一种大跨幅履带式跨骑钻车的制作方法

1.本实用新型属于煤矿井下开拓设备技术领域，具体涉及一种大跨幅履带式跨骑钻车。


背景技术：

2.在煤矿开采过程中，掘支不平衡矛盾日益突出，支护工艺已经越来越制约巷道快速掘进技术的发展。传统的掘进方式采用悬臂式掘进机配单体锚杆钻车进行作业，这种方式需频繁错车交替作业，造成施工作业时间长、工人劳动强度大、掘进效率低等问题。目前，现有的快速掘进工艺中已出现跨骑式锚杆钻车，该种钻车可配合掘进机、无反复支撑式支架、支架搬运车、桥式转载皮带机等设备进行支护作业，在一定程度上实现了掘锚平行快速掘进，但该种跨骑式钻车普遍存在跨度小、跨骑高度不够等问题，大多只能骑跨于皮带运输机上方进行支护作业，无法跨骑于掘进机之上，掘进机上方还需要配套无反复支撑式支架或迈步式自移支架才能保证操作人员的安全，从而导致配套工艺设备多、工序繁琐，不仅增加了操作人员，加强了工作人员劳动强度，还大大增加了掘进过程中的辅助时间，制约了巷道掘进效率。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种大跨幅履带式跨骑钻车，有效解决了传统跨骑式钻车跨幅小、跨骑高度低、配套设备多、劳动强度大等诸多问题。
4.为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
5.一种大跨幅履带式跨骑钻车，包括机体部、稳定机构、横梁总成、前部支撑、钻臂部、机载锚杆钻机、电气系统和液压系统；所述机体部安装在横梁总成下方；所述稳定机构共四件，分两组对称安装在机体部前后两端；所述横梁总成安装在机体部正上方；所述前部支撑固定在横梁总成前侧位置；所述钻臂部共两件，分左右对称安装在横梁总成的下端面；所述机载锚杆钻机共两个，左右对称安装在钻臂部前端；所述电气系统安装在横梁总成上方的方钢架内；所述液压系统安装在横梁总成上方的方钢架内部中间位置。
6.所述机体部由行走总成、平台、履带架和马达护罩组成；所述行走总成共一付，左右对称布置，所述履带架共两件，分左右与行走总成连接；所述平台共两件，对称置于履带架上方，分别与履带架两侧对应安装孔连接固定；所述马达护罩共两件，左右对称安装在平台外侧的马达位置处。
7.所述稳定机构由伸缩外套筒、伸缩油缸、伸缩内套筒和清煤铲组成；所述伸缩外套筒安装在平台一端，所述伸缩内套筒嵌套于伸缩外套筒内部，所述清煤铲固定在伸缩内套筒下端外侧；所述伸缩油缸缸体一端与伸缩外套筒内部的连接耳铰接，其伸缩杆一端铰接于伸缩内套筒内部的连接耳处，伸缩油缸伸缩可带动伸缩内套筒沿伸缩外套筒方向上下滑动，使得清煤铲下降至巷道底板。
8.所述横梁总成由主架、侧踏板、主支架ⅰ、主支架ⅱ、钻杆放置架、主梁、后踏板和小
踏板组成；所述主架共两件，分左右对称安装在平台上；所述主支架ⅰ、主支架ⅱ各四件，对称安装在主架左右两侧，其底部固定在平台上，另一端与主架外侧对应的安装孔连接，增强横梁总成的稳定性；所述主梁固定在两个主架上方，所述侧踏板共六件，左右各三个对称安装在主架外侧的安装板上；所述后踏板共三件，并排安装在主梁后侧的安装板上；所述小踏板共两个，分别安装在主架最后侧的方钢外侧；将侧踏板、后踏板和小踏板围绕钻车三面布置安装，便于人员绕钻车来回穿行；所述钻杆放置架共六件，成左右对称放置于主架外侧上端的安装板上，可便于放置备用钻杆。
9.所述侧踏板由固定板、侧翻板、防护栏和合页销组成；所述固定板固定在主架外侧的中部位置；所述侧翻板通过合页销与固定板连接，所述防护栏安装在侧翻板前端。
10.所述前部支撑由支撑外套筒、支撑油缸、支撑内套筒、支撑座、支护横梁、支护翻板、翻板升降油缸、喷雾装置和挂钩组成，所述支撑外套筒共两件，成左右对称布置，支撑外套筒内侧固定在主架外侧；所述支撑内套筒共两件，分别嵌套于两个支撑外套筒内部；所述支撑油缸共两根，左右对称布置，其缸体一端与支撑外套筒内部的连接耳铰接，其伸缩杆一端与支撑内套筒内部的连接耳铰接，支撑油缸伸缩带动支撑内套筒沿支撑外套筒上下滑动；所述支撑座共两件，分别与支撑内套筒顶端连接；所述支护横梁两端固定在两个支撑座上；所述支护翻板共两件，并排铰接于支护横梁侧面的连接耳处，其前侧面设有多个挂钩，方便进行挂网操作；所述翻板升降油缸共两根，分别控制一个支护翻板，其缸体一端铰接在支护横梁的连接耳处，其伸缩杆一端与支护翻板中间方钢上的连接耳铰接，翻板升降油缸伸缩带动支护翻板上下转动；所述喷雾装置共四件，分两组对称安装在支护翻板前端的安装板上；前部支撑通过支撑油缸可向上伸出870mm，支护作业时配合翻板升降油缸可将前部支撑升起直至顶紧巷道顶板，防止顶板塌陷。
11.所述钻臂部由固定座、钻臂回转座、钻臂支撑油缸、连杆ⅰ、阀组总成、摆动油缸ⅰ、摆动油缸板、摆动油缸ⅱ、调整内套筒、调整外套筒、调整油缸、翻板、连杆ⅱ和回转油缸组成；所述固定座顶端安装在横梁总成的主梁底部；所述钻臂回转座与固定座连接耳铰接；所述回转油缸缸体一端与固定座外侧的连接耳铰接，其伸缩杆一端与钻臂回转座外侧的连接耳铰接，回转油缸伸缩带动钻臂部左右摆动；所述连杆ⅰ、连杆ⅱ分别铰接在钻臂回转座前端的上、下两个连接耳处，另一端与调整外套筒外侧的上、下两个连接耳铰接；所述钻臂支撑油缸缸体一端与钻臂回转座上方的连接耳铰接，其伸缩杆一端与连杆ⅱ上表面的连接耳铰接，钻臂支撑油缸伸缩可带动连杆ⅰ、连杆ⅱ上下摆动；所述调整内套筒方筒一端插入调整外套筒内部；所述调整油缸缸体一端铰接在调整外套筒内部的连接耳处，其伸缩杆一端与调整内套筒内部的连接耳铰接，调整油缸伸缩带动调整内套筒沿调整外套筒方向前后滑动；所述阀组总成安装在调整外套筒上端；所述摆动油缸ⅰ安装在调整内套筒前端侧面的安装板上，所述摆动油缸板固定在摆动油缸ⅰ前端，所述摆动油缸ⅱ安装在摆动油缸板上，上方与机载锚杆钻机连接；摆动油缸ⅰ转动带动机载锚杆钻机前后旋转，旋转角度为0～180
°
；摆动油缸ⅱ转动可带动机载锚杆钻机左右旋转0～180
°
；调整油缸伸缩带动机载锚杆钻机前后伸缩，增大了钻孔作业行程，可满足钻车排距施工要求；机载锚杆钻机随着钻臂支撑油缸的伸缩来实现上下角度的调整，钻臂回转座、连杆ⅰ、连杆ⅱ、调整外套筒组合为平行四边形结构，使得机载锚杆钻机上下调整时始终保持平行作业，可保证钻孔作业平稳进行；所述翻板安装在调整外套筒的侧面，进行作业时将翻板展开，使得操作人员的作业空间增大，便
于操作。
12.所述机载锚杆钻机由滑道底板、钻孔机构、滑道、链条总成、一级油缸、二级油缸、定位油缸、光杠、固定座、夹持器组成；所述滑道安装在滑道底板滑轨内，所述钻孔机构安装在滑道上方滑轨内，所述链条总成设置在滑道内部，链条总成底端固定在滑道底部，顶端与钻孔机构固定，前端与一级油缸铰接；所述一级油缸的缸体端固定在滑道侧面，一级油缸的伸缩杆端与链条总成铰接，一级油缸伸缩杆伸缩带动链条总成动作，进而带动钻孔机构前后移动，可实现油缸行程双倍放大功能；所述二级油缸的缸体端与滑道底板固定，二级油缸的伸缩杆端与滑道前端固定，二级油缸的伸缩杆伸缩带动滑道前后滑动；一级油缸和二级油缸配合动作，可实现推进器两米行程推进功能；所述定位油缸的缸体端固定在滑道底板底部后方位置，定位油缸的伸缩杆与夹持器固定连接，所述光杠共两个，左右对称布置，中心穿过固定座轴心，前端与夹持器固定连接，所述固定座共两个，左右对称固定在滑道底板底部前方位置，定位油缸的伸缩杆伸出带动光杠以固定座为导向向前推进，从而实现钻前定位功能；所述夹持器固定在定位油缸及光杠前端，可实现钻杆的续接及拆卸功能。
13.所述主梁左右跨度大，与主架均采用方钢和钢板组合焊接结构，承受较大的载荷；左右两个主架内侧面和主梁下端面共同组合成大跨度门型通道，该通道内宽3300mm，内高2400mm。
14.本实用新型采用上述技术方案，本钻车机体采用大跨度门型通道结构，机身中间设置有宽度3.3米，高度2.4米的门型通道，可始终骑跨于掘进机之上，同步跟随掘进机进行支护作业，掘锚平行操作、互不影响。本实用新型利用钻臂装置动作的灵活性，配合全方位旋转的机载锚杆钻机，可独立并平行作业，进行顶帮的锚杆、锚索孔的施工作业，使得巷道顶帮在钻车之后形成永久支护，加强施工的安全性；同时处于巷道迎头各个角度的炮眼孔、探水孔及探放瓦斯孔均能使用本钻车进行机械化施工作业，大大扩大了设备的作业面和适用范围。本实用新型前后两端均设有清煤装置可清理巷道两侧的浮煤，增强安全性能，提高工作效率。该钻车替代了传统快掘工艺中的迈步式自移支架或无反复支撑式支架及支架搬运车等设备，同时具有支护功能，一机多能，极大地提高了巷道掘进效率，优化了施工工艺。
15.与现有的设备相比，本实用新型具有以下优点：
16.1.本实用新型采用大跨度门型通道的机身设计，可始终骑跨于掘进机之上，在不影响掘进作业的同时对巷道进行全断面锚杆支护，实现掘进机割煤与巷道锚杆支护的平行作业，减少施工设备数量及错机辅助时间，大大提高掘进效率；
17.2.本实用新型钻臂部及机载锚杆钻机均可独立并同时作业，配合使用可实现不同位置和角度的旋转，可进行全方位的顶板、侧帮、锚杆、锚索、迎头炮孔及探测孔的施工作业；
18.3.本实用新型主体采用方钢和钢板组合焊接结构，可承受较大的载荷，稳定性好，构造简单，节约加工成本；
19.4.本实用新型左右两侧及后侧均设有可翻转的踏板装置，满足了不同巷道宽度的施工要求，同时便于人员安全操作；
20.5.本实用新型行走机构前后两端均设有清煤装置，可清除巷道两侧浮煤，保证稳定机构放置平稳，使整机在作业过程中更加安全稳固。
附图说明
21.图1是本实用新型的结构示意图；
22.图2是图1的俯视图；
23.图3是图1中机体部的结构示意图；
24.图4是图1中稳定机构结构示意图；
25.图5是图1中横梁总成结构示意图；
26.图6是图5的俯视图；
27.图7是图5中侧踏板的结构示意图；
28.图8是图7的左视图；
29.图9是图1中前部支撑结构示意图；
30.图10是图1中钻臂部的结构示意图；
31.图11是图1中机载锚杆钻机的结构示意图；
32.图12是图11的俯视图。
具体实施方式
33.如图1、图2所示，本实施例所述一种大跨幅履带式跨骑钻车，包括机体部1、稳定机构2、横梁总成3、前部支撑4、钻臂部5、机载锚杆钻机6、电气系统7和液压系统8；所述机体部1安装在横梁总成3下方；所述稳定机构2共四件，分两组对称安装在机体部1前后两端；所述横梁总成3安装在机体部1正上方；所述前部支撑4固定在横梁总成3前侧位置；所述钻臂部5共两件，分左右对称安装在横梁总成3的下端面；所述机载锚杆钻机6共两个，左右对称安装在钻臂部5前端；所述电气系统7安装在横梁总成3上方的方钢架内；所述液压系统8安装在横梁总成3上方的方钢架内部中间位置。
34.如图3所示，所述机体部1由行走总成1-1、平台1-2、履带架1-3和马达护罩1-4组成；所述行走总成1-1共一付，左右对称布置，所述履带架1-3共两件，分左右与行走总成1-1连接；所述平台1-2共两件，对称置于履带架1-3上方，分别与履带架1-3两侧对应安装孔连接固定；所述马达护罩1-4共两件，左右对称安装在平台1-2外侧的马达位置处。
35.如图4所示，所述稳定机构2由伸缩外套筒2-1、伸缩油缸2-2、伸缩内套筒2-3和清煤铲2-4组成；所述伸缩外套筒2-1安装在平台1-2一端，所述伸缩内套筒2-3嵌套于伸缩外套筒2-1内部，所述清煤铲2-4固定在伸缩内套筒2-3下端外侧；所述伸缩油缸2-2缸体一端与伸缩外套筒2-1内部的连接耳铰接，其伸缩杆一端铰接于伸缩内套筒2-3内部的连接耳处，伸缩油缸2-2伸缩可带动伸缩内套筒2-3沿伸缩外套筒2-1方向上下滑动，使得清煤铲2-4下降至巷道底板，既可在钻孔作业时起到稳定机身的作用，也可在行进作业中对巷道两侧浮煤进行清理，保证行进平稳。
36.如图5、图6所示，所述横梁总成3由主架3-1、侧踏板3-2、主支架ⅰ3-3、主支架ⅱ3-4、钻杆放置架3-5、主梁3-6、后踏板3-7和小踏板3-8组成；所述主架3-1共两件，分左右对称安装在平台1-2上；所述主支架ⅰ3-3、主支架ⅱ3-4各四件，对称安装在主架3-1左右两侧，其底部固定在平台1-2上，另一端与主架3-1外侧对应的安装孔连接，增强横梁总成3的稳定性；所述主梁3-6固定在两个主架3-1上方，主梁3-6左右跨度较大，与主架3-1均采用方钢和钢板组合焊接结构，可承受较大的载荷，稳定性好；左右两个主架3-1内侧面和主梁3-6下端
面共同组合成大跨度门型通道，此通道内宽3300mm，内高2400mm，可适用于合适尺寸的掘进机从机身穿行；所述侧踏板3-2共六件，左右各三个对称安装在主架3-1外侧的安装板上；所述后踏板3-7共三件，并排安装在主梁3-6后侧的安装板上；所述小踏板3-8共两个，分别安装在主架3-1最后侧的方钢外侧；由于机身左右跨度大，将侧踏板3-2、后踏板3-7和小踏板3-8围绕钻车三面布置安装，可便于人员绕钻车来回穿行；所述钻杆放置架3-5共六件，成左右对称放置于主架3-1外侧上端的安装板上，可便于放置备用钻杆。
37.如图7、图8所示，所述侧踏板3-2由固定板3-2-1、侧翻板3-2-2、防护栏3-2-3和合页销3-2-4组成；所述固定板3-2-1固定在主架3-1外侧的中部位置；所述侧翻板3-2-2通过合页销3-2-4与固定板3-2-1连接，可根据需要将其展开或收回，其采用方钢组合焊接结构，并将操作人员站立面设计为具有防滑功能的鳄鱼嘴钢板，整体机构牢固，性能稳定且方便人员站位操作；所述防护栏3-2-3安装在侧翻板3-2-2前端，可保护操作人员安全，防止人员意外坠落，其采用插装式结构，便于拆装。
38.如图9所示，所述前部支撑4由支撑外套筒4-1、支撑油缸4-2、支撑内套筒4-3、支撑座4-4、支护横梁4-5、支护翻板4-6、翻板升降油缸4-7、喷雾装置4-8和挂钩4-9组成，所述支撑外套筒4-1共两件，成左右对称布置，支撑外套筒4-1内侧固定在主架3-1外侧；所述支撑内套筒4-3共两件，分别嵌套于两个支撑外套筒4-1内部；所述支撑油缸4-2共两根，左右对称布置，其缸体一端与支撑外套筒4-1内部的连接耳铰接，其伸缩杆一端与支撑内套筒4-3内部的连接耳铰接，支撑油缸4-2伸缩带动支撑内套筒4-3沿支撑外套筒4-1上下滑动；所述支撑座4-4共两件，分别与支撑内套筒4-3顶端连接；所述支护横梁4-5两端固定在两个支撑座4-4上；所述支护翻板4-6共两件，并排铰接于支护横梁4-5侧面的连接耳处，其前侧面设有多个挂钩4-9，该结构方便进行挂网操作；所述翻板升降油缸4-7共两根，分别控制一个支护翻板4-6，其缸体一端铰接在支护横梁4-5的连接耳处，其伸缩杆一端与支护翻板4-6中间方钢上的连接耳铰接，翻板升降油缸4-7伸缩带动支护翻板4-6上下转动；所述喷雾装置4-8共四件，分两组对称安装在支护翻板4-6前端的安装板上，有净化空气、防尘降尘的作用；前部支撑4通过支撑油缸4-2可向上伸出870mm，支护作业时配合翻板升降油缸4-7可将前部支撑4升起直至顶紧巷道顶板，防止顶板塌陷，保护操作者的安全。
39.如图10所示，所述钻臂部5由固定座5-1、钻臂回转座5-2、钻臂支撑油缸5-3、连杆ⅰ5-4、阀组总成5-5、摆动油缸ⅰ5-6、摆动油缸板5-7、摆动油缸ⅱ5-8、调整内套筒5-9、调整外套筒5-10、调整油缸5-11、翻板5-12、连杆ⅱ5-13和回转油缸5-14组成；所述固定座5-1顶端安装在横梁总成3的主梁3-6底部；所述钻臂回转座5-2与固定座5-1连接耳铰接；所述回转油缸5-14缸体一端与固定座5-1外侧的连接耳铰接，其伸缩杆一端与钻臂回转座5-2外侧的连接耳铰接，回转油缸5-14伸缩带动钻臂部5左右摆动；所述连杆ⅰ5-4、连杆ⅱ5-13分别铰接在钻臂回转座5-2前端的上、下两个连接耳处，另一端与调整外套筒5-10外侧的上、下两个连接耳铰接；所述钻臂支撑油缸5-3缸体一端与钻臂回转座5-2上方的连接耳铰接，其伸缩杆一端与连杆ⅱ5-13上表面的连接耳铰接，钻臂支撑油缸5-3伸缩可带动连杆ⅰ5-4、连杆ⅱ5-13上下摆动；所述调整内套筒5-9方筒一端插入调整外套筒5-10内部；所述调整油缸5-11缸体一端铰接在调整外套筒5-10内部的连接耳处，其伸缩杆一端与调整内套筒5-9内部的连接耳铰接，调整油缸5-11伸缩带动调整内套筒5-9沿调整外套筒5-10方向前后滑动；所述阀组总成5-5安装在调整外套筒5-10上端；所述摆动油缸ⅰ5-6安装在调整内套筒5-9前端
侧面的安装板上，所述摆动油缸板5-7固定在摆动油缸ⅰ5-6前端，所述摆动油缸ⅱ5-8安装在摆动油缸板5-7上，上方与机载锚杆钻机6连接；摆动油缸ⅰ5-6转动带动机载锚杆钻机6前后旋转，旋转角度为0～180
°
；摆动油缸ⅱ5-8转动可带动机载锚杆钻机6左右旋转0～180
°
；调整油缸5-11伸缩带动机载锚杆钻机6前后伸缩，增大了钻孔作业行程，可满足钻车排距施工要求；机载锚杆钻机6随着钻臂支撑油缸5-3的伸缩来实现上下角度的调整，钻臂回转座5-2、连杆ⅰ5-4、连杆ⅱ5-13、调整外套筒5-10组合为平行四边形结构，使得机载锚杆钻机6上下调整时始终保持平行作业，可保证钻孔作业平稳进行；所述翻板5-12安装在调整外套筒5-10的侧面，进行作业时将翻板5-12展开，使得操作人员的作业空间增大，便于操作。
40.如图11、图12所示，所述机载锚杆钻机6由滑道底板6-1、钻孔机构6-2、滑道6-3、链条总成6-4、一级油缸6-5、二级油缸6-6、定位油缸6-7、光杠6-8、固定座6-9、夹持器6-10组成；所述滑道6-3安装在滑道底板6-1滑轨内，所述钻孔机构6-2安装在滑道6-3上方滑轨内，所述链条总成6-4设置在滑道6-3内部，链条总成6-4底端固定在滑道6-3底部，顶端与钻孔机构6-2固定，前端与一级油缸6-5铰接；所述一级油缸6-5的缸体端固定在滑道6-3侧面，一级油缸6-5的伸缩杆端与链条总成6-4铰接，一级油缸6-5伸缩杆伸缩带动链条总成6-4动作，进而带动钻孔机构6-2前后移动，可实现油缸行程双倍放大功能；所述二级油缸6-6的缸体端与滑道底板6-1固定，二级油缸6-6的伸缩杆端与滑道6-3前端固定，二级油缸6-6的伸缩杆伸缩带动滑道6-3前后滑动；一级油缸6-5和二级油缸6-6配合动作，可实现推进器2米行程推进功能；所述定位油缸6-7的缸体端固定在滑道底板6-1底部后方位置，定位油缸6-7的伸缩杆与夹持器6-10固定连接，所述光杠6-8共两个，左右对称布置，中心穿过固定座6-9轴心，前端与夹持器6-10固定连接，所述固定座6-9共两个，左右对称固定在滑道底板6-1底部前方位置，定位油缸6-7的伸缩杆伸出带动光杠6-8以固定座6-9为导向向前推进，从而实现钻前定位功能；所述夹持器6-10固定在定位油缸6-7及光杠6-8前端，可实现钻杆的续接及拆卸功能。