发明属于煤矿井下巷道修复设备技术领域，具体涉及一种适用于煤矿井下巷道清理、挖掘水沟、卧底破岩、扩帮作业的多功能巷道修复机。

背景技术

随着煤矿现代化生产技术的不断进步,综采综掘工作面的主要生产装备已基本实现机械化,并逐步向自动化化方向发展。但是与之相匹配的采掘辅助作业环节-如巷道卧底、清理、挖掘水沟、巷道扩修以及配件材料吊装运输等,仍然依靠人工体力劳动为主,机械化水平发展缓慢。生产辅助作业往往既费时又费力，不仅工作效率低，工人劳动强度大，而且存在较大的安全隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于煤矿井下巷道清理、挖掘水沟、卧底破岩、扩帮作业的多功能巷道修复机。

本发明为实现上述目的而采取的技术方案为：

一种多功能巷道修复机，包括行走部、机体部、截割总成、钻臂部和液压系统，行走机构设置在机体部的下方，截割总成设置在机体部的前端，钻臂部设置在机体部右侧，液压系统设置在机体部的尾端；所述行走部由履带架、改向链轮、驱动链轮、履带、涨紧装置、减速器和行走液压马达组成，两个改向链轮设置在履带架的前端左右两侧呈对称分布，两个驱动链轮设置在履带架的后端左右两侧呈对称分布，两幅履带分别绕在两侧改向链轮和驱动链轮之间，两个涨紧装置设置在履带架左右两侧位于改向链轮的后面，且每个涨紧装置的输出轴与相近的改向链轮的转轴相连接，在每个驱动链轮的内腔中设置一个减速器，每个减速器的外壳与相应驱动链轮相连接以通过减速器外壳的转动带动驱动链轮转动，每个减速器上设置一个行走液压马达，行走液压马达的输出轴与相应减速器的输入轴相连接以为减速器提供转动驱动；

所述机体部由平台、固定座、侧支撑回转油缸、侧支撑转臂、侧支撑外套筒、支撑油缸和侧支撑内套筒组成；平台设置行走部上方且与履带架固定连接；固定座设置在平台上表面的中间；两个侧支撑回转油缸的一端都与固定座绞接，两个侧支撑回转油缸的另一端分别与两个侧支撑转臂绞接；两个侧支撑转臂一端分别与平台绞接且两个侧支撑转臂设置在平台左右两侧呈对称分布，两个侧支撑转臂的另一端分别与两个侧支撑外套筒固定连接；两个侧支撑内套筒设置在两个侧支撑外套筒的腔内；两个支撑油缸设置在两个侧支撑内套筒的腔内；两个支撑油缸一端分别与两个侧支撑外套筒绞接，两个支撑油缸另一端分别与两个侧支撑内套筒绞接，侧支撑回转油缸伸缩推动侧支撑转臂向外侧转动，支撑油缸伸缩推动内套筒以外套筒为导向上下位移；

所述截割总成由截割固定座、摆动油缸、回转座、调整杆、抖杆、破碎锤、铲斗、调整杆油缸、抖杆油缸、破碎锤油缸和铲斗油缸组成，截割固定座设置在机体部的前端且与平台固定连接，截割固定座与摆动油缸的一端连接，摆动油缸的另一端与回转座连接，回转座与调整杆的一端绞接，调整杆另一端与抖杆的一端绞接，抖杆的另一端与破碎锤绞接，铲斗设置在破碎锤中间位置且与破碎锤绞接；调整杆油缸一端与回转座绞接，调整杆油缸另一端与调整杆绞接，抖杆油缸一端与调整杆绞接，抖杆油缸另一端与抖杆绞接，破碎锤油缸一端与抖杆绞接，破碎锤油缸另一端与破碎锤绞接，铲斗油缸一端与破碎锤绞接，铲斗油缸另一端与铲斗绞接；

所述钻臂部设置在机体部的右侧，由升降机构、回转油缸、钻臂回转座、外套筒、伸缩油缸、内套筒、I号摆动油缸、连接板、II号摆动油缸、机载锚杆钻机和支撑油缸组成；升降机构与平台固定连接，升降机构与钻臂回转座绞接，回转油缸一端与升降机构绞接，另一端与回转座绞接，外套筒与钻臂回转座绞接，内套筒设置在外套筒腔内，伸缩油缸设置在内套筒腔内，伸缩油缸一端与外套筒绞接，另一端与内套筒绞接，I号摆动油缸设置在内套筒前端且与内套筒固定连接，I号摆动油缸的另一端与连接板连接，II号摆动油缸固定在连接板上，II号摆动油缸的另一端与机载锚杆钻机连接，支撑油缸1一端与钻臂回转座绞接，支撑油缸另一端与外套筒绞接。

进一步地，本发明所述的升降机构由底座、内升降油缸、内方筒、外升降油缸和外方筒组成，底座与平台固定连接，内升降油缸设置在底座腔内且与平台连接固定，内升降油缸的另一端与内方筒连接，内方筒套在底座外且与外升降油缸的一端连接，外升降油缸的另一端与外方筒连接，外方筒套在内方筒外，内升降油缸伸缩带动内方筒以底座为导向上下位移，外升降油缸伸缩带动外方筒以内方筒为导向上下位移。

本发明采用上述技术方案，机体部中的平台采用整体焊接式结构，与行走部用高强度螺栓连接固定，实现整机行走；机组到达工作位置后，通过侧支撑回转油缸及侧支撑油缸伸缩，使机组处于稳机状态；本发明截割总成通过摆动油缸回转，实现水平方向180°旋转，通过调整杆、抖杆及调整杆油缸、抖杆油缸、破碎锤油缸协调动作，使破碎锤到达最佳破岩位置，铲斗油缸伸缩推动铲斗进行挖掘装卸作业。本发明钻臂部设在机组的右侧，通过升降机构的内升降油缸伸缩，带动内方筒以底座为导向做上下位移，外升降油缸伸缩带动外套筒及其余部件做上下位移，辅助机载锚杆钻机定位高度不同的锚杆锚索孔；升降机构的底座及内外方筒加工精度高，配合间隙小，运动准确，利用自润轴承润滑，结构简单，便于工人检修；钻臂部的动作还包括：钻臂回转油缸及伸缩油缸伸缩调整机载锚杆钻机水平位置，钻臂支撑油缸伸缩配合升降机构调整机载锚杆钻机竖直方向的位置，两个摆动油缸旋转使机载锚杆钻机定位不同角度的锚杆锚索孔。

本发明液压系统是由空气马达、液压泵、操作台、油缸、液压马达、油箱、阀组及相互联接的管路组成。空气马达使用压缩空气为机组及液压系统提供动力和扭矩，马达输出轴连接有液压泵，液压泵上连接有油箱，油箱上设置有吸油过滤器和回油过滤器，吸油过滤器和回油过滤器之间设有与两者相通的冷却器。液压系统的功能主要是：实现机器行走、截割总成的回转及各油缸的伸缩、破碎锤破岩、钻臂及机载锚杆钻机的各种动作和提供钻锚杆孔、锚索孔时所需的动力。

与目前煤矿采掘辅助作业依靠人工体力劳动相比，本发明具有以下有益效果：

1、作业效率高——本发明的行走、破岩、挖掘、钻孔等功能全部由液压系统控制实现机械化作业；与人工作业相比，效率高出很多倍；

2、多功能性——本发明集挖掘、破岩、装卸、钻孔等功能一体，同时机组顶部的平台可放置配件材料，实现了一机多能，有效降低了生产成本；

3、节能化——本发明采用压缩空气做动力，负载敏感液压系统，柱塞泵+比例换向阀更加节能，此外泵站声音非常小，大大降低了噪声对人体的危害。

4、灵活性好——本发明整机宽度1300，能够更好的适应巷道变化，使机器作业调动灵活。

5、安全性高—关键部件进行静强度分析与校核，安全系数≥3；根据设备的实际使用工况，设计之初始终本着提升效率、降低劳动强度的宗旨，钻车上配置的前部支撑也能从根本上保证操作者的人身安全。

总之，本发明巷道修复机通过破碎锤与铲斗的优化组合，实现狭窄巷道内对侧帮、底板、迎头等多方位的破除作业，并通过安装于支撑臂前端的小型铲斗实现物料的快速装载；机组配置了可进行钻孔作业的机械钻臂，可对一些失效的顶帮锚杆锚索孔进行补打，达到一机多用，全机械化式作业，弥补大型机械窄巷道作业的不足，减轻工人劳动强度，降低工人劳动安全风险，提升作业效率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是本发明行走部的结构示意图；

图4是图3的俯视图；

图5是本发明机体部的结构示意图；

图6是图5的俯视图；

图7是本发明截割部的结构示意图；

图8是本发明外臂部的结构示意图；

图9是图8的俯视图；

图10是本发明钻臂部升降机构的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

一种多功能巷道修复机，如图1和图2所示：包括行走部1、机体部2、截割总成3、钻臂部4和液压系统5，行走机构1设置在机体部2的下方，截割总成3设置在机体部2的前端，钻臂部4设置在机体部2右侧，液压系统5设置在机体部2的尾端。

如图3和图4所示，所述行走部1由履带架1-1、改向链轮1-2、驱动链轮1-3、履带1-4、涨紧装置1-5、减速器1-6和行走液压马达1-7组成，两个改向链轮1-2设置在履带架1-1的前端左右两侧呈对称分布，两个驱动链轮1-3设置在履带架1-1的后端左右两侧呈对称分布，两幅履带1-4分别绕在两侧改向链轮1-2和驱动链轮1-3之间，两个涨紧装置1-5设置在履带架1-1左右两侧位于改向链轮1-2的后面，且每个涨紧装置1-5的输出轴与相近的改向链轮1-2的转轴相连接，在每个驱动链轮1-3的内腔中设置一个减速器1-6，每个减速器1-6的外壳与相应驱动链轮1-3相连接以通过减速器1-6外壳的转动带动驱动链轮1-3转动，每个减速器1-6上设置一个行走液压马达1-7，行走液压马达1-7的输出轴与相应减速器1-6的输入轴相连接以为减速器提供转动驱动；

如图5和图6所示，所述机体部2由平台2-1、固定座2-2、侧支撑回转油缸2-3、侧支撑转臂2-4、侧支撑外套筒2-5、支撑油缸2-6和侧支撑内套筒2-7组成；平台2-1设置行走部1上方且与履带架1-1固定连接；固定座2-2设置在平台2-1上表面的中间；两个侧支撑回转油缸2-3的一端都与固定座2-2绞接，两个侧支撑回转油缸2-3的另一端分别与两个侧支撑转臂2-4绞接；两个侧支撑转臂2-4一端分别与平台2-1绞接且两个侧支撑转臂2-4设置在平台2-1左右两侧呈对称分布，两个侧支撑转臂2-4的另一端分别与两个侧支撑外套筒2-5固定连接；两个侧支撑内套筒2-7设置在两个侧支撑外套筒2-5的腔内；两个支撑油缸2-6设置在两个侧支撑内套筒2-7的腔内；两个支撑油缸2-6一端分别与两个侧支撑外套筒2-5绞接，两个支撑油缸2-6另一端分别与两个侧支撑内套筒2-7绞接，侧支撑回转油缸2-3伸缩推动侧支撑转臂2-4向外侧转动，支撑油缸2-6伸缩推动内套筒2-7以外套筒2-5为导向上下位移；

如图7所示，截割总成3由截割固定座3-1、摆动油缸3-2、回转座3-3、调整杆3-4、抖杆3-5、破碎锤3-6、铲斗3-7、调整杆油缸3-8、抖杆油缸3-9、破碎锤油缸3-10和铲斗油缸3-11组成，截割固定座3-1设置在机体部2的前端且与平台2-1固定连接，截割固定座3-1与摆动油缸3-2的一端连接，摆动油缸3-2的另一端与回转座3-3连接，回转座3-3与调整杆3-4的一端绞接，调整杆3-4另一端与抖杆3-5的一端绞接，抖杆3-5的另一端与破碎锤3-6绞接，铲斗3-7设置在破碎锤3-6中间位置且与破碎锤3-6绞接；调整杆油缸3-8一端与回转座3-3绞接，调整杆油缸3-8另一端与调整杆3-4绞接，抖杆油缸3-9一端与调整杆3-4绞接，抖杆油缸3-9另一端与抖杆3-5绞接，破碎锤油缸3-10一端与抖杆3-5绞接，破碎锤油缸3-10另一端与破碎锤3-6绞接，铲斗油缸3-11一端与破碎锤3-6绞接，铲斗油缸3-11另一端与铲斗3-7绞接；通过液压提供动力，摆动油缸3-2转动驱动破碎锤3-6实现水平180°旋转；通过调整杆3-4、抖杆3-5及其余油缸的协调动作使破碎锤3-6在竖直方向摆动、位移。

如图8和图9所示，所述钻臂部4设置在机体部2的右侧，由升降机构4-1、回转油缸4-2、钻臂回转座4-3、外套筒4-4、伸缩油缸4-5、内套筒4-6、I号摆动油缸4-7、连接板4-8、II号摆动油缸4-9、机载锚杆钻机4-11和支撑油缸4-12组成；升降机构4-1与平台2-1固定连接，升降机构4-1与钻臂回转座4-3绞接，回转油缸4-2一端与升降机构4-1绞接，另一端与回转座4-3绞接，外套筒4-4与钻臂回转座4-3绞接，内套筒4-6设置在外套筒4-4腔内，伸缩油缸4-5设置在内套筒4-6腔内，伸缩油缸4-5一端与外套筒4-4绞接，另一端与内套筒4-6绞接，I号摆动油缸4-7设置在内套筒4-6前端且与内套筒4-6固定连接，I号摆动油缸4-7的另一端与连接板4-8连接，II号摆动油缸4-9固定在连接板4-8上，II号摆动油缸4-9的另一端与机载锚杆钻机4-10连接，支撑油缸4-11一端与钻臂回转座4-3绞接，支撑油缸4-11另一端与外套筒4-4绞接；钻臂部的动作包括：回转油缸4-2及伸缩油缸4-5伸缩调整机载锚杆钻机4-11的水平位置，钻臂支撑油缸4-12伸缩配合升降机构4-1调整机载锚杆钻机4-11竖直方向的位置，两个摆动油缸4-7、4-9旋转使机载锚杆钻机4-11定位不同角度的锚杆锚索孔。

如图10所示，所述的升降机构4-1由底座4-1-1、内升降油缸4-1-2、内方筒4-1-3、外升降油缸4-1-4和外方筒4-1-5组成，底座4-1-1与平台2-1固定连接，内升降油缸4-1-2设置在底座4-1-1腔内且与平台2-1连接固定，内升降油缸4-1-2的另一端与内方筒4-1-3连接，内方筒4-1-3套在底座4-1-1外且与外升降油缸4-1-4的一端连接，外升降油缸4-1-4的另一端与外方筒4-1-5连接，外方筒4-1-5套在内方筒4-1-3外，内升降油缸4-1-2伸缩带动内方筒4-1-3以底座4-1-1为导向上下位移，外升降油缸4-1-4伸缩带动外方筒4-1-5以内方筒4-1-3为导向上下位移。

Claims (2)

1.一种多功能巷道修复机，包括行走部(1)、机体部(2)、截割总成(3)、钻臂部(4)和液压系统(5)，行走部(1)设置在机体部(2)的下方，截割总成(3)设置在机体部(2)的前端，钻臂部(4)设置在机体部(2)右侧，液压系统(5)设置在机体部(2)的尾端；其特征是：所述行走部(1)由履带架(1-1)、改向链轮(1-2)、驱动链轮(1-3)、履带(1-4)、涨紧装置(1-5)、减速器(1-6)和行走液压马达(1-7)组成，两个改向链轮(1-2)设置在履带架(1-1)的前端左右两侧呈对称分布，两个驱动链轮(1-3)设置在履带架(1-1)的后端左右两侧呈对称分布，两幅履带(1-4)分别绕在两侧改向链轮(1-2)和驱动链轮(1-3)之间，两个涨紧装置(1-5)设置在履带架(1-1)左右两侧位于改向链轮(1-2)的后面，且每个涨紧装置(1-5)的输出轴与相近的改向链轮(1-2)的转轴相连接，在每个驱动链轮(1-3)的内腔中设置一个减速器(1-6)，每个减速器(1-6)的外壳与相应驱动链轮(1-3)相连接以通过减速器(1-6)外壳的转动带动驱动链轮(1-3)转动，每个减速器(1-6)上设置一个行走液压马达(1-7)，行走液压马达(1-7)的输出轴与相应减速器(1-6)的输入轴相连接以为减速器提供转动驱动；所述机体部(2)由平台(2-1)、固定座(2-2)、侧支撑回转油缸(2-3)、侧支撑转臂(2-4)、侧支撑外套筒(2-5)、支撑油缸(2-6)和侧支撑内套筒(2-7)组成；平台(2-1)设置在行走部(1)上方且与履带架(1-1)固定连接；固定座(2-2)设置在平台(2-1)上表面的中间；两个侧支撑回转油缸(2-3)的一端都与固定座(2-2)绞接，两个侧支撑回转油缸(2-3)的另一端分别与两个侧支撑转臂(2-4)绞接；两个侧支撑转臂(2-4)一端分别与平台(2-1)绞接且两个侧支撑转臂(2-4)设置在平台(2-1)左右两侧呈对称分布，两个侧支撑转臂(2-4)的另一端分别与两个侧支撑外套筒(2-5)固定连接；两个侧支撑内套筒(2-7)设置在两个侧支撑外套筒(2-5)的腔内；两个支撑油缸(2-6)设置在两个侧支撑内套筒(2-7)的腔内；两个支撑油缸(2-6)一端分别与两个侧支撑外套筒(2-5)绞接，两个支撑油缸(2-6)另一端分别与两个侧支撑内套筒(2-7)绞接，侧支撑回转油缸(2-3)伸缩推动侧支撑转臂(2-4)向外侧转动，支撑油缸(2-6)伸缩推动侧支撑内套筒(2-7)以侧支撑外套筒(2-5)为导向上下位移；所述截割总成(3)由截割固定座(3-1)、摆动油缸(3-2)、回转座(3-3)、调整杆(3-4)、抖杆(3-5)、破碎锤(3-6)、铲斗(3-7)、调整杆油缸(3-8)、抖杆油缸(3-9)、破碎锤油缸(3-10)和铲斗油缸(3-11)组成，截割固定座(3-1)设置在机体部(2)的前端且与平台(2-1)固定连接，截割固定座(3-1)与摆动油缸(3-2)的一端连接，摆动油缸(3-2)的另一端与回转座(3-3)连接，回转座(3-3)与调整杆(3-4)的一端绞接，调整杆(3-4)另一端与抖杆(3-5)的一端绞接，抖杆(3-5)的另一端与破碎锤(3-6)绞接，铲斗(3-7)设置在破碎锤(3-6)中间位置且与破碎锤(3-6)绞接；调整杆油缸(3-8)一端与回转座(3-3)绞接，调整杆油缸(3-8)另一端与调整杆(3-4)绞接，抖杆油缸(3-9)一端与调整杆(3-4)绞接，抖杆油缸(3-9)另一端与抖杆(3-5)绞接，破碎锤油缸(3-10)一端与抖杆(3-5)绞接，破碎锤油缸(3-10)另一端与破碎锤(3-6)绞接，铲斗油缸(3-11)一端与破碎锤(3-6)绞接，铲斗油缸(3-11)另一端与铲斗(3-7)绞接；所述钻臂部(4)设置在机体部(2)的右侧，由升降机构(4-1)、回转油缸(4-2)、钻臂回转座(4-3)、外套筒(4-4)、伸缩油缸(4-5)、内套筒(4-6)、I号摆动油缸(4-7)、连接板(4-8)、II号摆动油缸(4-9)、机载锚杆钻机(4-10)和支撑油缸(4-11)组成；升降机构(4-1)与平台(2-1)固定连接，升降机构(4-1)与钻臂回转座(4-3)绞接，回转油缸(4-2)一端与升降机构(4-1)绞接，另一端与钻臂回转座(4-3)绞接，外套筒(4-4)与钻臂回转座(4-3)绞接，内套筒(4-6)设置在外套筒(4-4)腔内，伸缩油缸(4-5)设置在内套筒(4-6)腔内，伸缩油缸(4-5)一端与外套筒(4-4)绞接，另一端与内套筒(4-6)绞接，I号摆动油缸(4-7)设置在内套筒(4-6)前端且与内套筒(4-6)固定连接，I号摆动油缸(4-7)的另一端与连接板(4-8)连接，II号摆动油缸(4-9)固定在连接板(4-8)上，II号摆动油缸(4-9)的另一端与机载锚杆钻机(4-10)连接，支撑油缸(4-11)一端与钻臂回转座(4-3)绞接，支撑油缸(4-11)另一端与外套筒(4-4)绞接。

2.根据权利要求1所述的一种多功能巷道修复机，其特征是所述的升降机构(4-1)由底座(4-1-1)、内升降油缸(4-1-2)、内方筒(4-1-3)、外升降油缸(4-1-4)和外方筒(4-1-5)组成，底座(4-1-1)与平台(2-1)固定连接，内升降油缸(4-1-2)设置在底座(4-1-1)腔内且与平台(2-1)连接固定，内升降油缸(4-1-2)的另一端与内方筒(4-1-3)连接，内方筒(4-1-3)套在底座(4-1-1)外且与外升降油缸(4-1-4)的一端连接，外升降油缸(4-1-4)的另一端与外方筒(4-1-5)连接，外方筒(4-1-5)套在内方筒(4-1-3)外，内升降油缸(4-1-2)伸缩带动内方筒(4-1-3)以底座(4-1-1)为导向上下位移，外升降油缸(4-1-4)伸缩带动外方筒(4-1-5)以内方筒(4-1-3)为导向上下位移。

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