专利名称：一种钻进系统及钻进设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及巷道开采用钻进设备技术领域，尤其涉及一种钻孔定位准确的钻进系 统。本发明还涉及一种具有上述钻进系统的钻进设备。
背景技术：
目前，在煤矿、矿山及工程隧道开采过程中，岩石平巷的掘进占有很大的比重，其 掘进方法以钻爆法为主。尤其在煤矿井下，由于是在有瓦斯、粉尘等特殊物质的工况下工 作，这就对钻进设备的使用条件提出了非常严格的要求。现有技术中，矿工在很多情况下采用风钻等小型设备人工钻眼，工人工作环境差， 劳动强度大，工作效率较低。为了解决上述技术问题，通常采用具有钻进系统的凿岩设备进行凿岩钻孔等操 作。常见的钻进设备有钻车、钻装机、凿岩台车等，这些钻进设备的钻进系统的动作一般由 直线液压油缸配合涡轮蜗杆减速装置来实现。这种结构的钻进系统结构过于复杂，动作不 够灵活，钻孔定位准确性较差，在整机不移动的情况下存在钻孔定位盲区。因此，如何研发出一种钻孔定位准确的钻进系统，成为本领域技术人员亟待解决 的技术难题。
发明内容
本发明的第一个目的是提供一种钻孔定位准确的钻进系统，本发明的第二个目的 是提供一种具有上述钻进系统的钻进设备。为了实现上述第一个目的，本发明提供了一种钻进系统，包括第一液压摆动油缸、 可伸缩主臂、第二液压摆动油缸及钻进工作部；所述第一液压摆动油缸的一端与钻进设备 的机架连接，另一端与所述可伸缩主臂的内侧端铰接；所述可伸缩主臂的外侧端与所述第 二液压摆动油缸连接，所述钻进工作部与所述第二液压摆动油缸的缸体可旋转连接。优选的，所述第二液压摆动油缸上设有底座，该底座通过旋转座与所述钻进工作 部形成可旋转连接。优选的，还包括摆角油缸，该摆角油缸的一端与所述旋转座连接，另一端与所述底 座连接。优选的，所述钻进工作部包括滑架座、滑架、由推进油缸驱动的凿岩机，所述滑架 座与旋转座连接，所述滑架在补偿油缸的推动下沿所述滑架座滑动，所述推进油缸内嵌于 所述滑架内。优选的，还包括俯仰油缸，该俯仰油缸的一端与所述旋转座连接，另一端与所述钻 进工作部的滑架座连接。优选的，还包括升降油缸，所述升降油缸的一端与所述第一液压摆动油缸铰接，另 一端与所述可伸缩主臂的下侧铰接。优选的，所述第一液压摆动油缸为螺旋液压摆动油缸。
优选的，所述第二液压摆动油缸为螺旋液压摆动油缸。本发明提供的钻进系统包括第一液压摆动油缸、可伸缩主臂/第二液压摆动油缸 及钻进工作部，钻进工作部进行钻孔作业；第一液压摆动油缸的一端与钻进设备的机架连 接，另一端与可伸缩主臂的内侧端铰接；可伸缩主臂的外侧端与第二液压摆动油缸连接，钻 进工作部与第二液压摆动油缸的缸体可旋转连接。本发明提供的钻进系统，可伸缩主臂可进行伸缩动作，可伸缩主臂的伸缩可实现 钻进工作部在水平方向的位移；第一液压摆动油缸、第二液压摆动油缸可实现钻进工作部 在左右方向的位置调整；钻进工作部与第二液压摆动油缸可旋转连接，钻进工作部的旋转 可实现旋转工作部在水平面内位置调整。该钻进系统进行打炮孔作业时，通过可伸缩主臂的伸缩、第一液压摆动油缸的左 右摆动可完成初步钻孔定位；随后通过第二液压摆动油缸的摆动及钻进工作部的旋转，可 实现钻进工作部的准确定位。这种结构的钻进系统整体结构紧凑，可伸缩主臂可使得该钻进系统在巷道内适用 范围更大，第一液压摆动油缸、第二液压摆动油缸可保证该钻进系统在较小巷道断面也能 灵活动作；该钻进系统可在有瓦斯、粉尘等特殊工况下安全可靠的工作；该钻进系统的钻 进工作部的动作角度范围大，在不移动整机的情况下，可以无盲区的打炮孔和锚杆孔；动作 灵活，钻孔定位准确，可有效缩短花费在定位动作上的时间，工作效率较高。为了实现上述第二个目的，本发明还提供了一种钻进设备，该钻进设备包括上述 的钻进系统，该钻进设备的机架与所述第一液压摆动油缸连接。由于上述的钻进系统具有 上述的技术效果，具有该钻进系统的钻进设备也应具备上述技术效果。
图1为本发明一种具体实施方式
所提供的钻进系统打炮孔时的主视结构示意图；图2为图1中钻进系统打侧帮锚杆孔时的俯视结构示意图；图3为图1中钻进系统打顶帮锚杆孔时的主视结构示意图；其中，图1-图3中第一液压摆动油缸1、升降油缸2、可伸缩主臂3、第二液压摆动油缸4、俯仰油缸5、 滑架座6、旋转座7、摆角油缸8。
具体实施例方式为了使本领域的技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实 施方式对本发明作进一步的详细说明。请参看图1-图3，图1为本发明一种具体实施方式
所提供的钻进系统打炮孔时的 主视结构示意图；图2为图1中钻进系统打侧帮锚杆孔时的俯视结构示意图；图3为图1中 钻进系统打顶帮锚杆孔时的主视结构示意图。如图1所示，本发明所提供的钻进系统包括第一液压摆动油缸1、可伸缩主臂3、第 二液压摆动油缸4及钻进工作部；第一液压摆动油缸1、第二液压摆动油缸4可在左右方向 进行摆动，可伸缩主臂3可沿水平方向进行伸缩动作；钻进工作部为打孔工作部件。第一液压摆动油缸1的一端与钻进设备的机架连接，另一端与可伸缩主臂3的内侧端铰接；可伸缩主臂3的外侧端与第二液压摆动油缸4连接，钻进工作部与第二液压摆动 油缸4的缸体可旋转连接。本发明提供的钻进系统，可伸缩主臂3可进行伸缩动作，可伸缩主臂3的伸缩可实 现钻进工作部在水平方向的位移；第一液压摆动油缸1、第二液压摆动油缸4可实现钻进工 作部在左右方向的位置调整；钻进工作部与第二液压摆动油缸4可旋转连接，钻进工作部 的旋转可实现钻进工作部在水平面内位置调整。该钻进系统进行打炮孔作业时，通过可伸缩主臂3的伸缩、第一液压摆动油缸1 的左右摆动可完成初步钻孔定位；随后通过第二液压摆动油缸4的摆动及钻进工作部的旋 转，可实现钻进工作部的准确定位。这种结构的钻进系统整体结构紧凑，可伸缩主臂3可使得该钻进系统在巷道内适 用范围更大，第一液压摆动油缸1、第二液压摆动油缸4可保证该钻进系统在较小巷道断面 也能灵活动作；该钻进系统可在有瓦斯、粉尘等特殊工况下安全可靠的工作；该钻进系统 的钻进工作部的动作角度范围大，在不移动整机的情况下，可以无盲区的打炮孔和锚杆孔； 动作灵活，钻孔定位准确，可有效缩短花费在定位动作上的时间，工作效率较高。具体的方案中，第二液压摆动油缸4上设有底座，该底座通过旋转座7与钻进工作 部形成可旋转连接。具体的方案中，钻进工作部可在摆角油缸8的驱动下相对于第二液压摆动油缸4 发生旋转，摆角油缸8的一端与旋转座7连接，另一度与底座连接，摆角油缸8的伸缩可实 现钻进工作部的转动。具体的方案中，所述钻进工作部可包括滑架座6、滑架、由推进油缸驱动的凿岩机， 滑架座6与旋转座7连接，推进油缸内嵌在滑架内，推进油缸的伸缩可驱动凿岩机进行作 业，滑架在补偿油缸的推动下可沿滑架座6滑动，可依此调整滑架相对于滑架座6的位置。优选方案中，为了在竖直方向调整滑架座6相对于第二液压摆动油缸4的位置，在 旋转座7与滑架座6之间设置了俯仰油缸5，俯仰油缸5的一端与旋转座7连接，另一端与 滑架座6连接，俯仰油缸5的伸缩可实现在竖直方向上滑架座6相对于第二液压摆动油缸 4的位置调整。优选方案中，为了实现可伸缩主臂3在竖直方向的摆动，进而在竖直方向调整钻 进工作部的高度，在可伸缩主臂3与第一液压摆动油缸1之间设置有升降油缸2，升降油缸 2的一端与所述第一液压摆动油缸1铰接，另一端与所述可伸缩主臂3的下侧铰接，升降油 缸2的伸缩可实现可伸缩主臂3在竖直方向的摆动，进而可在竖直方向调整钻进工作部的尚度。优选方案中，第一液压摆动油缸1可采用螺旋液压摆动油缸。在本领域技术人员 的传统思维中，要实现可伸缩主臂3在左右方向的摆动调整，通常在可伸缩主臂3的两侧各 设置一个伸缩油缸，通过两个伸缩油缸的伸缩动作，实现可伸缩主臂3在左右方向的摆动， 这种方案采用两个伸缩油缸，钻进设备的结构较复杂，钻进设备的机架上的空间有限，使得 可伸缩主臂3的摆动范围受限，而且两个伸缩油缸使得成本较高。为了解决上述技术问题，本发明创造性地在可伸缩主臂3与机架之间设置了螺旋 液压摆动油缸，只需一个油缸便可实现可伸缩主臂3在左右方向的摆动调整，可使得钻进 设备的结构更加紧凑，可伸缩主臂3的摆动范围不受限制，也可降低成本。
同样，优选方案中，第二液压摆动油缸4也可采用螺旋液压摆动油缸。本发明提供的钻进系统进行打炮孔作业时，如图1所示，通过可伸缩主臂3、升降 油缸2和第一液压摆动油缸1的动作可实现钻进工作部的初步钻孔定位，随后可通过第二 液压摆动油缸4、摆角油缸8及俯仰油缸5的动作实现钻进工作部的准确定位。本发明提供的钻进系统在进行打侧帮锚杆孔作业时，如图2所示，可通过摆角油 缸8和第一液压摆动油缸1的动作实现锚杆孔的初步定位，再通过俯仰油缸5、第二液压摆 动油缸4动作进行二次定位。本发明提供的钻进系统在进行打顶帮锚杆孔时，如图3所示，可通过摆角油缸8、 第二液压摆动油缸4的动作完成锚杆孔初步定位，再通过俯仰油缸5、升降油缸2的动作进 行二次定位。本发明还提供了一种钻进设备，该钻进设备包括上述的钻进系统，该钻进设备的 机架与所述第一液压摆动油缸连接。由于上述的钻进系统具有上述的技术效果，具有该钻 进系统的钻进设备也应具备上述技术效果。具体的方案中，所述钻进设备可以为钻车、钻装机或凿岩台车等。以上所述仅是发明的优选实施方式的描述，应当指出，由于文字表达的有限性，而 在客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原 理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种用于钻进设备的钻进系统，其特征在于，包括第一液压摆动油缸、可伸缩主臂、 第二液压摆动油缸及钻进工作部；所述第一液压摆动油缸的一端与钻进设备的机架连接， 另一端与所述可伸缩主臂的内侧端铰接；所述可伸缩主臂的外侧端与所述第二液压摆动油 缸连接，所述钻进工作部与所述第二液压摆动油缸的缸体可旋转连接。
2.根据权利要求1所述的钻进系统，其特征在于，所述第二液压摆动油缸上设有底座， 该底座通过旋转座与所述钻进工作部形成可旋转连接。
3.根据权利要求2所述的钻进系统，其特征在于，还包括摆角油缸，该摆角油缸的一端 与所述旋转座连接，另一端与所述底座连接。
4.根据权利要求1-3任一项所述的钻进系统，其特征在于，所述钻进工作部包括滑架 座、滑架、由推进油缸驱动的凿岩机，所述滑架座与旋转座连接，所述滑架在补偿油缸的推 动下沿所述滑架座滑动，所述推进油缸内嵌于所述滑架内。
5.根据权利要求4所述的钻进系统，其特征在于，还包括俯仰油缸，该俯仰油缸的一端 与所述旋转座连接，另一端与所述钻进工作部的滑架座连接。
6.根据权利要求1所述的钻进系统，其特征在于，还包括升降油缸，所述升降油缸的一 端与所述第一液压摆动油缸铰接，另一端与所述可伸缩主臂的下侧铰接。
7.根据权利要求1所述的钻进系统，其特征在于，所述第一液压摆动油缸为螺旋液压 摆动油缸。
8.根据权利要求1所述的钻进系统，其特征在于，所述第二液压摆动油缸为螺旋液压 摆动油缸。
9.一种钻进设备，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的钻进系统，该钻进设备 的机架与所述第一液压摆动油缸连接。
10.根据权利要求9所述的钻进设备，其特征在于，该钻进设备为钻车、钻装机或凿岩 台车。
全文摘要
本发明涉及巷道开采用钻进设备技术领域，公开了一种用于钻进设备的钻进系统，其包括第一液压摆动油缸、可伸缩主臂、第二液压摆动油缸及钻进工作部；所述第一液压摆动油缸的一端与钻进设备的机架连接，另一端与所述可伸缩主臂的内侧端铰接；所述可伸缩主臂的外侧端与所述第二液压摆动油缸连接，所述钻进工作部与所述第二液压摆动油缸的缸体可旋转连接。该钻进系统的钻进工作部的动作角度范围大，在不移动整机的情况下，可以无盲区的打炮孔和锚杆孔；动作灵活，钻孔定位准确，可有效缩短花费在定位动作上的时间，工作效率较高。本发明还公开了一种具有上述钻进系统的钻进设备。
文档编号E21D9/10GK102134968SQ201110041770
公开日2011年7月27日 申请日期2011年2月21日 优先权日2011年2月21日
发明者刘锋, 梁伟, 邹海波 申请人:三一重型装备有限公司