贝博体育:一种煤矿用自动钻车装置
来源:贝博体育 日期:2025-10-19 12:13:52 浏览次数:1
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1.一种煤矿用自动钻车装置,它包括主机机体(1)、工作机构(2)、机械臂(4)、存储钻杆
的钻杆框总成(5)、下框总成(6)、钻杆推出机构(7)和履带行走装置(8),所述履带行走装置
(8)固定在主机机体(1)的两侧并与地面接触,用于移动主机机体(1);所述主机机体(1)包
括安装板(1.1),所述安装板(1.1)上设有钻杆框总成(5),其特征是:所述钻杆框总成(5)
的一侧依次设置钻杆推出机构(7)、旋转支撑组件(3)和工作机构(2),另一侧设置液压装置
(9)、电控箱(10)和副油箱(11);所述工作机构(2)连接旋转支撑组件(3),旋转支撑组件(3)
所述钻杆框总成(5)包括上下设置的上框架(5.1)和拉伸框(5.2),上框架(5.1)和拉伸
框(5.2 )之间通过上框升降油缸(5.3)连接,所述拉伸框(5.2)的左右两侧对称设有结构相
同的第一支撑座(5.4)和第二支撑座(5.5),所述第一支撑座(5.4)上设有一排通孔,通孔内
可拆卸地设有钻杆承载杆(5.7),所述钻杆承载杆(5.7)的头部倒角,便于第一支撑座(5.4)
和第二支撑座(5.5)支撑起上框架(5.1);所述拉伸框(5.2)内设有一个下框总成(6),所述
下框总成(6)包括内框(6.1)和举升台(6.2),所述内框(6.1)的顶面设有两排钻杆台
(6.11),两排钻杆台(6.11)之间设有两排举升台(6.2),举升台(6.2)的结构与钻杆台
(6.11)相同,所述举升台(6.2)的下方设有举升油缸(6.4),所述举升油缸(6.4)的滑座连接
第二推进油缸(6.3),举升油缸(6.4)将举升台(6.2)举起,第二推进油缸(6.3)将举升台
(6.2)前后移动;所述下框总成(6)与机械臂(4)之间设有一个钻杆推出机构(7)。
2.根据权利要求1所述的一种煤矿用自动钻车装置,其特征是:所述工作机构(2)包
括滑架总成(2.1)、滑座(2.2)、第一推进油缸(2.3)、动力头(2.4)和夹持器(2.5),所述滑架
总成(2.1)上通过滑座(2.2)与动力头(2.4)滑动连接,动力头(2.4)设置在滑座(2.2)上,所
述滑架总成(2.1)内设置第一推进油缸(2.3),第一推进油缸(2.3)连接滑座(2.2),以推动
动力头(2.4),所述滑架总成(2.1)的端部设置夹持器(2.5),用于夹持钻杆。
3.根据权利要求1所述的一种煤矿用自动钻车装置,其特征是:所述旋转支撑组件
(3)包括第一回转减速器(3.1)、连接机构(3.2)、第二回转减速器(3.3)、安装座(3.4)和第
三回转减速器(3.5),所述安装座(3.4)的一侧设置第二回转减速器(3.3),另一侧设置第三
回转减速器(3.5),所述第三回转减速器(3.5)通过旋转机构连接滑架总成(2.1),所述第二
回转减速器(3.3)通过连接机构(3.2)连接第一回转减速器(3.1),所述第一回转减速器
4.根据权利要求1所述的一种煤矿用自动钻车装置,其特征是:所述机械臂(4)包括
伸缩油缸(4.1)、抓手座(4.2)、第一导杆(4.3)和抓取手(4.5),所述伸缩油缸(4.1)与旋转
支撑组件(3)连接,所述伸缩油缸(4.1)的输出轴连接抓手座(4.2),所述抓手座(4.2)上设
有抓取手(4.5),所述抓手座(4.2)与第一导杆(4.3)的一端连接,所述第一导杆(4.3)插入
滑套(4.4)中,所述滑套(4.4)设置在伸缩油缸(4.1)外壁上,便于抓取手(4.5)的移动。
5.根据权利要求4所述的一种煤矿用自动钻车装置,其特征是:所述抓取手(4.5)的
6.根据权利要求1所述的一种煤矿用自动钻车装置,其特征是:所述上框架(5.1)的
前后两个侧面的上分别设有一对上框升降油缸(5.3),所述上框升降油缸(5.3)的输出轴连
7.根据权利要求1所述的一种煤矿用自动钻车装置,其特征是:所述拉伸框(5.2)的
侧面对应钻杆承载杆(5.7)的位置设有一排滑槽,用于钻杆承载杆(5.7)插入拉伸框(5.2)
8.根据权利要求1所述的一种煤矿用自动钻车装置,其特征是:所述第一支撑座
(5.4)的前端连接有第一拉伸油缸(5.8),所述第二支撑座(5.5)的前端连接有第二拉伸油
缸(5.9),所述第一拉伸油缸(5.8)和第二拉伸油缸(5.9)的另一端均固定在固定座(5.10)
上,第一拉伸油缸(5.8)和第二拉伸油缸(5.9)用于同步拉伸第一支撑座(5.4)和第二支撑
9.根据权利要求1所述的一种煤矿用自动钻车装置,其特征是:所述拉伸框(5.2)的
前侧面设有承重杆(5.6),所述第一支撑座(5.4)和第二支撑座(5.5)对应承重杆(5.6)端部
的位置处设有插入孔,第一拉伸油缸(5.8)和第二拉伸油缸(5.9)分别将第一支撑座(5.4)
和第二支撑座(5.5)向内移动时,承重杆(5.6)的两端插入两侧的第一支撑座(5.4)和第二
10.根据权利要求1所述的一种煤矿用自动钻车装置,其特征是:所述钻杆台(6.11)
掘富含有煤炭的地质层时所挖掘的合理空间,通常包括巷道、井硐和采掘面等等,在对煤矿
进行钻孔时会使用到钻车装置,钻车装置上的钻杆钻头通过动力输出转动并对煤矿进行钻
钻孔数量更是数不胜数。锚杆钻机工人工作环境恶劣,劳动强度大,噪声大,效率低,严重影
响到巷道机械化掘进的速度。目前在打孔作业中,都是人工实施取钻杆、上钻杆、退钻杆的
操作,操作动作单一、重复、打钻效率低,尤其会造成煤矿工人的疲劳。现有的两臂和四臂锚
杆钻车,虽然在锚杆支护的机械化程度上有所提高,但是工人的劳动强度仍旧很大,还需要
人工的上下钻杆。而自动化钻孔作业可以在一定程度上完成钻杆准确、快速、高效的连续钻进,而自动化
抓取钻杆,将钻杆抓取至指定位置,再用另一个机械臂抓取钻杆至工作位置,在整个作业的
过程中,无法自动上杆降低了工作效率;且这样的上杆流程带来的问题有:(1)要求钻杆箱
顶面开口,便于机械臂抓取钻杆,但因此钻杆箱顶面无法封闭,在煤矿中工作时常有煤块等
杂质掉落其中,卡在钻杆之间,影响钻杆的抓取;(2)两个机械臂的布置对场地的高度有要
一种煤矿用自动钻车装置,它包括主机机体、工作机构、机械臂、存储钻杆的钻杆
框总成、下框总成、钻杆推出机构和履带行走装置,所述履带行走装置固定在主机机体的两
侧并与地面接触,用于移动主机机体;所述主机机体包括安装板,所述安装板上设有钻杆框
总成,所述钻杆框总成的一侧依次设置钻杆推出机构、旋转支撑组件和工作机构,另一侧设
置液压装置、电控箱和副油箱;所述工作机构连接旋转支撑组件,旋转支撑组件连接机械
升降油缸连接,所述拉伸框的左右两侧对称设有结构相同的第一支撑座和第二支撑座,所
述第一支撑座上设有一排通孔,通孔内可拆卸地设有钻杆承载杆,所述钻杆承载杆的头部
倒角,便于第一支撑座和第二支撑座支撑起上框架;所述拉伸框内设有一个下框总成,所述
下框总成包括内框和举升台,所述内框的顶面设有两排钻杆台,两排钻杆台之间设有两排
举升台,举升台的结构与钻杆台相同,所述举升台的下方设有举升油缸,所述举升油缸的滑
座连接第二推进油缸,举升油缸将举升台举起,第二推进油缸将举升台前后移动;所述下框
进一步地,所述工作机构包括滑架总成、滑座、第一推进油缸、动力头和夹持器,所
述滑架总成上通过滑座与动力头滑动连接,动力头设置在滑座上,所述滑架总成内设置第
一推进油缸,第一推进油缸连接滑座,以推动动力头,所述滑架总成的端部设置夹持器,用
进一步地,所述旋转支撑组件包括第一回转减速器、连接机构、第二回转减速器、
安装座和第三回转减速器,所述安装座的一侧设置第二回转减速器,另一侧设置第三回转
减速器,所述第三回转减速器通过旋转机构连接滑架总成,所述第二回转减速器通过连接
进一步地,所述机械臂包括伸缩油缸、抓手座、第一导杆和抓取手,所述伸缩油缸
与旋转支撑组件连接,所述伸缩油缸的输出轴连接抓手座,所述抓手座上设有抓取手,所述
抓手座与第一导杆的一端连接,所述第一导杆插入滑套中,所述滑套设置在伸缩油缸外壁
连接有第二拉伸油缸,所述第一拉伸油缸和第二拉伸油缸的另一端均固定在固定座上,第
承重杆端部的位置处设有插入孔,第一拉伸油缸和第二拉伸油缸分别将第一支撑座和第二
支撑座向内移动时,承重杆的两端插入两侧的第一支撑座和第二支撑座内,用于承重拉伸
本发明的钻杆箱从下方运送出钻杆,因此顶面可封闭,避免钻杆箱内掉入杂质,影
响钻杆的运送,来提升了工作效率;本发明的钻杆运送框采用举升架向上顶出一层钻杆,
后由推进油缸推送至置杆架,回收时再原路返回,自动化回收钻杆,工作效率高,大大节省
人力成本;本发明只需一个低于钻杆箱顶面的翻转机械臂,无需另设一个高于钻杆箱的钻
置两个拉伸油缸,拉伸油缸的一端固定在固定座的上下层,更加有助于两个支撑座的同步拉
主机机体1、安装板1.1、工作机构2、滑架总成2.1、滑座2.2、第一推进油缸2.3、动
力头2.4、夹持器2.5、旋转支撑组件3、第一回转减速器3.1、连接机构3.2、第二回转减速器
3.3、安装座3.4、第三回转减速器3.5、第一立柱3.6、第二立柱3.7、机械臂4、伸缩油缸4.1、
抓手座4 .2、第一导杆4 .3、滑套4 .4、抓取手4 .5、抓手调角油缸4 .6、钻杆框总成5、上框架
5.1、拉伸框5.2、上框升降油缸5.3、第一支撑座5.4、第二支撑座5.5、承重杆5.6、钻杆承载
杆5 .7、第一拉伸油缸5 .8、第二拉伸油缸5 .9、固定座5 .10、下框总成6、内框6 .1、钻杆台
6.11、举升台6.2、第二推进油缸6.3、举升油缸6.4、第三推进油缸6.5、钻杆推出机构7、滑轨
座7.1、钻杆推出油缸7.2、第二导杆7.3、油缸安装座7.4、置杆架7.5、履带行走装置8、液压
为更好地理解本发明的技术方案,以下将结合相关图示作详细说明。应理解,以下
具体实施例并非用以限制本发明的技术方案的具体实施态样,其仅为本发明技术方案可采
用的实施态样。需先说明,本文关于各组件位置关系的表述,如A部件位于B部件上方,其系
参见图1‑图16,图1绘制了一种煤矿用自动钻车装置的结构示意图。如图所示,本
发明的一种煤矿用自动钻车装置,它包括主机机体1、工作机构2、机械臂4、存储钻杆的钻杆
框总成5、下框总成6、钻杆推出机构7和履带行走装置8,所述履带行走装置8固定在主机机
体1的两侧并与地面接触,用于移动主机机体1;所述主机机体1包括安装板1.1,所述安装板
1.1上设有钻杆框总成5,钻杆框总成5的一侧依次设置钻杆推出机构7、旋转支撑组件3和工
参见图3‑图4,所述工作机构2包括滑架总成2.1、滑座2.2、第一推进油缸2.3、动力
头2.4和夹持器2.5,所述滑架总成2.1上通过滑座2.2与动力头2.4滑动连接,动力头2.4设
置在滑座2 .2上,所述滑架总成2 .1内设置第一推进油缸2 .3,第一推进油缸2 .3连接滑座
2.2,以推动动力头2.4,所述滑架总成2.1的端部设置夹持器2.5,用于夹持钻杆。
所述旋转支撑组件3包括第一回转减速器3.1、连接机构3.2、第二回转减速器3.3、
安装座3.4和第三回转减速器3.5,所述安装座3.4的一侧设置第二回转减速器3.3,另一侧
设置第三回转减速器3.5,所述第三回转减速器3.5通过旋转机构连接滑架总成2.1,所述第
二回转减速器3.3通过连接机构3.2连接第一回转减速器3.1,所述第一回转减速器3.1连接
机械臂4;所述安装座3.4的两侧分别设有第一立柱3.6和第二立柱3.7。
参见图5‑图6,所述机械臂4包括伸缩油缸4.1、抓手座4.2、第一导杆4.3、滑套4.4、
抓取手4.5和抓手调角油缸4.6,所述伸缩油缸4.1的中部与第一回转减速器3.1连接,所述
伸缩油缸4.1的输出轴连接抓手座4.2,所述抓手座4.2上设有抓取手4.5,抓取手4.5的一侧
设有抓手调角油缸4.6,便于抓取手4.5的角度调整;所述抓手座4.2的侧边通过螺母与第一
导杆4.3的一端连接,所述第一导杆4.3插入滑套4.4中,所述滑套4.4设置在伸缩油缸4.1外
参见图7‑图10,所述钻杆框总成5包括上框架5.1,所述上框架5.1的下方设有拉伸
框5.2,所述上框架5.1内设有多层隔板,用于有序存放钻杆,所述上框架5.1的前后两个侧
面的上分别设有一对上框升降油缸5.3,所述上框升降油缸5.3的输出轴通过耳座连接拉伸
框5.2,所述拉伸框5.2的左右两侧对称设有结构相同的第一支撑座5.4和第二支撑座5.5,
所述第一支撑座5.4上设有一排通孔,通孔内可拆卸地设有钻杆承载杆5.7,所述钻杆承载
杆5.7的头部倒角,便于插入钻杆间隙中,用于抬起钻杆,便于第一支撑座5.4和第二支撑座
5.5支撑起上框架5.1;所述拉伸框5.2的侧面对应钻杆承载杆5.7的位置设有一排滑槽,用
所述第一支撑座5.4的前端连接有第一拉伸油缸5.8,所述第二支撑座5.5的前端
连接有第二拉伸油缸5.9,所述第一拉伸油缸5.8和第二拉伸油缸5.9的另一端均固定在固
定座5.10上,第一拉伸油缸5.8和第二拉伸油缸5.9用于同步拉伸第一支撑座5.4和第二支
所述拉伸框5.2的前侧面设有承重杆5.6,所述第一支撑座5.4和第二支撑座5.5对
应承重杆5.6端部的位置处设有插入孔,第一拉伸油缸5.8和第二拉伸油缸5.9分别将第一
支撑座5.4和第二支撑座5.5向内移动时,承重杆5.6的两端插入两侧的第一支撑座5.4和第
参见图11‑图14,所述拉伸框5.2内设有一个下框总成6,所述下框总成6包括内框
6.1和举升台6.2,所述内框6.1的顶面设有两排钻杆台6.11,钻杆台6.11包括多个与上方钻
杆层的钻杆匹配的弧形凹槽,用于放置钻杆7,两排钻杆台6.11之间设有两排举升台6.2,举
升台6.2的结构与钻杆台6.11相同,所述举升台6.2的下方设有举升油缸6.4,所述举升油缸
6.4的滑座连接第二推进油缸6.3,举升油缸6.4将举升台6.2举起,第二推进油缸6.3将举升
参见图15‑图16,所述下框总成6与机械臂4之间设有一个钻杆推出机构7;所述钻
杆推出机构7包括滑轨座7.1,所述滑轨座7.1上设有油缸安装座7.4,油缸安装座7.4上连接
钻杆推出油缸7.2,所述钻杆推出油缸7.2连接第二导杆7.3,所述第二导杆7.3上设有两个
置杆架7.5,置杆架7.5的结构与钻杆台6.11相同,用于将钻杆运送至机械臂4的对应位置。
本实施例中,上框架5 .1内放置多层钻杆,顶面封闭,当需要钻孔工作时,上框架
5.1通过四周的上框升降油缸5.3向下框总成6的钻杆台6.11放置一层钻杆,然后拉伸框5.2
前后的支撑座由前后的第一拉伸油缸5.8、第二拉伸油缸5.9拉近支撑座,钻杆承载杆5.7插
入拉伸框5.2,承重杆5.6插入拉伸框5.2,通过上框升降油缸5.3将上框架5.1内其他层钻杆
抬起;接着举升油缸6.4举起举升台6.2,再通过第二推进油缸6.3将最前端的钻杆推送至置
杆架7.5上,置杆架7.5通过钻杆推出油缸7.2滑动至机械臂4的抓取位,机械臂4翻转伸出抓
当需要回收钻杆时,机械臂4从滑架总成2.1上抓取钻杆,翻转运送至置杆架7.5,
置杆架7.5由钻杆推出油缸7.2拉回内框6.1一侧,举升台6.2通过第二推进油缸6.3推进至
置杆架7.5的下方,再由举升油缸6.4举起举升台6.2和钻杆并由退回原位;接着上框架5.1
前后的支撑座由前后的第一拉伸油缸5.8、第二拉伸油缸5.9拉出远离,承重杆5.6和钻杆承