煤矿井下用单臂机载锚杆机.pdf

本发明属于煤矿井下短壁开采设备的技术领域，具体涉及一种煤矿井下用单臂机载锚杆机，解决了现有锚杆支护装置存在的问题。其包括回转底座、悬臂、操作台总成、钻臂回转装置以及钻架，可移动、也可水平回转的回转底座为单臂机载锚杆机与设备连接的底座，悬臂支撑于回转底座上，悬臂为内外套筒结构，悬臂一端与回转底座通过水平的铰接轴连接、另一端铰接于操作台总成，钻臂回转装置安装于操作台总成前端，钻架可回转安装于操作台总成的前端。本发明主要用于与其它煤矿设备采掘机械、巷道修复机械等配套，依靠液压油为动力源，可在设备提供的轨道上前后移动，具有伸缩及旋转等多自由度，实现全断面的锚杆安装施工。

1.  一种煤矿井下用单臂机载锚杆机，其特征在于：包括回转底座（1）、悬臂（2）、操作台总成（5）、钻臂回转装置（7）以及钻架（9），
可移动、也可水平回转的回转底座（1）为单臂机载锚杆机与设备连接的底座，悬臂支撑于回转底座（1）上，
悬臂（3）为内外套筒结构，悬臂（3）一端与回转底座1通过水平的铰接轴连接、另一端铰接于操作台总成，
钻臂回转装置（7）安装于操作台总成（5）前端，钻架（9）可回转安装于操作台总成（5）的前端。

2.  根据权利要求1所述的煤矿井下用单臂机载锚杆机，其特征在于：回转底座(1)包括下部的底座（1.1），底座（1.1）中间安装回转轴承（1.4），回转轴承（1.4）上部安装回转座（1.3），底座（1.1）上有可将底座（1.1）与设备上的固定轨道实现滑动连接的固定钩（1.5），底座（1.1）下部有推移油缸耳座（1.7），油缸一端安装于推移油缸耳座（1.7），油缸另一端连接于固定轨道，推动底座沿固定轨道前后移动；底座（1.1）后部安装有两组油缸耳座，用于安装回转油缸（1.2），两个回转油缸（1.2）对称布置于回转座（1.3）两侧，一端与底座（1.1）上的油缸耳座铰接，另一端与回转座（1.3）铰接；回转座（1.3）上部加工悬臂安装销孔，与悬臂（3）铰接；回转座（1.3）前部靠下位置安装有两组油缸耳，用于安装悬臂升降油缸（4）。

3.  根据权利要求2所述的煤矿井下用单臂机载锚杆机，其特征在于：悬臂(3)为内外套筒结构，包括内套筒（3.2）和外套筒（3.1），外套筒（3.1）后端有油缸连接孔，与悬臂伸缩油缸（3.3）一端相连，悬臂伸缩油缸（3.3）另一端连接内套筒（3.2）；外套筒（3.1）上部为连接销孔，与回转座（1.3）转动连接，外套筒（3.1）中部有悬臂升降油缸（4）的安装耳座，与悬臂升降油缸（4）铰接，悬臂升降油缸（4）另一端铰接于回转座（1.3）前部靠下位置；外套筒（3.1）前部为调整机构，调整机构包括套于内套筒（3.2）之外的耐磨铜板（3.5）以及径向安装于外套筒（3.1）上且作用于耐磨铜板（3.5）的调整螺栓，内套筒（3.2）为一焊接方管结构，前端焊接有连接耳座（3.4），连接耳座（3.4）上部孔与操作台总成（5）通过销连接，连接耳座（3.4）下部孔与操作台调平油缸（6）相连接。

4.  根据权利要求1或2或3所述的煤矿井下用单臂机载锚杆机，其特征在于：操作台总成（5）包括中间连接架（5.1）、操作台（5.3）、顶棚组件（5.2）以及操作阀组，中间连接架（5.1）上部有销孔与悬臂的内套筒（3.2）相连，并可相对于内套筒（3.2）转动；中间连接架（5.1）前端有销孔耳座与钻臂回转装置（7）相连；中间连接架（5.1）后部有油缸耳座用于安装操作台调平油缸（6），调整操作台水平；中间连接架（5.1）底部有两组油缸耳座用于安装钻臂摆动油缸（8），推动钻臂回转装置（7）摆动；中间连接架（5.1）两侧，分别安装有左、右顶棚组件以及左、右操作台，顶棚组件（5.2）为升降结构，包括内、外套筒，顶棚外套筒焊接安装于中间连接架（5.1）外侧，外套筒与内套筒间通过调节铜板调整间隙，内、外套筒之间安装顶棚升降油缸（5.4）；中间连接架（5.1）外侧焊接有操作台滑动导轨，操作台滑动导轨与操作台间通过操作台升降油缸（5.5）连接，调节高度，并设置限位销进行下极限位置限位；操作台上附带可翻转折叠式延伸平台，以扩展操作空间。

5.  根据权利要求4所述的煤矿井下用单臂机载锚杆机，其特征在于钻臂回转装置7包括摆动马达安装座Ⅰ（7.1）、摆动马达Ⅰ（7.2）、摆动马达安装座Ⅱ（7.3）、摆动马达Ⅱ（7.4）以及钻架固定架（7.5），摆动马达Ⅰ（7.2）固定安装于摆动马达安装座Ⅰ（7.1）上，摆动马达安装座Ⅱ（7.3）与摆动马达Ⅰ（7.2）的旋转轴固结，摆动马达Ⅱ（7.4）固定安装于摆动马达安装座Ⅱ（7.3），钻架固定架（7.5）固定安装于摆动马达Ⅱ（7.4）旋转轴上，摆动马达安装座Ⅰ（7.1）左侧上部通过销轴与操作台总成（5）中的中间连接架（5.1）右端铰接、下部两组油缸耳座与钻臂摆动油缸（8）铰接，钻架固定架（7.5）与钻架（9）的框架组件固结。

煤矿井下用单臂机载锚杆机
技术领域
本发明属于煤矿井下短壁开采设备的技术领域，具体涉及一种煤矿井下用单臂机载锚杆机。
背景技术
在煤矿井下巷道修复施工中，空顶距要求很小，需要跟随施工过程，及时进行锚杆支护。现有的单臂锚杆机，主要配套用于掘进机等设备，附着安装于掘进机掘割臂上，依靠刚度足够的掘进机掘割臂作为钻架支撑，同时，由于受掘割臂空间尺寸较大的限制，钻架只能实现单侧锚杆安装，单钻架不具备巷道全断面锚杆安装的能力。凿岩台车的单臂钻机，负载能力较小，可摆动角度范围小，并且不具有操作平台，在巷道修复过程中，不便于对顶板及旧锚杆进行人工处理。
发明内容
本发明为了解决现有锚杆支护装置存在的上述问题，提供了一种煤矿井下用单臂机载锚杆机，适用于巷道修复工况下，进行锚杆施工的锚杆机总成，可集成于巷道修复设备中，跟随巷道修复进度前移，体积小，实现与巷道修复同步的锚杆安装施工，进行巷道全断面锚杆施工
本发明采用如下的技术方案实现：
一种煤矿井下用单臂机载锚杆机，其特征在于：包括回转底座、悬臂、操作台总成、钻臂回转装置以及钻架，
可移动、也可水平回转的回转底座为单臂机载锚杆机与设备连接的底座，悬臂支撑于回转底座上，
悬臂为内外套筒结构，悬臂一端与回转底座通过水平的铰接轴连接、另一端铰接于操作台总成，
钻臂回转装置安装于操作台总成前端，钻架可回转安装于操作台总成的前端。
回转底座包括下部的底座，底座中间安装回转轴承，回转轴承上部安装回转座，底座上有可将底座与设备上的固定轨道实现滑动连接的固定钩，底座下部有推移油缸耳座，油缸一端安装于推移油缸耳座，油缸另一端连接于固定轨道，推动底座沿固定轨道前后移动；底座后部安装有两组油缸耳座，用于安装回转油缸，两个回转油缸对称布置于回转座两侧，一端与底座上的油缸耳座铰接，另一端与回转座铰接；回转座上部加工悬臂安装销孔，与悬臂铰接；回转座前部靠下位置安装有两组油缸耳，用于安装悬臂升降油缸。
悬臂为内外套筒结构，包括内套筒和外套筒，外套筒后端有油缸连接孔，与悬臂伸缩油缸一端相连，悬臂伸缩油缸另一端连接内套筒；外套筒上部为连接销孔，与回转座转动连接，外套筒中部有悬臂升降油缸的安装耳座，与悬臂升降油缸铰接，悬臂升降油缸另一端铰接于回转座前部靠下位置；外套筒前部为调整机构，调整机构包括套于内套筒之外的耐磨铜板以及径向安装于外套筒上且作用于耐磨铜板的调整螺栓，内套筒为一焊接方管结构，前端焊接有连接耳座，连接耳座上部孔与操作台总成通过销连接，连接耳座下部孔与操作台调平油缸相连接。
操作台总成包括中间连接架、操作台、顶棚组件以及操作阀组，中间连接架上部有销孔与悬臂的内套筒相连，并可相对于内套筒转动；中间连接架前端有销孔耳座与钻臂回转装置相连；中间连接架后部有油缸耳座用于安装操作台调平油缸，调整操作台水平；中间连接架底部有两组油缸耳座用于安装钻臂摆动油缸，推动钻臂回转装置摆动；中间连接架两侧，分别安装有左、右顶棚组件以及左、右操作台，顶棚组件为升降结构，包括内、外套筒，顶棚外套筒焊接安装于中间连接架外侧，外套筒与内套筒间通过调节铜板调整间隙，内、外套筒之间安装顶棚升降油缸；中间连接架外侧焊接有操作台滑动导轨，操作台滑动导轨与操作台间通过操作台升降油缸连接，调节高度，并设置限位销进行下极限位置限位；操作台上附带可翻转折叠式延伸平台，以扩展操作空间。
钻臂回转装置包括摆动马达安装座Ⅰ、摆动马达Ⅰ、摆动马达安装座Ⅱ、摆动马达Ⅱ以及钻架固定架，摆动马达Ⅰ固定安装于摆动马达安装座Ⅰ上，摆动马达安装座Ⅱ与摆动马达Ⅰ的旋转轴固结，摆动马达Ⅱ固定安装于摆动马达安装座Ⅱ，钻架固定架固定安装于摆动马达Ⅱ旋转轴上，摆动马达安装座Ⅰ左侧上部通过销轴与操作台总成中的中间连接架右端铰接、下部两组油缸耳座与钻臂摆动油缸铰接，钻架固定架与钻架的框架组件固结。
本发明回转底座为单臂机载锚杆机与设备连接的底座，同时起在设备轨道上滑动的作用，具有可滑移及水平回转的功能，并用于支撑悬臂，为锚杆机总成提供支撑作用。
悬臂为内外套筒结构，有较大的伸缩行程，起将锚杆钻架伸出至工作位置，以便锚杆施工的作用，悬臂与回转底座通过水平的铰接轴连接，可实现与底座安装平面垂直方向的摆动，调节锚杆施工高度；同时，也可在回转底座的带动下，实现水平的摆动。
操作台总成具有提供工人操作平台，以便工人进行旧锚杆头拆除，新锚杆安装等辅助工作，平台具有水平调节的功能，并用于支撑钻臂回转装置。
钻臂回转装置由两组旋转油缸组成，具有对钻架进行水平各垂直方向各旋转调节180度的能力，实现钻架在各方向的摆动，以便对不同位置进行锚杆施工。
钻架是锚杆机总成中进行锚杆施工的装置，具有钻孔、锚杆安装、树脂搅拌、螺母拧紧等功能，并可进行锚索安装。
本发明相对现有技术具有如下有益效果：主要用于与其它煤矿设备采掘机械、巷道修复机械等配套，依靠液压油为动力源，可在设备提供的轨道上前后移动，具有伸缩及旋转等多自由度，实现全断面的锚杆安装施工。本发明具有伸缩行程长，锚杆施工范围大，施工时振动小的特点，与采掘或巷道修复设备配套，可减小井巷施工中的空顶距，减轻工人劳动强度，提高巷道修复中锚杆施工的效率及安全性。
附图说明
图1为整体结构主视图，
图2为整体结构俯视图，
图3为回转底座结构图，
图4为悬臂结构图，
图5为图4的I部放大图，
图6为操作台总成结构图，
图7为钻臂回转装置结构图，
图中：
1、回转底座，2、回转油缸，3、悬臂，4、悬臂升降油缸，5、操作台总成，6、操作台调平油缸，7、钻臂回转装置，8、钻臂摆动油缸，9、钻架，10、悬臂伸缩油缸，
1.1、底座，1.2、回转油缸，1.3、回转座，1.4、回转轴承，1.5、固定钩，1.6、调整垫，1.7、推移油缸耳座，
3.1、外套筒，3.2、内套筒，3.3、悬臂伸缩油缸，3.4、连接耳座，3.5、耐磨铜板，3.6、调整垫，3.7、固定板，
5.1、中间连接架，5.2、顶棚组件，5.3、操作台，5.4、顶棚升降油缸，5.5、操作台升降油缸，
7.1、摆动马达安装座1，7.2、摆动马达1，7.3、摆动马达安装座2，7.4、摆动马达2，7.5、钻架固定架。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步说明：
煤矿井下用单臂机载锚杆机，包括回转底座、悬臂、操作台总成、钻臂回转装置、钻架等组成。回转底座1由底座、回转轴承、回转座等组成，能实现滑移和转动，回转底座1为单臂机载锚杆机与设备连接的底座，悬臂支撑于回转底座1上。悬臂3与回转底座1和操作台总成5相连，能实现伸缩功能。钻臂回转装置7安装于操作台总成5前端，用于安装钻架9，并实现钻架9竖直与水平两方向的回转。图1、2所示，为本发明的结构图，图中所示安装关系要正确，安装牢固可靠。
整套设备利用回转底座1下的安装钩安装于固定轨道上，可在外力作用下沿轨道前后滑动。
回转底座1包括下部的底座1.1，底座1.1中间安装回转轴承1.4，回转轴承1.4上部安装回转座1.3，底座1.1上有可将底座1.1与设备上的固定轨道实现滑动连接的固定钩1.5，底座1.1下部有推移油缸耳座1.7，油缸一端安装于推移油缸耳座1.7，油缸另一端连接于固定轨道，推动底座沿固定轨道前后移动；底座1.1后部安装有两组油缸耳座，用于安装回转油缸1.2，推动回转座旋转；两个回转油缸1.2对称布置于回转座1.3两侧，一端与底座1.1上的油缸耳座铰接，另一端与回转座1.3铰接；底座上表面内加工回转轴承安装平面，用于安装回转轴承，回转轴承外圈安装于底座上。回转座与回转轴承内圈相连接，后部安装两组回转油缸固定耳，与回转油缸相连接，依靠回转油缸推动实现回转；回转座1.3上部加工悬臂安装销孔，与悬臂3铰接；回转座1.3前部靠下位置安装有两组油缸耳，用于安装悬臂升降油缸4。
悬臂3为内外套筒结构，具有伸缩功能，用于连接回转底座1与操作台总成5，实现锚杆机总成工作时调整钻架伸出距离的功能，其包括内套筒3.2和外套筒3.1，外套筒3.1后端有油缸连接孔，与悬臂伸缩油缸3.3一端相连，悬臂伸缩油缸3.3另一端连接内套筒3.2；外套筒3.1上部为连接销孔，与回转座1.3转动连接，外套筒3.1中部有悬臂升降油缸4的安装耳座，与悬臂升降油缸4铰接，悬臂升降油缸4另一端铰接于回转座1.3前部靠下位置；外套筒3.1前部为调整机构，调整机构包括套于内套筒3.2之外的耐磨铜板3.5以及径向安装于外套筒3.1上且作用于耐磨铜板3.5的调整螺栓，调整螺栓和耐磨铜板之间有调整垫，可依靠调整机构调整与内套筒的间隙。内套筒3.2为一焊接方管结构，前端焊接有连接耳座3.4，连接耳座3.4上部孔与操作台总成5通过销连接，连接耳座3.4下部孔与操作台调平油缸6相连接。
操作台总成5包括中间连接架5.1、操作台5.3、顶棚组件5.2以及安装于中间连接架上的操作阀组，中间连接架5.1上部有销孔与悬臂的内套筒3.2相连，并可相对于内套筒3.2转动；中间连接架5.1前端有销孔耳座与钻臂回转装置7相连；中间连接架5.1后部有油缸耳座用于安装操作台调平油缸6，调整操作台水平；中间连接架5.1底部有两组油缸耳座用于安装钻臂摆动油缸8，推动钻臂回转装置7摆动，摆动调整锚杆施工角度；中间连接架5.1两侧，分别安装有左、右顶棚组件以及左、右操作台，顶棚组件5.2为升降结构，包括内、外套筒，顶棚外套筒焊接安装于中间连接架5.1外侧，外套筒与内套筒间通过调节铜板调整间隙，内、外套筒之间安装顶棚升降油缸5.4，实现内套筒升降；中间连接架5.1外侧焊接有操作台滑动导轨，操作台滑动导轨与操作台间通过操作台升降油缸5.5连接，调节高度，并设置限位销进行下极限位置限位；操作台上附带可翻转折叠式延伸平台，以扩展操作空间。
钻臂回转装置7包括摆动马达安装座Ⅰ7.1、摆动马达Ⅰ7.2、摆动马达安装座Ⅱ7.3、摆动马达Ⅱ7.4以及钻架固定架7.5，摆动马达Ⅰ7.2固定安装于摆动马达安装座Ⅰ7.1上，摆动马达安装座Ⅱ7.3与摆动马达Ⅰ7.2的旋转轴固结，摆动马达Ⅱ7.4固定安装于摆动马达安装座Ⅱ7.3，钻架固定架7.5固定安装于摆动马达Ⅱ7.4旋转轴上，摆动马达安装座Ⅰ7.1左侧上部通过销轴与操作台总成5中的中间连接架5.1右端铰接、下部两组油缸耳座与钻臂摆动油缸8铰接，钻架固定架7.5与钻架9的框架组件固结。
钻架9是用于锚杆安装施工的执行机构，由与旋转油缸相对固定的框架组件、在框架组件滑道内可上下滑动的滑架、支撑柱组件，以及安装于框架组件侧面的长进给油缸、安装于滑架上的短进给油缸及钻箱组成。具有伸缩、钻进、搅拌树脂、拧紧螺母等功能，能完整实现锚杆安装。