一种液压集成式锚杆钻机的制作方法

1.本发明属于煤矿巷道支护领域，具体为一种液压集成式锚杆钻机。


背景技术：

2.锚杆机又称土钉机、气动冲击机，主要用于岩土锚杆，路基、边坡治理，地下深基坑支挡，隧洞围岩稳定，预防滑坡等灾害整治，地下工程支护及高层建筑地基处理。也适用于深基坑喷护、边坡土钉工程的非预应力锚杆支护。
3.现煤巷机载支护作业锚杆机常用液压驱动打锚杆，但其外部管路结构复杂、体积大，操作复杂、效率低。


技术实现要素：

4.本发明为了解决现煤巷机载支护作业锚杆机外部管路结构复杂、体积大、操作复杂、效率低的问题，提供了一种液压集成式锚杆钻机。
5.本发明是采用如下的技术方案实现的：一种液压集成式锚杆钻机，包括：支护系统、进给架体、进给系统、夹紧机构、锚钻系统和集成液压系统，支护系统是锚杆钻机的结构主体和液压系统主体，进给架体、进给系统、夹紧机构连接在支护系统上，锚钻系统连接在进给系统上，液压系统的支护、进给、夹紧油路集成在支护系统上，构成支护、进给、锚钻、固定于一体的自动化巷道锚钻作业结构。
6.上述的一种液压集成式锚杆钻机，支护系统包括支护油缸、支护活塞杆、活塞导向杆、夹紧液压导管、底端板和顶护板，顶护板的一侧中部开有缺口，顶护板内集成夹紧机构油路，底端板内集成有夹紧机构油路和进给系统油路，支护油缸的支护活塞杆、活塞导向杆与顶护板连接固定，同时支护活塞杆、活塞导向杆内分别设置一个夹紧液压导管，夹紧液压导管的一端和顶护板连接，夹紧液压导管的另一端和底端板连接，夹紧液压导管和顶护板、底端板内的夹紧机构油路连通，底端板固定在支护油缸底部；进给架体包括导向杆、底连接板组件和顶连接板组件；导向杆的两端分别连接在底连接板组件和顶连接板组件上；进给系统包括活塞杆、二级缸体、一级缸体、链条组件，二级缸体固定在进给架体的顶连接板组件上，活塞杆穿过底连接板组件后固定在支护系统的底端板上，活塞杆和底端板内进给系统油路连通，二级缸体与活塞杆配合组成油缸机构，并集成一级缸体液压油路，一级缸体与二级缸体配合组成油缸机构，链条组件设置在一级缸体上，链条组件的链条固定端固定在进给架体上；夹紧机构包括两个夹紧油缸、夹紧活塞杆、夹紧爪，两个夹紧油缸分别固定在顶护板的缺口处的上下板体内，夹紧油缸的缸体底部都固定有夹紧爪，上下两个夹紧爪相对，夹紧油缸的夹紧活塞杆在板体内固定，夹紧油缸的缸体能伸出板体，锚钻系统包括马达座、液压马达和钻杆卡套；液压马达固定在马达座上，马达座通过导向套安装在进给架体的导向杆上，马达座底部与链条组件的链条移动端固定；
集成液压系统包括集成油路阀板机构；集成油路阀板机构包括集成油路阀块和集成油路分配阀板；集成油路阀块将支护系统油路、进给系统油路、夹紧机构油路、锚钻油路以及冷却水路集中在一个阀块上，与集成油路分配阀板密封连接分配支护、进给、夹紧油路，集成油路分配阀板上引出油路连接到支护油缸和底端板，锚钻油路是在阀块分流出软管，用软管直接连接液压马达。
7.使用时，该锚杆钻机利用支护系统中的底端板固定在掘进支护设备上，支护系统中支护油缸动作，顶护板顶在需要支护的顶板或侧壁上，然后在液压马达上安装支护锚杆，进给系统中活塞杆和二级缸体组成的油缸机构先动作，二级缸体带着进给架体移动，进给架体带着锚钻系统移动，此后一级缸体与二级缸体组成的油缸机构动作，一级缸体带着链条组件中链条移动端移动，链条移动端带着锚钻系统移动，进给架体移动和链条移动端移动的时候，液压马达都被带着移动，进而将支护锚杆钻进顶板或侧壁内，当支护锚杆移动到位后，夹紧机构中两个夹紧油缸动作，两个夹紧油缸相对运动，通过夹紧爪夹紧支护锚杆，将支护锚杆和液压马达脱离，完成支护锚杆的固定。
8.上述的一种液压集成式锚杆钻机，链条组件包括四个链条和滑轮组，滑轮组总共有四个滑轮，其中两个滑轮位于一级缸体的前侧的左右两端，另外两个滑轮位于一级缸体的后侧的左右两端，一个链条设于一级缸体的前侧的左端的滑轮上，该链条的下方端部作为固定端固定在进给架体的架体组件上，一个链条设于一级缸体的前侧的右端的滑轮上，该链条的下方端部作为固定端固定在进给架体的架体组件上，一个链条设于一级缸体的后侧的左端的滑轮上，该链条的下方端部作为固定端固定在进给架体的架体组件上，一个链条设于一级缸体的后侧的右端的滑轮上，该链条的下方端部作为固定端固定在进给架体的架体组件上，所有链条的上方端部作为移动端。
9.一级缸体在向左侧移动时，左侧链条的上面部分会移动到下面，右侧链条的下面部分移动到上面，一级缸体在向右侧移动时，左侧链条的下面部分会移动到上面，右侧链条的上面部分移动到下面，链条的上方端部作为移动端带动锚钻系统移动。
10.上述的一种液压集成式锚杆钻机，集成油路阀板机构还包括支护平衡阀组和支护缩回保护阀组，支护平衡阀组集成在集成油路阀块上简化内部油路，负责保持支护油路负载平衡，防止支护回落；支护缩回保护阀组与支护缩回油路连通，防止进给伸出后未缩回，与支护动作干涉后对进给油路损坏。
11.上述的一种液压集成式锚杆钻机，顶护板内的夹紧机构油路中配置有夹紧平衡阀组。
12.上述的一种液压集成式锚杆钻机，限位调节装置垂直固定在顶护板上，限位油路安装在马达座上，连接限位调节装置，限位油路与锚钻油路的正转油路连通，为限位调节装置提供液压源。
13.上述的一种液压集成式锚杆钻机，冷却水路连接到钻杆卡套上，给液压马达钻孔提供冷却水。
14.本发明为了提高工作效率，优化液压管路布局，缩小锚钻机体积，采用液压管路集成化结构，优化了传统锚钻机的液压管路复杂，减少因管路复杂而产生磨损爆裂等隐患，并实现了液压逻辑驱动自动打锚的功能，同时在不损失最大工作空间的前提下缩小了钻机的
长度。
附图说明
15.图1为液压集成式锚杆钻机的机构结构示意图。
16.图2为支护系统示意图。
17.图3为进给架体示意图。
18.图4为进给系统示意图。
19.图5为夹紧机构示意图。
20.图6为图5的俯视图。
21.图7为锚钻系统示意图。
22.图8为图7的俯视图。
23.图9为集成液压系统示意图。
24.图10为液压集成式锚杆钻机的剖视图。
25.图中：1-支护系统，2-进给架体，3-进给系统，4-夹紧机构，5-锚钻系统，6-集成液压系统。
26.1.1-支护油缸，1.2-支护活塞杆，1.3-活塞导向杆，1.4-夹紧液压导管，1.5-底端板，1.6-顶护板。
27.2.1-架体组件，2.2-导向板组件，2.3-导向杆，2.4-底连接板组件，2.5-顶连接板组件。
28.3.1-活塞杆，3.2-二级缸体，3.3-一级缸体，3.4-链条组件。
29.4.1-夹紧油缸，4.2-夹紧活塞杆，4.3-夹紧爪，4.4-限位调节装置。
30.5.1-马达座，5.2-液压马达，5.3-钻杆卡套。
31.6.1-集成油路阀板机构，6.2-二级液压进给机构，6.3-夹紧液压机构，6.4-液压钻动机构。
32.7.1-集成油路阀块，7.2-支护平衡阀组，7.3-集成油路分配阀板，7.4-支护缩回保护阀组。
33.9.1-夹紧机构油路，9.2-夹紧平衡阀组。
具体实施方式
34.液压集成式锚杆钻机，包括支护系统1、进给架体2、进给系统3、夹紧机构4、锚钻系统5和集成液压系统6。
35.支护系统1是锚杆钻机的结构主体和液压系统主体。进给架体2、进给系统3、夹紧机构4连接在支护系统1上，锚钻系统5连接在进给系统3上，集成液压系统6的支护、进给、夹紧、锚钻油路集成在支护系统1上，构成支护、进给、锚钻、固定于一体的自动化巷道锚钻作业机构。
36.支护系统1包括支护油缸1.1、支护活塞杆1.2、活塞导向杆1.3、夹紧液压导管1.4、底端板1.5和顶护板1.6，顶护板1.6的一侧中部开有缺口，顶护板1.6内集成夹紧机构油路，底端板1.5内集成有夹紧机构油路和进给系统油路。支护油缸1.1的支护活塞杆1.2、活塞导向杆1.3与顶护板1.6连接固定，同时支护活塞杆1.2、活塞导向杆1.3内分别设置一个夹紧
液压导管1.4，夹紧液压导管1.4的一端和顶护板1.6连接，夹紧液压导管1.4的另一端和底端板1.5连接，夹紧液压导管1.4和顶护板1.6、底端板1.5内的夹紧机构油路连通，底端板1.5固定在支护油缸1.1底部。
37.进给架体2包括架体组件2.1、导向板组件2.2、导向杆2.3、底连接板组件2.4和顶连接板组件2.5，架体组件2.1和导向板组件2.2连接后连接在底连接板组件2.4和顶连接板组件2.4之间，导向杆2.3的两端分别连接在底连接板组件2.4和顶连接板组件2.4上。
38.进给系统3包括活塞杆3.1、二级缸体3.2、一级缸体3.3和链条组件3.4。二级缸体3.2与活塞杆3.1配合组成油缸机构，二级缸体3.2固定在进给架体2的顶连接板组件2.5上，活塞杆3.1穿过底连接板组件2.4后固定在支护系统1的底端板1.5上，活塞杆3.1和底端板1.5内进给系统油路连通。链条组件3.4包括四个链条和滑轮组，滑轮组总共有四个滑轮，其中两个滑轮位于一级缸体3.3的前侧的左右两端，另外两个滑轮位于一级缸体3.3的后侧的左右两端，一个链条设于一级缸体3.3的前侧的左端的滑轮上，该链条的下方端部作为固定端固定在进给架体2的架体组件2.1上，一个链条设于一级缸体3.3的前侧的右端的滑轮上，该链条的下方端部作为固定端固定在进给架体2的架体组件2.1上，一个链条设于一级缸体3.3的后侧的左端的滑轮上，该链条的下方端部作为固定端固定在进给架体2的架体组件2.1上，一个链条设于一级缸体3.3的后侧的右端的滑轮上，该链条的下方端部作为固定端固定在进给架体2的架体组件2.1上，所有链条的上方端部作为移动端，一级缸体3.3与二级缸体3.2配合组成油缸机构。
39.夹紧机构4包括两个夹紧油缸4.1、夹紧活塞杆4.2、夹紧爪4.3、限位调节装置4.4，两个夹紧油缸4.1分别固定在顶护板1.6的缺口处的上下板体内，夹紧油缸4.1的缸体底部都固定有夹紧爪4.3，上下两个夹紧爪4.3相对，夹紧油缸4.1的夹紧活塞杆4.2在板体内固定，夹紧油缸4.1的缸体能伸出板体，限位调节装置4.4垂直固定在顶护板1.6上。
40.锚钻系统5包括马达座5.1、液压马达5.2和钻杆卡套5.3，液压马达5.2固定在马达座5.1上，马达座5.1通过导向套安装在进给架体2的导向杆2.3上，马达座5.1底部与进给系统3的链条的移动端固定。
41.集成液压系统6包括集成油路阀板机构6.1、二级液压进给机构6.2、夹紧液压机构6.3、液压钻动机构6.4。
42.集成油路阀板机构6.1包括集成油路阀块7.1、支护平衡阀组7.2、集成油路分配阀板7.3、支护缩回保护阀组7.4。
43.集成油路阀块7.1将支护系统油路、进给系统油路、夹紧机构油路、锚钻油路以及冷却水路集中在一个阀块上，与集成油路分配阀板7.3密封连接分配支护、进给、夹紧油路，集成油路分配阀板7.3上引出油路连接到支护油缸和底端板1.5，锚钻油路是在阀块分流出软管，用软管直接连接液压马达5.2。
44.支护平衡阀组7.2集成在集成油路阀块上简化内部油路，负责保持支护油路负载平衡，防止支护回落。
45.支护缩回保护阀组7.4与支护缩回油路连通，防止进给伸出后未缩回，与支护动作干涉后对进给油路损坏。
46.二级液压进给机构6.2包括活塞杆3.1、二级缸体3.2和一级缸体3.3，活塞杆3.1是双钢筒嵌套组成的活塞杆，除了具有普通活塞体功能外，还具备油路传递、油路延伸的功
能，保证二级缸体3.2完全伸展后能够继续给一级缸体3.3供油。二级缸体3.2是双钢筒组成的油路缸体嵌套体，在自身完成油缸功能的同时将油液传导到一级缸体3.3，使一级缸体3.3做缸体运动。
47.夹紧液压机构6.3包括夹紧机构油路9.1、夹紧平衡阀组9.2。夹紧机构油路9.1是集成油路阀板机构6.1通过集成油路分配阀板7.3分流和支护系统的夹紧液压导管1.4将油液传输到顶护板构成的液压油路。顶护板内的夹紧机构油路9.1中配置有夹紧平衡阀组9.2。
48.液压钻动机构6.4包括锚钻油路、限位油路、冷却水路。锚钻油路是由集成油路阀块分流出软管直接连接，限位油路安装在马达座上，连接限位调节装置4.4。冷却水路连接到钻杆卡套5.3上，给液压马达5.2钻孔提供冷却水。