一种适用于迎头及顶板双防护的液压钻车的制作方法

1.本实用新型属于煤矿井下开拓设备技术领域，具体涉及一种适用于迎头及顶板双防护的液压钻车。


背景技术：

2.在煤矿开采过程中，传统的迎头防护作业方式多采用人工手持专用钻机施工锚杆，对迎头进行挂网锚固后再进行施工迎头探水孔、防突孔、预测孔和瓦斯抽放孔的作业。在迎头防护过程中，这种传统的作业方式工序繁琐，大大增强了工人的劳动强度，降低了掘进作业的效率和质量，安全性能及机械化程度低；同时在对迎头进行支护的整个作业过程中，还需安排专人监管，且在作业过程中一直都暴露于空帮下，垮落的煤块极易造成人员伤亡，存在极大的安全隐患。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种适用于迎头及顶板双防护的液压钻车，有效解决了工人劳动强度大、安全性能差、机械化程度低等问题。
4.为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
5.一种适用于迎头及顶板双防护的液压钻车，包括机体部、升降装置、钻臂部、机载锚杆钻机、护迎头机构、电气系统和液压系统；所述机体部安装在钻臂部下方；所述升降装置安装在机体部中间位置；所述钻臂部共两件，对称安装在升降装置左右两侧；所述机载锚杆钻机共两件，分别安装在钻臂部前端；所述护迎头机构安装在机体部前端；所述电气系统安装在机体部左后方；所述液压系统安装在机体部右后方。
6.所述机体部由行走总成、前支腿、支腿油缸、前连接梁、平台、后连接梁组成；所述行走总成共一付，分别安装在前连接梁和后连接梁的左侧面和右侧面；所述前支腿共两件，分别铰接在前连接梁前端的左右两侧；所述支腿油缸共两根，左右对称布置，其缸体一端与前连接梁前端外侧的连接耳铰接，其伸缩杆一端与前支腿铰接，支腿油缸伸缩带动前支腿上下升降；所述平台安装在前连接梁、后连接梁的上方。
7.所述升降装置由升降油缸座ⅰ、升降油缸ⅰ、升降架、四连杆机构、升降油缸座ⅱ、摆动油缸组件、升降油缸ⅱ、升降平台、回转固定座、翻板组成；所述升降油缸座ⅰ共两件，对称安装在机体部的平台左右两侧，所述升降油缸ⅰ共两根，分左右对称布置，其缸体一端铰接在升降油缸座ⅰ上，其伸缩杆一端与回转固定座内部的连接块铰接；所述升降平台共两件，左右对称与升降架左右两侧面固定连接；所述四连杆机构的底端固定在机体部的平台上，另一端与升降架上部铰接；所述升降油缸座ⅱ固定在平台前端，所述升降油缸ⅱ缸体一端铰接在升降油缸座ⅱ上，其伸缩杆一端与升降架前端铰接；所述摆动油缸组件共两件，分别安装在升降平台前端左右两侧，所述翻板共两件，分左右对称安装在摆动油缸组件上方；所述回转固定座共两件，对称安装在升降架后端的左右两侧。
8.所述护迎头机构由伸缩总成、顶梁总成组成；所述伸缩总成后方的连接耳与前连
接梁前端上方的连接耳铰接，所述顶梁总成固定在伸缩总成前端。
9.所述伸缩总成由支护调整油缸、支撑外套筒、外支撑油缸、内支撑油缸、支撑中套筒、支撑内套筒、弹簧装置、摆动油缸座ⅲ、摆动油缸组成；所述支护调整油缸缸体一端与前连接梁铰接，其伸缩杆一端与支撑外套筒前端底部的连接耳铰接，所述支撑外套筒铰接在前连接梁上，所述支撑中套筒嵌套于支撑外套筒内部，所述外支撑油缸缸体一端与支撑外套筒铰接，其伸缩杆一端与支撑中套筒铰接，外支撑油缸伸缩可带动支撑中套筒沿支撑外套筒方向前后移动；所述支撑内套筒安装在支撑中套筒内部，所述内支撑油缸缸体一端与支撑内套筒前端内部连接块铰接，其伸缩杆一端与支撑中套筒后端内部连接块铰接，内支撑油缸伸缩可带动支撑内套筒前后伸缩；所述弹簧装置共两件，左右对称布置，其一端固定在摆动油缸座ⅲ底部左右两侧，其另一端固定在支撑内套筒顶端左右两侧，所述摆动油缸座ⅲ后端连接耳与支撑内套筒前端连接耳铰接；所述摆动油缸安装在摆动油缸座ⅲ上，前端与顶梁总成连接，摆动油缸的转动可带动顶梁总成前后旋转。
10.所述顶梁总成由外翻板、中翻板、外翻板油缸、中翻板油缸、连接梁、支护油缸、支护架、支护内套筒ⅰ、支护内套筒ⅱ、连接梁内套筒、伸缩油缸、连接板ⅰ和连接板ⅱ组成；所述支护架下端固定在伸缩总成上；所述支护内套筒ⅰ共两件，支护内套筒ⅰ方筒一端放置于支护架中间部分的横向方筒内，另一端与连接梁固定连接，所述支护油缸共两根，其缸体一端与支护架中间方筒内的连接耳铰接，其伸缩杆一端与支护内套筒ⅰ内部的连接耳铰接；所述支护内套筒ⅱ共四件，左右各两件，分别将其方筒一端放置于支护架前后两侧的方筒内，另一端与连接梁固定连接；所述连接梁共两根，分别安装在左右两侧支护内套筒ⅰ和支护内套筒ⅱ的尾端；所述中翻板共两件，分别铰接在连接梁的左右外侧，所述中翻板油缸共两根，分别安装在中翻板的中间位置，其缸体一端与连接梁上方的连接耳铰接，其伸缩杆一端与中翻板上方的连接耳铰接；所述外翻板共四件，左右两侧各两件，每侧分别与中翻板铰接，所述外翻板油缸共四根，每一根的缸体与中翻板上的连接耳铰接，每一根的伸缩杆通过连接板ⅰ、连接板ⅱ与外翻板铰接；所述连接梁内套筒共三件，其中两件分别嵌套于连接梁的方筒内，另一件嵌套于支护架纵向方筒内，所述伸缩油缸共三根，分别放置于每一件连接梁内套筒内部，其伸缩杆一端与连接梁内套筒内部的连接块铰接，其中两根伸缩油缸的缸体一端与连接梁内部的连接块铰接，另一根伸缩油缸的缸体铰接于支护架纵向方筒内；顶梁总成在支护油缸的作用下，支护内套筒ⅰ、支护内套筒ⅱ整体向外伸出，通过中翻板油缸、外翻板油缸的伸缩，可分别带动中翻板、外翻板向外翻转，连接梁内套筒在伸缩油缸的带动下向外伸出贴近巷道。
11.优选地，所述伸缩总成在支护调整油缸的作用下可上下65
°
角度的伸缩。
12.优选地，所述升降装置采用连杆机构形式。
13.本实用新型一种适用于迎头及顶板双防护的液压钻车采用上述技术方案，前端设有迎头防护机构，既可以通过支护调整油缸、支撑油缸伸出带动该机构向上升起，配合摆动油缸旋转使顶梁总成伸出直至顶紧顶板，起到临时支护的作用，也可以在支护调整油缸的作用下使该机构到达迎头工作位置，辅助支撑油缸伸缩和摆动油缸旋转使顶梁总成向前推进顶紧迎头，实现保护迎头的双重作用，防止顶板和迎头位置塌陷，保护操作人员的安全；当该机构进行支护作业时，其顶梁总成向左右两侧伸展出来，可更好的满足加大支护面积的使用需求；同时配合钻臂部前后伸缩，垂直水平调整以及全方位360
°
旋转等功能，带动机
载锚杆钻机不仅能施工锚杆(锚索)孔，而且处于巷道迎头的炮眼孔、探水孔及探放瓦斯孔均能方便使用本钻车进行机械化施工作业，大大扩大了设备的作业面和适用范围，同时也方便了井下作业，减少了井下设备种类，优化了巷道设备配置。本实用新型在结构上采用了整体升降的工作平台，可以根据巷道不同高度等情况，通过平台升降来调整人员的作业高度，从而实现巷道顶板、侧帮锚杆孔、锚索孔的机械化作业施工，大大缩短支护作业时间，提高支护效率和支护质量；该平台升降装置采用连杆机构形式，通过二级升降油缸来控制，操作简便，升降平稳，同时升降平台两侧设有可翻转展开的翻板，扩大了操作人员的工作空间范围。
14.与现有的设备相比，本实用新型具有以下优点：
15.1.本实用新型设有护迎头机构，迎头机构展开后宽度可达5500mm，防护面积大，支撑力可靠，可起到临时支护和保护迎头的双重作用，防止在钻孔作业时顶板和迎头塌陷，在迎头空顶下对操作人员进行保护；
16.2.本实用新型迎头防护机构前后调节角度为65
°
，上下伸缩行程为2230mm，配合摆动油缸180
°
旋转，可适应多种高度的巷道迎头及顶板防护要求；
17.3.本实用新型可在支顶或护迎头的同时完成锚杆(锚索)孔以及迎头炮眼孔、探水孔等机械化施工，一机多用，使得井下设备实现了集约化，降低工人劳动强度，提高工作效率及安全性；
18.4.本实用新型采用了两组钻臂及机载锚杆钻机均可独立操作，实现不同位置和角度的旋转，可进行全方位的顶板、侧帮、锚杆、锚索、迎头炮孔及探测孔的施工作业，增加了机组的灵活性；
19.5.本实用新型设有连杆机构形式的可升降平台装置，两组钻臂可随作业平台上下平稳升降，以满足不同巷道高度的施工要求，并方便作业人员操作；
20.6.本实用新型前部设有可翻转、伸展及增高的翻板装置，以满足不同巷道宽度的施工要求，并方便作业人员操作；
21.7.本实用新型适用于煤矿井下煤巷、半煤巷、岩巷巷道掘进工作面的支护机械化作业，也可在铁路、公路、水边及地下工程隧道中使用。
附图说明
22.图1是本实用新型的结构示意图；
23.图2是图1的俯视图；
24.图3是图1中机体部的结构示意图；
25.图4是图1中升降装置结构示意图；
26.图5是图4的俯视图；
27.图6是图1中护迎头机构结构示意图；
28.图7是图6中伸缩总成结构示意图；
29.图8是图6中顶梁总成结构示意图；
30.图9是图8的俯视图。
具体实施方式
31.如图1、图2所示，本实施例所述一种适用于迎头及顶板双防护的液压钻车，包括机体部1、升降装置2、钻臂部3、机载锚杆钻机4、护迎头机构5、电气系统6和液压系统7；所述机体部1安装在钻臂部3下方；所述升降装置2安装在机体部1中间位置；所述钻臂部3共两件，对称安装在升降装置2左右两侧；所述机载锚杆钻机4共两件，分别安装在钻臂部3前端；所述护迎头机构5安装在机体部1前端；所述电气系统6安装在机体部1左后方；所述液压系统7安装在机体部1右后方。
32.如图3所示，所述机体部1由行走总成1-1、前支腿1-2、支腿油缸1-3、前连接梁1-4、平台1-5、后连接梁1-6组成；所述行走总成1-1共一付，分别安装在前连接梁1-4和后连接梁1-6的左侧面和右侧面；所述前支腿1-2共两件，分别铰接在前连接梁1-4前端的左右两侧；所述支腿油缸1-3共两根，左右对称布置，其缸体一端与前连接梁1-4前端外侧的连接耳铰接，其伸缩杆一端与前支腿1-2铰接，支腿油缸1-3伸缩带动前支腿1-2上下升降，当前支腿1-2向下压紧底板时，可起到稳定机身的作用；所述平台1-5安装在前连接梁1-4、后连接梁1-6的上方。
33.如图4、图5所示，所述升降装置2由升降油缸座ⅰ2-1、升降油缸ⅰ2-2、升降架2-3、四连杆机构2-4、升降油缸座ⅱ2-5、摆动油缸组件2-6、升降油缸ⅱ2-7、升降平台2-8、回转固定座2-9、翻板2-10组成；所述升降油缸座ⅰ2-1共两件，对称安装在机体部1的平台1-5左右两侧，所述升降油缸ⅰ2-2共两根，分左右对称布置，其缸体一端铰接在升降油缸座ⅰ2-1上，其伸缩杆一端与回转固定座2-9内部的连接块铰接；所述升降平台2-8共两件，左右对称与升降架2-3左右两侧面固定连接；所述四连杆机构2-4的底端固定在机体部1的平台1-5上，另一端与升降架2-3上部铰接；所述升降油缸座ⅱ2-5固定在平台1-5前端，所述升降油缸ⅱ2-7缸体一端铰接在升降油缸座ⅱ2-5上，其伸缩杆一端与升降架2-3前端铰接；所述摆动油缸组件2-6共两件，分别安装在升降平台2-8前端左右两侧，所述翻板2-10共两件，分左右对称安装在摆动油缸组件2-6上方；所述回转固定座2-9共两件，对称安装在升降架2-3后端的左右两侧；升降装置2采用连杆机构形式，在升降油缸ⅰ2-2、升降油缸ⅱ2-7的作用下可带动升降平台2-8上下平稳升降，行程可达1000mm，能更好满足支护作业的要求；同时其前端两侧的翻板2-10展开后宽度可达3700mm，使得操作人员的作业空间大大提高。
34.所述钻臂部3，专利号为2011 1 0207324.9，发明名称为“一种全方位旋转的钻臂装置”的结构。该结构采用悬臂机构，可在水平及竖直方向做一定角度的摆动，以实现满足不同宽度及高度的顶钻、帮钻锚杆锚索孔的机械化作业，悬臂可以伸缩调整，实现多排顶帮锚杆锚索孔的位置要求，该结构前端配备可360
°
旋转的机构，配合机载锚杆钻机4实现快速定位、快速钻孔的目的。
35.所述机载锚杆钻机4为专利号为2011 2 0262451.4，发明名称为“一种机载式大扭矩液压钻机装置”的结构。机载锚杆钻机4滑道装置采用钢板焊接而成，经过热处理后，机械加工成形，刚性好，韧性好，精度高，满足了井下使用的要求。机载锚杆钻机4动力机构以压力油为动力源，具备工作所需的扭矩与转速，推进机构采用液压缸与链传动组合放大机构分别推进，保证了高强度，大推力，安全性高、动作平稳的多方面要求。
36.如图6所示，所述护迎头机构5由伸缩总成5-1、顶梁总成5-2组成；所述伸缩总成5-1后方的连接耳与前连接梁1-4前端上方的连接耳铰接，所述顶梁总成5-2固定在伸缩总成
5-1前端。
37.如图7所示，所述伸缩总成5-1由支护调整油缸5-1-1、支撑外套筒5-1-2、外支撑油缸5-1-3、内支撑油缸5-1-4、支撑中套筒5-1-5、支撑内套筒5-1-6、弹簧装置5-1-7、摆动油缸座ⅲ5-1-8、摆动油缸5-1-9组成；所述支护调整油缸5-1-1缸体一端与前连接梁1-4铰接，其伸缩杆一端与支撑外套筒5-1-2前端底部的连接耳铰接，伸缩总成5-1在支护调整油缸5-1-1的作用下可有上下65
°
角度的变化，使得支护更加灵活方便；所述支撑外套筒5-1-2铰接在前连接梁1-4上，所述支撑中套筒5-1-5嵌套于支撑外套筒5-1-2内部，所述外支撑油缸5-1-3缸体一端与支撑外套筒5-1-2铰接，其伸缩杆一端与支撑中套筒5-1-5铰接，外支撑油缸5-1-3伸缩可带动支撑中套筒5-1-5沿支撑外套筒5-1-2方向前后移动；所述支撑内套筒5-1-6安装在支撑中套筒5-1-5内部，所述内支撑油缸5-1-4缸体一端与支撑内套筒5-1-6前端内部连接块铰接，其伸缩杆一端与支撑中套筒5-1-5后端内部连接块铰接，内支撑油缸5-1-4伸缩可带动支撑内套筒5-1-6前后伸缩；所述弹簧装置5-1-7共两件，左右对称布置，其一端固定在摆动油缸座ⅲ5-1-8底部左右两侧，其另一端固定在支撑内套筒5-1-6顶端左右两侧，所述摆动油缸座ⅲ5-1-8后端连接耳与支撑内套筒5-1-6前端连接耳铰接；所述摆动油缸5-1-9安装在摆动油缸座ⅲ5-1-8上，前端与顶梁总成5-2连接，摆动油缸5-1-9的转动可带动顶梁总成5-2前后旋转，更好地贴合巷道。
38.如图8、图9所示，所述顶梁总成5-2由外翻板5-2-1、中翻板5-2-2、外翻板油缸5-2-3、中翻板油缸5-2-4、连接梁5-2-5、支护油缸5-2-6、支护架5-2-7、支护内套筒ⅰ5-2-8、支护内套筒ⅱ5-2-9、连接梁内套筒5-2-10、伸缩油缸5-2-11、连接板ⅰ5-2-12和连接板ⅱ5-2-13组成；所述支护架5-2-7下端固定在伸缩总成5-1上；所述支护内套筒ⅰ5-2-8共两件，支护内套筒ⅰ5-2-8方筒一端放置于支护架5-2-7中间部分的横向方筒内，另一端与连接梁5-2-5固定连接，所述支护油缸5-2-6共两根，其缸体一端与支护架5-2-7中间方筒内的连接耳铰接，其伸缩杆一端与支护内套筒ⅰ5-2-8内部的连接耳铰接；所述支护内套筒ⅱ5-2-9共四件，左右各两件，分别将其方筒一端放置于支护架5-2-7前后两侧的方筒内，另一端与连接梁5-2-5固定连接；所述连接梁5-3-5共两根，分别安装在左右两侧支护内套筒ⅰ5-2-8和支护内套筒ⅱ5-2-9的尾端；所述中翻板5-2-2共两件，分别铰接在连接梁5-2-5的左右外侧，所述中翻板油缸5-2-4共两根，分别安装在中翻板5-2-2的中间位置，其缸体一端与连接梁5-2-5上方的连接耳铰接，其伸缩杆一端与中翻板5-2-2上方的连接耳铰接；所述外翻板5-2-1共四件，左右两侧各两件，每侧分别与中翻板5-2-2铰接，所述外翻板油缸5-2-3共四根，每一根的缸体与中翻板5-2-2上的连接耳铰接，每一根的伸缩杆通过连接板ⅰ5-2-12、连接板ⅱ5-2-13与外翻板5-2-1铰接；所述连接梁内套筒5-2-10共三件，其中两件分别嵌套于连接梁5-2-5的方筒内，另一件嵌套于支护架5-2-7纵向方筒内，所述伸缩油缸5-2-11共三根，分别放置于每一件连接梁内套筒5-2-10内部，其伸缩杆一端与连接梁内套筒5-2-10内部的连接块铰接，其中两根伸缩油缸5-2-11的缸体一端与连接梁5-2-5内部的连接块铰接，另一根伸缩油缸5-2-11的缸体铰接于支护架5-2-7纵向方筒内；顶梁总成5-2在支护油缸5-2-6的作用下，支护内套筒ⅰ5-2-8、支护内套筒ⅱ5-2-9整体向外伸出，通过中翻板油缸5-2-4、外翻板油缸5-2-3的伸缩，可分别带动中翻板5-2-2、外翻板5-2-1向外翻转，连接梁内套筒5-2-10在伸缩油缸5-2-11的带动下向外伸出贴近巷道，大大满足了加大支护面积的使用要求。