专利名称：一种全方位钻装机钻臂的制作方法
技术领域：
本实用新型属于煤矿岩巷炮掘领域，具体涉及一种煤矿井下岩巷炮掘工作面的安全、高效的全方位钻装机钻臂。
背景技术：
我国巷道掘进现代化设备用的比较少，还主要停留在人工打眼、人工清渣的局面， 工人劳动强度大，而且由于人为因素比较多，工作中工人的安全也得不到保证，且打眼过程中眼孔位置人工定位不准确，或施工时产生有角度偏差，从而影响爆破进尺，使得生产效率降低。专利号为200920218561. 3专利，适合于快速掘进工作面，对于煤矿井下岩石巷道打炮眼就显得钻臂较短，不能全方位打炮眼，灵活性受到一定的限制。
发明内容本实用新型的目的是提供一种快速掘进和安全生产，既能打炮眼，又能打支护眼的全方位钻装机钻臂。一种全方位钻装机钻臂，包括主摆臂2、摆动旋转臂4、钻臂调节机构20和钻进机构21，其特征在于主摆臂2与摆动旋转臂4通过铰接轴33铰接组成全方位可调节主臂，钻臂调节机构20由前滑架9、后滑架10组成，前滑架9、后滑架10对称布置通过双向导轨8 形成一个整体，摆动旋转臂4的前端连接一个后滑座18，后滑座18与后滑架10配合，后滑架10沿后滑座18进行可控式移动，钻进机构21的末端连接一个前滑座17，前滑座17与前滑架9配合并沿前滑架9进行可控式移动。所述的主摆臂2包括升降臂22、升降油缸3，升降臂22与升降油缸3为轴铰接，通过伸缩升降油缸3带动升降臂22完成上下摆动，升降臂22的后端部固定于钻机的主机架 1上，升降臂22的前端部与摆动旋转臂4通过铰接轴33铰接，所述的升降臂22为双臂结构。所述的摆动旋转臂4包括摆动油缸5、旋转主轴6、端部电机7、回位油缸14、后滑座18、摆动旋转支撑套筒19、后移动螺母32，摆动油缸5为两个分别连接在双臂结构的升降臂22的前端与摆动旋转支撑套筒19的两侧，旋转主轴6在摆动旋转支撑套筒19内由端部电机7控制旋转完成钻进机构21在360°范围内旋转定位，旋转主轴6与后滑座18通过后铰接轴39铰接，回位油缸14 一端与旋转主轴6固定，另一端与后移动螺母32固定，后移动螺母32与后滑座18连接固定，后滑架10沿后滑座18形成可控式轨道移动。既后移动螺母32与后滑座18连接固定，后滑架丝杆16与后移动螺母32配合使后滑架10沿后滑座 18进行可控式轨道移动。所述的钻臂调节机构20包括前滑架9、后滑架10、电机34、35、轴承座对、25，前滑架9、后滑架10由双向导轨8连接成一体，前滑架丝杆15、后滑架丝杆16对称安装在双向导轨8的两侧，电机34、35安装在双向导轨8的一端，电机34通过连轴器27与前滑架丝杆 15固定连接，电机35通过连轴器沈与后滑架丝杆16固定连接，前滑架丝杆15的两端通过轴承座25、轴承观支撑，后滑架丝杆16的两端通过轴承座M、轴承30支撑。所述的钻进机构21包括动力头11、钻臂12、支撑架13、前滑座17和定位支架23、 前移动螺母31，定位支架23 —端铰接在前滑座17上，在前滑座17上有一个前移动螺母31， 前滑座17与前移动螺母31连接固定并通过前移动螺母31沿前滑架丝杆15进行可控式轨道移动，定位支架23的另一端与钻臂12通过销轴40固定，钻臂12的末端通过前铰接轴 38铰接固定在前滑座17上，钻臂12、前滑座17和定位支架23形成稳定的三角结构，动力头11固定在钻臂12上，钻杆37 —端固定在动力头11上，另一端由支撑架13固定。本实用新型具有以下优点1、通过自动控和机械结构可实现一次定位，在约25m2范围内任意点连续钻孔，且能保证孔所需要的角度，大大加快掘进速度；2、实现机械化作业，减少工人数量和劳动强度，从而降低了人为因素事故发生的概率，增强了生产安全性；3、适应性广，结构简单，适用于大中小型煤矿各种巷道变化，很大程度的减少生产成本，提高了年产值。
[0013]图1是本实用新型全方位钻装机钻臂与钻装机底座装配结构示意图；[0014]图2是本实用新型全方位钻装机钻臂的立体结构示意图的俯视图；[0015]图3是本实用新型实施例全方位钻装机钻臂的主视图；[0016]图4是图3在I处轴承丝杆座内部结构放大示意图 [0017]图5是本本实用新型全方位钻装机钻臂收起示意图。[0018]图中[0019]1—-钻装机底座2——-主摆臂 3—一升降油缸[0020]4——-摆动旋转臂5——-摆动油缸 6—一旋转主轴[0021]7——-端部电机8——-双向导轨 9 一一前滑架[0022]10—一后滑架11—一动力头 12-——钻臂[0023]13—一支撑架14—一回位油缸 15-——前滑架丝杆[0024]16—一后滑架丝杆17-——前滑座18——后滑座[0025]19—一摆动旋转支撑套筒20-——钻臂调节机构21——钻进机构[0026]22—一升降臂23-——定位支架24——轴承座[0027]25—轴承座26-——联轴器27——联轴器[0028]28——轴承29-——压紧螺母30——轴承[0029]31—一前移动螺母32-——后移动螺母33——铰接轴[0030]34,35——电机36—一电机保护罩37——钻杆[0031]38—一前铰接轴39-——后铰接轴40——销轴
具体实施例 本实用新型参照图1、图2、图3、图4，包括主摆臂2、摆动旋转臂4、钻臂调节机构 20和钻进机构21，主摆臂2通过伸缩升降油缸3带动升降臂22完成上下摆动，升降臂22与升降油缸3为轴铰接，升降臂22的后端部固定于钻机的钻装机底座1上，钻装机底座1为现有技术，升降臂22的前端部与摆动旋转臂4通过铰接轴33铰接，所述的升降臂22为双臂结构，摆动油缸5为两个分别连接在双臂结构的升降臂22的前端和旋转支撑套筒19的两侧，摆动旋转臂4的旋转主轴6在摆动旋转支撑套筒19内由端部电机7控制旋转完成钻进机构21在360°范围内旋转定位，旋转主轴6与后滑座18通过后铰接轴39铰接，回位油缸14 一端与旋转主轴6固定，另一端与后移动螺母32固定，后移动螺母32与后滑座18连接固定，后滑架10沿后滑座18形成可控式轨道移动，既后移动螺母32与后滑座18连接固定，后滑架丝杆16与后移动螺母32配合使后滑架10沿后滑座18进行可控式轨道移动。所述的钻臂调节机构20包括前滑架9、后滑架10、电机34、35、轴承座对、25，前滑架9、后滑架10对称布置通过双向导轨8形成一个整体，前滑架丝杆15、后滑架丝杆16对称安装在双向导轨8的两侧，电机34、35安装在双向导轨8的一端，电机34通过连轴器27与前滑架丝杆15固定连接，电机35通过连轴器沈与后滑架丝杆16固定连接，前滑架丝杆15 的两端通过轴承座25、轴承28支撑，后滑架丝杆16的两端通过轴承座M、轴承30支撑。所述的钻进机构21包括动力头11、钻臂12、支撑架13、前滑座17和定位支架23、 前移动螺母31，定位支架23 —端铰接在前滑座17上，在前滑座17上有一个前移动螺母31， 前滑座17与前移动螺母31连接固定并通过前移动螺母31沿前滑架丝杆15进行可控式轨道移动，定位支架23的另一端与钻臂12通过销轴40固定，钻臂12的末端通过前铰接轴38 铰接固定在前滑座17上，钻臂12、前滑座17和定位支架23形成稳定的三角结构，动力头 11固定在钻臂12上，钻杆37 —端固定在动力头11上，另一端由支撑架13固定。本实用新型的工作过程如下主摆臂2的升降臂22在升降油缸3的作用下上下摆动调整到需要的高度，两边的摆动油缸5推动摆动旋转臂4与升降臂22作反方向摆动，以控制摆动旋转臂4保持打眼时所需要的角度。摆动旋转臂4的旋转主轴6通过控制端部电机7的转动，使其可以绕摆动旋转支撑套筒19在360°自由旋转和自锁，并带动钻臂调节机构20可以360°自由旋转， 同时回位油缸14可以作伸缩运动，确定后滑架10转动后所需要的角度，以控制钻臂调节机构20所需要的倾斜角度，完成钻进机构21的多角度定位。钻臂调节机构20通过后滑座 18固定在摆动旋转机构4的旋转主轴6上，钻臂调节机构20的双向导轨8在后滑架10上滑动，带动前滑架9相对运动，且前滑架9可以相对双向导轨8自由滑动到打孔需要的相应位置，保证钻进机构21钻孔时的角度和方位定位准确和角度的准确，同时由定位支架23辅助定位到需要的位置和角度。当打迎头炮眼时，钻臂12旋转到垂直于前滑架9的位置并将定位支架23支起，以保证打迎头炮眼所需要的角度。当打支护炮眼时，将定位支架23收起，并将钻臂12收起用销轴40固定到前滑架9的平行位置，保证打支护炮眼是所需要的角度。整个过程由人工编程程序智能控制，实现在工作面内多方位多角度的打眼工作，打眼定位准确，速度快。
权利要求1.一种全方位钻装机钻臂，包括主摆臂O)、摆动旋转臂G)、钻臂调节机构00)和钻进机构(21)，其特征在于主摆臂(2)与摆动旋转臂(4)通过铰接轴(33)铰接组成全方位可调节主臂，钻臂调节机构OO)由前滑架(9)、后滑架(10)组成，前滑架(9)、后滑架(10) 对称布置通过双向导轨(8)形成一个整体，摆动旋转臂(4)的前端连接一个后滑座(18)，后滑座(18)与后滑架(10)配合，后滑架(10)沿后滑座(18)进行可控式移动，钻进机构的末端连接一个前滑座(17)，前滑座(17)与前滑架(9)配合并沿前滑架(9)进行可控式移动。
2.根据权利要求1所述的一种全方位钻装机钻臂，其特征在于所述的主摆臂(2)包括升降臂(22)、升降油缸(3)，升降臂02)与升降油缸(3)为轴铰接，通过伸缩升降油缸(3) 带动升降臂02)完成上下摆动，升降臂02)的后端部固定于钻机的主机架(1)上，升降臂 (22)的前端部与摆动旋转臂(4)通过铰接轴(33)铰接，所述的升降臂02)为双臂结构。
3.根据权利要求1所述的一种全方位钻装机钻臂，其特征在于所述的摆动旋转臂(4) 包括摆动油缸( 、旋转主轴(6)、端部电机(7)、回位油缸(14)、后滑座(18)、摆动旋转支撑套筒(19)、后移动螺母(32)，摆动油缸(5)为两个分别连接在双臂结构的升降臂02)的前端与摆动旋转支撑套筒(19)的两侧，旋转主轴(6)在摆动旋转支撑套筒(19)内由端部电机(7)控制旋转完成钻进机构在360°范围内旋转定位，旋转主轴(6)与后滑座(18) 通过后铰接轴(39)铰接，回位油缸(14) 一端与旋转主轴(6)固定，另一端与后移动螺母 (32)固定，后移动螺母(3 与后滑座(18)连接固定，后滑架(10)与后滑座(18)配合形成可控式轨道移动。
4.根据权利要求1或2所述的一种全方位钻装机钻臂，其特征在于所述的钻臂调节机构(20)包括前滑架(9)、后滑架(10)、电机(34、35)、轴承座04、25)，前滑架(9)、后滑架 (10)由双向导轨(8)连接成一体，前滑架丝杆(15)、后滑架丝杆(16)对称安装在双向导轨 ⑶的两侧，电机(34、35)安装在双向导轨⑶的一端，电机(34)通过连轴器(XT)与前滑架丝杆(1 固定连接，电机(3 通过连轴器06)与后滑架丝杆(16)固定连接，前滑架丝杆(1 的两端通过轴承座0 、轴承08)支撑，后滑架丝杆(16)的两端通过轴承座04)、 轴承(30)支撑。
5.根据权利要求3所述的一种全方位钻装机钻臂，其特征在于所述的后移动螺母(32) 与后滑座(18)连接固定，后滑架丝杆(16)与后移动螺母(32)配合使后滑架(10)沿后滑座(18)进行可控式轨道移动。
6.根据权利要求1所述的一种全方位钻装机钻臂，其特征在于所述的钻进机构包括动力头(11)、钻臂(12)、支撑架(13)、前滑座(17)和定位支架(23)、前移动螺母(31)，定位支架—端铰接在前滑座(17)上，在前滑座(17)上有一个前移动螺母(31)，前滑座 (17)与前移动螺母(31)连接固定并通过前移动螺母(31)沿前滑架丝杆(1 进行可控式轨道移动，定位支架03)的另一端与钻臂(12)通过销轴00)固定，钻臂(12)的末端通过前铰接轴(38)铰接固定在前滑座(17)上，钻臂(12)、前滑座(17)和定位支架形成稳定的三角结构，动力头(11)固定在钻臂(12)上，钻杆(37) —端固定在动力头(11)上，另一端由支撑架(13)固定。
专利摘要一种全方位钻装机钻臂，包括主摆臂、摆动旋转臂、钻臂调节机构和钻进机构，主摆臂与摆动旋转臂连接组成钻臂可控式升降摆动旋转多方位可调节主臂，钻臂调节机构由前滑架和后滑架组成，摆动旋转臂的前端连接一个后滑座，后滑座与后滑架配合，后滑架沿后滑座进行可控式移动，钻进机构后端连接一个前滑座，前滑座与前滑架配合并沿前滑架进行可控式移动。钻臂采用液压机构驱动，适合于煤矿井下煤巷掘进工作，结构紧凑、灵活性好，操作简单。
文档编号E21B15/00GK202187711SQ20112014759
公开日2012年4月11日 申请日期2011年5月11日 优先权日2011年5月11日
发明者张幸, 张瑞华, 虞瑞鹤 申请人:镇江市扬虹矿用设备制造有限公司