一种集煤矿采掘、支护以及运输平行快速作业的锚杆钻车的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种煤矿井下巷道采掘领域，具体为一种集煤矿采掘、支护以及运输平行快速作业的锚杆钻车。
【背景技术】
[0002]随着矿井规模的逐渐扩大，掘进效率低，采、掘比例失调的矛盾日益凸显，生产接续紧张成为制约矿井增产扩能的突出问题，与此同时，掘进队伍和人员的不断增多，给煤矿安全管理也带来巨大压力。
[0003]传统连采生产工艺采用双巷掘进，先掘后支的方式，生产和支护不能同时进行。双巷掘进过程中设备需要来回调机，不仅浪费了掘进时间，同时也增加了生产过程中的安全隐患。巷道支护一直以来也是制约煤矿井下巷道掘进的主要因素。锚杆支护作为煤矿井下巷道支护的方式之一，以经济、有效，支护速度快等优点成为巷道支护技术发展的方向。目前，煤矿井下巷道支护使用较多的ZL2004100123440四臂锚杆钻车，采用掘-支-运交替作业方式，一次最大支护数量仅为4根顶锚杆，不但支护效率低而且仅仅解决了巷道顶板支护问题，侧帮锚杆则无法支护。另外，现有四臂锚杆钻车钻臂仅有外侧两钻臂可以实现水平滑移，内侧两钻臂固定不能滑移，严重降低了钻车的巷道适应性和效率。调研资料显示，掘进效率低的主要原因在于掘、支不平衡，工作面割煤时间通常占17-34%，而支护时间则要占到50-67%，掘进快而支护慢，掘进等支护的弊端极大地制约了连采进尺的提升。
[0004]此外，高效的掘进必须要以高效的运输为前提，在传统的采掘工艺中，掘进设备生产出来的煤都要采用梭车、运煤车等辅助运输设备转载到皮带上，掘进机需要等辅助运输设备卸完煤返回后才能进入下一循环的生产，造成生产过程间断，效率低下，而且梭车、运煤车此类辅助运输设备随着掘进设备进尺的深入，循环运行的时间也越长，影响了掘进机的掘进效率。
[0005]因此，急需研发一种能够实现快速采掘、支护以及连续运输的掘进系统，提高巷道掘进效率，减少矿井掘进队伍数量，最终达到安全生产、减员提效的目的。
【发明内容】
[0006]本实用新型为了解决现有煤矿巷道采用掘-支-运交替作业方式，存在调机过程繁琐费时、巷道掘进效率低、掘、支不平衡等问题，提供一种集煤矿采掘、支护以及运输平行快速作业的锚杆钻车。
[0007]本实用新型是采用如下技术方案实现的:一种集煤矿采掘、支护以及运输平行快速作业的锚杆钻车，包括履带行走式底盘、工作平台、安装于工作平台上的前锚护、前顶棚、左帮锚护、右帮锚护、后顶棚、卷电缆装置、后锚护、液压系统、电气系统及除尘系统，其中履带行走式底盘结构包含中间架、右履带架、左履带架，本实用新型的创新点在于中间架为拱形结构，中间架与右履带架、左履带架左右联接形成底盘结构，工作平台通过右前连杆、左前连杆及后连杆与履带行走式底盘构成一个空间四连杆机构，中间架两侧对称设置有与矿用牵引式自适应皮带机连接的皮带机销齿传动牵引机构，矿用牵引式自适应皮带机由中间架下方拱形空间通过并延伸至掘进机卸料部下方；所述的前锚护由对称设置的两套外侧前顶锚钻臂、对称设置的两套内侧前顶锚钻臂以及固定滑轨、活动滑轨、内钻臂悬挂、钻臂滑移油缸及伸缩油缸耳座组件组成，固定滑轨上设有悬挂导向滑槽，两套内侧前顶锚钻臂固定在内钻臂悬挂上，内钻臂悬挂通过钻臂滑移油缸及伸缩油缸耳座组件活动连接于固定滑轨上并在悬挂导向滑槽内水平滑动，两套外侧前顶锚钻臂连接在活动滑轨上，活动滑轨通过钻臂滑移油缸活动连接于固定滑轨上；所述的后锚护由对称设置的两套后顶锚钻臂、固定滑轨、活动滑轨及钻臂滑移油缸组成，后顶锚钻臂连接在活动滑轨上，活动滑轨通过钻臂滑移油缸活动连接于固定滑轨上。
[0008]本实用新型的一种优选方案，左帮锚护和右帮锚护由框架组件、滑架组件、进给油缸组件、托架组件、侧锚钻臂组件组成，所述的滑架组件包括圆柱结构的一组导向柱I和另一组导向柱II，两组导向柱均由两根对称布置的导向柱组成；所述的框架组件包括直立框架以及固定在直立框架上、并且与导向柱I相连接形成滑动配合的一组导向套筒I ;所述的进给油缸组件包括一根进给油缸和两根链条倍增机构I，进给油缸布置于滑架组件内部，两根链条倍增机构I对称布置于进给油缸两侧；所述的托架组件包括与导向柱II相连接形成滑动配合的一组导向套筒II，导向套筒II外侧设置与其制成一体的L型安装托架，导向套筒II及L型安装托架相对位置设有一组铰接耳座，托架组件中的铰接耳座与钻架半耳轴铰接，托架组件通过摆动油缸、销轴1、销轴II与侧锚钻臂组件相连接。本实用新型采用滑架和框架、滑架和托架间采用圆柱导向方式，减少了零部件的加工难度，提高了导向精度，导向间隙小，增加了导向的平稳性，分体式导向套设计，导向套更换方便；滑架由两组对称布置的导向柱1、导向柱II构成，并且在滑架内部居中布置I根进给油缸，油缸两侧对称布置两根链条倍增机构，这种对称的布置方式保证机构不易发生偏载，而且进给油缸可将滑架组件由框架底部推至顶部，而链条倍增机构再将托架组件由滑架底部推至滑架顶部，实现了钻架总成在垂直方向上的两次进给，使锚杆钻机在安装煤壁侧帮钻杆的作业行程大大增加；而且侧锚钻臂的摆动机构包括钻架与托架组件通过摆动油缸用销轴1、II铰接，通过摆动油缸的伸缩实现钻架上下摆动，大大提高了其自由度。
[0009]本实用新型的一种优选方案，工作平台上安装有与布置在掘进机上的红外图像采集系统及数据传输系统连接的掘进机驾驶操作系统。
[0010]本实用新型的一种优选方案，除尘系统采用集成式模块化设计，前锚护的两套内侧前顶锚钻臂、两套外侧前顶锚钻臂、后锚护的两套后顶锚钻臂以及左、右帮锚护的两套侧锚钻臂分别配套设置相同的独立除尘单元。
[0011]本实用新型的一种优选方案，皮带机销齿传动牵引机构包括分别对称设置在履带行走式锚杆钻车中间架两侧的行星减速器、连接盘、轴承座、滑靴支撑座1、滑动轴承1、链轮、导向滑靴、滑动轴承I1、滑靴支撑座I1、高速马达、销轨，所述的高速马达动力输出端与行星减速器通过键II连接，行星减速器与连接盘连接，连接盘与轴承座连接，链轮与行星减速器通过键I连接，链轮与销轨啮合连接，轴承座固定在履带行走式锚杆钻车的中间架上；所述的销轨通过销轴固定在矿用牵引式自适应皮带机的机架上；所述的导向滑靴通过滑靴支承座I和滑靴支承座II固定在履带行走式锚杆钻车的中间架上，滑靴与滑靴支承座1、滑靴支承座II之间设有滑动轴承I和滑动轴承II ;所述的链轮安装于导向滑靴中。采用本实用新型的结构设计，将链轮与高速马达、行星减速器、轴承座等构成的动力驱动装置连接，链轮与动力驱动装置安装在履带行走式锚杆钻车中间架上，而销轨固定在矿用牵引式自适应皮带机的机架上，链轮与销轨啮合，通过链轮驱动销轨运动，从而实现了在掘进机掘进的同时驱动自适应皮带机不间断的向外运输煤。
[0012]本实用新型的一种优选方案，所述的链轮采用摆线齿形，销轨采用圆柱销，链轮和销轨材料为高强耐磨合金钢。
[0013]本实用新型与现有技术相比具有明显的先进性，是针对四臂锚杆钻车不能适用于巷道快速掘进成套装备而进行的全新设计，该发明配有8套