煤矿用锚杆钻车的自动铺网装置.pdf

本发明公开了一种煤矿用锚杆钻车的自动铺网装置，其包括旋转底座、耳座、第一臂、第一油缸、第二臂、第二油缸、第三臂、第三油缸、第一螺旋摆动缸、第二螺旋摆动缸、第三螺旋摆动缸和磁力机械手；本发明的煤矿用锚杆钻车的自动铺网装置通过旋转底座的蜗轮的转动，实现所述磁力机械手的左右平动；并通过第一油缸和第二油缸的伸缩运动，实现所述磁力机械手的上下平动；通过所述第三油缸的伸缩运动，实现所述磁力机械手的前后平动；并通过所述三个螺旋摆动缸的转动，实现磁力机械手的3个旋转自由度；所述磁力机械手实现钢筋网片的抓取和铺设，可见本发明的煤矿用锚杆钻车的自动铺网装置能实现钢筋网片的自动铺设，提高了钢筋网片的铺设效率。

1.  一种煤矿用锚杆钻车的自动铺网装置，其特征在于，包括旋转底座(101)、耳座(102)、第一臂(103)、第一油缸(104)、第二臂(105)、第二油缸(106)、第三臂(107)、第三油缸(108)、第一螺旋摆动缸(109)、第二螺旋摆动缸(110)、第三螺旋摆动缸(111)和磁力机械手(112)；
所述耳座(102)固定于所述旋转底座(101)的转动部件上，所述旋转底座(101)带动所述耳座(102)转动；
所述第一臂(103)的一端铰接于所述耳座(102)上；
所述第二臂(105)的一端铰接于所述第一臂(103)的另一端；
所述第一油缸(104)的两端分别铰接于所述耳座(102)和所述第一臂(103)上，所述第一油缸(104)驱动所述第一臂(103)绕所述第一臂(103)与耳座(102)的铰接轴转动；
所述第二油缸(106)的一端铰接于所述第一臂(103)，另一端铰接于所述第二臂(105)；所述第二油缸(106)驱动所述第二臂(105)绕所述第二臂(105)与第一臂(103)的铰接轴转动；
所述第二臂(105)的另一端呈中空状，所述第三臂(107)可滑动地设置于所述第二臂(105)内；
所述第三油缸(108)的一端铰接于所述第二臂(105)，另一端铰接于所述第三臂(107)；
所述第一螺旋摆动缸(109)的缸体固定于所述第三臂(107)远离所述第二臂(105)的一端，所述第二螺旋摆动缸(110)的缸体固定于所述第一螺旋摆动缸(109)的转动杆上，且所述第二螺旋摆动缸(110)的转动杆与所述第一螺旋摆动缸(109)的转动杆垂直；所述第三螺旋摆动缸(111)的缸体固定于所述第二螺旋摆动缸(110)的转动杆上，且所述第三螺旋摆动缸(111)的转动杆垂直于所述第二螺旋摆动缸(110)的转动杆；
所述磁力机械手(112)固定于所述第三螺旋摆动缸(111)的转动杆上。

2.  根据权利要求1所述的煤矿用锚杆钻车的自动铺网装置，其特征在于，所述旋转底座(101)包括液压马达和蜗轮蜗杆机构，所述液压马达固定于所述煤矿用锚杆钻车的底盘上，所述蜗杆(113)固定于所述液压马达的输出轴上，所述液压马达驱动所述蜗杆(113)转动，所述蜗轮(114)可转动地设置于所 述底盘上，所述蜗杆(113)与所述蜗轮(114)相配合，所述蜗杆(113)驱动所述蜗轮(114)转动；所述耳座(102)固定于所述蜗轮(114)上。

3.  根据权利要求2所述的煤矿用锚杆钻车的自动铺网装置，其特征在于，所述第一臂(103)包括第一直臂(116)和第二直臂(117)，所述第一直臂(116)的一端和第二直臂(117)的一端相固定，且所述第一直臂(116)和第二直臂(117)之间的夹角为135度，所述第一直臂(116)的另一端铰接于所述耳座(102)。

4.  根据权利要求3所述的煤矿用锚杆钻车的自动铺网装置，其特征在于，所述第一油缸(104)、第二油缸(106)和第三油缸(108)位于同一平面内。

5.  根据权利要求4所述的煤矿用锚杆钻车的自动铺网装置，其特征在于，所述第二臂(105)沿其长度方向开设有方形孔；所述第三臂(107)呈直线状，且其横截面与所述方形孔相同。

6.  根据权利要求5所述的煤矿用锚杆钻车的自动铺网装置，其特征在于，所述第一油缸(104)的活塞杆和第二油缸(106)的缸筒通过同一根铰接轴铰接于所述第二直臂(117)上。

煤矿用锚杆钻车的自动铺网装置
技术领域
本发明涉及一种煤矿用锚杆钻车的零部件，尤其涉及一种煤矿用锚杆钻车的自动铺网装置。
背景技术
煤矿开采中，当煤层很厚时，均采用分层开采。即将煤层分成若干层，一般是2层或3层，分别开采。在煤矿的分层开采过程中，回采时需要在工作面内的底板铺设顶网，作为中区开采的顶板。铺设顶网后，开采下一分层时，可以将上分层的冒落矸石拖住，有利于下分层开采时的顶板管理。
现有技术中，铺网设备一般由工人手工完成，效率较低。
发明内容
本发明目的是提供一种煤矿用锚杆钻车的自动铺网装置，其通过机械臂实现自动化铺网，效率较高。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：一种煤矿用锚杆钻车的自动铺网装置，其包括旋转底座、耳座、第一臂、第一油缸、第二臂、第二油缸、第三臂、第三油缸、第一螺旋摆动缸、第二螺旋摆动缸、第三螺旋摆动缸和磁力机械手；
所述耳座固定于所述旋转底座的转动部件上，所述旋转底座带动所述耳座转动；
所述第一臂的一端铰接于所述耳座上；
所述第二臂的一端铰接于所述第一臂的另一端；
所述第一油缸的两端分别铰接于所述耳座和所述第一臂上，所述第一油缸驱动所述第一臂绕所述第一臂与耳座的铰接轴转动；
所述第二油缸的一端铰接于所述第一臂，另一端铰接于所述第二臂；所述第二油缸驱动所述第二臂绕所述第二臂与第一臂的铰接轴转动；
所述第二臂的另一端呈中空状，所述第三臂可滑动地设置于所述第二臂内；
所述第三油缸的一端铰接于所述第二臂，另一端铰接于所述第三臂；
所述第一螺旋摆动缸的缸体固定于所述第三臂远离所述第二臂的一端，所述第二螺旋摆动缸的缸体固定于所述第一螺旋摆动缸的转动杆上，且所述第二螺旋摆动缸的转动杆与所述第一螺旋摆动缸的转动杆垂直；所述第三螺旋摆动缸的缸体固定于所述第二螺旋摆动缸的转动杆上，且所述第三螺旋摆动缸的转动杆垂直于所述第二螺旋摆动缸的转动杆；
所述磁力机械手固定于所述第三螺旋摆动缸的转动杆上。
可选的，所述旋转底座包括液压马达和蜗轮蜗杆机构，所述液压马达固定于所述煤矿用锚杆钻车的底盘上，所述蜗杆固定于所述液压马达的输出轴上，所述液压马达驱动所述蜗杆转动，所述蜗轮可转动地设置于所述底盘上，所述蜗杆与所述蜗轮相配合，所述蜗杆驱动所述蜗轮转动；所述耳座固定于所述蜗轮上。
可选的，所述第一臂包括第一直臂和第二直臂，所述第一直臂的一端和第二直臂的一端相固定，且所述第一直臂和第二直臂之间的夹角为135度，所述第一直臂的另一端铰接于所述耳座。
可选的，所述第一油缸、第二油缸和第三油缸位于同一平面内。
可选的，所述第二臂沿其长度方向开设有方形孔；所述第三臂呈直线状，且其横截面与所述方形孔相同。
可选的，所述第一油缸的活塞杆和第二油缸的缸筒通过同一根铰接轴铰接于所述第二直臂上。
本发明具有如下有益效果：本发明的煤矿用锚杆钻车的自动铺网装置通过旋转底座的蜗轮的转动，实现所述磁力机械手的左右平动；并通过第一油缸和第二油缸的伸缩运动，实现所述磁力机械手的上下平动；通过所述第三油缸的伸缩运动，实现所述磁力机械手的前后平动；并通过所述三个螺旋摆动缸的转动，实现磁力机械手的3个旋转自由度；所述磁力机械手实现所述钢筋网片的抓取和铺设，可见本发明的煤矿用锚杆钻车的自动铺网装置能实现钢筋网片的自动铺设，提高了钢筋网片的铺设效率。
附图说明
图1为本发明的煤矿用锚杆钻车的自动铺网装置的结构示意图；
图2为本发明的煤矿用锚杆钻车的自动铺网装置安装于煤矿用锚杆钻车上时的结构示意图；
图中标记示意为：101-旋转底座；102-耳座；103-第一臂；104-第一油缸；105-第二臂；106-第二油缸；107-第三臂；108-第三油缸；109-第一螺旋摆动缸；110-第二螺旋摆动缸；111-第三螺旋摆动缸；112-磁力机械手；113-蜗杆；114-蜗轮；115-第一耳部；116-第一直臂；117-第二直臂；118-第二耳部。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步阐述。
实施例1
本实施例提供了一种煤矿用锚杆钻车的自动铺网装置，其包括旋转底座101、耳座102、第一臂103、第一油缸104、第二臂105、第二油缸106、第三臂107、第三油缸108、第一螺旋摆动缸109、第二螺旋摆动缸110、第三螺旋摆动缸111和磁力机械手112。
所述旋转底座101在使用时被安装于所述煤矿用锚杆钻车的底盘上，所述旋转底座101包括液压马达和蜗轮蜗杆机构，所述液压马达固定于所述底盘上，所述蜗杆113固定于所述液压马达的输出轴上，以通过所述液压马达驱动所述蜗杆113转动，所述蜗轮114可转动地设置于所述底盘上，所述蜗杆113与所述蜗轮114相配合，所述蜗杆113驱动所述蜗轮114转动；本实施例中，优选地，所述底盘水平设置，所述蜗杆113水平设置，所述蜗轮114竖直设置。
所述耳座102固定于所述蜗轮114上，当所述蜗轮114转动时，所述耳座102同步转动。
所述第一臂103的一端铰接于所述耳座102上，所述第一臂103与所述耳座102的铰接端包括两个第一耳部115，所述两个第一耳部115大小相同，且相互平行；所述耳座102位于所述两个第一耳部115之间，并与所述两个第一耳部115相接触；本实施例中，优选地，所述第一臂103呈“V”形，其包括第 一直臂116和第二直臂117，所述第一直臂116的一端和第二直臂117的一端相固定，且所述第一直臂116和第二直臂117之间的夹角为135度，所述第一直臂116的另一端铰接于所述耳座102。
所述第一油缸104的缸体铰接于所述耳座102上，所述第一油缸104的活塞杆铰接于所述第一臂103的第二直臂117的中部；本实施例中，所述第一油缸104绕所述耳座102的旋转轴线与所述第一直臂116绕所述耳座102的旋转轴线不重合，从而通过所述第一油缸104的伸缩运动，实现所述第一臂103相对于所述第一臂103与耳座102的铰接轴转动。
所述第二臂105呈直线状，且其一端铰接于所述第一臂103的另一端，即铰接于所述第二直臂117的另一端；优选地，所述第一臂103与所述第二臂105的铰接端包括两个第二耳部118，所述两个第二耳部118的大小相同，且相互平行，所述第二臂105的一端位于所述两个第二耳部118之间，并与所述两个第二耳部118相接触。
所述第二油缸106的缸体铰接于所述第一臂103的第二直臂117的中部，所述第二油缸106的活塞杆铰接于所述第二臂105靠近所述第一臂103的一端，且所述第一油缸104和第二油缸106在同一平面内，从而通过所述第二油缸106的伸缩运动，实现所述第二臂105相对于所述第二臂105与第一臂103的铰接轴转动。本实施例中，优选地，所述第一臂103和所述第二臂105也在同一平面内。
所述第二臂105的另一端呈中空状，所述第三臂107可滑动地设置于所述第二臂105内，且与所述第二臂105不发生相对转动；优选地，所述第二臂105沿其长度方向开设有方形孔，所述第三臂107的横截面与所述方形孔相同，所述第三臂107呈直线状，以通过所述方形孔实现对所述第三臂107的导向，防止所述第三臂107和第二臂105之间发生相对转动。
所述第三油缸108的缸体铰接于所述第二臂105上，且所述第三油缸108的缸体与所述第二臂105的铰接点位于所述第二油缸106和所述第二臂105的铰接点以及第一臂103和第二臂105的铰接点之间；所述第三油缸108的活塞杆铰接于所述第三臂107上，从而通过第三油缸108的伸缩运动实现所述第三臂107的伸缩。
所述第一螺旋摆动缸109的缸体固定于所述第三臂107远离所述第二臂 105的一端，所述第二螺旋摆动缸110的缸体固定于所述第一螺旋摆动缸109的转动杆上，且所述第二螺旋摆动缸110的转动杆与所述第一螺旋摆动缸109的转动杆垂直；所述第三螺旋摆动缸111的缸体固定于所述第二螺旋摆动缸110的转动杆上，且所述第三螺旋摆动缸111的转动杆垂直于所述第二螺旋摆动缸110的转动杆；所述磁力机械手112固定于所述第三螺旋摆动缸111的转动杆上，三个螺旋摆动缸分别实现一个旋转自由度，从而可实现3个旋转自由度，当第一螺旋摆动缸109、第二螺旋摆动缸110和第三螺旋摆动缸111转动时，实现所述磁力机械手112的三自由度转动。
所述磁力机械手112可以包括一电磁铁，当所述电磁铁通电时，其产生磁场，所述磁力机械手112可以吸附钢筋网片，从而实现所述磁力机械手112对所述钢筋网片的抓取；当所述电磁铁断电时，所述磁力机械手112与所述钢筋网片分离。
本实施例中，为实现对所述第一油缸104、第二油缸106、第三油缸108、第一螺旋摆动缸109、第二螺旋摆动缸110和第三螺旋摆动缸111的供油，所述煤矿用锚杆钻车的自动铺网装置还包括供油系统和多条液压管路，所述第一油缸104、第二油缸106、第三油缸108、第一螺旋摆动缸109、第二螺旋摆动缸110和第三螺旋摆动缸111分别通过一条液压管路与所述供油系统连接；为实现对所述第一油缸104、第二油缸106、第三油缸108、第一螺旋摆动缸109、第二螺旋摆动缸110和第三螺旋摆动缸111独立控制，所述每条液压管路上均设置有开关阀和节流阀；更进一步，为实现所述煤矿用锚杆钻车的自动铺网装置的触壁过载保护，所述每条液压管路上均设置有压力传感器，当所述煤矿用锚杆钻车的自动铺网装置碰触到煤壁时，液压管路的压力超过设定的正常工作压力，压力传感器接收到压力信号后，传递至保护装置，从而使得所述煤矿用锚杆钻车的自动铺网装置停止运动。
本发明的煤矿用锚杆钻车的自动铺网装置通过旋转底座101的蜗轮的转动，实现所述磁力机械手112的左右平动；并通过第一油缸104和第二油缸106的伸缩运动，实现所述磁力机械手112的上下平动；通过所述第三油缸108的伸缩运动，实现所述磁力机械手112的前后平动；并通过所述三个螺旋摆动缸的转动，实现磁力机械手112的3个旋转自由度；所述磁力机械手112实现钢筋网片的抓取和铺设，可见本发明的煤矿用锚杆钻车的自动铺网装置能实现钢 筋网片的自动铺设，提高了钢筋网片的铺设效率。
本实施例中，所述第一油缸104的活塞杆和第二油缸106的缸筒通过同一根铰接轴铰接于所述第二直臂117上。
本发明的煤矿用锚杆钻车的自动铺网装置通过机械手和多自由度臂的组合，实现钢筋网片的抓取、输送和铺设定位，具有适应范围广，铺设效率高等效果，而且具有触壁保护等功能，提高了铺网作业的安全性。
以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。
最后应说明的是：以上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精神和范围。