专利名称：掘锚钻复合机的制作方法
技术领域：
本发明涉及煤矿巷道掘进开采及锚装钻探防护机械，具体为掘进机、锚杆机、钻探机一体化新机型——掘锚钻复合机，实现三机一体化连续作业功效。
背景技术：
目前，掘进机巷道掘进后的支护工作，是一项艰苦复杂而又效率极低的工作，主要原因是掘进机与锚杆机分体式工作造成了大量的时间浪费，有效工作时间比例很小，人工打锚杆不但劳力大，而且效率也很低；而对于高瓦斯巷道，掘进机掘进前需要在前断面钻出大约15个直径100毫米，深度达20多米的瓦斯释放孔，这项工作目前也完全由人工操作完成，人工钻探打孔不但劳动强度极大，而且效率也很低，所以，非常需要一种复合机，能够在掘进机掘进后，立即进行锚杆锚装和深孔钻探连续工作，降低操作者的劳动强度，提高掘进机的进尺速度。
中国实用新型专利(申请号CN02234476.4)公开了一种掘进机机载锚杆钻机，包括主臂，立柱及钻架，立柱设置在掘进机的伸缩油缸内，其上端部垂直铰接有主臂，钻架设在主臂的前端，所述主臂采用链板，且在主臂上设有回转机构，使得锚杆钻机在达到掘、锚同步作业的同时，实现金方位打孔、锚护功能；本钻机体积小，重量轻，结构简单，工作状态安全，操作简便。
其不足之处在于1、锚杆机安装在掘进机回转台上，整机高度太高，影响掘进机性能。
2、主臂悬臂太长，稳定性不好。
3、打侧锚杆时无支护，工作时出故障率大。
4、锚杆机工作位置太高，不能适用低巷道锚杆作业。
中国实用新型专利(申请号CN92243425.5)公开了一种机载伸缩悬臂折叠式液压锚杆钻机，该钻机适用于在煤矿井下，使用掘进机的断面为矩形或梯形的巷道中，进行“随机顶板锚杆支护”。两台相同的钻机，通过钻座安装在掘进机回转台上，可同时钻孔。液压动力由掘进机油泵供给。工作时，钻机悬臂伸出。液压折叠机构放下钻架。水平摆动油缸使钻架确定孔位。支撑机构使钻架顶住巷道顶板。钻架上的推进装置推动液压马达钻进行钻孔。
其不足之处在于1、安装在掘进机回转台上部，空顶距受限制，打不了低巷道锚杆。
2、锚杆钻机无自身旋转装置，打不了角锚杆。
3、没有利用掘进机截割部功能，打锚杆位置少。
4、主臂悬臂太长，稳定性不好。
5、只适用断面为矩形或梯形的巷道。
中国实用新型专利(申请号CN94242297.X)公开了一种掘进机载锚杆钻装机，钻装机中立柱设置在掘进机中主机架上回转机构内，主臂垂直于立柱设置，主臂由油缸支撑摆动，主臂前端设有推进机构。本实用新型取代了目前国内煤炭综掘中采用单体锚杆钻装机人工钻孔和安装锚杆，减少了空顶、帮时间，满足掘进空顶区的支护要求，保障了工人安全，提高了机械化程度。
其不足之处在于1、安装在掘进机回转台上，整机高度太高，影响掘进机工作性能。
2、主臂悬臂太长，稳定性不好。
3、整机上为单锚杆，工作效率低。
4、锚杆机工作位置高，适用巷道范围小。
中国实用新型专利(专利号95242039.2)公开一种掘进机一体化防突钻机，该钻机由主机和液压部分组成，主机又由机架、旋转体、滑板、进给油缸组成。主机安装在掘进机的截割臂上，与掘进机一体化。掘进机的截割臂在掘进机泵站液压力的作用下作上下、左右摆动，钻机主机随之摆动，以调整该钻机的开孔位置和打孔角度。该钻机不但具有体积小、重量轻、安装、操作、维修方便等优点，而且减轻了劳动强度，提高了工作效率。其不足之处如下(1)钻探机始终固定在截割臂上，影响掘进操作，掘进空间也受限制；(2)钻探主机截割部上方，钻探的范围受限制，不能钻探太高和太低的孔；(3)钻探机不能收缩，不够灵活，适用范围也受到限制；(4)液压系统复杂，操作不易掌握。
上述专利文献除了自身存在的不足之外，都无法实现掘进机、锚杆机、钻探机的三机一体的复合结构。
发明内容
本发明的目的在于提供一种掘锚钻一体化的复合机，该复合机可以大幅度提高井下巷道开采防护的工作效率及安全性，极大地降低操作者的工作强度。
本发明的技术方案是
本发明掘锚钻复合机，利用掘进机截割部护板作为钻探机工作平台，以截割头作为钻探机主支撑；同时，又利用掘进机回转台侧壁安装可折叠锚杆机装置，实现自动化液压控制锚杆机对开采巷道的锚杆锚装工作，巧妙地实现了锚杆机、钻探机与掘进机一体化结构，利用了截割部的升降、摆动功能，简化了设计结构，提高了整机的可靠性。
所述掘锚钻一体化的复合机，钻探机以掘进机的截割部护板面作为工作平台，以截割头作为钻探机主支撑，利用了截割部的升降、摆动功能，钻探工作完成后，钻探机可以收缩后退到掘进机后部，不影响掘进机工作。
所述掘锚钻一体化的复合机，锚杆机安装于掘进机回转台侧壁，锚杆机与掘进机回转台之间通过液压油缸铰连，锚杆机打完锚杆后可以收缩折叠于掘进机截割部两侧，不影响掘进机正常工作。
与现有技术相比，本发明的有益效果是1、本发明为掘进机、锚杆机、钻探机三机一体化的新机型，钻探机安装于掘进机上部，当掘进机工作时，钻探机构可以后退收缩，从截割部护板退回到掘进机本体后部；而锚杆机以掘进机回转台侧壁作为工作定位面，具有收缩折叠结构，最大程度地降低锚杆机构的空间尺寸。因此，它们在实现多功能的前提下，“三机”相互间的工作不会产生影响。所以，该机是一种性能先进，技术领先的现代化综采机械设备。
2、本发明利用截割部的升降、摆动功能，不但简化了复合机的设计结构，而且极大地提高了整机的可靠性。
3、本发明复合机工作时，原机机位不但不需要调整，而且还可相互配合，功能借用，这使整机的工作效率得到了极大的提高。
4、本发明重要意义是提高工作效率，降低工作强度。
5、本发明“三机”一体安装钻探机安装于掘进机上部，通过轨道连接；锚杆机定位安装于掘进机回转台侧壁，通过圆柱销及高强螺栓连接，无论是锚杆机，还是钻探机都充分利用了掘进机截割部的升降、摆动功能，极大地简化了锚杆机和钻探机的设计结构，最大程度地降低了掘锚钻复合机的空间尺寸。
图1为本发明结构图(锚杆机工作状态)。
图2为本发明结构图(钻探机工作状态)。
图中，1掘进机；2回转台；3钻探机；4轨道；5截割部护板；6锚杆机；7截割部；8截割头；9旋转油缸；10收缩折叠油缸；11伸缩油缸I；12支撑升降油缸；13水平摆动油缸；14角度调节油缸；15伸缩油缸II；16摆动油缸；17支撑升降油缸；18滑移块；19移动套筒；20固定套筒。
具体实施例方式
如图1-2所示，本发明为掘锚钻复合机，掘进机、锚杆机、钻探机三机一体安装。钻探机3安装于掘进机1上部，钻探机3与掘进机1之间通过轨道4连接。图中掘进机1以上部分就是钻探机3装置。它随同掘进机1的截割部7一起做升降、摆动运动，再加上自身的旋转等功能，就可以完成巷道深孔的钻探工作；锚杆机6对称安装于掘进机回转台2侧壁，锚杆机6与掘进机回转台2之间通过液压油缸铰连。图中前部两侧油缸及其支撑部分就是锚杆机6装置，它连同掘进机1的截割部7一起随回转台2左右摆动，但不随截割部7上下运动。截割部7前端为截割头8，截割部7上面设有截割部护板5，当锚杆机6工作时，截割部护板5放置水平状态，操作者可以站在截割部护板5上进行锚杆装卡的简单操作。
锚杆机6可以收缩折叠，其收缩折叠机构主要由两个油缸组成收缩折叠油缸10完成锚杆机垂直与水平状态的调整；伸缩油缸I 11完成锚杆机前伸与后缩状态的变化，旋转油缸9实现锚杆机自身旋转，以完成角锚杆打装，支撑升降油缸12实现锚杆机上下位置调整，还在锚杆机工作时起支撑作用，水平摆动油缸13完成锚杆机左右位置调整，实现一排打多个锚杆。锚杆打装工作完成后，锚杆机就收缩折叠，平卧于掘进机截割部7两侧，不影响掘进机1正常工作。锚杆机6机构可以收缩折叠，最大程度地降低了锚杆机6机构的空间尺寸。
钻探机3可以收缩后退，退回到掘进机1本体后部，其机构主要由四个油缸组成角度调节油缸14、伸缩油缸II 15、摆动油缸16、支撑升降油缸17，角度调节油缸14一端与钻探机3铰连，另一端与伸缩油缸II 15的移动部分铰连；伸缩油缸II 15(图2中，伸缩油缸II 15在固定套筒20内部)一端与安装于轨道4上的滑移块18铰连，另一端与钻探机3铰连；摆动油缸16一端与钻探机3铰接，另一端与移动套筒19铰连；支撑升降油缸17一端与固定套筒20铰连，另一端与滑移块18铰连。钻探机3可以通过伸缩油缸II15前后伸缩，角度调节油缸14上下转动，摆动油缸16旋转，支撑升降油缸17升降，来实现钻孔位置找正；钻孔工作完成后，通过截割部7角度的调整，实现截割部护板5的轨道4与掘进机1本体的轨道4平行衔接，钻探机3退回到掘进机1本体后部，掘进机1开始工作。钻探机3以掘进机1的截割部护板5作为工作平台，以截割头8作为钻探机3主支撑，二者成为一整体结构，系统刚性得到了极大地提高。
本发明的工作过程分两个阶段一是掘进机1与钻探机3的配合衔接；二是掘进机1与锚杆机6的配合衔接，下面分别说明。
掘进机1与钻探机3的配合衔接(1)掘进机1工作完成后，截割头8收回，截割部7调整上下倾斜角度，为钻探机3工作做好准备。
(2)钻探机3从掘进机1本体后部移到截割部7上面，由后退收缩状态伸展为工作状态，利用截割部7的升降、摆动及自身功能，完成巷道深孔的钻探工作。
(3)钻探机3工作完成后收缩后退，从截割部护板5退回到掘进机1本体后部，掘进机1开始工作。
掘进机1与锚杆机6的配合衔接(1)掘进机1工作完成后，截割头8收回，截割部7放平，为锚杆机6工作做好准备。
(2)锚杆机6由收缩状态伸展为工作状态，由液压系统控制锚杆机6至每一工作位置，进行第一排锚杆打装；在第二排锚杆打装前，首先掘进机1前移，然后锚杆机6由液压油缸调整至相应工作位置，进行第二排锚杆打装。在锚杆换位打装时，需要借助掘进机1的截割部7的横向摆动功能。
(3)锚杆机6阶段工作完成后，收缩至折叠状态，掘进机开始工作。
权利要求
1.掘锚钻复合机，其特征在于包括掘进机、锚杆机、钻探机，利用掘进机截割部护板作为钻探机工作平台，以截割头作为钻探机主支撑，利用掘进机回转台侧壁安装可折叠锚杆机装置，实现液压控制锚杆机进行开采巷道的锚杆锚装工作。
2.按照权利要求1所述的掘钻一体化的掘钻机，其特征在于钻探机与掘进机之间通过轨道连接。
3.按照权利要求1所述的掘钻一体化的掘钻机，其特征在于钻探机具有收缩机构，收缩机构设有伸缩油缸和角度调节油缸，伸缩油缸一端与安装于轨道上的滑移块铰连，另一端与钻探机铰连；角度调节油缸一端与钻探机铰连，另一端与伸缩油缸的移动部分铰连。
4.按照权利要求1所述的复合机，其特征在于锚杆机与掘进机回转台之间通过液压油缸铰连。
5.按照权利要求1所述的复合机，其特征在于锚杆机具有收缩折叠机构，收缩折叠机构包括收缩折叠油缸和伸缩油缸，收缩折叠油缸一端与锚杆机铰连，另一端与伸缩油缸的移动部分铰连，完成锚杆机垂直与水平状态的调整；伸缩油缸一端与掘进机回转台侧壁铰连，另一端与锚杆机铰连，完成锚杆机前伸与后缩状态的变化。
6.按照权利要求1所述的掘锚一体化的掘锚机，其特征在于所述掘进机的截割部护板面作为人工操作平台。
全文摘要
本发明涉及掘进机、锚杆机、钻探机三机一体化的复合机，具体为一种利用掘进机截割部护板作为钻探机工作平台，以截割头作为钻探机主支撑，实现钻探机与掘进机截割部一体化，利用截割部的升降、摆动及自身功能，完成巷道深孔的钻探工作；同时，再利用掘进机回转台侧壁安装可折叠锚杆机装置，以实现自动化液压控制锚杆机对开采巷道的锚杆锚装工作。“三机”一体安装钻探机安装于掘进机上部，通过轨道连接；锚杆机定位安装于掘进机回转台侧壁，通过圆柱销及高强螺栓连接，无论是锚杆机，还是钻探机都充分利用了掘进机截割部的升降、摆动功能，极大地简化了锚杆机和钻探机的设计结构，最大程度地降低了掘锚钻复合机的空间尺寸。
文档编号E21D20/00GK101086205SQ200610046860
公开日2007年12月12日 申请日期2006年6月9日 优先权日2006年6月9日
发明者顾天喜, 梁坚毅, 李恩龙, 陈锷, 李勇 申请人:三一重型装备有限公司