升降滑移集成式钻臂系统的制作方法

1.本发明涉及巷道掘进及支护技术领域，具体涉及一种升降滑移集成式钻臂系统。


背景技术：

2.相关技术中，锚杆钻车的各个钻臂移动范围有限，且普通固定座布置多个钻臂机构时，一般采用油缸、链条、马达等机构进行驱动，驱动机构既需要占用一定的空间又有其自身的结构特点限制，导致多个钻臂在一个方向布置时，各个钻臂移动行程有限且局限在一定范围内，经常性的需要钻架倾斜钻进或者偏离设计孔位进行钻进，导致锚杆支护实际与设计不相同，会严重降低多臂钻臂机构的巷道适应性和支护效率。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种升降滑移集成式钻臂系统，包括固定座、边部钻臂和中间钻臂；
4.所述固定座具有在第一方向上相对的第一端部和第二端部；
5.所述边部钻臂包括第一边部钻臂和第二边部钻臂，所述第一边部钻臂连接在第一活动滑轨上，所述第一活动滑轨沿所述第一方向滑动连接在所述固定座的第一滑轨上，所述第一边部钻臂位于所述第一端部外侧，所述第二边部钻臂连接在第二活动滑轨上，所述第二活动滑轨沿所述第一方向滑动连接在所述固定座的第二滑轨上，所述第二边部钻臂位于所述第二端部外侧；
6.所述中间钻臂沿所述第一方向滑动连接在所述固定座的第三滑轨上。
7.本发明的升降滑移集成式钻臂系统具有巷道适应性高和支护效率高等优点。
8.在一些实施例中，根据本发明实施例的升降滑移集成式钻臂系统进一步包括第一驱动件、第二驱动件和第三驱动件；
9.所述第一驱动件设在所述固定座上，所述第一驱动件与所述第一活动滑轨相连以便驱动所述第一活动滑轨在所述第一滑轨上移动；所述第二驱动件设在所述固定座上，所述第二驱动件与所述第二活动滑轨连接以便驱动所述第二活动滑轨在所述第二滑轨上移动；所述第三驱动件连接在所述固定座和所述中间钻臂之间以便驱动所述中间钻臂在所述第三滑轨上移动。
10.在一些实施例中，所述第一驱动件和所述第二驱动件中的每一者为推移油缸。
11.在一些实施例中，所述第三驱动件包括齿条、齿轮和马达：
12.所述齿条沿所述第一方向设置在固定座上，所述齿轮与所述齿条啮合，所述马达设置在所述中间钻臂上，所述马达与所述齿轮传动连接。
13.在一些实施例中，所述第一滑轨、所述第二滑轨和所述第三滑轨沿第二方向间隔开地设在所述固定座上，所述第二方向与所述第一方向垂直。
14.在一些实施例中，所述固定座具有在所述第二方向上相对的第三端部和第四端部，第一滑轨靠近所述固定座的第三端部设置，所述第二滑轨靠近所述固定座的第四端部
设置，所述固定座上在所述第一滑轨和所述第二滑轨之间设有沿所述第一方向延伸的开槽，所述第三滑轨设置在所述开槽的侧壁上。
15.在一些实施例中，所述中间钻臂还包括滑动架、第一楔形块和第二楔形块，所述滑动架沿所述第一方向可移动地设在所述开槽内，所述第一楔形块和所述第二楔形块在所述第一方向上可调整的设置在所述滑动架上，所述第一楔形块和所述第二楔形块在所述第二方向上位于所述滑动架的两端，所述齿条设在所述第三滑轨上，所述齿轮设在所述滑动架上，所述第一楔形块和所述第二楔形块与所述第三滑轨滑动连接。
16.在一些实施例中，所述第一边部钻臂和所述第二边部钻臂中的每一者包括第一固定支架、滑动支架、抬升油缸、旋转油缸、旋转支架、边部钻架和第一摆动油缸；所述第一边部钻臂的所述第一固定支架连接在所述第一活动滑轨上，所述第二边部钻臂的所述第一固定支架连接在所述第二活动滑轨上；
17.所述滑动支架沿第二方向滑动连接在所述第一固定支架上；所述抬升油缸的本体和活塞杆中的一者连接在所述第一固定支架上，所述抬升油缸的所述本体和所述活塞杆中的另一者连接在所述滑动支架上以便推动所述滑动支架在所述固定支架第一固定支架上滑动；所述旋转油缸的本体连接在所述滑动支架上；所述旋转支架连接在所述旋转油缸的驱动轴上，所述驱动轴的轴线沿第三方向延伸，所述第三方向垂直与所述第一方向和所述第二方向中的每一者；所述边部钻架铰接连接在所述旋转支架上；所述第一摆动油缸的本体和活塞杆中的一者铰接连接在所述边部钻架上，所述第一摆动油缸的所述本体和所述活塞杆中的另一者铰接连接在所述旋转支架上以便驱动所述边部钻架摆动，所述边部钻架的摆动轴线垂直于所述驱动轴的轴线。
18.在一些实施例中，所述中间钻臂包括第二固定支架、中间钻架和第二摆动油缸；
19.所述第二固定支架滑动连接在所述第三滑轨上；所述中间钻架与所述第二固定支架铰接连接；所述第二摆动油缸的本体和活塞杆中的一者铰接连接在所述中间钻架上，所述第二摆动油缸的本体和活塞杆中的一者铰接连接在所述第二固定支架之间以便驱动所述中间钻架摆动，所述中间钻架的摆动轴线沿所述第一方向延伸。
20.在一些实施例中，所述中间钻臂设置为多个。
附图说明
21.图1是根据本发明实施例的升降滑移集成式钻臂系统的示意图之一。
22.图2是根据本发明实施例的第一边部钻臂(第二边部钻臂)的示意图。
23.图3是根据本发明实施例的升降滑移集成式钻臂系统的示意图之二。
24.图4是根据本发明实施例的滑动架主视图的示意图。
25.图5是根据本发明实施例的滑动架侧视图的示意图。
26.附图标记：100、升降滑移集成式钻臂系统；1、固定座；11、第一端部；12、第二端部；13、第一滑轨；15、第三滑轨；16、开槽；21、第一边部钻臂；22、第二边部钻臂；201、第一固定支架；202、滑动支架；203、抬升油缸；204、旋转油缸；205、旋转支架；206、边部钻架；207、第一摆动油缸；3、中间钻臂；31、第二固定支架；32、中间钻架；33、第二摆动油缸；34、滑动架；35、第一楔形块；36、第二楔形块；4、第三驱动件；41、齿条；42、齿轮；43、马达；5、第一活动滑轨；6、第一驱动件；7、第二活动滑轨；8、第二驱动件。
具体实施方式
27.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
28.下面参考图1-图3描述根据本发明实施例的升降滑移集成式钻臂系统100。根据本发明实施例的升降滑移集成式钻臂系统100包括固定座1、边部钻臂和中间钻臂3。
29.固定座1具有在第一方向具有相对的第一端部11和第二端部12。边部钻臂包括第一边部钻臂21和第二边部钻臂22。第一边部钻臂21连接在第一活动滑轨5上。第一活动滑轨5沿第一方向滑动连接在固定座1的第一滑轨13上。第一边部钻臂21位于第一端部11外侧。第二边部钻臂22连接在第二活动滑轨7上。第二活动滑轨7沿第一方向滑动连接在固定座1的第二滑轨(图中未示出)上。第二边部钻臂22位于第二端部12外侧。中间钻臂3沿第一方向滑动连接在固定座1的第三滑轨15上。
30.根据本发明实施例的升降滑移集成式钻臂系统100通过设置第三滑轨15且使中间钻臂3沿第一方向滑动连接在第三滑轨15上，当升降滑移集成式钻臂系统100安装到锚杆钻车上后，能够方便使中间钻臂3沿锚杆钻车的左右方向自由滑动，从而使升降滑移集成式钻臂系统100既能够实现在巷道正中位置进行支护(例如打锚索)，又能实现在巷道正中位置两侧的一定范围内进行支护，进而能在很大程度上提高升降滑移集成式钻臂系统100的巷道适应性和支护效率。
31.另外，中间钻臂3在固定座上的第三滑轨15上沿第一方向移动。第一边部钻臂21能够随第一活动滑轨5在固定座1的第一端部11外侧沿第一方向移动。第二边部钻臂22能够随第二活动滑轨7在固定座1的第二端部12外侧沿第一方向移动。中间钻臂3、第一边部钻臂21和第二边部钻臂22的移动时互相不会影响。由此使升降滑移集成式钻臂系统100能够在该第一方向上有更大的支护范围，从而能够进一步提高升降滑移集成式钻臂系统100的巷道适应性和支护效率。
32.因此，根据本发明实施例的升降滑移集成式钻臂系统100具有巷道适应性高和支护效率高等优点。
33.下面参考图1-图3详细描述根据本发明实施例的升降滑移集成式钻臂系统100。根据本发明实施例的升降滑移集成式钻臂系统100包括固定座1、边部钻臂和中间钻臂3。
34.为了使本发明的技术方案更加容易被理解，下面以第一方向为左右方向、第二方向为上下方向、第三方向为前后方向为例进行描述。其中，左右方向如图1和图3中的箭头a所示，上下方向如图1和图3中的箭头b所示，前后方向如图1和图3中的箭头c所示。
35.固定座1具有在第一方向(左右方向)相对的第一端部11(左端部)和第二端部12(右端部)。边部钻臂包括第一边部钻臂21和第二边部钻臂22。第一边部钻臂21连接在第一活动滑轨5上。第一活动滑轨5沿第一方向(左右方向)滑动连接在固定座1的第一滑轨13上。第一边部钻臂21位于第一端部11外侧(左侧)。第二边部钻臂22连接在第二活动滑轨7上。第二活动滑轨7沿第一方向(左右方向)滑动连接在固定座1的第二滑轨上。第二边部钻臂22位于第二端部12外侧(右侧)。中间钻臂3沿第一方向(左右方向)滑动连接在固定座1的第三滑轨15上。
36.在一些实施例中，根据本发明实施例的升降滑移集成式钻臂系统100进一步包括第一驱动件6、第二驱动件8和第三驱动件4。第一驱动件6设在固定座1上，第一驱动件6与第
一活动滑轨5相连以便驱动第一活动滑轨5在第一滑轨13上移动。第二驱动件8设在固定座1上，第二驱动件8与第二活动滑轨7相连以便驱动第二活动滑轨7在第二滑轨上移动。第三驱动件4连接在固定座1和中间钻臂3之间以便驱动中间钻臂3在第三滑轨15上移动。由此，通过控制第一驱动件6能够使第一活动滑轨5移动，通过控制第二驱动件8能够使第二活动滑轨7移动，通过控制第三驱动件4能够使中间钻臂3移动，从而能够方便实现中间钻臂3、第一边部钻臂21和第二边部钻臂22的独立驱动，方便实时独立调整中间钻臂3、第一边部钻臂21和第二边部钻臂22的支护位置，进而能够进一步提高升降滑移集成式钻臂系统100的巷道适应性和支护效率。
37.可选地，第一驱动件6和第二驱动件8中的每一者为推移油缸。采用油缸驱动第一活动滑轨5和第二活动滑轨7移动，结构简单，可维护性好。
38.如图1所示，第三驱动件4包括齿条41、齿轮42和马达43。齿条41设置在固定座1上，齿条41沿第一方向(左右方向)延伸。马达43设置在中间钻臂3上，马达43与齿轮42传动连接。齿轮42与齿条41啮合。由此，齿轮42能够在齿条41的全长范围内自由移动，从而使中间钻臂3能够在第三滑轨15的全长范围内自由移动，进而能够可靠保证升降滑移集成式钻臂系统100能够在巷道正中进行支护、提高巷道适应性高和支护效率。
39.如图1和图3所示，第一滑轨13、第二滑轨和第三滑轨15沿第二方向(上下方向)间隔开地设置在固定座1上。第二方向(上下方向)垂直与所述第一方向(左右方向)。
40.由此，第三滑轨15能够沿左右方向在固定座1的接近全长范围内设置。第一驱动件6的伸缩范围与第一滑轨13能够沿左右方向在固定座1的接近全长范围内设置。第二驱动件8的伸缩范围与第二滑轨能够沿左右方向在固定座1的接近全长范围内设置。第三滑轨15、第一驱动件6和第一滑轨13、第二驱动件8和第二滑轨在固定座1的左右方向上互不干扰，从而能够充分利用固定座1的左右方向的空间，使第一边部钻臂21、中间钻臂3和第二边部钻臂22左右移动的范围更大，进而能够进一步提高升降滑移集成式钻臂系统100的巷道适应性和支护效率。
41.如图4和图5，中间钻臂3还包括滑动架34、第一楔形块35和第二楔形块36。
42.滑动架34沿第一方向(左右)可移动地设在开槽内，以便中间钻臂3可以左右移动。第一楔形块35和第二楔形块36在第一方向(左右方向)上可调整的设置在滑动架34上，第一楔形块35和第二楔形块36在第二方向(上下方向)上位于滑动架34的两端。齿条41设在第三滑轨15上，齿轮42设在滑动架34上，第一楔形块35和第二楔形块36与第三滑轨15滑动连接。例如，齿条41位于齿轮42的下方。
43.具体地，滑动架34具有上滑动槽和下滑动槽，上滑动槽和下滑动槽上均具有滑动斜面。第一楔形块35在第一方向(左右方向)上通过螺丝可调整的设置在滑动架34的上滑动槽内，第一楔形块35的上平面与第三滑轨15滑动连接，第一楔形块35的下斜面与上滑动槽内的滑动斜面连接，通过调整第一楔形块35的下斜面与上滑动槽内的滑动斜面在左右方向上的相对位置可以调节第一楔形块35的上平面与第三滑轨15上下位置，从而使得滑动架34与第三滑轨15接触更紧密，防止因磨损而造成松动滑动架34与第三滑轨15。
44.第二楔形块36在第一方向(左右方向)上通过螺丝可调整的设置在滑动架34的下滑动槽内，第二楔形块36设有两个，两个第二楔形块36在第三方向(前后方向)上位于齿条41的两侧。两个第二楔形块36的下平面与第三滑轨15滑动连接，两个第二楔形块36的上斜
面与下滑动槽内的滑动斜面连接，通过调整两个第二楔形块36的上斜面与下滑动槽内的滑动斜面在左右方向上的相对位置可以调节。两个第二楔形块36的下平面与第三滑轨15的上下位置，从而使得齿轮42可在合适的上下位置以便与齿条41啮合，防止因磨损而造成齿轮42和齿条啮合位置出现错位。
45.如图1和图3所示，固定座1具有在所述第二方向(上下方向)上相对的第三端部(上端部)和第四端部(下端部)。第一滑轨13靠近固定座1的第三端部(上端部)设置。第二滑轨靠近固定座1的第四端部(下端部)设置。固定座1上在第一滑轨13和第二滑轨之间设有沿第一方向(左右方向)延伸的开槽16。第三滑轨15设置在开槽16的侧壁上。由此能够方便中间钻臂3的一部分深入到开槽16内与第三滑轨15配合，从而能够提高中间钻臂3与第三滑轨15的配合强度。
46.如图1-图3所示，第一边部钻臂21和第二边部钻臂22中的每一者包括第一固定支架201、滑动支架202、抬升油缸203、旋转油缸204、旋转支架205、边部钻架206和第一摆动油缸207。第一边部钻臂21的第一固定支架201连接在第一活动滑轨5上。第二边部钻臂22的第一固定支架201连接在第二活动滑轨7上。
47.滑动支架202沿第二方向(上下方向)滑动连接在第一固定支架201上。抬升油缸203的本体和活塞杆中的一者连接在第一固定支架201上，抬升油缸203的本体和活塞杆中的另一者连接在滑动支架202上以便推动滑动支架202在第一固定支架201上沿第二方向(上下方向)移动。旋转油缸204的本体连接在滑动支架202上。旋转支架205连接在旋转油缸204的驱动轴上以便旋转油缸204能够驱动旋转支架205旋转，驱动轴的轴线沿第三方向(前后方向)延伸，第三方向(前后方向)垂直与第一方向(左右方向)和第二方向(上下方向)中的每一者。边部钻架206铰接连接在旋转支架205上。第一摆动油缸207的本体和活塞杆中的一者铰接连接在边部钻架206上，第一摆动油缸207的本体和活塞杆中的另一者铰接连接在旋转支架205上以便驱动边部钻架206摆动。边部钻架206的摆动轴线垂直于旋转油缸204的驱动轴的轴线。
48.由此第一边部钻臂21的边部钻架206可以在固定座1的左侧左右移动，第二边部钻臂22中的边部钻架206可以在固定座1的右侧左右移动。第一边部钻臂21的边部钻架206和第二边部钻臂22中的边部钻架206还可以上下移动，还可绕沿前后方向延伸的驱动轴的轴线旋转，还可以前后摆动一定角度，从而使升降滑移集成式钻臂系统100具有更高的巷道适应性。
49.需要说明的是，第一边部钻臂21的第一固定支架201的上部与第一活动滑轨5连接。第二边部钻臂22的第一固定支架201的下部与第二活动滑轨7连接。由于第一滑轨13靠近固定座1的上端部设置，第二滑轨靠近固定座1的下端部设置。从而第一滑轨13位于第二滑轨的上部，第一活动滑轨5位于第二活动滑轨7的上部。使第一边部钻臂21的第一固定支架201的上部与第一活动滑轨5连接，第二边部钻臂22的第一固定支架201的下部与第二活动滑轨7连接，能够使第一边部钻臂21的第一固定支架201和第二边部钻臂22的第一固定支架201在上下方向上的高度一致。
50.如图1和图3所示，中间钻臂3包括第二固定支架31、中间钻架32和第二摆动油缸33。第二固定支架31滑动连接在第三滑轨15上。中间钻架32与第二固定支架31铰接连接。第二摆动油缸33的本体和活塞杆中的一者铰接连接在中间钻架32上，第二摆动油缸33的本体
和活塞杆中的另一者铰接连接在第二固定支架31上以便驱动中间钻架32摆动。中间钻架32的摆动轴线沿第一方向(左右方向)延伸。由此中间钻臂3的中间钻架32可以沿左右方向移动，还可以前后摆动一定角度，从而使升降滑移集成式钻臂系统100具有更高的巷道适应性。
51.可选地，中间钻臂3设置为多个。由此能够提高在巷道中部打锚杆或打锚索的速度，从而能够进一步提高升降滑移集成式钻臂系统100的支护效率。
52.下面参考图1-图3描述根据本发明实施例的锚杆钻车。根据本发明实施例的锚杆钻车包括机架和升降滑移集成式钻臂系统100。升降滑移集成式钻臂系统100设置在机架的前部，升降滑移集成式钻臂系统100为根据本发明实施例的升降滑移集成式钻臂系统100。
53.因此，根据本发明实施例的锚杆钻车具有巷道适应性强和支护效率高等优点。
54.在一些实施例中，掘进机、锚护运输机、锚杆机和掘锚机均可包括升降滑移集成式钻臂系统100。
55.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
56.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
57.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
58.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
59.在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
60.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述
实施例进行变化、修改、替换和变型。