一種四鉆臂式掘錨一體機的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及煤礦巷道掘進支護技術領域，特別是涉及一種四鉆臂式掘錨一體機。
【背景技術】
[0002]中國的能源賦存屬“缺油、少氣、富煤”，因此煤炭在中國一次能源消耗中長期占有70%以上的比例。隨著中國經濟的高速增長，煤炭消耗量也持續增加，2013年煤炭產量達到了 37億噸，預計未來一個時期，煤炭消費增速將保持在3%左右，到2020年，全國煤炭需求總量將在48億噸左右，屆時，煤炭在我國一次性能源消費結構中的比重仍能占60%左右。到2020年，全國煤炭可利用產能40億噸，產能缺口 8億噸左右。
[0003]隨著煤炭行業科技的發展和我國產業政策的要求，自上世紀八十年代開始，先進的機械化掘進設備和錨桿錨索支護技術在我國的煤礦巷道掘進中得到了廣泛應用。目前，我國大中型煤礦綜掘巷道的掘進設備多采用掘進機，錨桿錨索支護作業方式大多依靠人工使用手持式單體錨桿機和煤電鉆進行施工，支護作業占用大量時間，掘進機開機率不足30%，支護時也存在空頂下作業安全系數低、勞動強度大、作業環境惡劣及生產效率低等問題，所以在煤礦綜掘巷道存在“綜掘不綜”的境地。而且，單體式錨桿鉆機結構比較簡單，因此轉矩特性較差，電機容易過載，加上錨桿孔鉆機是立式作業，電機內易受淋水污染，電氣部分故障率高；另外，單體式錨桿鉆機機械化程度低，工人工作量大，并且需要工人成組作業，因此單體式錨桿鉆機的效率也較低；又因為通常在裸露頂板下作業，存在比較嚴重的安全隱患，而且錨桿鎖緊力需要二次緊固。
[0004]綜掘機的廣泛使用使掘進工作面實現了機械化落煤和裝煤，因而大大增加了掘進速度。但現有的支護設備的支護速度較慢，支護占用時間為掘進總時間的三分之二，大大影響了生產效率。現在市場上雖存在四臂鉆車、八臂掘鉆車，但普遍存在機體龐大，在煤礦井下巷道的移動和通過性都很差等問題。
[0005]由此可見，根據產業行業的發展需要，割煤和支護的綜合機械化作業問題在目前煤礦巷道掘進過程中顯得非常突出。如何能創設一種可以進行高效割煤掘進與機械化錨桿錨索支護相結合的，工作效率高、安全可靠且能夠在復雜地質條件下使用的新型四鉆臂式掘錨一體機，成為當前業界的目標。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型要解決的技術問題是提供一種四鉆臂式掘錨一體機，使其同時滿足在掘進過程中割煤、落煤、轉載、運輸、臨時支護和永久支護作業，從而克服綜掘巷道存在的“綜掘不綜”、掘錨支護效率低和勞動強度大的問題。
[0007]為解決上述技術問題，本實用新型提供一種四鉆臂式掘錨一體機，包括機體平臺、行走機構、掘進機構、轉運機構、支護機構、四個錨桿錨索鉆孔機構、液壓系統和電氣系統；其中，兩個錨桿錨索鉆孔機構設置于機體平臺的前部，另兩個錨桿錨索鉆孔機構設置于機體平臺的后部。
[0008]進一步改進，所述設置于機體平臺前部的兩個錨桿錨索鉆孔機構均包括打鉆機構、滑軌機構和連接打鉆機構與滑軌機構的鉆臂回轉機構，所述兩個滑軌機構的伸縮方向均與該四鉆臂式掘錨一體機的行車方向一致，且分別固定在所述機體平臺或轉運機構上的前部兩側。
[0009]進一步改進，所述滑軌機構包括固定部分和位于固定部分內部的移動部分，所述移動部分可向機體平臺前端伸出或縮回，所述固定部分固定于機體平臺上或轉運機構上，所述鉆臂回轉機構包括鉆臂和連桿機構，鉆臂的一端連接打鉆機構，另一端與所述移動部分的可伸出端可轉動連接，所述連桿機構包括桿1、桿II和桿III，所述桿1、桿II和桿III的一端分別連接鉆臂的中部、滑軌機構的移動部分和固定部分，所述桿1、桿II和桿III的另一端可轉動連接，且桿III為伸縮油缸。
[0010]進一步改進，所述打鉆機構通過旋轉油缸與鉆臂連接，且所述打鉆機構上安裝有伸縮油缸。
[0011]進一步改進，所述設置于機體平臺后部的兩個錨桿錨索鉆孔機構與設置于機體平臺前部的兩個錨桿錨索鉆孔機構結構相同，且成對稱設置。
[0012]進一步改進，所述掘進機構包括切割炮頭、搖臂機構、切割電機和變位油缸，所述搖臂機構的一端連接切割炮頭，另一端通過銷軸連接在機體平臺的前端上部，所述切割電機帶動切割炮頭旋轉，所述變位油缸設置在搖臂機構和機體平臺之間。
[0013]進一步改進，所述支護機構包括固定座、支護頂梁和連接固定座與支護頂梁的二連桿機構，所述固定座設置在掘進機構的搖臂機構上，所述二連桿機構包括桿a和桿b，桿a和桿b的一端分別連接固定座的兩端，桿a的另一端連接在桿b的中部，桿b的另一端連接支護頂梁，且桿a和桿b均為液壓伸縮油缸。
[0014]進一步改進，所述行走機構為履帶式行走機構，位于所述掘銷一體機底部、機體平臺下方。
[0015]進一步改進，所述轉運機構包括裝載機構和刮板運輸機構:
[0016]所述裝載機構可轉動的連接在機體平臺的前端下部，包括鏟板、耙爪機構、液壓馬達和液壓油缸；
[0017]所述刮板運輸機構包括刮板、鏈條和液壓馬達，所述刮板設置在機體平臺中間且沿所述掘錨一體機的行車方向設置，且刮板前端與裝載機構銜接。
[0018]進一步改進，所述液壓系統包括油箱、泵站部分、液壓管路以及位于液壓管路上的安全閥和操作閥；所述電氣系統包括防爆電機、電磁啟動器、防爆照明燈、瓦斯斷電儀、燈光語音信號裝置、急停按鈕、防爆接線盒和防爆電纜；所述防爆電機連接并控制所述泵站部分。
[0019]采用上述技術方案后，本實用新型具有以下優點:
[0020]1、本實用新型四鉆臂式掘錨一體機的四個鉆臂可實現獨立操作、平行作業，可同時對該掘錨一體機的前部和后部上方的頂板及兩側幫進行錨桿錨索支護，大大提高了支護效率，并通過支護機構的臨時超前支護，可防止作業工人在迎頭空頂下作業，保護了作業工人的安全。
[0021]2、本實用新型中錨桿錨索鉆孔機構通過可伸縮滑道和連桿機構，可實現鉆臂大范圍的、穩定的移動，擴大了打鉆機構的作業范圍。
[0022]3、本實用新型采用全液壓控制，通過防爆電機帶動液壓油泵向各執行機構供液，進而控制各執行機構完成相應的執行動作，操作簡單、故障率低、維修方便。
[0023]4、本實用新型的電氣系統具有防爆功能，進一步保證了作業人員的人身安全。
[0024]5、本實用新型四鉆臂式掘錨一體機可實現掘進機工作面的割煤、落煤、轉載、運輸、臨時支護和永久支護作業，并且在巷道中具有良好的協調與穩定性，提高了支護效率和作業安全系數，降低勞動強度。且整體機構結構緊湊合理、外型尺寸小、剛性好、行走自如可靠，適應在惡劣的環境下工作，可實現我國煤礦行業安全、高效、機械化作業的目標，豐富和完善了業內錨桿錨索車的功能，在煤礦巷道里具有非常好的適用性。
【附圖說明】
[0025]上述僅是本實用新型技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本實用新型的技術手段，以下結合附圖與【具體實施方式】對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0026]圖1是本實用新型四鉆臂式掘錨一體機展開狀態的側視示意圖；
[0027]圖2是本實用新型四鉆臂式掘錨一體機展開狀態的俯視示意圖；
[0028]圖3是本實用新型四鉆臂式掘錨一體機收回狀態的側視示意圖。
【具體實施方式】
[0029]參照附圖1至3所示，本實用新型一種四鉆臂式掘錨一體機，包括行走機構5、機體平臺2、掘進機構1、轉運機構、支護機構8、四個錨桿錨索鉆孔機構、液壓系統9和電氣系統10。
[0030]行走機構5位于該四鉆臂式掘錨一體機的底部，其上方設置機體平臺2，支護機構8、四個錨桿錨索鉆孔機構、液壓系統9和電氣系統10均設置在該機體平臺2上。行走機構5優選為履帶式行走機構，履帶式行走機構包含有漲緊機構、減速機和行走馬達。履帶漲緊機構由漲緊輪組、漲緊油缸組成，漲緊輪組通過漲緊油缸的伸縮運動可調整履帶的漲緊程度。行走馬達提供行走機構5的行走動力，帶動行走機構5向前移動，行走機構5上裝有自鎖閥，在四鉆臂式掘錨一體機停車時按下自鎖閥，四鉆臂式掘錨一體機不能行走，然后可進行打鉆支護等動作；當四鉆臂式掘錨一體機需要移動時，打開行走機構5的自鎖閥，行走馬達帶動減速機，通過鏈輪帶動履帶實現行走機構5的行走。
[0031]掘進機構I主要用于割煤，包括切割炮頭、搖臂機構、切割電機和變位油缸。切割炮頭采用縱向切割炮頭。搖臂機構的一端連接切割炮頭，另一端可轉動連接在機體平臺2的前端上部，如通過銷軸連接。切割電機帶動切割炮頭旋轉，變位油缸連接在搖臂機構和機體平臺2之間，用于調整切割炮頭的位置。
[0032]轉運機構包括裝載機構3和刮板運輸機構4。裝載機構3包括鏟板、耙爪機構、液壓馬達和油缸，主要用于割煤后的清煤。鏟板可轉動的連接在機體平臺2的前端下部，如通過銷軸連接。刮板運輸機構4包括刮板、鏈條和液壓馬達，主要用于清煤過程的運輸。刮板設置在機體平臺2中間且沿該四鉆臂式掘錨一體機的行車方向設置，刮板前端與裝載機構3銜接。
[0033]支護機構8可折疊的設置于掘進機構I上，可進行巷道迎頭空頂的臨時支護，包括固定座、支護頂梁和連接固定座與支護頂梁的二連桿機構。固定座設置在掘進機構I的搖臂機構上。二連桿機構用于保證支護機構8的穩定運動，包括桿a和桿b，桿a和桿b的