多臂掘锚机

技术领域

本发明涉及钻孔支护设备技术领域，尤其是涉及一种多臂掘锚机。

背景技术

掘锚机是将巷道掘进、锚杆钻进和临时支护相结合的一种钻孔支护设备，现有的掘锚机一般包括掘进装置、钻进装置和支护装置，但是其钻进装置一般只能实现一个或两个自由度上的动作，不仅不利于钻进作业的进行，无法实现全断面作业，而且容易和掘进工作相互影响，降低施工效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多臂掘锚机，以解决现有掘锚机的钻进装置灵活度差，影响作业的问题。

为解决上述技术问题，本发明首先提供了一种多臂掘锚机，具体技术方案如下：

一种多臂掘锚机，包括机体和位于所述机体上的钻进装置以及支护装置，所述钻进装置包括水平伸缩机构、支撑腿、第一升降机构、工作平台、滑动机构、回转机构和钻进机构；两个所述水平伸缩机构分别安装在所述机体的两侧；两个所述支撑腿与两个所述水平伸缩机构一一对应连接，并用于支撑所述水平伸缩机构的一端；两个所述第一升降机构一一对应安装在两个所述水平伸缩机构上；所述水平伸缩机构用于带动所述支撑腿和所述第一升降机构水平往复运动；所述工作平台的两端分别与两个所述第一升降机构的上端一一对应连接，所述工作平台铰装在所述第一升降机构上，所述第一升降机构用于带动所述工作平台升降；所述滑动机构安装在所述工作平台上，并可沿所述工作平台的长度方向滑动，所述回转机构安装在所述滑动机构上，并可随着所述滑动机构在所述工作平台上移动；所述钻进机构安装在所述滑动机构上，并与所述回转机构相连接，所述回转机构用于带动所述钻进机构转动。

进一步的，所述水平伸缩机构包括第一安装架、外筒、中筒、内筒、第一水平伸缩部件、第二水平伸缩部件和第二安装架；所述第一安装架安装在所述机体上，所述外筒安装在所述第一安装架上；所述中筒插设在所述外筒内，所述第一水平伸缩部件一端与所述第一安装架相连接，另一端与所述中筒相连接，以带动所述中筒相对于所述外筒伸缩；所述内筒插设在所述中筒内，所述第二水平伸缩部件一端与所述中筒连接，另一端与所述内筒连接，以带动所述内筒相对于所述中筒伸缩；所述第二安装架安装在所述内筒远离所述内筒的一端，所述支护装置、所述支撑腿均安装在所述第二安装架上。

进一步的，所述第一升降机构包括第一升降伸缩部件、升降架和滑块组件；所述升降架安装在所述水平伸缩机构上；所述第一升降伸缩部件固定安装在所述升降架上，所述滑块组件滑动安装在所述升降架上，所述第一升降伸缩部件用于带动所述滑块组件上下滑动，两个所述滑块组件分别与所述工作平台的相对两端一一对应连接。

进一步的，所述滑块组件上设有转动部件，两个所述转动部件分别与所述工作平台的相对两端一一对应连接。

进一步的，所述钻进机构包括连接座、推进器和调节伸缩部件；所述连接座安装在所述回转机构上，并可在所述回转机构的带动下转动；所述推进器铰装在所述连接座上，所述调节伸缩部件一端与所述连接座铰接，另一端与所述推进器铰接。

进一步的，所述钻进装置还包括第二升降机构，所述第二升降机构安装在所述水平伸缩机构上，所述第二升降机构与所述第一升降机构相连接，并用于带动所述第一升降机构升降。

进一步的，所述钻进装置还包括第三升降机构，所述第三升降机构安装在所述水平伸缩机构上，所述支护装置安装在所述第三升降机构上，所述第三升降机构用于带动所述支护装置升降。

进一步的，所述支护装置包括第三安装架、顶部支撑机构和迎头支撑机构；所述第三安装架安装在所述水平伸缩机构上，所述顶部支撑机构铰装在所述第三安装架上，所述迎头支撑机构安装在所述顶部支撑机构的一端。

进一步的，所述支护装置还包括铰接架、铰接轴和第一弹性件；所述铰接架的下端铰装在所述第三安装架的顶端，以使所述铰接架可在第一方向上转动；所述铰接轴的上端与所述顶部支撑机构螺纹连接，所述铰接轴的下端铰装在所述铰接架上，以使得所述铰接轴可在第二方向上转动，所述第二方向与所述第一方向垂直；所述第一弹性件的上端与所述顶部支撑机构相连接，下端与所述铰接架连接。

进一步的，所述顶部支撑机构包括固定顶棚、移动顶棚和支护移动伸缩部件；所述固定顶棚铰装在所述第三安装架上，所述移动顶棚与所述固定顶棚滑动连接，所述迎头支撑机构安装在所述移动顶棚上；所述支护移动伸缩部件分别与所述固定顶棚和所述移动顶棚相连接，并用于带动所述移动顶棚相对于所述固定顶棚移动。

根据本发明提供的多臂掘锚机，通过水平伸缩机构、第一升降机构、滑动机构和回转机构能够实现钻进机构的升降、平移、摆动等多维度运动，不仅能够实现全断面作业，而且不影响掘进工作的进行，提高了施工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的多臂掘锚机在钻进装置部分收回状态下的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的多臂掘锚机在钻进装置作业状态下的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的多臂掘锚机的钻进装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的钻进装置的水平伸缩机构的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的钻进装置的第一升降机构的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的钻进装置的工作平台的结构示意图(一)；

图7为本发明实施例提供的钻进装置的工作平台的结构示意图(二)；

图8为本发明实施例提供的钻进装置的滑动机构的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的钻进装置的钻进机构的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的支护装置的结构示意图；

图11为本发明实施例提供的支护装置的铰接架、铰接轴以及第一弹性件的结构示意图。

图标：

1-机体；

2-钻进装置；

21-水平伸缩机构；211-第一安装架；212-外筒；213-中筒；214-内筒；215-第一水平伸缩部件；216-第二水平伸缩部件；217-第二安装架；2171-第一插口；

22-支撑腿；

23-第一升降机构；231-第一升降伸缩部件；232-升降架；233-滑块组件；2331-转动部件；

24-工作平台；241-主体框架；2411-上滑道板；2412-下滑道板；242-连接耳；

25-滑动机构；251-滑板；252-滑动伸缩部件；

26-回转机构；

27-钻进机构；271-连接座；272-推进器；273-调节伸缩部件；

28-第二升降机构；281-第二升降伸缩部件；

3-支护装置；31-第三安装架；32-顶部支撑机构；321-固定顶棚；322-移动顶棚；323-支护移动伸缩部件；33-迎头支撑机构；34-铰接架；35-铰接轴；36-第一弹性件；37-第二弹性件；

4-掘进装置；

5-液压系统；

6-水系统；

7-电气系统。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

基于背景技术中的描述可知，现有的掘锚机或者是锚杆钻机等均存在钻进部分运动不灵活，影响作业的问题，有鉴于此，本实施例利用多种动作机构，来实现钻进部分的灵活运动，来解决现有钻进结构存在的弊端。

具体的，结合附图1和2所示，本实施例的一种多臂掘锚机包括机体1、钻进装置2、支护装置3、掘进装置4、液压系统5、水系统6以及电气系统7等，钻进装置2、支护装置3、掘进装置4、液压系统5、水系统6以及电气系统7均位于本实施例的机体1上，由于本实施例的改进之处仅在于本实施例的钻进装置2和支护装置3，因此本实施例不对其他装置和系统进行结构描述和原理说明。

结合附图3所示，为了实现钻进装置2的多角度运动，本实施例的钻进装置2包括水平伸缩机构21、支撑腿22、第一升降机构23、工作平台24、滑动机构25、回转机构26和钻进机构27；其中，本实施例的两个水平伸缩机构21分别安装在机体1的左右两侧；两个支撑腿22与两个水平伸缩机构21一一对应连接，并用于支撑水平伸缩机构21的一端，本实施例的支撑腿22也优选为可升降结构，以便于调节支撑高度。

本实施例的两个第一升降机构23一一对应安装在两个水平伸缩机构21上，具体的安装方式在下述中给出；本实施例的水平伸缩机构21用于带动支撑腿22和第一升降机构23水平往复运动，进而带动本实施例的钻进机构27在机体1的前后方向移动。

本实施例的工作平台24的两端分别与两个第一升降机构23的上端一一对应连接，并且工作平台24铰装在第一升降机构23上，本实施例的第一升降机构23用于带动工作平台24升降。通过工作平台24的升降进而带动本实施例的钻进机构27在竖直方向的升降，而且工作平台24可以在第一升降机构23上进行一定的转动，方便装配，能够提高工作平台24在升降过程中两端升降不同步时的适应性。并且本实施例的工作台、第一升降机构23和支撑腿22形成了龙门架形式的支撑安装结构，能够提高钻进机构27在动作过程中的稳定性。

本实施例的滑动机构25安装在工作平台24上，并可沿工作平台24的长度方向滑动，本实施例的回转机构26安装在滑动机构25上，并可随着滑动机构25在工作平台24上移动；钻进机构27安装在滑动机构25上，并与回转机构26相连接，回转机构26用于带动钻进机构27转动。通过本实施例的回转机构26的动作能够带动钻进机构27在车体的左右方向上来回摆动，通过本实施例的滑动机构25能够带动钻进机构27在车体的左右方向上平移。

结合上述说明可知，本实施例的钻进装置2通过水平伸缩机构21、第一升降机构23、滑动机构25和回转机构26能够实现钻进机构27的升降、平移、摆动等多维度运动，不仅能够实现全断面作业，而且由于钻进机构27的位置可以灵活调整，不影响下方掘进装置4的动作，避免了掘进与支护作业的相互影响，提高了施工效率。

结合附图4所示，为了提高伸缩行程且利于伸缩的调节，本实施例的水平伸缩机构21为多级伸缩结构，具体的，本实施例的水平伸缩机构21包括第一安装架211、外筒212、中筒213、内筒214、第一水平伸缩部件215、第二水平伸缩部件216和第二安装架217。本实施例的外筒212、中筒213和内筒214的敞口尺寸逐渐减小，需要说明的是，本实施例的内筒214、中筒213和外筒212中所述的“筒”并非一定指代截面形状为圆筒形，还可以是截面为图示中的方筒形状。本实施例的第一水平伸缩部件215和第二水平伸缩部件216可以是油缸或气缸或电动缸等直线驱动结构，同样的，本实施例下述的各个伸缩部件和升降部件均可以是油缸、气缸、电动缸中的一种。

本实施例的第一安装架211安装在机体1上，安装方式可以是螺栓连接等可拆卸连接方式。本实施例的外筒212安装在第一安装架211上，安装方向可以是焊接等固定连接，本实施例的中筒213插设在外筒212内，第一水平伸缩部件215一端与第一安装架211相连接，另一端与中筒213相连接，以带动中筒213相对于外筒212伸缩。同理，本实施例的内筒214插设在中筒213内，第二水平伸缩部件216设于内筒214和中筒213的内部，第二水平伸缩部件216的一端与中筒213连接，第二水平伸缩部件216的另一端与内筒214连接，以带动内筒214相对于中筒213伸缩。本实施例通过中筒213在外筒212内的伸缩以及内筒214在中筒213内的伸缩实现了工作平台24以及钻进机构27的二级伸缩调整。

而为了便于安装支护装置3和支撑腿22，本实施例的第二安装架217安装在内筒214远离内筒214的一端，并且第二安装架217设有朝上开设的第一插口2171和朝下开设的第二插口(图中未示出)，本实施例的支护装置3插设在第一插口2171内，本实施例的支撑腿22插设在第二插口内。

结合附图5所示，本实施例的第一升降机构23包括第一升降伸缩部件231、升降架232和滑块组件233；本实施例的升降架232安装在水平伸缩机构21上，本实施例的第一升降伸缩部件231固定安装在升降架232上，滑块组件233滑动安装在升降架232上，第一升降伸缩部件231用于带动滑块组件233上下滑动，两个滑块组件233分别与工作平台24的相对两端一一对应连接，通过第一升降伸缩部件231带动滑块组件233在升降架232上动作，进而实现工作平台24及其上的钻进机构27平稳升降。

而为了实现本实施例的工作平台24与第一升降机构23的铰接配合，本实施例的滑块组件233上设有转动部件2331，结合附图6所示，本实施例的工作平台24的相对两端均设有连接耳242，两个转动部件2331分别与工作平台24的两个连接耳242通过螺栓等结构一一对应连接，转动部件2331可以是一个在限定角度下可以转动的回转轴。

结合附图7和8所示所示，本实施例的工作平台24包括主体框架241，主体框架241的两端设有上述的连接耳242，本实施例的滑动机构25和回转机构26均安装在该主体框架241内。本实施例的滑动机构25包括一个横向设置的滑板251和带动该滑板251滑动的滑动伸缩部件252，滑板251的上下两侧分别与主体框架241的上滑道板2411和下滑道板2412滑动连接，滑动伸缩部件252的数量可以是两个，两个滑动伸缩部件252分别带动两个滑板251动作。本实施例的回转机构26可以是通过法兰盘结构安装在滑板251上的电机，电机的输出轴与钻进机构27传动连接，以带动钻进机构27摆动。

结合附图9所示，本实施例的钻进机构27包括连接座271、推进器272和调节伸缩部件273；其中，本实施例的连接座271安装在回转机构26上，并可在回转机构26的带动下转动；本实施例的推进器272铰装在连接座271上，上述的回转机构26与本实施例的连接座271连接，通过连接座271来带动本实施例的推进器272转动，本实施例的调节伸缩部件273一端与连接座271铰接，另一端与推进器272铰接，通过调节伸缩部件273的伸缩来带动推进器272在连接座271上进行小幅度的转动，以实现推进器272角度的微调。

基于上述结构，再结合附图4所示，本实施例的钻进装置2还包括第二升降机构28，该第二升降机构28可以包括一个第二升降伸缩部件281，第二升降伸缩部件281安装在水平伸缩机构21上，具体是安装在第二安装架217远离第一安装架211的一侧上，第二升降机构28与本实施例的第一升降机构23相连接，并用于带动第一升降机构23升降，以实现工作台和钻进机构27的二级升降。

另外，本实施例的钻进装置2还包括第三升降机构(图中未示出)，第三升降机构可以包括一个第三升降伸缩部件，第三升降机构安装在水平伸缩机构21上，具体是安装在第二安装架217的第一插口2171上，支护装置3安装在第三升降机构上，第三升降机构用于带动支护装置3升降。

结合附图10所示，本实施例的支护装置3包括第三安装架31、顶部支撑机构32和迎头支撑机构33；其中，本实施例的第三安装架31安装在水平伸缩机构21上，具体的是安装在第三升降机构上，顶部支撑机构32铰装在第三安装架31上，迎头支撑机构33安装在顶部支撑机构32的一端，顶部支撑机构32和迎头支撑机构33能够在第三安装架31上沿着机体1的前后方向转动。

结合附图11所示，为了实现顶部支撑机构32和迎头支撑机构33的转动和复位，本实施例的支护装置3还包括铰接架34、铰接轴35和第一弹性件36；其中，本实施例的铰接架34的下端铰装在第三安装架31的顶端，以使铰接架34可在第一方向(机体1的左右方向)上转动；并且，本实施例的铰接轴35的上端与顶部支撑机构32螺纹连接，使得顶部支撑机构32能够通过螺纹连接处在水平方向上发生一定的微小转动，进而实现顶部支撑机构32和迎头支撑机构33在水平方向上位置的微调。本实施例的铰接轴35的下端铰装在铰接架34上，以使得铰接轴35可在第二方向上(机体1的前后方向)转动，进而使得顶部支撑机构32和迎头支撑机构33能够在机体1的前后方向转动。本实施例的第一弹性件36的上端与顶部支撑机构32相连接，下端与铰接架34连接，以便于顶部支撑机构32在前后方向转动后的复位。

通过上述铰接架34和铰接轴35等结构，能够实现本实施例的顶部支撑机构32和迎头支撑机构33在多个方向上位置的调整，进而更加利于支护工作的进行，大大提高了作业效率。

并且，为了实现顶部支撑机构32支撑范围的调节，本实施例的顶部支撑机构32包括固定顶棚321、移动顶棚322和支护移动伸缩部件323。其中，本实施例的固定顶棚321通过上述的铰接轴35和铰接架34铰装在本实施例的第三安装架31上，移动顶棚322与固定顶棚321滑动连接，迎头支撑机构33安装在移动顶棚322上；支护移动伸缩部件323分别与固定顶棚321和移动顶棚322相连接，并用于带动移动顶棚322相对于固定顶棚321移动。

另外，为了实现迎头支撑机构33在顶部支撑机构32上位置的调节，本实施例将迎头支撑机构33铰装在顶部支撑机构32上，并且在两者的铰接处通过第二弹性件37连接二者，便于迎头支撑机构33的复位。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。