一种多功能悬臂式隧道掘进机的制作方法

本技术属于掘进机设备，尤其涉及一种多功能悬臂式隧道掘进机。

背景技术：

1、目前，煤矿及隧道等巷道的成型主要采用钻爆法、盾构法和掘进机等施工方法完成。其中，钻爆法需要安装炸药进行爆破，容易出现超欠挖量大、且安全性较差，所以逐渐被盾构法和掘进机等机械施工方法取代。而盾构法主要适用于以硬质岩为主的圆形长隧道，并且施工成本较高。因此，掘进机在煤矿及隧道等领域工作中的应用越来越广泛。

2、利用掘进机的巷道掘进作业主要分为截割和锚护两大作业工序。其中，截割作业速度普遍较快。但是由于现有的掘进机功能都比较单一，锚护作业大多由人工完成，所以锚护作业消耗的时间较长，严重影响了整体的掘进速率。而且人工锚护还具有劳动强度大、作业危险程度高以及施工安全难以保证等缺点。另外，在巷道掘进过程中，还会经常遇到瓦斯突出、顶板岩性不明、地下水、坚硬难截割岩层、断层等复杂地质条件。

技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、为了解决现有技术的上述问题，本实用新型提供一种多功能悬臂式隧道掘进机，从而解决了掘进机掘进功能单一、人工作业时存在安全隐患的技术问题。

3、(二)技术方案

4、为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：

5、本实用新型提供了一种多功能悬臂式隧道掘进机，包括掘进机本体，掘进机本体包括截割大臂，截割大臂能够左右回转、上下升降，还包括超前探水钻机总成、临时支护装置和两个超前滑移支护装置；超前探水钻机总成用于掘进机截割前的钻探作业，超前探水钻机总成安装于截割大臂上与截割大臂同步运动；临时支护装置用于掘进机停机进行锚杆作业时对巷道顶部的支护，临时支护装置包括滑座，滑座固定在掘进机本体中间；两个超前滑移支护装置分别设置在掘进机本体的左右两侧，超前滑移支护装置包括锚杆机和超前滑移装置，超前滑移装置能够带动锚杆机旋转、摆动、前后滑动和上下滑动以实现巷道中各个方向的锚杆支护工作，超前滑移装置包括一级滑座，一级滑座固定于掘进机本体上。

6、进一步，临时支护装置还包括滑台、伸缩臂和支护网；滑台滑动安装于滑座上并通过第三伸缩驱动器驱动滑台沿滑座前后滑动，伸缩臂的一端与滑台铰接，伸缩臂的另一端通过第二摆动驱动器与支护网连接，伸缩臂中间通过第四伸缩驱动器与滑台铰接，第四伸缩驱动器驱动伸缩臂上下摆动，第二摆动驱动器驱动支护网摆动。

7、进一步，超前滑移装置还包括一级滑台、二级滑台、二级滑座、第一连接座和三级伸缩臂；一级滑台安装于一级滑座上方并通过第五伸缩驱动器驱动一级滑台沿一级滑座前后滑动，二级滑座固定在一级滑台上，第五伸缩驱动器驱动二级滑台沿二级滑座前后滑动，第一连接座设置在二级滑台上，三级伸缩臂的一端通过过渡座与锚杆机连接，三级伸缩臂的另一端与第一连接座铰接，三级伸缩臂能够绕第一连接座上下摆动。

8、进一步，还包括位于掘进机本体的两侧后部的润滑系统、电气系统和液压系统，润滑系统、电气系统和液压系统通过支撑部安装于掘进机本体上。

9、进一步，掘进机本体还包括装载装置和刮板运输机，刮板运输机从前到后贯穿于掘进机本体内部，装载装置位于截割大臂下方与刮板运输机相连。

10、进一步，掘进机本体还包括截割头和底盘，截割头连接于截割大臂头部，截割大臂通过回转台连接在底盘上。

11、进一步，截割头为模块化设计，截割头包括纵轴截割头和横轴截割头，纵轴截割头和横轴截割头的安装接口尺寸相同以实现纵轴截割头和横轴截割头快速切换。

12、进一步，超前探水钻机总成包括煤矿用坑道钻机，煤矿用坑道钻机包括固定架、减速器、夹持驱动器、钻杆和第一伸缩驱动器；钻杆由减速器和夹持驱动器夹持，减速器驱动钻杆进行转动，第一伸缩驱动器设置于固定架内，减速器与第一伸缩驱动器连接并通过动力头固定架与固定架上端滑动连接，第一伸缩驱动器驱动减速器带动钻杆沿着固定架的长度方向向前钻进。

13、进一步，钻杆能够多根拼接成长钻杆以调节钻探的深度。

14、进一步，超前探水钻机总成还包括钻机安装装置，钻机安装装置包括支撑座和轨道；支撑座位于轨道中且能够在轨道中滑动，煤矿用坑道钻机通过第二连接座与支撑座可转动连接，第二连接座与支撑座之间通过第一摆动驱动器连接，第一摆动驱动器驱动煤矿用坑道钻机绕支撑座转动，轨道内侧设置有第二伸缩驱动器，第二伸缩驱动器与支撑座连接以驱动支撑座带动煤矿用坑道钻机沿轨道方向运动。

15、(三)有益效果

16、本实用新型的有益效果是：

17、本实用新型提供的一种多功能悬臂式隧道掘进机，以掘进机本体为支撑平台,将超前探水钻机总成、超前滑移支护装置和临时支护装置与悬臂式掘进机有机的结合到一体。超前探水钻机总成可以在掘进机截割前对周边地质条件进行探测，做到提前预测地下水、坚硬难截割岩层、断层等复杂地质条件。超前滑移支护装置充分利用掘进机悬臂两侧的空间，使其中的锚杆机伸展行程可灵活调节、快速移动，满足不同断面和尺寸巷道的要求，从而对掘进巷道进行多方位锚杆支护，有效提高了锚杆作业的机械化程度并缩短了锚护时间，大幅度降低工人的劳动强度，且具有安全保障。临时支护装置起到临时支护作用，折叠后伏在掘进机本体上,不影响掘进机的截割作业。

18、本实用新型结构布置合理，稳定性高，具有方便快捷，安全可靠等特点，实现了钻探作业、掘进作业、支护作业和临时支撑四种作业模式可交替进行，提升了巷道掘进效率。同时，实现掘进机在截割作业完成后不需要退机并降低了人工作业时的安全隐患,实现安全快速高效的巷道掘进，促使掘进机功能向着多元化发展。

技术特征：

1.一种多功能悬臂式隧道掘进机，包括掘进机本体(1)，所述掘进机本体(1)包括截割大臂(11)，所述截割大臂(11)能够左右回转、上下升降，其特征在于，还包括超前探水钻机总成(2)、临时支护装置(3)和两个超前滑移支护装置(4)；

2.根据权利要求1所述的多功能悬臂式隧道掘进机，其特征在于，所述临时支护装置(3)还包括滑台(32)、伸缩臂(33)和支护网(34)；

3.根据权利要求1所述的多功能悬臂式隧道掘进机，其特征在于，所述超前滑移装置(42)还包括一级滑台(422)、二级滑台(423)、二级滑座(424)、第一连接座(425)和三级伸缩臂(426)；

4.根据权利要求1所述的多功能悬臂式隧道掘进机，其特征在于，还包括位于所述掘进机本体(1)的两侧后部的润滑系统(5)、电气系统(6)和液压系统(7)，所述润滑系统(5)、所述电气系统(6)和所述液压系统(7)通过支撑部(12)安装于所述掘进机本体(1)上。

5.根据权利要求1所述的多功能悬臂式隧道掘进机，其特征在于，所述掘进机本体(1)还包括装载装置(13)和刮板运输机(14)，所述刮板运输机(14)从前到后贯穿于所述掘进机本体(1)内部，所述装载装置(13)位于所述截割大臂(11)下方与所述刮板运输机(14)相连。

6.根据权利要求1所述的多功能悬臂式隧道掘进机，其特征在于，所述掘进机本体(1)还包括截割头(15)和底盘(16)，所述截割头(15)连接于所述截割大臂(11)头部，所述截割大臂(11)通过回转台连接在所述底盘(16)上。

7.根据权利要求6所述的多功能悬臂式隧道掘进机，其特征在于，所述截割头(15)为模块化设计，所述截割头(15)包括纵轴截割头和横轴截割头，所述纵轴截割头和所述横轴截割头的安装接口尺寸相同以实现所述纵轴截割头和所述横轴截割头快速切换。

8.根据权利要求1所述的多功能悬臂式隧道掘进机，其特征在于，所述超前探水钻机总成(2)包括煤矿用坑道钻机(21)，所述煤矿用坑道钻机(21)包括固定架(211)、减速器(212)、夹持驱动器(213)、钻杆(214)和第一伸缩驱动器(215)；

9.根据权利要求8所述的多功能悬臂式隧道掘进机，其特征在于，所述钻杆(214)能够多根拼接成长钻杆以调节钻探的深度。

10.根据权利要求8所述的多功能悬臂式隧道掘进机，其特征在于，超前探水钻机总成(2)还包括钻机安装装置(22)，所述钻机安装装置(22)包括支撑座(221)和轨道(222)；

技术总结
本技术属于掘进机设备技术领域，尤其涉及一种多功能悬臂式隧道掘进机。该掘进机中的超前探水钻机总成用于掘进机截割前的钻探作业，安装于截割大臂上与截割大臂同步运动；临时支护装置用于掘进机停机进行锚杆作业时对巷道顶部的支护，其中的滑座固定在掘进机本体中间；两个超前滑移支护装置分别设置在掘进机本体的左右两侧包括锚杆机和超前滑移装置，超前滑移装置能够带动锚杆机旋转、摆动、前后滑动和上下滑动以实现巷道中各个方向的锚杆支护工作，其中的一级滑座固定于掘进机本体上。由此，本技术结构布置合理，稳定性高，可有效解决掘进机在截割作业完成后需要退机以及降低人工作业时的安全隐患,实现安全快速高效的巷道掘进。

技术研发人员：包艳强,张廷寿,魏鹏,孟荣飞,李振,屈少鹏
受保护的技术使用者：中国铁建重工集团股份有限公司
技术研发日：20230613
技术公布日：2024/1/15