专利名称：自动化全断面外转子低速电动机截割滚筒掘锚机的制作方法
技术领域：
本发明涉及机电一体化的采矿掘进设备。
背景技术：
国产煤及半煤岩掘进机是由截割部(截割电机纵向装在工作臂上)、行走部、装运部、液压系统、电控系统、喷雾系统组成。其工作原理是截割电机转动时，通过减速机构带动截割滚筒旋转，旋转的截割滚筒左右摆动截割，进行掘进。其主要缺点是(1)截割、装煤(岩)时，除工作臂左右上下摆动外，机身也需左右摆动，因此，除机身上设有刮板输送机外，后部还需设转载胶带输送机，才能与后巷的胶带输送机搭接，装运系统复杂；(2)截割滚筒小，左右、上下摆动截割速度慢；(3)掘进与顶部支护、帮部支护不能同步作业，当需要在“窝头”上进行巷道顶、帮部锚支时，必须使掘进机停止截割后，工作人员才能把钻具(锚杆钻机、煤电钻等)抬到“窝头”，进行锚支，支护完一排后，又得把钻具抬出来，综掘机才能正常工作。掘进、锚支不能同步作业，工效低，劳动强度大；(4)钻锚杆孔、装锚固剂，装锚杆和托板，搅拌锚固剂、紧固锚杆都是手工作业，工效低。(5)机身上没有超前探孔钻机，当需要施工超前探孔时，需要来回搬动钻机，使用不方便。
奥地利制造的全断面掘锚机是由截割部(截割滚筒水平布置在工作臂上，截割电机纵向装在工作臂内)，装运部、行走部、支护系统、钻孔系统、液压系统、电控系统、喷雾降尘系统等组成。其工作原理是当截割电机转动时，通过减速机构带动截割滚筒旋转，旋转的截割滚筒在液压千斤顶的推动下，与工作臂、铲板一起向前推进，即开底槽，当推进到一个截割滚筒直径的位置时，停止推进，这时在人工操作或机控下，截割滚筒从下向上截割，当上升截割到所需巷道高度时停止，同时装运部已把截割的煤(岩)运走，完成了一个截割循环。在掘进的同时，操作人员在后部进行锚网支护作业，支护完成后，钻孔、支护系统在行走部的带动下向前移动一个掘进循环的距离，这时就完成了一个掘支循环。其主要缺点是(1)锚网支护滞后3米左右，超前临时支护不好实现，很难控制顶板离层和垮落，尤其是松软煤层和破碎顶板，锚支效果差；(2)系统复杂，维护困难，维护费用高；(3)装锚固剂、锚杆、托板、紧固锚杆靠人工操作来完成，自动化程度低；(4)吨位大，造价高，安装、拆卸、搬运困难。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种自动化全断面外转子低速电动机截割滚筒掘锚机，不仅能实现顶部锚支装置紧随“截割滚筒”及时、同步进行巷道顶部锚支，并且当进行截割、顶部锚支时，巷道左右帮部也能同步进行锚支，即截割、顶部和帮部锚支同步作业；钻锚杆孔、装锚固剂、装锚杆和托板、紧固锚杆实现自动化作业；截割滚筒是结构简单、维护费用低的外转子低速电动机截割滚筒；钻锚杆孔的钻具、钻超前探孔的钻机随机携带，使用时不需来回搬动。
为了解决上述技术问题，本发明的自动化全断面外转子低速电动机截割滚筒掘锚机由主机架，水平滑移机架，行走部，液压系统，喷雾除尘系统组成。“掘锚机”的截割部、顶部锚支装置、装运部都组装在滑移机架上，当截割部，装运部，顶部锚支装置作业时，装在主机架上的多台帮部锚支装置仍能同时进行左右帮部的锚支，同时，竖直装置在工作臂上的外转子低速电动机滚筒截割时，竖直装置在锚支装置工作臂上的锚支筒，能紧随“截割滚筒”同时进行顶部锚支，杜绝了顶板离层和冒落，实现了截割、装运、锚支同步作业。提高了掘进速度。
此外转子低速电动机截割滚筒，是3台外转子低速电动机共用一根轴，工作臂卡在该轴上，两端“电动机”的外端设有伸缩机构，工作臂上设有升降、旋转机构，“电动机”外转子上焊有截齿。
此2台顶部锚支装置分别组装在2台锚支工作臂上，该工作臂上设有旋转装置和伸缩装置；锚支筒内部分成3部分，一部分装有钻锚杆孔的钻具，另一部分装有锚固剂推入装置，还有一部分装有锚杆紧固装置，在自整角机驱动下，以转轴为中心，定向旋转所需角度，实现所述3部分引出口的准确定位，使钻锚杆孔，装锚固剂，装锚杆和托板，紧固锚杆作业自动化。
此多台帮部锚支装置通过升降机构固定在主机架上，其结构与顶部锚支装置相同。
此滑移机架嵌装在主机架上，在推移机构推动下，滑移机架实现前后水平滑移。
此装运部的运输设备为一台胶带输送机，直接与后巷的胶带输送机搭接。
此超前探扎钻机纵向布置在主机架上，使用时不需来回搬动。
此PLC控制器安装在电控系统中，对“掘锚机”的工作过程实施控制。
采用这样的结构后，与进口全断面掘锚机相比具有下列优点1、顶部锚支装置紧随“截割滚筒”进行顶部锚支，没有空顶区，杜绝了顶板离层和冒落，锚支效果好。不需设置支护系统，整机重量轻，系统简单，维护费用低；2、外转子低速电动机截割滚筒，勿需齿轮传动和机械变速，结构简单，维护费用低；3、锚支装置解决了准确定位问题，使锚支各工序实现了自动化；4、截割、装运、顶部支护、帮部支护同步作业。掘进速度高；5、随机携带超前探孔钻机，使用时不需来回搬动，施工方便。
图1是自动化全断面外转子低速电动机截割滚筒掘锚机的主视图；图2是自动化全断面外转子低速电动机截割滚筒掘锚机的俯视图；图3是自动化全断面外转子低速电动机截割滚筒掘锚机的剖视图。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细说明图1、2、3所示，自动化全断面外转子低速电动机截割滚筒掘锚机由主机架1、滑移机架2、行走部3、液压系统4、喷雾除尘系统5组成。截割部6、顶部锚支装置7和装运部8安装在水平滑移机架2上，滑移机架2嵌装在主机架1上，在推移装置的推动下，滑移机架2在主机架1上前后滑移，当截割部6、顶部支装置7、装运部8作业时，装在主机架1上的帮部锚支装置9同时进行左右帮部的锚支；截割部6由旋转机构10、可伸降工作臂11、竖直装置在工作臂11上的外转子低速电动机截割滚筒12组成，3台外转子低速电动机截割滚筒共用一根轴29，工作臂11固定在该轴上，两端外转子低速电动机截割滚筒的外端装有伸缩装置29；2台顶部锚支装置7分别组装在可伸缩锚支工作臂14上，锚支筒15以转轴30为中心，在自整角机的作用下，定向转动一定角度，实现准确定位；帮部锚支装置9通过升降机构20固定在主机架1上，PLC控制器安装在电控系统28中，对掘锚机的工作过程实施控制，超前探孔钻机8纵向布置在主机架1上，使用时不需来回搬动。
权利要求
1.一种自动化全断面外转子低速电动机截割滚筒掘锚机，由主机架、滑移机架、行走部、液压系统、喷雾除尘系统组成，其特征在于截割部(6)、顶部锚支装置(7)和装运部(8)安装在水平滑移机架(2)上，帮部锚支装置(9)水平安装在主机架(1)上，可同时进行巷道左右帮部不同位置的锚支；截割部(6)由旋转机构(10)、可伸降工作臂(11)、竖直装置在工作臂(11)上的三段式可伸缩外转子低速电动机截割滚筒(12)组成；顶部锚支装置(7)由旋转机构(13)、可伸缩锚支工作臂(14)、竖直装置在锚支工作臂上的锚支筒(15)、转轴(16)组成，装运部(8)由铲板(17)、装煤转盘(18)、胶带输送机(19)组成；帮部锚支装置(9)由升降机构(20)、锚支筒(21)、转轴(22)组成；超前探孔钻机(23)纵向布置在主机架上；PLC控制器安装在电控系统中，实现了截割、锚支、行走、检测自动化。
2.根据权利要求1所述的自动化全断面外转子低速电动机截割滚筒掘锚机，其特征在于所述立式装置的三段式可伸缩电动机截割滚筒(12)，是3台外转子电动机截割滚筒共用一根轴，在两端外转子电动机滚筒上装有伸缩机构(29)，外转子低速电动机截割滚筒的外转子上焊接有截齿(24)。
3.根据权利要求1所述的自动化全断面外转子低速电动机截割滚筒掘锚机，其特征在于所述竖直装置的顶部锚支装置(7)和水平装置的帮部锚支装置(9)，其内部分成3部分，一部分是装钻具和钻杆(25)的，另一部分是装锚固剂的推移机构(26)，还有一部分是装锚杆机构和紧固锚杆机构(27)，这3部分的出口均布在端面圆周上，当工作臂不动时，以转轴为中心，定向转动所需角度，实现准确定位。
4.根据权利要求1所述的自动化全断面外转子低速电动机截割滚筒掘锚机，其特征在于所述的截割部(6)、顶部锚支装置(7)、装运部(8)安装在滑移机架(2)上，当进行截割、顶部锚支时，机身不动，安装在机架(1)上的多台帮部锚支装置(9)可同时进行左右帮部的锚支；竖直布置在工作臂上的外转子低速电动机截割滚筒(12)截割时，竖直布置在锚支工作臂上的锚支筒(15)可紧随截割滚筒，同时进行顶部锚支，杜绝了顶板离层和冒落，实现了截割、顶部锚支、帮部锚支同步作业。
全文摘要
本发明为自动化全断面外转子低速电动机截割滚筒掘锚机，涉及机电一体化的采矿掘进设备，由主机架、滑移机架、行走部、液压系统、喷雾除尘系统组成。滑移机架嵌装在主机架上，在推移机构的推动下，前后水平滑移，装在滑移机架上的截割部、顶部锚支装置和装运部同步作业时，装在主机架上的帮部支装置同步进行左右帮部锚支，实现了截割、装运、锚支同步作业，提高掘了进速度，锚支装置在自整角机的作用下，以转轴为中心，定向转动所需角度，准确定位，实现了钻锚杆孔、装锚固剂、装锚杆和托板、紧固锚杆自动作业，纵向安装在主机架上的超前探孔机，使用时不需来回搬动，使用方便。
文档编号E21C25/06GK1707066SQ200410046320
公开日2005年12月14日 申请日期2004年6月4日 优先权日2004年6月4日
发明者王文凯, 刘星达, 谢俊文 申请人:王文凯, 刘星达, 谢俊文