本實(shí)用新型涉及煤礦井下用于支護(hù)作業(yè)的錨索鉆車領(lǐng)域，具體地，涉及一種適用于拱形和矩形巷道的幫部、頂部及肩部錨索支護(hù)的單臂錨索鉆車。

背景技術(shù)：

中國(guó)的能源賦存屬“缺油、少氣、富煤”，因此煤炭在中國(guó)一次能源消耗中長(zhǎng)期占有70％以上的比例。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)，煤炭消耗量也持續(xù)增加，到2020年煤炭在我國(guó)一次性能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比重仍能占60％左右。

隨著煤炭行業(yè)科技的發(fā)展和我國(guó)產(chǎn)業(yè)政策的要求，自上世紀(jì)八十年代開(kāi)始，先進(jìn)的錨索支護(hù)技術(shù)在我國(guó)的煤礦巷道掘進(jìn)中得到了廣泛應(yīng)用。目前，我國(guó)大多數(shù)煤礦錨索支護(hù)，大多依靠人工使用手持式單體鉆機(jī)和煤電鉆或錨桿錨索兩用的鉆車的方式進(jìn)行作業(yè)。單體式鉆機(jī)機(jī)械化程度低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，由于手持式單體鉆機(jī)是由人力操作，這樣既增加了工作量，也占用了很多時(shí)間，并且需要工人成組作業(yè)，單體式鉆機(jī)的效率也因此較低；現(xiàn)有的錨桿錨索鉆車因其自身的結(jié)構(gòu)和功能范圍等方面的原因，錨索支護(hù)作業(yè)操作難度偏大，效率過(guò)低，需要操作人員手動(dòng)操作的環(huán)節(jié)較多，勞動(dòng)強(qiáng)度大，無(wú)法從根本上解決巷道錨索支護(hù)難以實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化的難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種適用于煤礦巷道的錨索支護(hù)機(jī)械化設(shè)備，以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高錨索支護(hù)效率。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種單臂錨索鉆車，包括行走機(jī)構(gòu)、安裝在行走機(jī)構(gòu)上可轉(zhuǎn)動(dòng)和升降的鉆臂機(jī)構(gòu)、連接在鉆臂機(jī)構(gòu)前段上部的操作平臺(tái)、安裝在鉆臂機(jī)構(gòu)前端的可轉(zhuǎn)動(dòng)的鉆孔機(jī)構(gòu)、安裝在鉆孔機(jī)構(gòu)上的輔助錨索安裝機(jī)構(gòu)以及驅(qū)動(dòng)所述行走機(jī)構(gòu)、鉆臂機(jī)構(gòu)、鉆孔機(jī)構(gòu)、輔助錨索安裝機(jī)構(gòu)的動(dòng)力系統(tǒng)。

進(jìn)一步地，所述輔助錨索安裝機(jī)構(gòu)包括輔助送錨索機(jī)構(gòu)和輔助錨索張拉機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述輔助送錨索機(jī)構(gòu)包括液壓馬達(dá)、雙輥?zhàn)?、?qū)動(dòng)油缸；所述液壓馬達(dá)與雙輥?zhàn)舆B接驅(qū)動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)；所述驅(qū)動(dòng)油缸與雙輥?zhàn)舆B接,驅(qū)動(dòng)雙輥?zhàn)蛹耙簤厚R達(dá)擺動(dòng)；所述輔助錨索張拉機(jī)構(gòu)包括張拉機(jī)具、驅(qū)動(dòng)油缸、進(jìn)給油缸；所述驅(qū)動(dòng)油缸、給進(jìn)油缸分別與張拉機(jī)具連接；所述驅(qū)動(dòng)油缸驅(qū)動(dòng)張拉機(jī)具擺動(dòng)，所述給進(jìn)油缸驅(qū)動(dòng)張拉機(jī)具及驅(qū)動(dòng)油缸向鉆孔機(jī)構(gòu)前端移動(dòng)。

進(jìn)一步地，所述鉆孔機(jī)構(gòu)內(nèi)部設(shè)有二級(jí)推進(jìn)滑道，且在鉆孔機(jī)構(gòu)前端設(shè)置有超前支撐機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述鉆臂機(jī)構(gòu)包括回轉(zhuǎn)座、升降油缸、連桿、前后滑道、上下滑道、滑塊、倍速機(jī)構(gòu)、擺動(dòng)馬達(dá)；所述回轉(zhuǎn)座安裝在行走機(jī)構(gòu)上，升降油缸及升降油缸驅(qū)動(dòng)的連桿安裝在回轉(zhuǎn)座上，前后滑道安裝在連桿前端，上下滑道與前后滑道連接，滑塊安裝在上下滑道上并由倍速機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，擺動(dòng)馬達(dá)安裝在滑塊上，通過(guò)擺動(dòng)馬達(dá)與鉆孔機(jī)構(gòu)相連。

進(jìn)一步地，所述操作平臺(tái)可向左右展開(kāi)，操作平臺(tái)上安裝有可向下打開(kāi)作為梯子使用的平臺(tái)門(mén)。

進(jìn)一步地，所述操作平臺(tái)上安裝控制鉆臂機(jī)構(gòu)動(dòng)作、操作平臺(tái)伸展、鉆孔機(jī)構(gòu)動(dòng)作和輔助錨索安裝機(jī)構(gòu)動(dòng)作的操作閥。

進(jìn)一步地，所述行走機(jī)構(gòu)為履帶式行走機(jī)構(gòu)，內(nèi)部設(shè)有用于調(diào)整履帶松緊的漲緊油缸和及提供行走驅(qū)動(dòng)力的行走馬達(dá)。

進(jìn)一步地，還包括穩(wěn)車機(jī)構(gòu)，所述穩(wěn)車機(jī)構(gòu)包括支頂穩(wěn)車機(jī)構(gòu)和撐地穩(wěn)車機(jī)構(gòu)；所述支頂穩(wěn)車機(jī)構(gòu)安裝在行走機(jī)構(gòu)上部、鉆臂機(jī)構(gòu)后部；所述撐地穩(wěn)車機(jī)構(gòu)安裝在行走機(jī)構(gòu)后部；所述穩(wěn)車機(jī)構(gòu)由動(dòng)力系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)。

進(jìn)一步地，所述動(dòng)力系統(tǒng)采用全液壓控制系統(tǒng)。

通過(guò)采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型至少具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、本實(shí)用新型提供的單臂錨索鉆車，不僅能滿足巷道錨索支護(hù)的施工要求，而且實(shí)現(xiàn)了錨索支護(hù)的機(jī)械化作業(yè)。該設(shè)備進(jìn)行錨索支護(hù)鉆孔作業(yè)時(shí)，不僅工作范圍大(適用巷道的寬度×高度：3.0-5.5m×3-4.5m)，而且可以實(shí)現(xiàn)在巷道幫部、頂部上任意方位、任意角度的鉆孔作業(yè)，從而大大降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了錨索支護(hù)效率。

2、本實(shí)用新型設(shè)計(jì)為全液壓控制，鉆車各個(gè)部分的動(dòng)力源均為電動(dòng)機(jī)提供，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)液壓油泵向系統(tǒng)供液，通過(guò)液壓系統(tǒng)各個(gè)元件控制機(jī)械部分執(zhí)行元件，操作簡(jiǎn)單、故障率低、維修方便。

3、本鉆車整體結(jié)構(gòu)合理，結(jié)構(gòu)緊湊，寬度小，方便錯(cuò)車，具有較小的轉(zhuǎn)彎半徑，可在較小的空間靈活使用，剛性好，行走自如可靠，適應(yīng)在惡劣的環(huán)境下工作。鉆孔機(jī)構(gòu)扭矩大，轉(zhuǎn)速高，是十分理想的煤礦井下采掘安全支護(hù)設(shè)備。可實(shí)現(xiàn)我國(guó)煤礦行業(yè)安全、高效、機(jī)械化作業(yè)的目標(biāo)，填補(bǔ)了我國(guó)專用錨索鉆車的一項(xiàng)空白。

附圖說(shuō)明

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(shuō)明。

圖1是本實(shí)用新型一種單臂錨索鉆車的鉆車收縮狀態(tài)主視示意圖；

圖2是本實(shí)用新型一種單臂錨索鉆車的鉆車收縮狀態(tài)俯視示意圖；

圖3是輔助錨索安裝機(jī)構(gòu)工作狀態(tài)對(duì)比示意圖(其中，a1、a2分別為原始狀態(tài)的俯視、主視圖；b1、b2分別為輔助送錨索狀態(tài)的俯視、主視圖；c1、c2分別為張拉機(jī)具擺動(dòng)到位，準(zhǔn)備開(kāi)始張拉狀態(tài)的俯視、主視圖；d1、d2分別為進(jìn)給油缸推動(dòng)張拉機(jī)具向前移動(dòng)到位后開(kāi)始張拉狀態(tài)的俯視、主視圖)；

圖4、圖5分別是鉆孔機(jī)構(gòu)的不同角度視圖；

圖6、圖7分別是鉆臂機(jī)構(gòu)的不同角度視圖；

圖8是本實(shí)用新型一種單臂錨索鉆車的鉆車在巷道內(nèi)錨索支護(hù)打孔作業(yè)左視示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1、2所示，本實(shí)用新型提供一種單臂錨索鉆車，包括行走機(jī)構(gòu)5、安裝在行走機(jī)構(gòu)5上可轉(zhuǎn)動(dòng)和升降的鉆臂機(jī)構(gòu)4、連接在鉆臂機(jī)構(gòu)4前段上部的操作平臺(tái)3、安裝在鉆臂機(jī)構(gòu)4前端的可轉(zhuǎn)動(dòng)的鉆孔機(jī)構(gòu)1、安裝在鉆孔機(jī)構(gòu)1上的輔助錨索安裝機(jī)構(gòu)2以及驅(qū)動(dòng)所述行走機(jī)構(gòu)5、鉆臂機(jī)構(gòu)4、鉆孔機(jī)構(gòu)1、輔助錨索安裝機(jī)構(gòu)2的動(dòng)力系統(tǒng)7，動(dòng)力系統(tǒng)7優(yōu)選采用全液壓控制系統(tǒng)。

如圖3所示，上述輔助錨索安裝機(jī)構(gòu)2包括輔助送錨索機(jī)構(gòu)21和輔助錨索張拉機(jī)構(gòu)22。輔助送錨索機(jī)構(gòu)21包括液壓馬達(dá)211、雙輥?zhàn)?12、驅(qū)動(dòng)油缸213；液壓馬達(dá)211與雙輥?zhàn)?12連接驅(qū)動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)；驅(qū)動(dòng)油缸213與雙輥?zhàn)?12連接,驅(qū)動(dòng)雙輥?zhàn)?12及液壓馬達(dá)211擺動(dòng)；輔助錨索張拉機(jī)構(gòu)22包括張拉機(jī)具221、驅(qū)動(dòng)油缸222、進(jìn)給油缸223；驅(qū)動(dòng)油缸222、給進(jìn)油缸223分別與張拉機(jī)具221連接；驅(qū)動(dòng)油缸222驅(qū)動(dòng)張拉機(jī)具221擺動(dòng)，給進(jìn)油缸223驅(qū)動(dòng)張拉機(jī)具221及驅(qū)動(dòng)油缸222向鉆孔機(jī)構(gòu)1前端移動(dòng)。完成鉆孔作業(yè)后，將輔助送錨索機(jī)構(gòu)21擺動(dòng)到工作位置，將錨索A放入雙輥?zhàn)?12中間，液壓馬達(dá)211開(kāi)始工作，將錨索A送入錨索孔中(圖3中的b1、b2)；張拉機(jī)具221擺動(dòng)到錨索孔的軸線位置(圖3中的c1、c2)后，由進(jìn)給油缸223驅(qū)動(dòng)輔助錨索張拉機(jī)構(gòu)向鉆孔機(jī)構(gòu)前端移動(dòng)到位后完成張拉(圖3中的d1、d2)。

上述鉆孔機(jī)構(gòu)1是鉆孔作業(yè)的最終執(zhí)行者，如圖4、5所示，包括一級(jí)油缸14、鏈條總成15、回轉(zhuǎn)總成16、二級(jí)油缸11、二級(jí)推進(jìn)滑道12、超前支撐機(jī)構(gòu)13。其中，一級(jí)油缸14通過(guò)鏈條總成15驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)總成16運(yùn)動(dòng)，回轉(zhuǎn)總成16提供鉆孔時(shí)的扭矩；回轉(zhuǎn)總成16安裝在二級(jí)推進(jìn)滑道12上，二級(jí)推進(jìn)滑道12由二級(jí)油缸11驅(qū)動(dòng)。超前支撐機(jī)構(gòu)13設(shè)置在鉆孔機(jī)構(gòu)1前端，確保工作狀態(tài)鉆孔機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定，前端的瞄準(zhǔn)器在鉆孔時(shí)進(jìn)行定位；二級(jí)推進(jìn)行程可達(dá)到2.2m，較少鉆孔時(shí)更換鉆桿的次數(shù)，有效提高鉆孔作業(yè)的工作效率。

上述鉆臂機(jī)構(gòu)4可以調(diào)節(jié)鉆孔機(jī)構(gòu)1的位置和角度；如圖6、7所示，包括回轉(zhuǎn)座41、升降油缸42、連桿43、前后滑道44、上下滑道45、滑塊46、擺動(dòng)馬達(dá)47、倍速機(jī)構(gòu)48；回轉(zhuǎn)座41安裝在行走機(jī)構(gòu)5上，升降油缸42及升降油缸42驅(qū)動(dòng)的連桿43安裝在回轉(zhuǎn)座41上，前后滑道44安裝在連桿43前端，上下滑道45與前后滑道44連接，滑塊46安裝在上下滑道45上并由倍速機(jī)構(gòu)48驅(qū)動(dòng)，擺動(dòng)馬達(dá)47安裝在滑塊46上，通過(guò)擺動(dòng)馬達(dá)47與鉆孔機(jī)構(gòu)1相連，可進(jìn)行左右180°轉(zhuǎn)動(dòng)，適用于巷道的幫、頂部及肩部(拱形巷道)錨索施工作業(yè)。施工時(shí)先將鉆臂機(jī)構(gòu)4大致移動(dòng)到施工位置，通過(guò)調(diào)節(jié)鉆臂機(jī)構(gòu)4前端的滑道和擺動(dòng)馬達(dá)47將鉆孔機(jī)構(gòu)1移動(dòng)到適當(dāng)?shù)你@孔位置，完成不同高度、不同角度的錨索施工作業(yè)。

如圖1所示，操作平臺(tái)3位于鉆臂機(jī)構(gòu)4的上部，供鉆孔操作人員站立，方便操作人員進(jìn)行錨索施工作業(yè)，操作平臺(tái)3可以向左右展開(kāi)，為操作人員提供一個(gè)較大的操作空間。操作平臺(tái)3上安裝有可向下打開(kāi)作為梯子使用的平臺(tái)門(mén)，操作人員上操作平臺(tái)3時(shí)先將平臺(tái)門(mén)向下打開(kāi)作為梯子使用，方便上下平臺(tái)。操作平臺(tái)3上安裝控制鉆臂機(jī)構(gòu)4動(dòng)作、操作平臺(tái)3伸展、鉆孔機(jī)構(gòu)1動(dòng)作和輔助錨索安裝機(jī)構(gòu)2動(dòng)作的操作閥，方便的完成錨索施工作業(yè)。

上述行走機(jī)構(gòu)5優(yōu)選采用履帶式行走機(jī)構(gòu)，內(nèi)部設(shè)有用于調(diào)整履帶松緊的漲緊油缸和及提供行走驅(qū)動(dòng)力的行走馬達(dá)，履帶式行走機(jī)構(gòu)能夠很好地適應(yīng)較差的路面。

上述鉆車還包括穩(wěn)車機(jī)構(gòu)6，穩(wěn)車機(jī)構(gòu)6包括支頂穩(wěn)車機(jī)構(gòu)和撐地穩(wěn)車機(jī)構(gòu)；支頂穩(wěn)車機(jī)構(gòu)安裝在行走機(jī)構(gòu)1上部、鉆臂機(jī)構(gòu)4后部；撐地穩(wěn)車機(jī)構(gòu)安裝在行走機(jī)構(gòu)1后部；穩(wěn)車機(jī)構(gòu)6由動(dòng)力系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)。

液壓控制系統(tǒng)包含有油箱、液壓油泵、馬達(dá)、液壓油缸、平衡閥、油管座、接頭、液壓管路、冷卻器以及位于液壓管路上的控制閥等。液壓管路分別與鉆孔機(jī)構(gòu)1、穩(wěn)車機(jī)構(gòu)6、鉆臂機(jī)構(gòu)4、行走機(jī)構(gòu)5等相應(yīng)動(dòng)作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接，鉆車通過(guò)液壓管路從泵站部分獲得動(dòng)力，然后通過(guò)液壓管路把動(dòng)力傳遞到執(zhí)行機(jī)構(gòu)，與執(zhí)行機(jī)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的控制閥配合完成行走、鉆孔、穩(wěn)車、錨索安裝等動(dòng)作。

本實(shí)用新型的鉆車還包括電氣系統(tǒng)，為液壓控制系統(tǒng)、照明、警示系統(tǒng)供電。電氣系統(tǒng)主要由礦用防爆電機(jī)、煤礦用輕型橡套軟電纜、防爆接線盒、倒車報(bào)警儀、礦用語(yǔ)音燈光信號(hào)裝置、本質(zhì)安全型起動(dòng)器及礦用照明燈組成。電氣系統(tǒng)具有防爆功能，組成電氣系統(tǒng)的元件都有防爆合格證和煤安證，保證鉆車在運(yùn)行狀態(tài)下操作人員的安全。

配合圖8所示，當(dāng)鉆車行進(jìn)至工作位置進(jìn)行錨索支護(hù)施工作業(yè)時(shí)，先分別把穩(wěn)車機(jī)構(gòu)的支頂穩(wěn)車機(jī)構(gòu)和撐地穩(wěn)車機(jī)構(gòu)打開(kāi)，提高整車的穩(wěn)定性和安全性；操作鉆臂機(jī)構(gòu)升降到合適的高度、回轉(zhuǎn)到合適的角度，鉆臂機(jī)構(gòu)前端的滑塊在倍速機(jī)構(gòu)的作用下向上帶動(dòng)擺動(dòng)馬達(dá)和鉆孔機(jī)構(gòu)滑動(dòng)到合適的高度；調(diào)整擺動(dòng)馬達(dá)使鉆孔機(jī)構(gòu)與巷道壁保持垂直后伸出鉆孔機(jī)構(gòu)的超前支撐機(jī)構(gòu)，與巷道壁接觸穩(wěn)定后即可操作鉆孔機(jī)構(gòu)進(jìn)行鉆孔作業(yè)；鉆孔完成后輔助送錨索機(jī)構(gòu)由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)雙輥?zhàn)訉㈠^索送入錨索孔中；輔助錨索張拉機(jī)構(gòu)通過(guò)油缸將張拉機(jī)具送到張拉位置，將錨索張拉預(yù)緊，完成錨索安裝。

本實(shí)用新型提供了一種專業(yè)進(jìn)行頂、幫部錨索作業(yè)的單臂錨索鉆車,可同時(shí)兼顧錨桿。其是國(guó)內(nèi)第一種專門(mén)用于煤礦巷道的錨索支護(hù)機(jī)械化設(shè)備。該設(shè)備豐富了煤礦井下錨索支護(hù)的作業(yè)手段，彌補(bǔ)了錨索支護(hù)機(jī)械化的不足、勞動(dòng)強(qiáng)度大的問(wèn)題，提高了支護(hù)效率，有效解決了煤礦巷道采掘失調(diào)矛盾，促進(jìn)了煤炭生產(chǎn)安全、高效和健康發(fā)展，適于推廣應(yīng)用。

以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許簡(jiǎn)單修改、等同變化或修飾，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。