一种首尾交互滑移式锚支护一体化装备及控制方法与流程

技术特征：
1.一种首尾交互滑移式锚支护一体化装备，其特征是：包含有滑移牵引系统、外侧支架系统、内侧支架系统、顶端支护系统、侧帮支护系统、辅助搬运及运料系统、锚固系统、液压动力单元；所述滑移牵引系统的滑移牵引绞盘装置安装在掘进机机体上，为整机前后移动提供牵引动力；所述内侧支架系统和所述外侧支架系统交替为所述顶端支护系统提供支撑作用；所述辅助搬运及运料系统安装在所述内侧支架系统内部，为所述顶端支护系统运输物料；所述锚固系统安装在所述外侧支架系统的尾部，与支护系统协同作业，完成巷道成形作业；所述液压动力单元安装在所述内侧支架系统的尾部，为所述锚支护一体化装备提供动力。2.根据权利要求1所述的一种首尾交互滑移式锚支护一体化装备，其特征是：所述滑移牵引系统包括内绞盘、外绞盘、内侧前挂钩、外侧前挂钩、内侧后挂钩、外侧后挂钩。所述外绞盘、内绞盘装置为两个独立的牵引动力系统，分别安装在掘进机机体上，所述两个独立的滑移牵引绞盘装置通过牵引绳索分别与所述外侧前挂钩、内侧前挂钩、外侧后挂钩、内侧后挂钩连接；所述四个独立的滑移牵引绞盘装置的协同工作，完成内外侧支架的前后交替滑移牵引，从而实现整套锚支护装备的前进与后退运动。3.根据权利要求1所述的一种首尾交互滑移式锚支护一体化装备，其特征是：所述外侧支架系统包括外侧纵梁、外侧液压外筒、外侧液压内筒、外侧支架底脚、外侧移动轮架、外侧移动轮、外侧中部横梁、外侧撑板、外侧顶部定位块。所述外侧纵梁上安装有所述外侧液压内筒、所述外侧液压内筒，所述外侧液压内筒底部安装有所述外侧支架底脚；所述外侧液压内筒上安装有外侧撑板完成对侧帮支撑液压缸的支撑；所述外侧纵梁上安装有所述外侧移动轮架，所述外侧移动轮安装在所述外侧移动轮架上，所述外侧移动轮用于实现外侧支架系统的滑动；所述外侧中部横梁和所述外侧顶部定位块安装在所述外侧纵梁上，完成对顶部支撑的定位。4.根据权利要求1所述的一种首尾交互滑移式锚支护一体化装备，其特征是：所述内侧支架系统包括内侧纵梁、内侧横梁、内侧液压外筒、内侧液压内筒、内侧支架底脚、内侧移动轮架、内侧移动轮。所述内侧纵梁上安装有所述内侧液压内筒、所述内侧液压外筒，所述内侧液压内筒底部安装有所述内侧支架底脚；所述内侧纵梁上安装有内侧移动轮架，内侧移动轮安装在所述内侧移动轮架上，所述内侧移动轮用于实现内侧支架系统的滑动；所述内侧横梁安装在所述外侧纵梁上。5.根据权利要求1所述的一种首尾交互滑移式锚支护一体化装备，其特征是：所述顶端支护系统包括顶部支撑板、顶部支撑活塞杆、顶部支撑液压缸。所述顶部支撑液压缸安装在所述内侧横梁上，所述顶部支撑活塞杆与所述顶部支撑液压缸相互连接；所述顶部支撑活塞杆与所述顶部支撑板相互配合，完成顶部的支撑动作。6.根据权利要求1所述的一种首尾交互滑移式锚支护一体化装备，其特征是：所述侧帮支护系统包括侧帮支撑板、侧帮导向件、侧帮支撑活塞杆、侧帮支撑液压缸。所述侧帮导向件安装在所述外侧纵梁上，所述侧帮支撑液压缸安装在所述外侧撑板上，所述侧帮支撑活塞杆安装在所述侧帮支撑液压缸上；所述侧帮支撑板安装在所述侧帮导向件上，配合所述侧帮支撑液压缸与所述侧帮支撑活塞杆完成对侧帮的支撑。7.根据权利要求1所述的一种首尾交互滑移式锚支护一体化装备，其特征是：所述辅助搬运及运料系统包括传送装置、前端辅助搬运机械手臂、后端辅助搬运机械手臂。由于所述
前端辅助搬运机械手臂和所述后端辅助搬运机械手臂结构相同，故仅以所述前端辅助搬运机械手臂为例进行详细叙述；所述前端辅助搬运机械手臂包括底座、旋转台、机械后臂、机械前臂、机械爪；所述底座安装在所述旋转台上，所述机械后臂安装于所述旋转台上，所述机械前臂与所述机械后臂相连，所述机械爪安装在所述机械前臂前端。8.根据权利要求1所述的一种首尾交互滑移式锚支护一体化装备，其特征是：所述锚固系统包括锚固支撑座、锚固主动力系统、锚杆。所述锚固支撑座安装在所述外侧支架系统的尾部机架上，所述锚固主动力系统安装在所述锚固支撑座上，所述锚杆安装在所述锚固主动力系统中的锚杆钻机上。9.根据权利要求1所述的一种首尾交互滑移式锚支护一体化装备，其特征在于，其行走过程特征包括以下步骤：s1：整套装备的行走系统由所述内侧支架系统与所述外侧支架系统两个部分组成。初始状态时，所述外侧支架系统的撑地液压缸和所述内侧支架系统的撑地液压缸撑地。s2：所述内侧支架系统准备移动时，所述内侧支架系统的顶部支撑液压缸收缩，使所述顶端支护系统落在所述外侧支架系统的支架上；随后，所述内侧支架系统的撑地液压缸收缩，所述内侧移动轮撑地；s3：安装在掘进机机体上的所述内绞盘转动，通过牵引绳牵引所述内侧支架系统向前移动至设定距离；s4：所述内侧支架系统停止滑移后，所述内侧支架系统的撑地液压缸伸出至撑地状态，所述内侧支架系统的顶部支撑液压缸伸出至支撑所述顶端支护系统；s5：所述外侧支架系统准备移动时，所述侧帮支撑液压缸收缩，随后，所述外侧支架系统的撑地液压缸收缩，所述外侧移动轮撑地；s6：安装在掘进机机体上的所述外绞盘转动，通过牵引绳牵引所述外侧支架系统向前移动至设定距离。s7：所述外侧支架系统停止滑移后，所述外侧支架系统的撑地液压缸伸出至撑地状态，所述侧帮支撑液压缸伸出至侧帮支护状态。重复以上步骤即可实现整套设备的滑移行进。10.一种首尾交互滑移式锚支护一体化装备，其特征在于，其首尾交互支护过程特征包括以下步骤：s1：整套装备处于初始状态时，所述外侧支架系统超前所述内侧支架系统一个支护距离。s2：当所述外侧支架系统的最后一节的顶部支撑板完成支护作业后，对应的所述内侧支架系统的顶部支撑液压缸收缩，使所述顶部支撑板降低至指定高度。s3：所述后端辅助搬运机械手臂将所述顶部支撑板拆下，并放置在所述内侧支架内部的所述传送装置上，由传送装置将顶部支撑板运送至设备前端。s4：所述前端辅助搬运机械手臂将所述传送装置上的所述顶端支撑板取下，并搬运至装备最前端，从而实现顶部支撑板由支护最后一节移至支护第一节的作业。以此方式循环，最终实现对巷道顶部的首尾交互支护。

技术总结
本发明公开一种首尾交互滑移式锚支护一体化装备及控制方法，包含滑移牵引系统、外侧支架系统、内侧支架系统、顶端支护系统、侧帮支护系统、辅助搬运及运料系统、锚固系统、液压动力单元；所述滑移牵引系统的滑移牵引绞盘装置安装在掘进机机体上，所述辅助搬运及运料系统安装在所述内侧支架系统内部，所述锚固系统安装在所述外侧支架系统的尾部，与支护系统协同作业；所述液压动力单元安装在所述内侧支架系统的尾部，为所述锚支护一体化装备提供动力。进一步的本发明行走系统采用交替滑移方式，行进平稳；支护系统采用首尾交互支护方式，避免重复支护对造成巷道顶部的挤压破坏。同时，本发明可实现掘进装备、支护装备、锚固装备高效协同作业，煤巷成巷总体工作效率高。煤巷成巷总体工作效率高。煤巷成巷总体工作效率高。


技术研发人员：邓海顺 贾志军 郭永存 苏国用 王鹏彧 张宇 何涛
受保护的技术使用者：安徽理工大学
技术研发日：2021.11.01
技术公布日：2022/1/3