一种大断面槽型通道跨骑式钻车

技术领域

本发明属于煤矿井下开拓设备技术领域，具体涉及一种大断面槽型通道跨骑式钻车。

背景技术

目前，大多数煤矿巷道采用风动锚杆钻机，或采用单体锚杆钻车，或在掘进机上加装临时支护和锚杆钻机装置等几种作业模式进行锚杆支护，采用风动锚杆钻机进行支护的模式劳动强度大、支护面积小、安全性差；采用单体锚杆钻车进行支护的模式交替错机频繁、施工工艺复杂、安全隐患多；而在掘进机上加装临时支护和锚杆钻机装置进行支护的模式，因掘锚机体积大、结构复杂、巷道适应性差，还处于探索阶段，未得到大范围应用，综上所述，这几种作业模式存在掘、支严重失衡，各工序衔接性差，且物料运输不连续等问题，均不能满足快速掘进系统掘、支、运平行作业的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种大断面槽型通道跨骑式钻车，有效解决了现阶段掘、支失衡、作业面工序复杂、物料运输不连续、工人劳动强度大、安全隐患多、经济性差等问题。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种大断面槽型通道跨骑式钻车，包括机体部、四个机载锚杆钻机、四个钻臂、护板部、两组升降作业平台、电气系统和液压系统；所述机体部布置在护板部的下方，所述四个机载锚杆钻机分别布置在四个钻臂的前端，所述四个钻臂分前后左右四个区域对称布置在机体部上方，所述护板部安装于机体部上方的中间位置，所述升降作业平台共两个，左右对称布置在机体部的后端面，所述电气系统安装在机体部的右前侧位置，所述液压系统安装于机体部的右后侧。

进一步地，所述的机体部由行走总成、后连接梁、槽型托架、前连接梁、支护底板、支撑油缸、前作业平台、连接座、连接销、后作业平台、滚轮Ⅰ组成；所述行走总成共一付，左右对称布置，分别与前连接梁和后连接梁的对应安装孔连接固定；所述前连接梁的下部与行走总成连接，其后端与后连接梁连接；所述后连接梁的下部与行走总成连接，其前端与前连接梁固定连接；所述连接座共两个，左右对称安装在前连接梁和后连接梁的前后位置结合处，并且其上设置有销孔，所述连接销共四个，分两组左右对称布置，连接销中心通过连接座的销孔与前连接梁和后连接梁的对应销孔连接，四根连接销将连接座与前连接梁和后连接梁固接成一体；所述槽型托架共两组，一组与前连接梁左右内侧板连接，另一组与后连接梁左右内侧板连接；所述支护底板与支撑油缸连接固定，其底部端面设置有多个圆锥形突起；所述支撑油缸共两根，左右对称布置，其缸体与前连接梁前端连接，其伸缩杆与支护底板连接，支撑油缸伸缩杆伸缩，带动支护底板实现伸出和收回动作；所述前作业平台安装在前连接梁前端中部位置，所述后作业平台安装在后连接梁后端中部位置；所述滚轮Ⅰ共10根，分两组左右对称布置，安装在前连接梁和后连接梁的左右内侧面对应卡槽内。

进一步地，所述槽型托架由压板、托架、滚轮Ⅱ组成；所述压板共八个，分四组对称安装在滚轮Ⅱ左右两端，将滚轮Ⅱ两端固定在托架上的安装槽内；所述滚轮Ⅱ共四个，左右对称布置，安装在托架上的安装槽内。

进一步地，所述前作业平台由底部平台、翻板、回转式减速器组成；所述底部平台安装在前连接梁的前端中部，所述回转式减速器的壳体与底部平台的前端固定连接，其旋转轴与翻板连接，所述翻板共两个，左右对称安装布置，回转式减速器回转轴回转带动翻板动作，实现向外展开和向内收回。

进一步地，所述后作业平台由作业平台和防护栏组成；所述作业平台固定在后连接梁的后端面中部位置，所述防护栏共三个，分布在作业平台后端面及左右两侧面。

进一步地，所述每组升降作业平台由升降底座、升降固定座、支架升降油缸、升降支架、下滑动架、升降平台、翻转平台、回转减速器组成；所述升降底座安装在后连接梁的后端面；所述升降固定座安装在升降底座的后部上端面，所述支架升降油缸的缸体与升降固定座的中部连接耳铰接，所述支架升降油缸的伸缩杆与下滑动架前端的连接耳铰接，所述下滑动架安装在升降底座的前部，其侧面设有直槽型轨道，所述升降支架共四个，分两组对称左右布置，每一组升降支架成X型铰接，其中一个升降支架的一端与升降固定座侧边的连接耳铰接，另一端与升降平台前部的直槽型轨道铰接；另一个升降支架一端与下滑动架的直槽型轨道铰接，另一端与升降平台后部的连接耳铰接，所述支架升降油缸的伸缩杆伸缩带动两组X形升降支架夹角发生变化，升降支架沿升降平台底部的直槽型轨道和下滑动架内部的直槽型轨道滑动，从而实现升降平台呈水平状态上下升降；所述回转减速器的壳体与升降平台后部的安装孔固定连接，回转减速器的旋转轴与翻转平台固定连接，回转减速器旋转轴回转带动翻转平台动作，实现向外翻转和向内收回，所述翻转平台采用防滑结构，其上设有两个小翻板。

进一步地，所述前连接梁和后连接梁采用厚钢板组合焊接成型。

进一步地，所述的前连接梁的前端和后连接梁的后端均设置有牵引连接吊耳；前连接梁、后连接梁左右内侧面与槽型托架上端面共同组合成槽型通道。

进一步地，所述的槽型通道内宽≥1.5米，内高≥0.7米。

本发明采用上述技术方案，适用断面大，与掘进机、滑移式临时支护、可弯曲转载皮带机、顺槽皮带机等矿用装备配合作业，形成掘、支、运并行作业的快速掘进系统，本钻车机体采用槽型通道结构，机身中间设置有宽度不小于1.5米，高度不下于0.7米的槽型通道，通道左右侧以及底面均设置有滚轮，方便可弯曲转载皮带机在其中前后滑移；钻车上部前后共对称布置有四台钻臂装置，主要通过钻臂装置的升降、伸缩、回转以及可360°旋转的机载锚杆钻机，进行顶帮的锚杆、锚索孔的施工作业和补打孔的施工作业，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；该钻车不仅可以辅助掘进机或掘锚机在其机身中间对小角度可弯曲转载皮带机进行前后拉移，而且拉移可弯曲转载皮带机的同时不影响钻车进行支护作业，本钻车可连续跟进掘进机或掘锚机进行锚护作业，大幅度提高了巷道掘进效率，实现高效、节能、省时省力的安全生产，提高了支护装备对巷道掘进的适应性，优化了施工工艺。

本发明行走采用电磁阀加遥控，实现遥控远程控制，方便工作人员在设备行进时观察行进路线，避免机组与运输皮带机或者巷道发生碰撞，有效减少了不安全事故的发生。

与现有的设备相比，本发明具有以下优点：

(1)本发明的机身中间设有槽型通道，满足可弯曲转载皮带机的穿行尺寸要求，槽型通道底面和左右侧面安装有导向轮，辅助掘进机或掘锚机对可弯曲转载皮带机在机身中间进行前后拉移，保证了物料运输的连续性；

(2)四套钻臂及机载锚杆钻机相互补充配合，一次稳机的状态下，可同时支护多排锚杆锚索孔，实现巷道锚杆、锚索的全断面覆盖，锚护作业效率高；

(3)四台机载锚杆钻机均采用大功率液压马达驱动技术，转矩大，钻孔可靠、操作灵活方便；

(4)本发明钻车重量大，行走马达驱动力强，机身设有牵引连接挂环(孔)，可做牵引头车拉移顺槽皮带机尾；

(5)本发明设有可翻转或伸展的平台装置，可满足不同巷道宽度的施工要求，并方便作业人员操作；

(6)本发明配置四套钻臂及机载锚杆钻机装置进行支护作业，也可一台钻车配置多套钻臂及机载锚杆钻机装置；

(7)本钻车可用于煤矿井下快速掘进工作面，形成掘、支、运平行作业的快速掘进工艺，使掘进机或掘锚机的截割能力得到充分释放，巷道掘进速度大幅提升，也可在铁路、公路、水力工程等隧道中使用。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1中机体部的结构示意图；

图4是图3的俯视图；

图5是图3的左视图；

图6是图3中槽型托架的结构示意图；

图7是图6的左视图；

图8是图3中前作业平台的结构示意图；

图9是图3中后作业平台的结构示意图；

图10是图9的俯视图；

图11是图1中升降作业平台的结构示意图。

具体实施方式

如图1至图2所示，本实施例所述一种大断面槽型通道跨骑式钻车，其中：包括机体部 1、四个机载锚杆钻机2、四个钻臂3、护板部4、两组升降作业平台5、电气系统6和液压系统7；所述机体部1布置在护板部4的下方，为整个机组提供支撑，所述四个机载锚杆钻机2分别布置在四个钻臂3的前端，所述四个钻臂3分前后左右四个区域对称布置在机体部1上方，所述护板部4安装于机体部1上方的中间位置，所述升降作业平台5共两个，左右对称布置在机体部1的后端面，所述电气系统6安装在机体部1的右前侧位置，所述液压系统7 安装于机体部1的右后侧。

如图3至图5所示，所述机体部1由行走总成1-1、后连接梁1-2、槽型托架1-3、前连接梁1-4、支护底板1-5、支撑油缸1-6、前作业平台1-7、连接座1-8、连接销1-9、后作业平台1-10、滚轮Ⅰ1-11组成；所述行走总成1-1共一付，左右对称布置，分别与前连接梁 1-4和后连接梁1-2的对应安装孔连接固定；所述前连接梁1-4的下部与行走总成1-1连接，其后端与后连接梁1-2连接；所述后连接梁1-2的下部与行走总成1-1连接，其前端与前连接梁1-4固定连接；所述连接座1-8共两个，左右对称安装在前连接梁1-4和后连接梁1-2 的前后位置结合处，并且其上设置有销孔，所述连接销1-9共四个，分两组左右对称布置，连接销1-9中心通过连接座1-8的销孔与前连接梁1-4和后连接梁1-2的对应销孔连接，四根连接销1-9将连接座1-8与前连接梁1-4和后连接梁1-2固接成一体，可承受较大的负载；所述槽型托架1-3共两组，一组与前连接梁1-4左右内侧板连接，另一组与后连接梁1-2左右内侧板连接；所述前连接梁1-4和后连接梁1-2机身跨度大，采用厚钢板组合焊接经精加工成型，机身重心低，稳定性好，前连接梁1-4的前端和后连接梁1-2的后端均设置有牵引连接吊耳，方便机组吊装与牵引；前连接梁1-4、后连接梁1-2左右内侧面与槽型托架1-3 上端面共同组合成槽型通道，槽型通道内宽≥1.5米，内高≥0.7米，可适用于合适尺寸的可弯曲转载皮带机从机身中穿行；所述支护底板1-5与支撑油缸1-6连接固定，其底部端面设置有多个圆锥形突起，方便定位时增大底部摩檫力，定位可靠；所述支撑油缸1-6共两根，左右对称布置，其缸体与前连接梁1-4前端连接，其伸缩杆与支护底板1-5连接，支撑油缸 1-6伸缩杆伸缩，带动支护底板1-5实现伸出和收回动作，当机组发生故障，需要更换行走总成1-1的履带板时，可将支撑油缸1-6伸缩杆向下伸出一定距离，将行走总成1-1前端向上顶起，从而方便工人进行更换履带板操作；所述前作业平台1-7安装在前连接梁1-4前端中部位置，所述后作业平台1-10安装在后连接梁1-2后端中部位置，方便人员站位操作；所述滚轮Ⅰ1-11共10根，分两组左右对称布置，安装在前连接梁1-4和后连接梁1-2的左右内侧面对应卡槽内，起到一定的导向作用。

如图6至图7所示，所述槽型托架1-3由压板1-3-1、托架1-3-2、滚轮Ⅱ1-3-3组成；所述压板1-3-1共八个，分四组对称安装在滚轮Ⅱ1-3-3左右两端，将滚轮Ⅱ1-3-3两端固定在托架1-3-2上的安装槽内；所述托架1-3-2为方钢和钢板组合焊接结构，可承受较大的载荷；所述滚轮Ⅱ1-3-3共四个，左右对称布置，安装在托架1-3-2上的安装槽内；两组槽型托架1-3前后配合使用，对穿行在其中的可弯曲转载皮带机起到支撑与导向的作用。

如图8所示，所述前作业平台1-7由底部平台1-7-1、翻板1-7-2、回转式减速器1-7-3 组成；所述底部平台1-7-1安装在前连接梁1-4的前端中部，所述回转式减速器1-7-3的壳体与底部平台1-7-1的前端固定连接，其旋转轴与翻板1-7-2连接，所述翻板1-7-2共两个，左右对称安装布置，回转式减速器1-7-3回转轴回转带动翻板1-7-2动作，实现向外展开和向内收回功能，可根据需要将翻板展开以增大操作人员站位面积；所述底部平台1-7-1、翻板1-7-2均采用方钢组合焊接和防滑结构设计，整体结构牢固，性能稳定。

如图9至图10所示，所述后作业平台1-10由作业平台1-10-1和防护栏1-10-2组成；所述作业平台1-10-1固定在后连接梁1-2的后端面中部位置，采用方钢组合焊接和防滑结构设计，方便人员站位操作，所述防护栏1-10-2共三个，分布在作业平台1-10-1后端面及左右两侧面，用于防止人员意外从机组上坠落，保护人员安全。

如图11所示，所述每组升降作业平台5由升降底座5-1、升降固定座5-2、支架升降油缸5-3、升降支架5-4、下滑动架5-5、升降平台5-6、翻转平台5-7、回转减速器5-8组成；所述升降底座5-1安装在后连接梁1-2的后端面；所述升降固定座5-2安装在升降底座5-1 的后部上端面，所述支架升降油缸5-3的缸体与升降固定座5-2的中部连接耳铰接，所述支架升降油缸5-3的伸缩杆与下滑动架5-5前端的连接耳铰接，所述下滑动架5-5安装在升降底座5-1的前部，其侧面设有直槽型轨道，所述升降支架5-4共四个，分两组对称左右布置，每一组升降支架5-4成X型铰接，其中一个升降支架5-4的一端与升降固定座5-2侧边的连接耳铰接，另一端与升降平台5-6前部的直槽型轨道铰接；另一个升降支架5-4一端与下滑动架5-5的直槽型轨道铰接，另一端与升降平台5-6后部的连接耳铰接，所述支架升降油缸 5-3的伸缩杆伸缩带动两组X形升降支架5-4夹角发生变化，升降支架5-4沿升降平台5-6 底部的直槽型轨道和下滑动架5-5内部的直槽型轨道滑动，从而实现升降平台5-6呈水平状态上下升降；所述回转减速器5-8的壳体与升降平台5-6后部的安装孔固定连接，回转减速器5-8的旋转轴与翻转平台5-7固定连接，回转减速器5-8旋转轴回转带动翻转平台5-7动作，实现向外翻转和向内收回，所述翻转平台5-7采用防滑结构，其上设有两个小翻板，当人员站位空间不足时，可手动展开；操作人员可根据机组操作需要调整升降平台5-6的高度和翻转平台5-7的展开角度，满足人员站位需求，增大站位面积。

本发明适用于煤矿井下大断面皮带巷掘进巷道，采用槽型通道跨骑式结构，进行锚杆、锚索支护作业的多功能液压钻车。