一种煤矿钻架精准锚护定位装置
阅读说明：本技术 一种煤矿钻架精准锚护定位装置 (Accurate anchor of colliery rig protects positioner ) 是由 张宏 王育恒 杨天 王晓波 于 2021-08-10 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种煤矿钻架精准锚护定位装置,属于锚钻装置的技术领域,包括临时支护、竖直举升组件、水平滑动组件、工作台以及用于安装钻机的钻架组件；临时支护包括箱体、上支护油缸和下支护油缸；竖直举升组件包括固定架、举升架、连接架、举升油缸、举升滑轮单元和举升链条；水平滑动组件包括固定轨道、滑动轨道、平移油缸、旋转机构、旋转油缸和倾斜油缸；工作台位于两组钻架组件之间,与固定轨道连接。上述煤矿钻架精准锚护定位装置是一种垂直升降式锚钻装置,占用空间小,且定位准确性较高。(The invention provides a precise anchoring and protecting positioning device for a coal mine drill rig, which belongs to the technical field of anchoring and drilling devices and comprises a temporary support, a vertical lifting assembly, a horizontal sliding assembly, a workbench and a drill rig assembly for mounting a drilling machine; the temporary support comprises a box body, an upper support oil cylinder and a lower support oil cylinder; the vertical lifting assembly comprises a fixed frame, a lifting frame, a connecting frame, a lifting oil cylinder, a lifting pulley unit and a lifting chain; the horizontal sliding assembly comprises a fixed rail, a sliding rail, a translation oil cylinder, a rotating mechanism, a rotating oil cylinder and an inclined oil cylinder; the working table is positioned between the two groups of drill frame components and is connected with the fixed track. The accurate anchoring and protecting positioning device for the coal mine drill rig is a vertical lifting type anchoring and drilling device, and is small in occupied space and high in positioning accuracy.)
技术领域
本发明属于锚钻装置的技术领域，具体公开了一种煤矿钻架精准锚护定位装置。
背景技术
在现代化的煤矿中，锚索支护是目前煤矿巷道经济有效的支护方式，是安全作业和防止煤层塌陷的主要手段。
目前国内各大型煤矿使用的掘锚一体机和锚索钻车所搭载的举升锚钻系统在进行举升锚护作业时大多采用四杆机构进行举升，锚索作业存在定位不准确和举升高度过低的问题。
发明内容
本发明提供一种煤矿钻架精准锚护定位装置，以改善四杆举升机构存在定位不准确和举升高度过低的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种煤矿钻架精准锚护定位装置，包括临时支护（1）、竖直举升组件（2）、水平滑动组件（3）、工作台（4）以及用于安装钻机的钻架组件（5）；临时支护（1）包括箱体（1.1）、上支护油缸（1.2）和下支护油缸（1.3）；上支护油缸（1.2）和下支护油缸（1.3）均安装在箱体（1.1）上，上支护油缸（1.2）的活塞位于箱体（1.1）的上方，下支护油缸（1.3）的活塞位于箱体（1.1）的下方；竖直举升组件（2）包括固定架（2.1）、举升架（2.2）、连接架（2.3）、举升油缸（2.4）、举升滑轮单元（2.5）和举升链条（2.6）；固定架（2.1）包括用于与掘锚一体机或锚索钻车连接的固定底板、竖直设置在固定底板上的两组固定立轨、连接两组固定立轨的上固定横梁以及用于连接临时支护（1）的下固定横梁；临时支护（1）的箱体（1.1）固定在下固定横梁上；举升架（2.2）包括与固定立轨滑动配合的举升立轨以及连接两组举升立轨的上举升横梁和下举升横梁；连接架（2.3）包括与上下举升横梁平行的连接横梁以及与举升立轨平行的连接纵梁，连接纵梁与举升立轨滑动配合；举升油缸（2.4）的缸体铰接在固定底板上，活塞铰接在举升架（2.2）上；举升滑轮单元（2.5）包括固定在上举升横梁上的滑轮轴（2.5.1）以及转动安装在滑轮轴（2.5.1）上的滑轮（2.5.2）；举升链条（2.6）绕过滑轮（2.5.2），两端分别与连接纵梁和上固定横梁连接；水平滑动组件（3）包括固定轨道（3.1）、滑动轨道（3.2）、平移油缸（3.3）、旋转机构（3.4）、旋转油缸（3.5）和倾斜油缸（3.6）；固定轨道（3.1）固定在连接横梁上；滑动轨道（3.2）设置在固定轨道（3.1）的两端，且与固定轨道（3.1）滑动配合；平移油缸（3.3）的两端分别与固定轨道（3.1）和滑动轨道（3.2）铰接；旋转机构（3.4）穿过滑动轨道（3.2），位于滑动轨道（3.2）外侧的端部与钻架组件（5）通过水平铰轴铰接，位于滑动轨道（3.2）内侧的端部设置有上下两组油缸连接耳；旋转油缸（3.5）的两端分别与滑动轨道（3.2）和油缸连接耳铰接；倾斜油缸（3.6）的两端分别与滑动轨道（3.2）和钻架组件（5）连接，用于驱动钻架组件（5）绕水平铰轴（2）转动；工作台（4）位于两组钻架组件（5）之间，与固定轨道（3.1）连接。
进一步地，上支护油缸（1.2）和下支护油缸（1.3）均通过连接耳（1.4）和铰轴（1.5）与箱体（1.1）铰接，缸体外设置有油缸卡环（1.6）。
进一步地，竖直举升组件（2）还包括滚轮单元Ⅰ（2.7）；滚轮单元Ⅰ（2.7）包括滚轮轴I（2.7.1）、转动安装在滚轮轴I（2.7.1）上的滚轮I（2.7.2）以及设置在滚轮轴I（2.7.1）端部的挡板；固定立轨的顶端和举升立轨的底端均设置有凹槽，滚轮轴I（2.7.1）安装在凹槽内，螺钉穿过挡板将滚轮单元Ⅰ（2.7）安装在固定立轨和举升立轨上，滚轮I（2.7.2）位于固定立轨和举升立轨之间且与固定立轨的侧壁接触；
进一步地，竖直举升组件（2）还包括滚轮单元Ⅱ（2.8）；滚轮单元Ⅱ（2.8）包括滚轮轴Ⅱ（2.8.1）以及转动安装在滚轮轴Ⅱ（2.8.1）上的滚轮Ⅱ（2.8.2），滚轮轴Ⅱ（2.8.1）通过螺钉固定在连接纵梁上，滚轮Ⅱ（2.8.2）位于举升立轨和连接纵梁之间且与举升立轨的侧壁接触。
进一步地，上举升横梁上设置有滑轮安装柱，滑轮安装柱上设置有凹槽；滑轮轴（2.5.1）的端部设置有挡板，滑轮轴（2.5.1）安装在凹槽内，螺钉穿过挡板将举升滑轮单元（2.5）固定在滑轮安装柱上；连接纵梁设置有链条安装柱，举升链条（2.6）的两端分别通过链条安装柱与连接纵梁和上固定横梁连接。
进一步地，工作台（4）包括平台底板（4.1）、铰接在平台底板两侧的平台翻板（4.2）、与平台底板（4.1）相对设置的顶棚（4.3）、连接顶棚和平台底板的支撑柱、设置在两组支撑柱之间的整车控制单元（4.4）、翻板油缸（4.5）和顶棚升降油缸；平台底板（4.1）通过螺栓与固定轨道（3.1）连接；翻板油缸（4.5）的两端分别与平台底板（4.1）和平台翻板（4.2）铰接；支撑柱包括底端固定在平台底板上的下支撑柱（4.7）以及顶端固定在顶棚（4.3）上的上支撑柱（4.6），上支撑柱（4.6）和下支撑柱（4.7）滑动插接；顶棚升降油缸安装在支撑柱内，缸体与下支撑柱（4.7）铰接，活塞与上支撑柱（4.6）铰接。
进一步地，顶棚（4.3）上还设置有顶棚照明灯（4.8）。
本发明具有以下优点：
上述煤矿钻架精准锚护定位装置是一种垂直升降式锚钻装置，占用空间小，且定位准确性较高；采用举升油缸、举升滑轮单元和举升链条配合的间接举升方式，可靠性大幅度提高，且钻架组件的行程是举升油缸行程的两倍，在节省空间的基础上实现举升距离的增大。
附图说明
图1为煤矿钻架精准锚护定位装置的结构示意图；
图2为临时支护的结构示意图；
图3为竖直举升组件的结构示意图；
图4为水平滑动组件的结构示意图；
图5为工作台的结构示意图；
图6为钻架组件的结构示意图；
图7为滚轮单元Ⅰ的结构示意图；
图8为滚轮单元Ⅱ的结构示意图；
图9为举升滑轮单元的结构示意图。
图中：1-临时支护；1.1-箱体；1.2-上支护油缸；1.3-下支护油缸；1.4-连接耳；1.5-铰轴；1.6-油缸卡环；2-竖直举升组件；2.1-固定架；2.2-举升架；2.3-连接架；2.4-举升油缸；2.5-举升滑轮单元；2.5.1-滑轮轴；2.5.2-滑轮；2.6-举升链条；2.7-滚轮单元Ⅰ；2.7.1-滚轮轴I；2.7.2-滚轮I；2.7.3-滚轮轴承I；2.7.4-弹性挡圈I；2.8-滚轮单元Ⅱ；2.8.1-滚轮轴Ⅱ；2.8.2-滚轮Ⅱ；2.8.3-滚轮轴承Ⅱ； 2.8.4-弹性挡圈Ⅱ；3-水平滑动组件；3.1-固定轨道；3.2-滑动轨道；3.3-平移油缸；3.4-旋转机构；3.5-旋转油缸；3.6-倾斜油缸；4-工作台；4.1-平台底板；4.2-平台翻板；4.3-顶棚；4.4-整车控制单元；4.5-翻板油缸；4.6-下支撑柱；4.7-上支撑柱； 4.8-顶棚照明灯；5-钻架组件；5.1-钻架固定架；5.2-滑架；5.3-导轨滑块；5.4-导向柱；5.5-钻箱；5.6-钻机控制单元；6-水平铰轴。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明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；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。
本实施例提供一种煤矿钻架精准锚护定位装置，包括临时支护1、竖直举升组件2、水平滑动组件3、工作台4以及用于安装钻机的钻架组件5；临时支护1包括箱体1.1、上支护油缸1.2和下支护油缸1.3；上支护油缸1.2和下支护油缸1.3均安装在箱体1.1上，上支护油缸1.2的活塞位于箱体1.1的上方，下支护油缸1.3的活塞位于箱体1.1的下方；竖直举升组件2包括固定架2.1、举升架2.2、连接架2.3、举升油缸2.4、举升滑轮单元2.5和举升链条2.6； 固定架2.1包括用于与掘锚一体机或锚索钻车连接的固定底板、竖直设置在固定底板上的两组固定立轨、连接两组固定立轨的固定横梁以及用于连接临时支护的下固定横梁；固定底板固定在车架上；临时支护1的箱体1.1固定在下固定横梁上；举升架2.2包括与固定立轨滑动配合的举升立轨以及连接两组举升立轨的上举升横梁和下举升横梁；连接架2.3包括与举升横梁平行的连接横梁以及与举升立轨平行的连接纵梁，连接纵梁与举升立轨滑动配合；举升油缸2.4的缸体铰接在固定底板上，活塞铰接在举升架2.2上；举升滑轮单元2.5包括固定在上举升横梁上的滑轮轴2.5.1以及转动安装在滑轮轴2.5.1上的滑轮2.5.2；举升链条2.6绕过滑轮2.5.2，两端分别与连接纵梁和上举升横梁连接；水平滑动组件3包括固定轨道3.1、滑动轨道3.2、平移油缸3.3、旋转机构3.4、旋转油缸3.5和倾斜油缸3.6；固定轨道3.1固定在连接横梁上，从而实现水平滑动组件3的升降；滑动轨道3.2设置在固定轨道3.1的两端，且与固定轨道3.1滑动配合；平移油缸3.3的两端分别与固定轨道3.1和滑动轨道3.2铰接，通过平移油缸3.3的伸缩实现滑动轨道3.2相对固定轨道3.1的滑动；旋转机构3.4穿过滑动轨道3.2，位于滑动轨道3.2外侧的端部与钻架组件5通过水平铰轴6铰接，位于滑动轨道3.2内侧的端部设置有上下两组油缸连接耳；旋转油缸3.5的两端分别与滑动轨道3.2和油缸连接耳铰接，通过旋转机构3.4两侧旋转油缸3.5的伸缩调整钻架组件5与铅垂面的夹角；倾斜油缸3.6的两端分别与滑动轨道3.2和钻架组件5连接，用于驱动钻架组件5绕水平铰轴6转动，调节与水平面的夹角；工作台4位于两组钻架组件5之间，与固定轨道3.1连接，随水平滑动组件3同时升降。
进一步地，上支护油缸1.2和下支护油缸1.3均通过连接耳1.4和铰轴1.5与箱体1.1铰接，缸体外设置有油缸卡环1.6防止与箱体2.1.1脱离。
进一步地，竖直举升组件2还包括滚轮单元Ⅰ2.7和滚轮单元Ⅱ2.8；滚轮单元Ⅰ2.7包括滚轮轴I2.7.1、转动安装在滚轮轴I2.7.1上的滚轮I2.7.2以及设置在滚轮轴I2.7.1端部的挡板；固定立轨的顶端和举升立轨的底端均设置有凹槽，滚轮轴I2.7.1安装在凹槽内，螺钉穿过挡板将滚轮单元Ⅰ2.7安装在固定立轨和举升立轨上，滚轮I2.7.2位于固定立轨和举升立轨之间且与固定立轨的侧壁接触，从而减小固定立轨和举升立轨之间的摩擦；滚轮单元Ⅱ2.8包括滚轮轴Ⅱ2.8.1以及转动安装在滚轮轴Ⅱ2.8.1上的滚轮Ⅱ2.8.2，滚轮轴Ⅱ2.8.1通过螺钉固定在连接纵梁上，滚轮Ⅱ2.8.2位于举升立轨和连接纵梁之间且与举升立轨的侧壁接触，从而减小举升立轨和连接纵梁之间的摩擦。
进一步地，上举升横梁上设置有滑轮安装柱和链条安装柱，滑轮安装柱上设置有凹槽；滑轮轴2.5.1的端部设置有挡板，滑轮轴2.5.1安装在凹槽内，螺钉穿过挡板将举升滑轮单元2.5固定在滑轮安装柱上；连接纵梁上设置有链条安装柱，举升链条2.6的两端分别通过链条安装柱与连接纵梁和上固定横梁。
进一步地，滚轮I2.7.2与滚轮轴I2.7.1通过滚轮轴承I2.7.3和弹性挡圈I2.7.4连接；滚轮Ⅱ2.8.2与滚轮轴Ⅱ2.8.1通过滚轮轴承Ⅱ2.8.3和弹性挡圈Ⅱ2.8.4连接。
进一步地，工作台4包括平台底板4.1、铰接在平台底板4.1两侧的平台翻板4.2、与平台底板4.1相对设置的顶棚4.3、连接顶棚4.3和平台底板4.1的支撑柱、设置在两组支撑柱之间的整车控制单元4.4、翻板油缸4.5和顶棚升降油缸；平台底板4.1通过螺栓与固定轨道3.1连接；翻板油缸4.5的两端分别与平台底板4.1和平台翻板4.2铰接；支撑柱包括底端固定在平台底板4.1上的下支撑柱4.6以及顶端固定在顶棚4.3上的上支撑柱4.7，上支撑柱4.6和下支撑柱4.7滑动插接；顶棚升降油缸安装在支撑柱内，缸体与下支撑柱4.7铰接，活塞与上支撑柱4.6铰接，通过顶棚升降油缸的伸缩带动支撑柱伸缩，从而改变顶棚4.3的高度。顶棚4.3还设置有顶棚照明灯4.8。
进一步地，钻架组件5包括钻架固定架5.1、滑架5.2、连接钻架固定架5.1和滑架5.2的导轨滑块5.3、滑动安装在滑架5.2上的导向柱5.4、安装在导向柱5.4上的钻箱5.5以及用于控制钻机的钻机控制单元5.6；导向柱5.4与旋转机构3.4和倾斜油缸3.6连接。
车辆打钻的过程如下所述：
临时支护1中的上支护油缸1.2对巷道顶部进行支撑，下支护油缸1.3对巷道底部进行支撑；支护完成后，竖直举升组件2中举升油缸2.4的活塞升降带动举升架2.2、举升滑轮单元2.5和举升链条2.6运动，连接架2.3受到举升链条2.6的牵引，以二倍于举升油缸2.4活塞的速度作升降运动；将水平滑动组件3、工作台4、钻架组件5举升到目标高度后，竖直举升组件2停止举升，并打开平台翻板4.2，水平滑动组件3中滑动轨道3.2将钻架组件5水平移动到指定位置，操纵旋转油缸3.5使旋转机构3.4旋转调整钻架组件5与铅垂面的夹角，操纵倾斜油缸3.6调整钻架组件5与水平面的夹角，从而实现煤矿钻架精准锚护定位装置对钻进角度的调整。
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。
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