专利名称：一种钻装机钻臂的制作方法
技术领域：
本发明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、闻效的钻装机钻臂。
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，打眼效率相对较低。
发明内容
本发明的目的是提供一种超快速掘进和安全生产的打孔机械手，是既能打炮眼，又能打支护眼的三钻头全方位钻装机钻臂，三钻头可以同时工作，增加了结构稳定性和可靠性，提高生产效率，延长使用寿命。一种钻装机钻臂，包括固定机构、旋转机构、滑行调节机构、钻进机构，其特征在于:所述的固定机构括固定套筒1、固定基架21 ；所述的旋转机构包括旋转主轴2、主轴联轴器19、主轴旋转马达20、装在旋转主轴2上的旋转轴承22 ；所述的滑行调节机构为三叉联动的滑行调节机构，包括三叉臂主机架3，在每个叉臂上分别包括后滑块4、后导轨5、后丝杆6、后丝杆座7、后丝杆驱动马达8、滑轨架9、前滑块10、前导轨11、前丝杆12、前丝杆座13、前丝杆驱动马达14 ；所述的钻进机构包括钻臂架16、钻进马达17、钻杆18、丝杆推进马达28、联轴器33、螺母34、丝杆35。所述的旋转机构在正反方向旋转定位，带动滑行调节机构转动，三叉联动的滑行调节机构进行可控式轨道移动调整将钻进机构调整到所需要的钻进位置，钻进机构与滑行调节机构通过铰接轴27铰接，蜗轮30、蜗杆31、液压蜗杆马达32完成钻进机构绕铰接轴27转动调节到需要的钻进位置。所述的滑行调节机构的后滑块4与三叉臂主机架3固定在一起，后丝杆6在后滑块4内螺纹运动，后导轨5与滑轨架9的后侧固定为一体，滑轨架9与三叉臂主机架3通过后导轨5、后丝杆6、后丝杆驱动马达8形成可控式轨道移动；所述的滑行调节机构的前导轨11与滑轨架9的前侧固定为一体，前滑块10、钻臂架底座15固定连接，前丝杆12在前滑块10、钻臂架底座15内螺纹运动，前滑块10、钻臂架底座15与滑轨架9通过前导轨11、前丝杆座13、前丝杆驱动马达14形成可控式轨道移动。所述的旋转机构还包括主轴旋转马达20，由主轴旋转马达20带动主轴2可绕轴线正反方向360°内定位转动，主轴旋转马达20与旋转主轴2由主轴联轴器19固定联接。所述的钻进机构钻臂架16承载着钻进马达17，钻进马达17在钻臂架16上做可控式轨道移动，带动钻杆18联动钻进。所述的后丝杆座7通过联轴器23与后丝杆驱动马达8连接，前丝杆座13通过联轴器24与后丝杆驱动马达14连接。本发明具有以下优点:1、本发明是三叉臂钻头钻装机钻臂，通过自动控制和机械结构可实现多点定位，在约20m2范围内任意点连续钻孔，且能保证打孔所需要的角度，三叉臂钻头同时钻孔，功效大大增加，加快掘进速度；2、本发明使用灵活，可以单钻臂使用，在较小工作面上打孔，可以双钻臂使用，实现机械化作业，提高工作效率，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，结构稳定简单,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。
图1是本发明主视图；图2是本发明左视图；图3是本发明转动后示意图；图4是本发明立体示意图；图5是图1在I处的放大示意图；图6是图5的A-A向示意图；图7是图1在II处的放大示意图；图8是本发明固定套筒内部结构剖面图；图9是本发明钻臂架折叠结构示意图，并透视了钻杆钻进的结构；图10是本发明组装到主设备后的示意图。图中:1—固定套筒 2—旋转主轴3—三叉臂主机架4——后滑块 5——后导轨6——后丝杆7—后丝杆座 8—后丝杆驱动马达9—滑轨架10——前滑块 11——前导轨12——前丝杆13—前丝杆座 14—前丝杆驱动马达15——钻臂架底座16——钻臂架 17——钻进马达18——钻杆19——主轴联轴器20——主轴旋转马达21——固定基架22——旋转轴承 23、24——联轴器25、26——丝杆轴承27-铰接轴 28-丝杆推进马达 29-主体设备30——蜗轮 31——蜗杆32——液压蜗杆马达33——联轴器 34——螺母35——丝杆具体实施例本发明参见图1——图10，包括固定机构、旋转机构、滑行调节机构、钻进机构，所述的固定机构与主体设备29固定连接；所述的旋转机构可绕轴线正反方向带动三叉臂主机架3转动，在三叉臂主机架3上联动的滑行调节机构进行可控式轨道移动调整所需要的钻进位置，钻进机构与滑行调节机构通过铰接轴27铰接。所述的固定机构包括固定套筒1、固定基架21。固定基架21与主体设备29固定(参见图10)。所述的旋转机构包括旋转主轴2、主轴联轴器19、主轴旋转马达20、装在旋转主轴2上的旋转轴承22。旋转主轴2通过主轴旋转马达20带动三叉臂主机架3在固定套筒I内完成正反方向360°范围内定位转动，三叉臂主机架3联动滑行调节机构随之转动(参见图1、图8)。所述的滑行调节机构为三叉联动的滑行调节机构，包括三叉臂主机架3和固定在三叉臂主机架3上的后滑块4，在每个叉臂上分别包括滑轨架9和滑轨架9一起运动的后导轨5、后丝杆6、后丝杆座7、后丝杆驱动马达8、前滑块10、前导轨11、前丝杆12、前丝杆座13、前丝杆驱动马达14。三叉臂主机架3上每个支架上的滑行调节机构由电脑控制自由运行，动力为后丝杆驱动马达8、前丝杆驱动马达14驱动，钻臂架底座15与钻进机构通过铰接轴27铰接，钻进机构可以绕铰接轴27调节所需角度，直至闭合到前导轨11上(参见图3)。滑行调节机构后滑块4与三叉臂主机架3通过螺栓固定相连，后导轨5和前导轨11通过螺栓固定在滑轨架9上，前滑块10由螺栓与钻臂架底座15连接，滑轨架9通过后导轨5与后滑块4、三叉臂主机架3做相对运动，由后丝杆6转动进行相对滑动。同理前滑块10通过前导轨11与滑轨架9由前丝杆12转动进行相对滑动，从而带动钻进机构运动到所需位置。后丝杆座7通过联轴器23与后丝杆驱动马达8连接，前丝杆座13通过联轴器24与后丝杆驱动马达14连接。所述的钻进机构包括钻臂架16、钻进马达17、钻杆18、丝杆推进马达28、螺母34、丝杆35，螺母34的上部与钻进马达17的下面固定连接，由丝杆推进电机28转动使得螺母34、丝杆35配合推动钻杆18进退，丝杆推进马达28通过联轴器33与丝杆35连接。所述的钻进机构与滑行调节机构通过蜗轮30、蜗杆31配合运动完成钻进机构绕铰接轴27转动，蜗杆31由液压蜗杆马达32控制，钻进机构最大转动角度为90° (参见图
3、图9)。涡轮30、蜗杆31、钻进机构联动带动钻臂架16、钻进马达17、钻杆18摆动到需要的方位，丝杆推进马达28推动钻杆18工作。同时滑行调节机构在三叉臂主机架3上进行可控式轨道联动完成打眼工作。本发明的工作过程如下:固定套筒固定于主体设备上，主体设备行走方式为履带式或轮式，主体设备通过行走和升降将固定套筒移动到指定位置，旋转主轴由车载电脑控制旋转定位带动三叉臂主机架开始工作。三叉臂主机架联动滑行调节机构随之转动。三叉臂主机架上每个支架上的滑行调节机构由电脑控制自由运行，由后丝杆驱动马达、前丝杆驱动马达驱动，钻进机构绕铰接轴调节所需角度，钻进机构联动带动钻臂架、钻进马达、钻杆摆动到需要的方位，丝杆推进马达推动钻杆从而完成打眼工作。三叉臂主机架上的各个钻进机构都可以独立完成各自所需动作。当打迎头炮眼时，三叉臂主机架带动滑行调节机构进行定位，由车载电脑将各个滑行调节机构联合动作移动到打每个炮眼的所需位置，钻进机构调整到打眼所需要的角度，钻进马达运动完成工作面打炮眼的工作。三叉臂主机架上的三个钻臂可以根据需要同时或分别工作。当打支护眼时，将钻臂架收起固定到前导轨的平行位置，保证打支护眼时所需要的角度。整个工作过程由人工编程的车载电脑智能控制，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，效率高。
权利要求
1.一种钻装机钻臂，包括固定机构、旋转机构、滑行调节机构、钻进机构，其特征在于: 所述的固定机构括固定套筒(I)、固定基架(21)； 所述的旋转机构包括旋转主轴(2)、主轴联轴器(19)、主轴旋转马达20、装在旋转主轴(2)上的旋转轴承(22)；所述的滑行调节机构为三叉联动的滑行调节机构，包括三叉臂主机架(3)，在每个叉臂上分别包括后滑块(4)、后导轨(5)、后丝杆(6)、后丝杆座(7)、后丝杆驱动电机(8)、滑轨架(9)、前滑块(10)、前导轨(11)、前丝杆(12)、前丝杆座(13)、前丝杆驱动电机(14)； 所述的钻进机构包括钻臂架(16)、钻进电机(17)、钻杆(18)、丝杆推进电机(28)、联轴器(33)、螺母(34)、丝杆(35)。
所述的旋转机构在正反方向旋转定位，带动滑行调节机构转动，三叉联动的滑行调节机构进行可控式轨道移动调整将钻进机构调整到所需要的钻进位置，钻进机构与滑行调节机构通过铰接轴(27)铰接，蜗轮(30)、蜗杆(31)、液压蜗杆马达(32)完成钻进机构绕铰接轴(27)转动调节到需要的钻进位置。
2.根据权利要求1所述的一种钻装机钻臂，其特征在于: 所述的滑行调节机构的后滑块(4)与三叉臂主机架(3)固定在一起，后丝杆(6)在后滑块(4)内螺纹运动，后导轨(5)与滑轨架(9)的后侧固定为一体，滑轨架(9)与三叉臂主机架(3)通过后导轨(5)、后丝杆￠)、后丝杆驱动电机(8)形成可控式轨道移动； 所述的滑行调节机构的前导轨(11)与滑轨架(9)的前侧固定为一体，前滑块(10)、钻臂架底座(15)固定连接，前丝 杆(12)在前滑块(10)、钻臂架底座(15)内螺纹运动，前滑块(10)、钻臂架底座(15)与滑轨架(9)通过前导轨(11)、前丝杆座(13)、前丝杆驱动电机(14)形成可控式轨道移动。
3.根据权利要求1或2所述的一种钻装机钻臂，其特征在于所述的旋转机构还包括主轴旋转马达(20)，由主轴旋转马达(20)带动主轴(2)可绕轴线正反方向360°内定位转动，主轴旋转马达(20)与旋转主轴(2)由主轴联轴器(19)固定联接。
4.根据权利要求1或2所述的一种钻装机钻臂，其特征在于所述的钻进机构钻臂架(16)承载着钻进马达(17)，钻进马达(17)在钻臂架(16)上做可控式轨道移动，带动钻杆(18)联动钻进。
5.根据权利要求1或2所述的一种钻装机钻臂，其特征在于后丝杆座(7)通过联轴器(23)与后丝杆驱动马达(8)连接，前丝杆座(13)通过联轴器(24)与后丝杆驱动马达(14)连接。
全文摘要
一种钻装机钻臂，包括固定机构、旋转机构、滑行调节机构和钻进机构，固定机构固定于可行走的主体设备基座上，旋转机构连接三叉臂主架体，可控的旋转机构带动滑行调节机构多方位定位，三叉联动的滑行调节机构分别与三个钻进机构活动铰接，构成全方位定位打孔钻臂。适合于煤矿井下岩巷掘进工作，结构稳定、操作简单，灵活性好。
文档编号E21B15/00GK103174383SQ20131013515
公开日2013年6月26日 申请日期2013年4月18日 优先权日2013年4月18日
发明者虞瑞鹤, 张瑞华, 张幸 申请人:镇江市电站辅机厂有限公司, 镇江市扬虹矿用设备制造有限公司