用于煤矿巷道的钻臂及钻车的制作方法

1.本实用新型涉及煤矿巷道钻车技术领域，尤其涉及一种用于煤矿巷道的钻臂及钻车。


背景技术：

2.在地下矿山采场、巷道及其他地下工程的施工中，在施工面的顶部及帮部钻孔是必不可少的环节，例如，支护孔、切顶孔、炮孔、卸压孔、涨裂孔等，上述工程统一存在的问题在于，操作空间有限，钻孔的位置及方向存在多样性，如果钻臂的自由度不足，将影响钻臂的作业范围及作业效率。
3.以煤矿巷道为例，巷道是在地表与矿体之间钻凿出的各种通路，用来运矿、通风、排水、行人以及为采出矿石新开凿的各种必要准备工程等。近年来，煤矿巷道的顶部及帮部就需要在不同位置及方向进行钻孔，如支护孔、切顶孔、炮孔、卸压孔、涨裂孔等，特别是随着切顶卸压沿空留巷技术在我国煤矿井下的推广使用，其配套设备钻车的钻臂的使用功效对施工进度和施工质量的影响愈发凸显。
4.目前在用的钻车的钻臂至少存在以下三种缺点：自由度不足，难以对不同位置孔眼精确定位，需要来回移动机身方可实现；机构设计复杂、操作繁琐、安全性和可靠性较低；钻臂升降行程短，对不同高度的巷道适应性差，使用限制较大。
5.鉴于此，迫切需要研制一种操作方便、动作灵活、安全可靠的多自由度钻臂。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于揭示一种用于煤矿巷道的钻臂及钻车，通过将改进钻臂设计，使钻臂具有更多的自由度及伸缩长度。
7.本实用新型的第一个实用新型目的在于提供一种用于煤矿巷道的钻臂。
8.本实用新型的第二个实用新型目的在于提供一种用于煤矿巷道的钻车。
9.为实现上述第一个发明目的，本实用新型提供了一种用于煤矿巷道的钻臂，包括基座、主架体、回转机构组件和钻臂推进组件；
10.所述回转机构组件通过第一滑轨和所述主架体滑动连接，所述回转机构组件的底部设置第一伸缩油缸；
11.所述回转机构组件设置回转盘和回转支架，所述回转支架固定于所述回转盘；
12.所述钻臂推进组件包括推进机构和滑轨支架，所述滑轨支架的一侧与所述回转支架铰接，所述滑轨支架的另一侧通过第二滑轨和所述推进机构滑动连接；
13.以所述滑轨支架为支点，在所述推进机构设置第二伸缩油缸。
14.优选地，所述推进机构包括推进滑架、链条油缸、链条、第三滑轨、动力座及动力头，所述第三滑轨设置于所述推进滑架的外侧，所述动力座移动设置于第三滑轨，所述动力头固定于所述动力座，所述链条油缸和链条设置于所述推进滑架内，所述链条驱动所述动力座。
15.优选地，所述推进机构的顶部还包括钎杆夹持器。
16.优选地，所述夹持器包括第一夹持组件和第二夹持组件，所述第一夹持组件包括第一夹持油缸和第一夹持连杆组件，所述第二夹持组件包括第二夹持油缸和第二夹持连杆组件。
17.优选地，在所述主架体的顶部设置操作杆。
18.优选地，在所述主架体的两侧对称设置第一摆角油缸和第二摆角油缸。
19.优选地，以所述回转支架为支点，在所述滑轨支架设置倾斜油缸。
20.优选地，在第一滑轨和第二滑轨表面分别设置耐磨铜板。
21.为实现上述第二个发明目的，本实用新型还提供了一种用于煤矿巷道的钻车，包括第一发明创造所述的用于煤矿巷道的钻臂。
22.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
23.(1)本实用新型的钻臂设置有回转盘，使钻臂能够实现180
°
范围的旋转，同时，钻臂还设置有第一伸缩油缸和第二伸缩油缸，第一伸缩油缸能使回转机构组件带动钻臂整体实现第一级升降，而第二伸缩油缸能在第一级升降的基础上推动推进机构完成第二级升降，使钻臂的自由度提高的同时升降高度大幅度提高，能够灵活适应于地下矿山采场、巷道及其他地下工程的施工面的顶部及帮部钻孔，例如，支护孔、切顶孔、炮孔、卸压孔、涨裂孔等。
附图说明
24.图1为本实用新型钻臂的立体结构示意图。
25.图2为本实用新型主架体的立体结构示意图。
26.图3是本实用新型回转机构组件的立体结构示意图。
27.图4为本实用新型滑轨支架的立体结构示意图。
28.图5为本实用新型钻臂推进组件的立体结构示意图。
29.其中，1、基座；2、主架体；21、操作杆；22、第一摆角油缸；23、第二摆角油缸；24、铰接轴筒；3、回转机构组件；31、第一滑轨；32、第一伸缩油缸；33、回转盘；34、回转支架；4、钻臂推进组件；41、推进机构；411、推进滑架；412、链条油缸；413、链条；414、第三滑轨；415、动力座；416、动力头；417、夹持器；418、第一夹持组件；4181、第一夹持油缸；4182、第一夹持连杆组件；419、第二夹持组件；4191、第二夹持油缸；4192、第二夹持连杆组件；42、滑轨支架；43、第二滑轨；44、倾斜油缸；45、第二伸缩油缸；5、钻车。
具体实施方式
30.下面结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本实用新型的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本实用新型的保护范围之内。
31.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方
位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
32.以下通过多个实施例对本实用新型的具体实现过程予以阐述。
33.实施例1
34.参见图1至图5，本实施例揭示了一种用于煤矿巷道的钻臂的一种具体实施方式。
35.参见图1至图5，用于煤矿巷道的钻臂，包括基座1、主架体2、回转机构组件3和钻臂推进组件4；所述回转机构组件3通过第一滑轨31和所述主架体2滑动连接，所述回转机构组件3的底部设置第一伸缩油缸32；所述回转机构组件3设置回转盘33和回转支架34，所述回转支架34固定于所述回转盘33；所述钻臂推进组件4包括推进机构41和滑轨支架42，所述滑轨支架42的一侧与所述回转支架34铰接，所述滑轨支架42的另一侧通过第二滑轨43和所述推进机构41滑动连接；以所述滑轨支架42为支点，在所述推进机构41设置第二伸缩油缸45。
36.具体地，参见图1，钻车5的顶部设置基座1，在基座1的上侧固定设置主架体2，所述回转机构组件3通过第一滑轨31和所述主架体2滑动连接，所述回转机构组件3的底部设置第一伸缩油缸32，所述第一伸缩油缸32的支点设置于基座1，使回转机构组件3沿第一滑轨31实现第一级升降；参见图3，所述回转机构组件3设置回转盘33和回转支架34，回转盘33带动回转支架34可旋转180
°
，参见图1和图4，所述滑轨支架42的一侧与所述回转支架34铰接，所述滑轨支架42的另一侧通过第二滑轨43和所述推进机构41滑动连接，当回转盘33转动时，通过回转支架34带动所述滑轨支架42和推进机构41转动，而以所述滑轨支架42为支点，在所述推进机构41设置第二伸缩油缸45，使第二伸缩油缸45能在第一级升降的基础上推动推进机构41完成第二级升降，使钻臂的自由度提高的同时升降高度大幅度提高，能够灵活适应于地下矿山采场、巷道及其他地下工程的施工面的顶部及帮部钻孔，例如，支护孔、切顶孔、炮孔、卸压孔、涨裂孔等。
37.作为优选实施例，参见图5，所述推进机构41包括推进滑架411、链条油缸412、链条413、第三滑轨414、动力座415及动力头416，所述第三滑轨414设置于所述推进滑架411的外侧，所述动力座415移动设置于第三滑轨414，所述动力头416固定于所述动力座415，所述链条油缸412和链条413设置于所述推进滑架411内，所述链条413驱动所述动力座415。
38.具体地，参见图5，将钎杆或钻杆安装于动力头416，动力头416固定设置于动力座415，而动力座415通过第三滑轨414滑动设置于推进滑架411，动力座415通过设置于推进滑架411的链条油缸412和链条413驱动，实现动力头416沿着第三滑轨414升降，上升时实现钎杆或钻杆的钻进，而下降时实现钎杆或钻杆的拉出。
39.作为优选实施例，参见图5，所述推进机构41的顶部还包括钎杆夹持器417。具体地，钎杆夹持器417的目的是扶紧钻杆或钎杆，防止钻杆或钎杆跑偏。
40.作为优选实施例，参见图5，所述夹持器417包括第一夹持组件418和第二夹持组件419，所述第一夹持组件418包括第一夹持油缸4181和第一夹持连杆组件4182，所述第二夹持组件419包括第二夹持油缸4191和第二夹持连杆组件4192。
41.具体地，在钎杆或钻杆打孔时，单根钎杆或钻杆长度不足，通常需要多根钎杆或钻杆连接使用，第一夹持组件418用于夹持两根钎杆连接处的上侧钎杆，而第二夹持组件419夹持两根钎杆连接处的下侧钎杆，第一夹持组件418通过第一夹持油缸4181推动第一夹持连杆组件4182实现对钎杆或钻杆的夹紧，而第二夹持组件419通过第二夹持油缸4191推动第二夹持连杆组件4192实现对钎杆或钻杆的夹紧。
42.还需要进一步说明的是，在需要将钎杆或钻杆拔出时，需要动力头416和夹持器417的配合，例如在夹持器417钎杆或钻杆的情况下，动力头416通过反转，可以拧松钎杆与动力头416之间的螺纹连接，实现拆卸钎杆或钻杆。
43.作为优选实施例，参见图1和图2，在所述主架体2的顶部设置操作杆21。具体地，操作杆21设置前后两排，高度适中，操作舒适。
44.实施例2
45.在实施例1的基础上，为进一步提高钻臂的自由度，用于煤矿巷道的钻臂，参见图1和图2，在所述主架体2的两侧对称设置第一摆角油缸22和第二摆角油缸23(图1中遮挡未示出)。具体地，主架体2通过铰接轴筒24设置于基座1，通过第一摆角油缸22和第二摆角油缸23的差动伸缩，使主架体2整体发生偏转，偏转角度为-40
°
到+40
°
，使钻臂的具有了向两侧偏转的自由度，能够灵活适应于地下矿山采场、巷道及其他地下工程的施工面的顶部及帮部钻孔，例如，支护孔、切顶孔、炮孔、卸压孔、涨裂孔等。
46.作为优选实施例，参见图1，以所述回转支架34为支点，在所述滑轨支架42设置倾斜油缸44，倾斜油缸44设置于滑轨支架42的底部，使滑轨支架41具有了前后倾斜的自由度，前后倾斜角度为-10
°
到+10
°
。
47.作为优选实施例，在第一滑轨31和第二滑轨43表面分别设置耐磨铜板，保证平滑滑动且耐磨，不容易损坏。
48.本实施例所揭示的用于煤矿巷道的钻臂与实施例1中具有相同部分的技术方案，请参实施例1所述，在此不再赘述。
49.实施例3
50.在实施例1的基础上，为进一步提高钻臂的自由度，用于煤矿巷道的钻臂，参见图1，以所述回转支架34为支点，在所述滑轨支架42设置倾斜油缸44，倾斜油缸44设置于滑轨支架42的底部，使滑轨支架41具有了前后倾斜的自由度，前后倾斜角度为-10
°
到+10
°
。
51.本实施例所揭示的用于煤矿巷道的钻臂与实施例1中具有相同部分的技术方案，请参实施例1所述，在此不再赘述。
52.实施例4
53.用于煤矿巷道的钻车，参见图1，包括如实施例1、实施例2或实施例3所述的用于煤矿巷道的钻臂。
54.具体地，本实施例的钻车具有了两级升降机构、回转机构、左右摆动机构和前后倾斜机构，使钻臂的自由度大幅提高，作业范围和灵活性大幅提高。
55.本实施例所揭示的用于煤矿巷道的钻车与实施例1、实施例2或实施例3中具有相同部分的技术方案，请参实施例1、实施例2或实施例3所述，在此不再赘述。