锚杆钻机倍增推进装置.pdf

一种锚杆钻机倍增推进装置，主要解决提高巷道支护作业效率等技术问题，其采用技术方案是，在主架和推进器以及推进器和锚杆钻机组之间设置有导轨结构，推进器上固设有二级推进油缸，二级推进油缸和推进器上分别连接有倍增机构，倍增机构连接有锚杆钻机组，适用于各种机载锚杆钻机，也适用于其他需要大行程推进的工程机构。

1、  一种锚杆钻机倍增推进装置，包括有主架、一级推进油缸、二级推进油缸、推进器和锚杆钻机组，全部组成均设置在主架上，一级推进油缸活塞上连接有推进器，其特征在于：
a.主架(1)和推进器(5)之间设置有导轨结构；
b.推进器(5)上固设有二级推进油缸(4)；
c.二级推进油缸(4)和推进器(5)上分别连接有倍增机构(6)；
d.倍增机构(6)连接有锚杆钻机组(7)；
e.推进器(5)和锚杆钻机组(7)之间设置有导轨结构。

2、  根据权利要求1所述的锚杆钻机倍增推进装置，其特征是倍增机构(6)包括有上动滑轮(61)、滑轮架(62)、上接点(63)、下接点(64)、牵索(65)、下动滑轮(66)，滑轮架(62)连接有二级推进油缸(4)的活塞(42)，滑轮架(62)两端分别设置有上、下滑轮(61、66)，上、下滑轮(61、66)上绕接有牵索(65)，牵索(65)的两端分别固设于上、下接点(63、64)，上、下接点(63、64)固设于推进器(5)的架体(51)，牵索(65)上连接有锚杆钻机组(7)的固定架(71)。

3、  根据权利要求1或2所述的锚杆钻机倍增推进装置，其特征是倍增机构(6)的牵索(65)为链条或钢丝绳。

4、  根据权利要求1所述的锚杆钻机倍增推进装置，其特征是推进器(5)的一侧设置有V形导板(511)和主架(1)的V形导槽(12)组合形成导轨结构，推进器(5)的另一侧设置有另一V形导板(512)和锚杆钻机(7)的固定架(71)的V形导槽(72)组合形成导轨结构。

5、  根据权利要求1或4所述的锚杆钻机倍增推进装置，其特征是主架(1)和锚杆钻机(7)固定架(71)的V形导槽(11、72)上设置有耐磨支撑条(110)。

6、  根据权利要求1或2所述的锚杆钻机倍增推进装置，其特征是锚杆钻机组(7)的固定架(71)上连接有倍增机构(6)的牵索(65)，锚杆钻机组(7)的固定架(71)还设置有钻机(70)。

锚杆钻机倍增推进装置
技术领域：
本发明涉及一种安装锚杆，特别是一种锚杆钻机的推进装置。
背景技术：
在采矿或类似作业的井筒、隧道、平巷中，其顶部、底部或侧壁常采用衬砌保护用锚杆，即在需保护处钻孔，并在该孔内安装带有护衬板的锚杆，上述钻孔通常是由锚杆钻机完成，锚杆钻机是一种用于巷道主动支护的必需设备，它集钻孔、药卷搅拌、安装锚杆、螺母紧固等功能于一体，通常锚杆钻孔是配置有液压传动的推进机构，早期的锚杆钻机的推进机构是采用一级推进结构，其构造比较简单，此时钻机的推进行程等于巷道空间距离减去推进机构液压缸缸体本身的长度，显然，在极狭窄的巷道空间内，一级推进的钻机行程不可能太大，因此，这种结构的锚杆钻机一次钻进的距离是无法达到设定的锚杆安装深度的要求，作业时，需要多次地更换钻杆才能完成钻孔作业，其结果是使作业效率大大降低。针对上述问题，业者提出改进的技术方案，采用锚杆钻机两级推进结构，即在推进结构的外液压缸体内设置有一可往复移动的内缸体，并在可移动的内缸体中设置有一柱塞，柱塞上安装锚杆钻机，作业时，在外液压缸体内工作油液推动内缸体(及柱塞)完成锚杆钻机第一级推进行程，随之，在内缸体内工作油液推动柱塞完成锚杆钻机第二级推进行程，从而形成锚杆钻机的两级推进结构，和一级推进结构比较，其一次钻进行程可增加1.5至2.0倍，但是，在有限的巷道空间中，推进机构的外液压缸体和内缸体的长度均受到极大限制，上述两级推进结构仍然无法解决一次钻进达到锚杆安装深度的要求，更换钻杆作业程序依然存在，其提高作业效率的效果并不显著。由于行程小，效率低，传统的锚杆机推进机构已不能适应和巷道掘进设备同时使用，随着高效联合掘进机构的出现，为了提高巷道支护的作业效率，迫切需要一种适合机载且巷道支护作业效率高的锚杆钻机推进装置。
发明内容：
本发明要解决的技术问题是，提供一种改进的锚杆钻机倍增推进装置，它能有效地增加锚杆钻机的推进行程，提高支护作业效率，以适应高效联合掘进设备配套使用。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：锚杆钻机倍增推进装置包括有主架、一级推进油缸、二级推进油缸、推进器和锚杆钻机组，全部组成均设置在主架上、一级推进油缸活塞上连接有推进器，其特点是：主架和推进器之间设置有导轨结构，推进器上固设有二级推进油缸，二级推进油缸和推进器上分别连接有倍增机构，倍增机构连接有锚杆钻机组，推进器和锚杆钻机组之间设置有导轨结构。钻孔作业时，一级推进油缸动作，经推进器带动锚杆钻机组完成第一个钻杆推进行程，二级推进油缸动作，经倍增机构带动锚杆钻机组完成相当该油缸活塞行程两倍长度的第二个钻杆推进行程。
本发明在二级推进过程中，藉倍增机构的放大行程功能，在有限的巷道空间内，使锚杆钻机的一次实际安装钻杆的作业行程大大增加，克服传统锚杆钻机行程不足的缺陷，可明显提高巷道支护作业效率，并能适应高效联合掘进设备的配套使用，其相应的导轨结构则可确保钻孔作业的可靠性。
附图说明：
图1是本发明锚杆钻机倍增推进机构的示意图。
图2是本发明锚杆钻机倍增推进机构轴测示意图。
图3是图1中主架、推进器和钻机固定架形成的导轨结构剖视示意图。
图4是图1中牵索端点连接示意图。
具体实施方式：
参照图1、2，锚杆钻机倍增推进装置包括有主架1、一级推进油缸3，二级推进油缸4，推进器5，倍增机构6和锚杆钻机组7。
主架1，是安装全部组成的构件，并可直接固定在掘进设备上，形成机载的装置，主架上设有一座板10，座板10上设有导板架11，导板架11-侧形成有导槽12(如图3)，导槽12可为V形、T形或其他类似几何形状，导槽12的工作面(如V形面和底面)上设置有耐磨支撑条110，该支撑条110可嵌设在预制的嵌槽内(如图3所示的V形面)，也可用螺栓直接固定(如图3的底面)，支撑条110可由工程塑料或减摩合金制成。
一级推进油缸3，是锚杆钻机的推进动力之一，其缸体31是固设在主架1的座板10上，其活塞32的输出端是固接(或铰接)在推进器5的架梁52，缸体31横截面呈方形以适应装置整体配置。
二级推进油缸4，是锚杆钻机的又一推进动力，其缸体41是固设在推进器5上，其活塞42的输出端是固接在倍增机构6的滑轮架62上，缸体41横截面呈方形以适应装置整体配置。
推进器5，是锚杆钻机传递动力和导向的重要构件，其主体是架体51，架体51为一杆形体，其横截面为空心矩形，如图3所示，在架体51的两侧形成有导板511、512，导板511、512和主架1的导板架11导槽12及锚杆钻机组7的固定架架71导槽72对应配合，形成导轨结构，导板511、512的形状和导槽12、72相同可为V形、T形或其他类似几何形状，当作业时，各导板和导槽中的减磨支撑条直接接触，形成具有良好减小磨擦阻力的移动副；架体51的一端固接有架梁52，架梁52另一端和一级推进油缸3的活塞31连接，架体51的另一端和二级推进油缸4的缸体41固定连接。
倍增机构6，包括有上动滑轮61、滑轮架62、上接点63、下接点64、牵索65、下动滑轮66，其中：
上动滑轮61是滑动套设在滑轮架62端部的轮轴上，上动滑轮61可为链轮或光滑轮，其结构应和选用的牵索65类别相互对应；
滑轮架62，是一支承承载滑轮的架体，在其两端分别设置有可套设动滑轮的轮轴，两端的轮轴上分别滑动套设有上、下动滑轮61、66，滑轮架62的上端还固定连接(或铰接)有二级推进油缸4的活塞42的输出端；
牵索65，是驱动钻机作推进运动的传力元件，牵索65可为滚子链条、其他型式链条、钢索或其他类似绕性传动件，牵索65的固定和绕接方式如图1和图4所示：牵索65一端固定连接于推进器5(图1中上接点63)，绕经上动滑轮61再延伸连接在锚杆钻机组7的钻机固定架71(图4中上接点63’)，顺次牵索65端部再连接于钻机固定架71(图4中下接点64’)，并绕经下动滑轮66，最后固定连接于推进器5(图1中下接点64)，图4中表示牵索65为滚子链，上、下接点63、63’、64、64’以销轴连接于架体51或钻机固定架71，当牵索65为其他类型传动件时，其连接结构基本相似；
下动滑轮66，其结构和上动滑轮61相同，下动滑轮66是滑动套设在滑轮架62另一端部的轮轴上；
倍增机构6的动作是，当二级推进油缸4作推进动作时，滑轮架62带动上、下动滑轮61、66及绕经其上的牵索65同步推进，由于牵索65的两端固定在上、下接点63、64，牵索65推进的行程等于二级推进油缸4活塞42行程的两倍，因而受牵索65牵引的锚杆钻机组7的推进行程得到成倍的放大。
锚杆钻机组7，包括有钻机70和钻机固定架7(如图1、2)，其中：
钻机70的结构和现有钻机结构相同，钻机上设置带钻头的钻杆可进行锚杆安装的钻孔作业，钻机70是固定安装在钻机固定架71的侧面；
钻机固定架71，是一板体状结构，其一侧固定安装有钻机70，另一侧形成有导槽72，导槽72的结构和主架1的导槽12相同或相似，即该槽可为V形、T形或其他类似几何形状，导槽72的工作面上可设置有耐磨支撑条110，该支撑110可嵌设在预制的嵌槽内，也可用螺栓直接固定，支撑条110可由工程塑料或减摩合金制成，导槽72和推进器5架体51的导板512形成导轨结构，以确保钻机推进作业稳定可靠地导向，钻机固定架71分别和牵索65两接端固定连接(如图1、4)，使钻机70能在牵索65的驱动下作钻孔推进作业。
锚杆安装钻孔作业时，启动一级推进油缸3，带动推进器5和钻机70顺沿导轨的导向作第一次推进行程，该推连动作完成后，随之启动二级推进油缸4，经倍增机构6，由牵索65带动钻机70顺沿导轨的导向完成一次钻孔作业，由于倍增机构6的功能使钻孔行程加大，相当于加大传统二级推进行程的1/3，从而可在不更换钻杆的作业条件下，一次完成钻孔并达到设定的锚杆安装深度的要求，提高巷道支护作业效率，降低井下作业的劳动强度，从而能适应高效联合掘进设备的配套使用，本发明不仅适用于各种机载锚杆钻机，而且也应用于其他需要大行程推进的工程机械。