巷道掘进支护机器人、配套支架及支护方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107524454A(43)申请公布日2017.12.29(21)申请号201710862480.6(22)申请日2017.09.09(71)申请人左垒安地址271200山东省泰安市新泰市翟镇翟良路2号14号楼三单元(72)发明人左垒安(51)Int.Cl.E21D9/12(2006.01)E21D20/00(2006.01)权利要求书3页说明书7页附图11页(54)发明名称巷道掘进支护机器人、配套支架及支护方法(57)摘要本发明公开了一种适于煤矿巷道、隧道施工技术的巷道掘进支护机器人和与其配套的多向可调掘进支架，以及运送多向可调掘进支架的运送器，同时提出支护方法；巷道掘进支护机器人，由二运底架、行走架、升降台、钻锚机械手、自动寻位装置以及液压泵站和液压操作系统所组成；可调支架由横梁、支撑腿油缸、撑顶油缸、边梁及支撑架组成；运送器由设有套筒滚子或套筒滚子链的轨道和运行在轨道上的运送小车组成；工作时，巷道掘进支护机器人与掘进机尾架铰接，随巷道掘进机一起移动，在多向可调节掘进支架的掩护下，边掘进边在巷道顶部和两帮进行锚杆支护，达到平行作业的目的，使掘进机的开机率成倍提高，从而提高掘进速度。CN107524454ACN107524454A权利要求书1/3页1.一种巷道掘进支护机器人，其特征在于，由若干节二运底架、安装在二运底架上的行走架、安装在行走架上的升降台、钻锚机械手以及液压泵站和液压操作系统所组成；所述的二运底架的构造是，上部为运输矸石的安装二运皮带输送机的U型槽，下部为四面封闭的通风道，通风道两端设有软连接接口，可通过软连接接口将二运底架相互间的通风道软连接起来；所述的U型槽的两侧槽帮顶部设有使行走架运行的轨道，其中一侧轨道为套筒滚子式或套筒滚子链式轨道；所述的行走架上设有与套筒滚子啮合的驱动轮，由液压马达带动驱动轮旋转，实现行走架在二运底架上运行；所述的升降台是用于运送和安装可调支架的升降台，由液压油缸和铰接式收缩架组成；升降台布置两台，布置间距等于多向可调节掘进支架在巷道中的布置间距；所述的钻锚机械手的构造是，由曲臂机构、升降臂机构、导轨式锚杆钻机组成；所述的曲臂机构由固定在钻锚机械手安装平台上的曲臂回转马达和安装在曲臂回转马达上的曲臂组成，曲臂回转马达带动曲臂做360度水平旋转，配合升降臂机构旋转，能使导轨式锚杆钻机旋转至指定位置；所述的升降臂机构是四连杆机构机构，由后部固定连杆、上部连杆、前端连杆、下部可伸缩连杆构成基本四连杆机构；下部可伸缩连杆为油缸，油缸的伸缩可实现导轨式锚杆钻机以前端连杆和上部连杆的铰接轴为中心旋转，以补偿因升降时产生的钻臂倾斜偏差；后部固定连杆和上部连杆之间安装有钻臂升降油缸，使四连杆机构做升降运动；前端连杆上安装有钻臂回转马达，后部固定连杆再通过升降臂回转马达安装在曲臂机构的曲臂上，实现升降臂机构的水平旋转；所述的导轨式锚杆钻机由钻机架、直线导轨、链条推进机构、钻机推进马达、钻机钻进马达组成；导轨式锚杆钻机通过钻机架安装在钻臂回转马达上，实现绕轴旋转；钻机架上布置直线导轨和链条推进机构，直线导轨上布置钻机钻进马达，钻机推进马达带动链条推进机构运行，链条推进机构带动钻机钻进马达运行，实现导轨式锚杆钻机的钻进作业；所述的泵站和液压操作系统安装在操作平台上，泵站和液压操作系统与上述多功能平台、钻锚机械手的所有液压马达和液压油缸实现液压连接。2.如权利要求1所述的巷道掘进支护机器人，其特征在于，钻机架上可布置两套直线导轨、链条推进结构、钻机推进马达、钻机钻进马达，实现导轨式锚杆钻机的双孔同时操作。3.如权利要求1所述的巷道掘进支护机器人，其特征在于，所述钻锚机械手可在安装平台上布置2-3台，实现多孔同时操作。4.如权利要求1所述的巷道掘进支护机器人，其特征在于，二运底架为“3H”箱梁结构，即两侧为高强度薄板焊接而成的“H”箱梁，通过中间的波浪板连接并焊接为整体。5.如权利要求1所述的巷道掘进支护机器人，其特征在于，所述的钻锚机械手的前端连杆为条形筋板加固的钢板，上部连杆采用H型钢焊接而成的框架结构，即两条H型钢并列布置，两端用H型钢封死。6.一种与权利要求1所述的巷道掘进支护机器人配套的可调支架，其特征在于，由顶部的横梁和两侧的支撑腿油缸、撑顶油缸以及支撑架组成；所述的横梁由中梁和中梁两侧的套筒梁连接组成；所述中梁和套筒梁的套筒连接，所述的支撑腿油缸采用球头球窝连接结构与支撑架连接，支撑架采用销轴与角部弯梁铰连接，角部弯梁与套筒梁伸缩内筒固定连接；所述的撑顶油缸一端与角部弯梁铰连接，一端与套筒梁的的套筒铰连接，撑顶油缸伸缩2CN107524454A权利要求书2/3页时实现角部弯梁与套筒梁的抽拉运动，实现可调支架横向伸缩和顶