一种煤矿用钻装探一体化机组的制作方法

1.本实用新型涉及煤矿掘进工作面凿岩钻孔、装载设备和勘探钻孔设备技术领域，具体涉及一种煤矿用钻装探一体化机组，是一种凿岩钻孔、装载和勘探钻孔功能于一体的多功能设备。


背景技术：

2.随着国家对煤矿安全生产的重视，大力推进煤矿安全治本攻坚，建立健全煤矿安全长效机制，坚决遏制煤矿重特大事故发生，要求施工的井巷工程必须严格执行“逢掘必探、先探后掘”的原则。目前，硬岩掘进工作面，有液压凿岩台车、挖掘式装载机、钻装机组、勘探钻孔机等掘进设备，这些设备都是单机独立作业，需要哪个设备时，哪个设备进入工作面进行作业，工作起来比较繁琐，设备调动占用很多时间，影响工作效率，特别是勘探钻孔机，需要勘探钻孔时，将勘探钻孔机从工作面后方运到工作面，然后进行人工安装、定位、勘探钻孔，钻孔完成后，再人工将设备拆解搬运至掘进工作面后方，整个过程工人的劳动强度大，来回搬动和拆装需用大量时间，费时费力，严重影响了工作面的掘进速度，因此，将勘探钻孔设备的功能与相应的掘进设备功能相结合，可以省去勘探钻孔设备的搬运、拆装时间，大大提高掘进速度。本实用新型是将钻装机组功能与勘探钻孔设备功能进行有机结合，组成了钻装探一体化机组。


技术实现要素：

3.本实用新型为了解决上述背景技术中提到的问题，提出一种新型的煤矿用钻装探一体化机组，解决了煤矿掘进施工凿岩钻孔、装载运输、勘探钻孔单机作业所造成的低产高耗、效率低下的问题，实现了煤矿掘进巷道施工的机械化连续作业。
4.本实用新型提出了一种钻装探一体化机组，包括车架、左履带行走机构、右履带行走机构、左凿岩钻孔机构、右凿岩钻孔机构、装载机构、运输机构、勘探钻孔机构、液压系统、供风系统、电气系统、冷却系统等，所述车架的下部两侧安装有两组履带行走机构，两组凿岩钻孔机构分别安装在履带行走机构的左侧前上方和右侧前上方，所述勘探钻孔机构设置在运输机构右侧、右履带行走机构的上方，所述车架的前方两组凿岩钻孔机构的中间安装有装载机构，所述车架的上方安装有运输机构，所述装载机构挖取的岩货送入运输机构，运输机构将岩货运出。
5.优选地，所述的勘探钻孔机构，包括伸缩筒、伸缩臂、伸缩油缸、探俯仰油缸、伸缩筒固定座、臂端回转减速机、螺旋摆动油缸、钻架回转减速机、钻架、推进油缸、动力头、液压夹持器、石墨自润滑滑板等；所述的伸缩筒通过伸缩筒固定座与车架固定，后端与探俯仰油缸相连，通过探俯仰油缸的伸缩带动整个勘探钻孔机构运动，调整上下孔位；所述伸缩臂通过伸缩油缸可使伸缩臂在伸缩筒内滑动，为减小摩擦阻力，伸缩筒前端装有石墨自润滑滑板，勘探钻孔作业时伸缩臂在伸缩油缸的驱动下滑出，进行勘探钻孔作业，勘探钻孔作业完毕后，勘探钻孔机构在伸缩油缸的驱动下缩回；所述伸缩臂通过臂端回转减速机与螺旋摆
动油缸连接，通过臂端回转减速机的旋转运动，可使螺旋摆动油缸及整个钻架旋转至水平、垂直的位置；通过螺旋摆动油缸的旋转运动，使钻架形成水平、上下摆角；所述螺旋摆动油缸另一端与钻架回转减速机相连；所述钻架回转减速机另一端与钻架相连，通过钻架回转减速机的旋转，调整钻架的左右角度；所述钻架上安装有动力头、驱动动力头的推进油缸、液压夹持器等；所述钻架上设有导轨，动力头在推进油缸的驱动下在导轨上前后移动，完成勘探钻孔作业；所述液压夹持器与动力头上的卡盘共同作用，完成对钻杆的拆卸。
6.优选地，所述装载机构包括滑动基座、动臂回转座、动臂油缸、动臂、斗杆油缸、铲斗、连杆、铲斗油缸、斗杆、摆动油缸、滑座油缸和滑道，所述滑道与安装在车架的滑靴相连，所述滑座油缸一端与滑座相连，另一端与安装在车架上耳座相连，所述滑动基座通过滑座油缸的驱动沿滑靴前后滑动，所述动臂回转座一端通过销轴与滑动基座铰接，另一端通过销轴与动臂铰接，所述动臂的前方安装有斗杆，所述斗杆的前方安装有铲斗，所述动臂的下方安装有动臂油缸，用于驱动动臂的伸缩，所述摆动油缸与动臂连接，驱动其左右摆动，所述斗杆的下方安装有斗杆油缸，所述铲斗背部安装有铲斗油缸。
7.优选地，所述凿岩钻孔机构包括推进器、钻臂、钻臂座、液压凿岩机、摆臂油缸、升降油缸、俯仰油缸、摆角油缸、推进器摆动架、补偿油缸、钻推油缸、凿岩机托板等，所述钻臂座固定在车架上，所述推进器上安装有液压凿岩机，所述钻臂一端由销轴与钻臂座铰接，另一端通过十字头与推进器摆动架铰接，所述摆臂油缸铰接于车架和钻臂之间，用于驱动钻臂的水平回转，所述钻臂升降油缸铰接在钻臂座与钻臂之间，升降油缸的伸缩，控制钻臂的升降，从而控制孔位的高低；所述俯仰油缸铰接于钻臂的转动臂与十字头上，控制推进器的俯仰；所述摆角油缸铰接于推进器的前端，控制推进器的左右摆动。
8.所述凿岩钻孔机构也可采用另一种结构形式，该形式凿岩钻孔机构为双滑道结构，所述推进器包括上滑架油缸、下滑架油缸、上滑架、下滑架和旋转油缸，所述下滑架安装在钻臂的上方，所述下滑架的上方安装有上滑架，所述上滑架在下滑架油缸的推动下沿下滑架做往复运动，所述上滑架上安装有液压凿岩机，所述液压凿岩机在上滑架油缸的推动下沿上滑架往复运动，所述钻臂上安装有旋转油缸，通过旋转油缸带动推进器的上滑架和下滑架旋转，其他结构与连接关系与前述结构相同。
9.优选地，所述履带行走机构包括履带链、行走马达、减速机、驱动链轮、履带架、张紧油缸和张紧轮组；所述行走马达通过减速机及驱动链轮带动履带链实现行走，履带的松紧程度通过张紧油缸推动张紧轮组进行调节，所述减速机通过高强度螺栓与履带架连接。
10.优选地，所述运输机构包括驱动装置、运输机溜槽、链条和刮板、铲板和铲板油缸，所述运输机构采用链条和刮板式运输机构，所述运输机溜槽的下端与铲板和车架通过销轴相连，中后端通过高强度螺栓固定在车架上，所述运输机溜槽中安装有链条和刮板，所述链条和刮板通过驱动装置驱动，所述铲板油缸的伸缩控制铲板的起落。
11.本实用新型所述的一种煤矿用钻装探一体化机组的有益效果为：
12.1、本实用新型所述的一种煤矿用钻装探一体化机组是一种连续生产的高效率掘进设备，主要用于煤矿硬岩巷道掘进作业，其集凿岩钻孔、装载、运输和勘探钻孔为一体，实现硬岩巷道掘进机械化、自动化。
13.2、本实用新型所述的一种煤矿用钻装探一体化机组，集成了全液压钻车、装载机和勘探钻孔机的所有功能，可完成凿岩钻孔、装载运输和勘探钻孔等多项功能，实现了煤矿
掘进工作面综合机械化作业。机组可双臂凿岩钻孔，机动灵活，凿岩速度快，工作效率高，具有全液压钻车的功能；机组依靠反铲挖掘装载机构可以扒取、收集远处的碎石，并将碎石扒装到自身的运输机构上，通过运输机构再将碎石转运到输运槽尾部，落入停放在运输槽尾部下方转运设备或矿车等其它的运输设备上，具有装载运输机的功能，机组依靠勘探钻孔机构进行勘探钻孔作业，具有勘探钻机的功能。
14.3、本实用新型所述的一种煤矿用钻装探一体化机组，采用全液压传动，结构紧凑，驱动力大，工作范围广，可以全断面凿岩、装载和勘探钻孔，不留死角；凿岩钻孔系统、装载输送系统和勘探钻孔系统，各自依次独立工作；各系统的操作均采用手电动、电液动操作，操作方便、灵活。
15.4、本实用新型所述的一种煤矿用钻装探一体化机组，不仅适用于煤矿，也可以用于其它矿山巷道施工、公路、铁路的涵洞、隧道施工，使用面广，是当前硬岩巷道工程施工理想的掘进设备。
附图说明
16.构成本技术的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
17.在附图中：
18.图1是本实用新型的右视图；
19.图2是本实用新型的俯视图；
20.图3是本实用新型的装载机构结构图；
21.图4是本实用新型的凿岩钻孔机构结构图；
22.图5是本实用新型的凿岩钻孔机构双滑道结构图
23.图6是本实用新型的运输机构结构主视图；
24.图7是本实用新型所述的运输机构结构俯视图；
25.图8是本实用新型所述的履带行走机构结构主视图；
26.图9是本实用新型所述的履带行走机构结构俯视图；
27.图10是本实用新型的勘探钻孔机构三维效果图；
28.图中：1-车架；2-运输机构；3-装载机构；4-左凿岩钻孔机构；5-右凿岩钻孔机构；6-勘探钻孔机构；7-右履带行走机构；8-左履带行走机构；9-液压系统；10-供风系统；11-电气系统；12-冷却系统；13-油箱。
具体实施方式
29.以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明：
30.参见图1、图2，本实施方式所述的煤矿用钻装探一体化机组，包括车架1、运输机构 2、装载机构3、左凿岩钻孔机构4、右凿岩钻孔机构5、勘探钻孔机构6、右履带行走机构 7、左履带行走机构8、液压系统9、供风系统10、电气系统11、冷却系统12、油箱13等；所述车架1的下部两侧安装有右履带行走机构7和左履带行走机构8，左凿岩钻孔机构4 和右凿岩钻孔机构5分别安装在履带行走机构的左侧前上方和右侧前上方，所述勘探钻孔机构6设置在运输机构2的右侧、右履带行走机构7的上方，所述车架1的前方两组凿岩钻孔机构的中间安装有
装载机构3，所述车架1的上方安装有运输机构2，所述装载机构挖取的岩货送入运输机构，运输机构将岩货运出。
31.所述装载机构3，包括滑动基座303、动臂回转座311、动臂油缸304、动臂305、斗杆油缸306、铲斗310、连杆309、铲斗油缸308、斗杆307、摆动油缸3020、滑座油缸301，所述滑动基座303底面安装有滑道，滑道与固定在车架1上的滑靴相连，并沿滑靴前后滑动，所述动臂回转座311一端通过销轴与滑动基座303铰接，另一端由销轴与动臂305铰接，所述动臂305的前方安装有斗杆307，所述斗杆307的前方安装有铲斗310，所述动臂 305的下方安装有动臂油缸304，用于驱动动臂305的动作，所述摆动油缸302一端固定要滑动基座303上，另一端与动臂回转座311连接，其伸缩运动，驱动动臂305左右摆动。
32.所述凿岩钻孔机构4，包括推进器401、钻臂410、钻臂座408、液压凿岩机406、摆臂油缸407、升降油缸409、俯仰油缸411、摆角油缸412、推进器摆动架402、补偿油缸 403、钻推油缸404、凿岩机托板405等，所述钻臂座408固定在车架2上，所述推进器401 上安装有液压凿岩机406，所述钻臂410一端由销轴与钻臂座408铰接，另一端通过十字头413与推进器摆动架402铰接，所述摆臂油缸407铰接于车架和钻臂410之间，用于驱动钻臂410的水平回转，所述钻臂升降油缸409铰接在钻臂座408与钻臂410之间，升降油缸409的伸缩，控制钻臂410的升降，从而控制孔位的高低；所述俯仰油缸411铰接于钻臂410的转动臂与十字头413上，控制推进器410的俯仰；所述摆角油缸412铰接于推进器的前端，控制推进器410的左右摆动。
33.所述凿岩钻孔机构也可采用如图5所示的结构，该凿岩钻孔机构为双滑道结构，所述推进器包括上滑架油缸、下滑架油缸、上滑架508、下滑架511和旋转油缸503，所述下滑架511安装在钻臂507的上方，所述下滑架511的上方安装有上滑架508，所述上滑架508 在下滑架油缸的推动下沿下滑架511做往复运动，所述上滑架508上安装有液压凿岩机 509，所述液压凿岩机509在上滑架油缸的推动下沿上滑架508往复运动，所述钻臂507 上安装有旋转油缸503，通过旋转油缸503带动推进器的上滑架508和下滑架511旋转。其他结构与连接关系与图4相同。
34.所述凿岩钻孔机构设计成双滑道是为了节省空间，这种结构可使滑道水平方向减省近一半的空间。
35.所述运输机构2，如图6、图7所示，包括驱动装置201、运输机溜槽202、链条和刮板203、尾轮组件204、铲板205、铲板油缸206和运输马达207，所述运输机构2采用链条和刮板式运输机构，所述运输机溜槽202的下端与铲板205和车架1通过销轴相连，中后端通过高强度螺栓固定在车架1上，所述运输机溜槽202中安装有链条和刮板203，所述链条和刮板203通过驱动装置201驱动，所述铲板油缸206的伸缩控制铲板205的起落。
36.所述右履带行走机构7和左履带行走机构8，包括履带链801、行走马达802、减速机 803、驱动链轮804、履带架805、张紧油缸806和张紧轮组807；所述行走马达802通过减速机803及驱动链轮804带动履带链801实现行走，履带的松紧程度通过张紧油缸806 推动张紧轮组807进行调节，所述减速机803通过高强度螺栓与履带架805连接。
37.履带张紧机构是由张紧轮组807和张紧油缸806组成，履带的松紧程度是靠张紧油缸 806推动张紧轮组来调节的。张紧油缸806为单作用形式，张紧轮伸出后靠卡板锁定。张紧油缸、卡板均在履带外侧安装，方便实用，并均配有盖板以保证外形的美观。
38.所述的勘探钻孔机构6，具体结构如图4所示，其主要由伸缩筒601、伸缩臂602、伸缩油缸603、探俯仰油缸604、伸缩筒固定座605、臂端回转减速机606、螺旋摆动油缸607、钻架回转减速机608、钻架609、推进油缸610、动力头611、液压夹持器612、石墨自润滑滑板613等组成；所述的伸缩筒601通过伸缩筒固定座605固定在车架1上，后端与探俯仰油缸604相连，通过探俯仰油缸604的伸缩带动整个勘探钻孔机构产生俯仰动作，确定上下孔位；所述伸缩臂602通过伸缩油缸603可使伸缩臂602在伸缩筒601内滑动，为减小摩擦阻力，伸缩筒601前端装有石墨自润滑滑板613，勘探钻孔作业时伸缩臂602在伸缩油缸603的驱动下滑出，进行勘探钻孔作业，勘探钻孔作业完毕后，勘探钻孔机构在伸缩油缸603的驱动下缩回；所述伸缩臂602通过臂端回转减速机606与螺旋摆动油缸607 相连接，通过臂端回转减速机606的旋转运动，可使螺旋摆动油缸607及整个钻架609旋转至水平、垂直的位置，通过螺旋摆动油缸607的旋转运动，使钻架609形成水平、上下摆角；所述钻架回转减速机608一端与螺旋摆动油缸607相连，另一端与钻架609相连，通过钻架回转减速机608的旋转，调整钻架的左右角度，以适应勘探钻孔的角度要求；所述钻架609上安装有动力头611、推进油缸610、液压夹持器612；所述钻架609上设有导轨，动力头611在推进油缸610的驱动下在导轨上前后移动，完成勘探钻孔作业；液压夹持器612和动力头上的卡盘共同作用，完成钻杆的拆卸。
39.所述的液压系统9，采用负反馈系统，液压泵采用两联负载敏感变量柱塞泵，换向阀采用负载敏感比例多路换向阀，凿岩钻孔机构、装载机构和勘探钻孔机构共用一个液压动力油源。通过采用这样的系统，一方面可以实现节能，另一方面可以实现行走、运输和铲板的联动、装载机构各执行元件的联动，从而达到最佳的使用效果。