一种升降结构及锚杆钻车的制作方法

本申请涉及支护机械设备技术领域，具体而言，涉及一种升降结构及锚杆钻车。

背景技术：

锚杆钻车是在井下巷道顶板或侧帮中钻凿锚杆孔，并完成部分或全部安装锚杆工序的自移式设备。

传统锚杆钻车的操作平台在升降过程中，当整车处于上坡或者下坡时，锚杆钻车的操作平台与水平面有夹角，这时存在安全隐患，同时操作人员的舒适性也较差(操作人员与操作平台不垂直)，需要通过调整钻头角度来补偿夹角。

技术实现要素：

本申请提供了一种升降结构及锚杆钻车，第一基体用作锚杆钻车中操控台的安装基座使用，第二基体用作锚杆钻车中的底座使用。当第二基体相对水平方向倾斜或平行时，升降结构能够防止第一基体相对第二基体做倾斜于水平面的升降移动。

第一方面，提供了一种升降结构，用于将第一基体相对第二基体沿第一预设方向做升降移动，升降结构包括升降补偿机构,升降补偿机构与第二基体之间具有多个支点；升降补偿机构设置于第一基体与第二基体之间，升降补偿机构分别连接于第一基体和第二基体；升降补偿机构可沿第一预设方向做升降移动，使得第一基体所在的平面始终垂直于第一预设方向。

上述技术方案，升降结构通过升降补偿机构的运动，能够在升降第一基体的同时，调整第一基体与水平面(即垂直于第一预设方向的平面)的夹角，避免第一基体相对第二基体沿第一预设方向做升降移动时第一基体倾斜于水平面。

结合第一方面，在本申请的第一方面的第一种可能的实现方式中，升降补偿机构包括多个伸缩件，多个伸缩件限定多个支点；多个伸缩件中的其中一个伸缩件的一端连接于第一基体，多个伸缩件中的其中一个伸缩件的另一端转动连接于第二基体。

上述技术方案，通过不同伸缩件的升降高度的变化，从而调整第一基体与水平面的夹角变化。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在本申请的第一方面的第二种可能的实现方式中，伸缩件的数量为三个，三个伸缩件呈三角形方位排列；伸缩件为液压油缸。

上述技术方案，具体的，伸缩件可以为液压油缸设置，三个伸缩件采用三角形方位排列，形成稳定的三角支撑，在升降第一基体的同时起到一定的稳固作用。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在本申请的第一方面的第三种可能的实现方式中，升降补偿机构包括转动件；转动件的一端转动连接于第二基体，转动件的另一端连接于第一基体；多个伸缩件呈平行于转动件的直线排列。

上述技术方案，第一基体的一端通过多个伸缩件相对第二基体做升降运动，同时转动件可根据第一基体与水平方向的夹角进行相应的转动，以补偿第一基体与水平面的倾斜角，从而达到在升降第一基体的同时调整第一基体与水平面的夹角的效果。

结合第一方面，在本申请的第一方面的第四种可能的实现方式中，升降结构包括升降限位机构；升降限位机构的一端转动连接于第一基体，升降限位机构的另一端连接于第二基体，从而限制第一基体沿第二预设方向移动，限制第一基体沿第三预设方向移动。

上述技术方案，升降限位机构用于当第一基体相对第二基体沿第一预设方向升降移动时，限制第一基体沿第二预设方向以及第二预设方向的移动，同时配合升降补偿机构共同升降第一基体，保证第一基体在升降过程中稳定可靠。

结合第一方面，在本申请的第一方面的第五种可能的实现方式中，升降结构包括升降限位机构；升降补偿机构包括转动件、支撑板和多个伸缩件；支撑板设置在第一基体与第二基体之间；转动件的一端转动连接于支撑板，转动件的另一端连接于第一基体；多个伸缩件中的其中一个伸缩件的一端转动连接于支撑板，多个伸缩件中的其中一个伸缩件的另一端连接于第一基体，多个伸缩件呈平行于转动件的直线排列；升降限位机构的一端连接于支撑板，升降限位机构的另一端转动连接于第二基体。

上述技术方案，升降限位机构用于限制支撑板沿第二预设方向以及第二预设方向的移动；转动件和伸缩件共同配合，限制第一基体沿第二预设方向以及沿第二预设方向的移动；使得支撑板相对第二基体做升降移动，稳定可靠，保证第一基体在升降过程中始终平行于水平面。

结合第一方面的第四种可能的实现方式或第一方面的第五种可能的实现方式，在本申请的第一方面的第六种可能的实现方式中，升降限位机构包括四杆机构。

上述技术方案，四杆机构在升降过程中能够保证第一基体与第二基体、或者支撑板与第二基体平行并且稳定地升降。

结合第一方面的第四种可能的实现方式或第一方面的第五种可能的实现方式，在本申请的第一方面的第七种可能的实现方式中，升降限位机构包括剪叉式升降机构。

上述技术方案，剪叉式升降机构在升降过程中能够保证第一基体与第二基体、或者支撑板与第二基体平行并且稳定地升降。

第二方面，提供了一种锚杆钻车，锚杆钻车包括第一方面或第一方面的任意一种可能的实现方式中的升降结构；锚杆钻车还包括移动履带和操控台；移动履带连接于第二基体，操控台连接于第一基体。

上述技术方案，锚杆钻车通过升降结构的设置，保证操控台所在的平面在升降过程中始终与水平面平行，有效消除了升降过程中存在的安全隐患，提高了操作人员的工作舒适性。

结合第二方面，在本申请的第二方面的第一种可能的实现方式中，锚杆钻车包括钻臂，钻臂具有钻头；钻臂连接于第一基体。

上述技术方案，锚杆钻车通过升降结构的设置，保证钻臂所在的第一基体在升降过程中始终与水平面平行，在锚杆钻车工作时不需要通过调整钻头角度来补偿钻臂与水平面之间的夹角，有效地提高了工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请第一个可选实施例中升降结构的结构示意图；

图2为本申请第一个可选实施例中升降结构在隐去第一基体后的结构示意图；

图3为本申请第一个可选实施例中升降补偿机构的结构示意图；

图4为本申请第一个可选实施例中四杆机构在第一视角下的结构示意图；

图5为本申请第一个可选实施例中四杆机构在第二视角下的结构示意图；

图6为本申请第二个可选实施例中升降结构在隐去升降限位机构后的结构示意图；

图7为本申请第三个可选实施例中升降结构的结构示意图；

图8为本申请一个可选实施例中锚杆钻车的结构示意图。

图标：10-升降结构；20-升降结构；30-升降结构；40-锚杆钻车；42-移动履带；44-操控台；46-钻臂；100-第一基体；200-第二基体；300-升降补偿机构；310-伸缩件；302-升降补偿机构；320-转动件；322-转动轴；324-轴承；326-撑杆；410-支撑板；500-四杆机构；510-连接杆；520-连接座；530-安装座；600-剪叉式升降机构；610-驱动杆。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“内”、“下”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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

传统锚杆钻车在工作过程中经常需要根据具体工况对操作平台进行升降作业，而操作平台作为主要作业场所，其安全性至关重要。在实际操作过程中，传统锚杆钻车会出现整车处于一个斜坡面上的情况，导致操作平台在升降过程中与水平面存在夹角，由于操作平台的倾斜存在作业安全隐患，同时操作人员的工作舒适性也相应地下降，并且在具体作业过程中需要通过调整钻头角度来补偿操作平台与水平面的夹角。

本申请的第一个可选实施例提供了一种升降结构10，升降结构10能够防止第一基体100相对第二基体200做倾斜于水平面的升降移动。

请参考图1和图2，图1示出了本申请第一个可选实施例提供的升降结构10的具体结构，图2示出了本申请第一个可选实施例提供的升降结构10在隐去第一基体100后的具体结构。

如图2所示，为了描述的方便，本申请建立了空间直角坐标系，其中第一预设方向为垂直于水平地面的方向；当第二基体200平行于水平地面时，与矩形形状的第二基体200的长边平行并且垂直于第一预设方向的轴线方向为第二预设方向；当第二基体200平行于水平地面时，与矩形形状的第二基体200的短边平行并且垂直于第一预设方向的轴线方向为第三预设方向。

升降结构10用于将第一基体100相对第二基体200沿第一预设方向做升降移动。在本申请实施例中，第一基体100作为锚杆钻车40(请参考图8所示)中的操控台44的安装基座使用，操控台44可通过螺栓/焊接的形式连接在第一基体100的上表面上；第二基体200作为锚杆钻车40中的底座使用。升降结构10包括升降补偿机构300和升降限位机构，升降补偿机构300和升降限位机构均设置于第一基体100与第二基体200之间。

升降补偿机构300包括三个伸缩件310，三个伸缩件310呈等腰三角形排列，伸缩件310的两端分别连接第一基体100的下表面和第二基体200的上表面，其中伸缩件310的底端作为升降补偿机构300的支点，通过不同伸缩件310的升降高度的变化，从而调整第一基体100与水平面(即垂直于第一预设方向的平面)的夹角变化。

升降限位机构包括四杆机构500，四杆机构500设置在三个伸缩件310围成的区域内，四杆机构500的两端分别连接第一基体100的下表面和第二基体200的上表面，四杆机构500同时配合升降补偿机构300共同升降第一基体100，保证第一基体100在升降过程中稳定可靠。在后面将详细地讨论四杆机构500连接的具体细节。

需要说明的是，本申请实施例并不限定第一基体100和第二基体200的具体用途，在其他一些可选实施例中，第一基体100和第二基体200可以是升降座椅、升降床等其他升降设备中的结构。

可选地，请参考图3-图5，图3示出了本申请第一个可选实施例提供的升降补偿机构300的具体结构，图4示出了本申请第一个可选实施例提供的四杆机构500在第一视角下的具体结构，图5示出了本申请第一个可选实施例提供的四杆机构500在第二视角下的具体结构。

第二基体200的上表面上通过螺栓/焊接固定连接有三个固定座，三个固定座呈等腰三角形状，大致排列在第二基体200上表面的中部位置。其中两个固定座位于第二基体200上表面的中心位置，这两个固定座的连线与第三预设方向平行；另外一个固定座位于第二基体200上表面的左侧。三个固定座之间具有一定的间隔距离。固定座包括两个对称间隔设置的固定板，固定板的中心开设有固定孔。升降补偿机构300中的伸缩件310为液压伸缩油缸，三个伸缩件310的下端分别置于固定座的两个固定板之间，通过固定孔和转动杆的配合，使得伸缩件310转动连接于第二基体200的上表面；三个伸缩件310的上端具有连接孔，伸缩件310通过连接孔与第一基体100的下表面连接。三个伸缩件310采用三角形方位排列，形成稳定的三角支撑；三个伸缩件310之间具有一定的间隔距离，从而保证第一基体100下表面的两端支撑在伸缩件310上；最终使得伸缩件310在升降第一基体100的同时起到一定的稳固作用。

需要说明的是，本申请实施例并不限定伸缩件310的具体数量，在其他一些可选的实施例中，伸缩件310的数量也可以为四个或其他数量。此外，本申请实施例也不限定伸缩件310的排列形状，在其他一些可选的实施例中，当伸缩件310的数量为三个时，三个伸缩件310也可排列成直角三角形；当伸缩件310的数量为四个时，四个伸缩件310也可排列成长方形或梯形。并且，本申请实施例也不限定伸缩件310的具体形式，在其他一些可选的实施例中，伸缩件310也可为气压伸缩缸，或者电动伸缩杆。同时，本申请实施例也不限定伸缩件310与第二基体200转动连接的具体形式，在其他一些可选的实施例中，伸缩件310也可以与第二基体200采用铰接的形式实现转动连接。

四杆机构500包括安装座530、连接杆510和连接座520。安装座530包括一个下底座和两个连接撑座，两个连接撑座间隔垂直连接于下底座上，其中下底座与连接撑座可一体成型铸造或者焊接/螺栓连接而成。下底座上开设有多个固定螺栓孔，下底座与第二基体200的上表面通过固定螺栓孔以及螺栓配合连接。连接撑座为直角三角形板状结构，连接撑座在斜边的两端分别开设有铰接孔。连接杆510包括长直形连接杆510、弯状形连接杆510和桥接形连接杆510，长直形连接杆510的两端分别开设有铰接孔；弯状形连接杆510的两端分别开设有铰接孔；桥接形连接杆510分别在两端和四分之一长度处开设有铰接孔。连接座520的底端的两侧分别设置有铰接板，铰接板上开设有铰接孔；连接座520上开设有多个螺栓孔，连接座520通过螺栓孔以及螺栓与第一基体100的下表面配合连接。

四杆机构500的具体连接方式是：两个弯状形连接杆510的底端处的铰接孔分别与两个连接撑座的底端处的铰接孔铰接配合；两个弯状形连接杆510的弯曲顶端处的铰接孔分别与两个桥接形连接杆510的一端处的铰接孔铰接配合；两个桥接形连接杆510的另一端处的铰接孔分别与连接座520底端的两个铰接板上的铰接孔铰接配合；两个长直形连接杆510的一端处的铰接孔分别与两个桥接形连接杆510四分之一长度处的铰接孔铰接配合，两个长直形连接杆510的另一端处的铰接孔分别与两个连接撑座的顶端处的铰接孔铰接配合。使得四杆机构500连接后形成间隔对称设置的两个四杆子机构，其中每个铰接孔的配合处都配置有一转轴，转轴连接两个四杆子机构。四杆机构在沿第一预设方向升降过程中，连接杆510均可绕平行于第三预设方向的轴线转动，其中最上端的连接座520与最下端的安装座530始终处于平行于第一预设方向的直线上，其他的连接杆510做近似于“s”型的变化，从而限制第一基体100在第二预设方向以及第三预设方向(当伸缩件310与第二基体200采用铰接时，伸缩件310可绕第二基体200做180°的转动)上的移动，使得第一基体100在升降过程中平稳牢靠。

工作时，同时驱动三个伸缩件310，使得第一基体100相对于第二基体200做升降运动，根据第二基体200与水平面的夹角，选择三个伸缩件310的不同升降速度(即伸缩件310的高度位置变化)来调整第一基体100与水平面的角度。四杆机构500由于内部的铰接结构，在第一基体100相对第二基体200做升降运动过程中能自行升降，从而限制第一基体100在第二预设方向以及第三预设方向上的移动，保证第一基体100升降平稳。

本申请第二个可选实施例提供了一种升降结构20，请参考图6，图6示出了本申请第二个可选实施例提供的升降结构20在隐去升降限位机构后的具体结构。

升降结构20与第一个可选实施例中的升降结构10的结构大致相同，不同的是，升降补偿机构302包括两个伸缩件310和一个转动件320，伸缩件310和转动件320分别与第二基体200的连接点作为升降补偿机构302的支点，两个伸缩件310与升降结构10中位于第二基体200上表面中间位置的两个伸缩件310的结构以及连接方式相同。

转动件320包括转动轴322、轴承324和撑杆326。

除用于连接两个伸缩件310的两个固定座外，第二基体200的上表面上通过螺栓/焊接的方式还固定连接有两个固定座，两个固定座与两个伸缩件310平行间隔设置，两个固定座上开设有固定孔，转动轴322的两端固定连接在固定孔内。转动轴322的两端分别安装有轴承324。撑杆326的数量为六个，其中三个撑杆326的一端间隔铰接于第一基体100的下表面的一侧，三个撑杆326的另一端连接在一个轴承324上；另外三个撑杆326的一端间隔铰接于第一基体100的下表面的另一侧，另外三个撑杆326的另一端连接在另一个轴承324上。

工作时，第一基体100的一端通过两个伸缩件310相对第二基体200做升降运动，同时撑杆326在轴承324的作用下绕转动轴322旋转，从而补偿第一基体100与水平面的倾斜角，达到在升降第一基体100的同时调整第一基体100与水平面的夹角的效果；而撑杆326仅绕转动轴322转动，限制了第一基体100在第三预设方向上的移动；同时六个撑杆326分别在第一基体100下表面的两侧支撑第一基体100，起到稳固支撑的作用。配合升降限位机构(图中未画出)，从而限制第一基体100在第二预设方向上的移动，使得第一基体100在升降过程中平稳牢靠。

本申请第三个可选实施例提供了一种升降结构30，请参考图7，图7示出了本申请第三个可选实施例提供的升降结构30的具体结构。

升降结构30与第二个可选实施例中的升降结构20的结构大致相同，不同的是，升降支撑结构采用剪叉式升降机构600，升降结构30还包括支撑板410。

升降结构30中的升降补偿机构302与升降结构20中的升降补偿机构302的结构相同，不同的是，升降结构30中的升降补偿机构302的底端是连接在支撑板410的上表面，支撑板410是设置在第一基体100与第二基体200之间。支撑板410和升降限位机构整体作为与第二基体200连接的支点。

升降限位机构包括剪叉式升降机构600。剪叉式升降机构600包括三个直线排列的剪叉连杆，剪叉连杆的底端的一肢固定连接在第二基体200的上表面上，第二基体200的上表面设置有滑轨，滑轨平行于第二预设方向，剪叉连杆的底端的另一肢滑动连接于滑轨；滑动连接于滑轨的剪叉连杆的一肢与滑轨之间还连接有驱动杆610。剪叉连杆的顶端连接于第二基体200。剪叉式升降机构600在升降过程中能够保证支撑板410与第二基体200平行并且稳定地升降；滑轨的布置限制了剪叉式升降机构600在第三预设方向上的移动，同时剪叉连杆的铰接特性使得支撑板410在升降过程中始终处于平行于第一预设方向的轴线上，从而起到限位的作用。升降限位机构用于支撑第二基体200和支撑板410，以及限制第二基体200和支撑板410在第二预设方向和第三预设方向上的移动，使得支撑板410相对第二基体200做升降移动时稳定可靠；同时转动件320和两个伸缩件310共同配合，使得第一基体100相对支撑板410转动，保证第一基体100在升降过程中始终平行于水平面。

此外，本申请的一个可选实施例还提供了一种锚杆钻车40。

请参考图8，图8示出了本申请一个可选实施例提供的锚杆钻车40的具体结构。

锚杆钻车40包括升降结构10(图中未标出)、移动履带42、操控台44和钻臂46。移动履带42连接于第二基体200(图中未标出)的下表面，操控台44连接于第一基体100(图中未标出)的上表面。锚杆钻车40通过升降结构20的设置，保证操控台44所在的平面在升降过程中始终与水平面平行，有效消除了升降过程中存在的安全隐患，提高了操作人员的工作舒适性。钻臂46与操控台44连接，钻臂46具有钻头。锚杆钻车40通过升降结构10的设置，保证钻臂46所在的第一基体100在升降过程中始终与水平面平行，在锚杆钻车40工作时不需要通过调整钻头角度来补偿钻臂46与水平面之间的夹角，有效地提高了工作效率。

需要说明的是，锚杆钻车40也可以采用升降结构20或者升降结构30。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。