本發(fā)明屬于掘進(jìn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種井下巖巷、半煤巖巷連續(xù)掘進(jìn)和支護(hù)使用的三錘沖擊破碎式巖巷掘錨機(jī)。

背景技術(shù)：

我國(guó)采煤技術(shù)與裝備發(fā)展很快，而巖巷掘進(jìn)技術(shù)和裝備不盡如意。國(guó)內(nèi)外煤礦巷道掘進(jìn)施工工藝主要有鉆爆法和綜合機(jī)械化掘進(jìn)法(綜掘法)。

鉆爆法以其多年的成熟掘進(jìn)技術(shù)也在快速發(fā)展之中，該方法仍然是硬巖巷道主要的掘進(jìn)方式。除爆破之外，實(shí)施液壓鉆車打眼、機(jī)械化裝載作業(yè)等具有小功率、結(jié)構(gòu)緊湊、靈活性強(qiáng)、適應(yīng)能力強(qiáng)、能耗低、成本低、鑿巖速度快、作業(yè)環(huán)境好、噪聲低、粉塵少等特點(diǎn)，是巖巷鉆爆法掘進(jìn)的發(fā)展方向。

如中國(guó)專利號(hào)為：201020182005.8的巖巷掘進(jìn)破裝運(yùn)噴一體化機(jī)，包括履帶行走部分與皮帶運(yùn)輸部分、耙?guī)r破巖部分、液壓與操作系統(tǒng)和機(jī)體平臺(tái)；該一體化機(jī)還有噴漿裝置與基座；所述的推矸與耙?guī)r鏟板裝在所述履帶行走部分的前方，皮帶運(yùn)輸機(jī)安裝在鏟板的后方與履帶行走部的中間；所述的液壓與操作系統(tǒng)裝于履帶行走部分的上方的機(jī)體平臺(tái)上；所述的基座固定在機(jī)體平臺(tái)的前中部，所述的耙?guī)r破巖部分活動(dòng)連接在基座上，而所述的噴漿裝置裝于破巖氣錘的一側(cè)。

所述的耙?guī)r破巖部分包括伸出臂、伸出臂油缸、動(dòng)臂、動(dòng)臂油缸、破巖錘裝置；所述的動(dòng)臂的中間與伸出臂用銷軸鉸接，動(dòng)臂油缸裝于動(dòng)臂的上部與伸出臂之上；伸出臂油缸裝于伸出臂下方與所述的基座之上，所述的破巖錘裝置裝于動(dòng)臂的下端。

雖然，巖巷掘進(jìn)破裝運(yùn)噴一體化機(jī)實(shí)現(xiàn)大中小型煤礦巖巷掘進(jìn)破巖耙?guī)r、碎巖運(yùn)輸、濕式噴漿機(jī)械化，但是仍然存在以下的主要問題：

1、現(xiàn)有沖擊破碎巖巷掘機(jī)只有一個(gè)破碎錘，單點(diǎn)沖擊破巖，破巖效果和作業(yè)效率較低，未能對(duì)于巖巷進(jìn)行全方位立體模式工作；特別是在清底及修幫時(shí)，清底及修幫效果差，花費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)，掘進(jìn)工作效率較低。

2、現(xiàn)有沖擊破碎巖巷掘機(jī)還未能把巖巷探放、掘進(jìn)、、裝巖、運(yùn)巖和鉆孔錨桿錨索支護(hù)五大工序集合為一體組合裝備。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有巖巷掘進(jìn)破裝運(yùn)噴一體化機(jī)的不足，通過采用三錘體沖擊式破碎錘的破巖技術(shù)，使巖巷工作面的清底及修幫時(shí)間大大減少，快速高效的機(jī)械化作業(yè)，提供一種能夠集破碎、裝載及輸送和支護(hù)為一體的三錘沖擊破碎式巖巷掘錨機(jī)。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種三錘沖擊破碎式巖巷掘錨機(jī)，包括前錨鉆部1、中錨鉆部2、操縱部3、沖擊破碎部4、鏟運(yùn)部5、履帶行走部6、液壓系統(tǒng)7、電控系統(tǒng)8、后支撐9、后錨鉆部10及本體11；所述的本體裝于履帶行走部上；所述的鏟運(yùn)部裝在所述履帶行走部分的前方，其中：所述的鏟運(yùn)部由鏟板部與運(yùn)輸部連接組成，所述的運(yùn)輸部是刮板輸送機(jī)，刮板輸送機(jī)裝在本體的中間；所述的前錨鉆部、中錨鉆部及后錨鉆部分別裝于本體上面的前面、中部與后面；所述的液壓系統(tǒng)、電控系統(tǒng)與操縱部裝于本體上；所述的后支撐裝于本體下的尾部；其特征在于：

所述的沖擊破碎部包括破碎錘組401、伸縮油缸402、調(diào)整油缸403、外套筒404、升降臂405、支撐油缸406、回轉(zhuǎn)座407及回轉(zhuǎn)油缸408；所述的破碎錘組分別由三個(gè)獨(dú)立釬桿與錘體夾板通過高強(qiáng)度螺栓相連接；

所述的破碎錘組兩側(cè)各裝有一組半圓柱型導(dǎo)柱，破碎錘組通過和伸縮油缸一起與外套筒連接，并通過安裝于二者之間的半圓柱型導(dǎo)柱、導(dǎo)套形成兩組摩擦副，外套筒通過破碎錘組回轉(zhuǎn)銷與升降臂形成銷釘副連接；在伸縮油缸作用下帶動(dòng)破碎錘組進(jìn)行前后伸縮，并推動(dòng)破碎錘組的釬桿前移，插入巖巷掘進(jìn)工作面；

所述的調(diào)整油缸分別安裝與外套筒、升降臂兩者之間，在調(diào)整油缸的作用下可使破碎錘組向上、下翻轉(zhuǎn)；

所述的升降臂與回轉(zhuǎn)座通過回轉(zhuǎn)座銷形成銷釘副連接；所述的支撐油缸的一端裝于回轉(zhuǎn)座下部，另一端與升降臂底部相連；在支撐油缸的作用下升降臂可上、下翻轉(zhuǎn)；

所述的沖擊破碎部整個(gè)通過回轉(zhuǎn)座及回轉(zhuǎn)支撐固定于本體上，所述的回轉(zhuǎn)油缸一端與回轉(zhuǎn)座連接，另一端與本體連接；在所述的回轉(zhuǎn)油缸的作用下可向側(cè)面旋轉(zhuǎn)。

所述的鏟運(yùn)部由鏟板部與運(yùn)輸部連接組成，其中：所述的鏟板部包括左側(cè)擋板501、兩個(gè)星輪502、鏟板503、輸送溜槽504、右側(cè)擋板505、油缸506及兩個(gè)液壓馬達(dá)507；所述的兩個(gè)液壓馬達(dá)、兩個(gè)星輪與現(xiàn)有技術(shù)一樣，分別對(duì)稱安裝鏟板的上下，星輪由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。輸送溜槽設(shè)置在鏟板后，并與運(yùn)輸部連接；所述的鏟板通過升降油缸連接在本體前面；所述的左側(cè)擋板和右側(cè)擋板分別與鏟板通過銷軸鉸接；所述的油缸一端連接左側(cè)擋板或右側(cè)擋板，一端連接在鏟板上。

本發(fā)明的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的效果是：

1、沖擊破碎部通過三個(gè)破碎錘空間立體結(jié)構(gòu)和單臺(tái)獨(dú)立控制，解決了巖巷機(jī)械化破除的難題，對(duì)破碎錘的破巖角度進(jìn)行上下、左右靈活調(diào)節(jié)，沖擊作業(yè)時(shí)使得釬桿受力更加合理，沖擊破巖效果良好，可延長(zhǎng)破碎錘的使用壽命，并且對(duì)巷道的清底及修幫作業(yè)，可減少掘進(jìn)、清底及修幫時(shí)間，從而提高了整機(jī)的工作效率。

2、錨鉆部分為前、中、后三組排列作業(yè)。在該機(jī)行進(jìn)和掘進(jìn)作業(yè)時(shí)，收于機(jī)身中部，提高該機(jī)通過性，在支護(hù)作業(yè)時(shí)，前錨鉆部通過滑動(dòng)油缸滑移至該機(jī)前端，在不移動(dòng)該機(jī)情況下，對(duì)頂板及時(shí)支護(hù)，前、中、后三組錨鉆同時(shí)作業(yè)，互不干涉，從而提高了整機(jī)的工作效率。

3、鏟板能夠調(diào)整寬度，很好地收集鏟板兩側(cè)浮土和巖塊；適應(yīng)巷道底板起伏不平和巷道上下坡掘進(jìn)作業(yè)。

4、該機(jī)整體結(jié)構(gòu)布置合理，大部件強(qiáng)度好，整機(jī)穩(wěn)定性好。

本發(fā)明三錘沖擊破碎式巖巷掘錨機(jī)適用于礦山巷道開口、半煤巖巷及巖巷掘進(jìn)等工作面作業(yè)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種三錘沖擊破碎式巖巷掘錨機(jī)的主視圖。

圖2是本發(fā)明一種三錘沖擊破碎式巖巷掘錨機(jī)的俯視圖。

圖3是本發(fā)明的三錘體沖擊破碎部結(jié)構(gòu)主視圖。

圖4是本發(fā)明的三錘體沖擊破碎部的結(jié)構(gòu)俯視圖。

圖5是本發(fā)明的鏟運(yùn)部的結(jié)構(gòu)主視圖。

圖6是本發(fā)明的鏟運(yùn)部的結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。

圖7是本發(fā)明的前錨鉆部的結(jié)構(gòu)主視圖。

圖8是本發(fā)明的前錨鉆部的結(jié)構(gòu)俯視圖。

圖9是本發(fā)明的中錨鉆部的結(jié)構(gòu)主視圖。

圖10是本發(fā)明的中錨鉆部的結(jié)構(gòu)俯視圖。

圖中：前錨鉆部1、中錨鉆部2、操縱部3、沖擊破碎部4、鏟運(yùn)部5、履帶行走部6、液壓系統(tǒng)7、電控系統(tǒng)8、后支撐9、后錨鉆部10；本體11。

沖擊破碎部：破碎錘組401、伸縮油缸402、調(diào)整油缸403、外套筒404、升降臂405、支撐油缸406、回轉(zhuǎn)座407及回轉(zhuǎn)油缸408；

鏟運(yùn)部：左側(cè)擋板501、星輪502、鏟板503、輸送溜槽504、右側(cè)擋板505、油缸506、液壓馬達(dá)507；

前錨鉆部：前鉆臂、下滑動(dòng)油缸107、固定座110；其中：前鉆臂：旋轉(zhuǎn)馬達(dá)101、操縱臺(tái)102、伸縮油缸103、調(diào)高油缸104、滑動(dòng)平臺(tái)105、上滑動(dòng)油缸106、推進(jìn)器108、擺動(dòng)油缸109；

中鉆錨部：推進(jìn)器111、操縱臺(tái)112、伸縮油缸113、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)114、調(diào)高油缸115、水平回轉(zhuǎn)油缸116。

具體實(shí)施方式

如圖1和圖2所示，為本發(fā)明三錘沖擊破碎式巖巷掘錨機(jī)，把巖巷探放、掘進(jìn)、裝巖、運(yùn)巖和鉆孔錨桿錨索支護(hù)五大工序集合于一身，是一種巖巷綜合化設(shè)備。

本發(fā)明三錘沖擊破碎式巖巷掘錨機(jī)，包括前錨鉆部1、中錨鉆部2、操縱部3、沖擊破碎部4、鏟運(yùn)部5、履帶行走部6、液壓系統(tǒng)7、電控系統(tǒng)8、后支撐9、后錨鉆部10及本體11；所述的本體11裝于履帶行走部6上；所述的鏟運(yùn)部裝在所述履帶行走部分的前方，其中：所述的鏟運(yùn)部由鏟板部與運(yùn)輸部連接組成，所述的運(yùn)輸部是刮板輸送機(jī)，刮板輸送機(jī)裝在本體11的中間；所述的前錨鉆部1、中錨鉆部2及后錨鉆部10分別裝于本體11上面的前面、中部與后面；所述的液壓系統(tǒng)7、電控系統(tǒng)8與操縱部3裝于本體11上；所述的后支撐9裝于本體下的尾部。

本發(fā)明三錘沖擊破碎式巖巷掘錨機(jī)的主要部分：

1)沖擊破碎部：

如圖3和圖4所示，本發(fā)明一種三錘立體式?jīng)_擊巖巷掘錨機(jī)中的沖擊破碎部4，由三個(gè)破碎錘組401、伸縮油缸402、調(diào)整油缸403、外套筒404、升降臂405、支撐油缸406、回轉(zhuǎn)座407、回轉(zhuǎn)油缸408等組成；

所述的破碎錘組分別由三個(gè)獨(dú)立釬桿與錘體夾板通過高強(qiáng)度螺栓相連接，可對(duì)作業(yè)斷面平整破碎，破碎錘組兩側(cè)各裝有一組半圓柱型導(dǎo)柱，破碎錘組通過和伸縮油缸402一起與外套筒404連接，并通過安裝于二者之間的半圓柱型導(dǎo)柱、導(dǎo)套形成兩組摩擦副來保證間隙大小，外套筒404通過破碎錘組401回轉(zhuǎn)銷與升降臂405形成銷釘副連接；

所述的調(diào)整油缸403分別安裝與外套筒404、升降臂405兩者之間，在調(diào)整油缸403的作用下可使破碎錘組402向上、下翻轉(zhuǎn)，使得錘體破巖尤其是掃底破巖更靈活可靠。

所述的升降臂405與回轉(zhuǎn)座407通過回轉(zhuǎn)座銷形成銷釘副連接；所述的支撐油缸406的一端裝于回轉(zhuǎn)座下部7，另一端與升降臂405底部相連；

在支撐油缸406的作用下升降臂405可上、下翻轉(zhuǎn)；在伸縮油缸402作用下帶動(dòng)破碎錘組可進(jìn)行前后650mm的伸縮，并推動(dòng)破碎錘組的釬桿前移，插入巖巷掘進(jìn)工作面。

所述的沖擊破碎部整個(gè)通過回轉(zhuǎn)座407及回轉(zhuǎn)支撐固定于本體11上，所述的回轉(zhuǎn)油缸408一端與回轉(zhuǎn)座407連接，另一端與本體11連接；在所述的回轉(zhuǎn)油缸408的作用下可向側(cè)面旋轉(zhuǎn)。

所述的沖擊破碎部的三個(gè)破碎錘組在伸縮油缸402、調(diào)整油缸403、支撐油缸406與回轉(zhuǎn)油缸408的作用下完成整個(gè)斷面的掘進(jìn)作業(yè)。本發(fā)明實(shí)施方式的破碎錘組可破巖：最高5m，最寬5.2m，最大臥底量可達(dá)0.29m。

2)鏟運(yùn)部：

所述的鏟運(yùn)部由鏟板部與運(yùn)輸部連接組成，所述的運(yùn)輸部是現(xiàn)有的一種刮板輸送機(jī)。

如圖5和圖6所示，為本發(fā)明三錘立體式?jīng)_擊巖巷掘錨機(jī)所使用的鏟板部。所述的鏟板部包括左側(cè)擋板501、兩個(gè)星輪502、鏟板503、輸送溜槽504、右側(cè)擋板505、油缸506、兩個(gè)液壓馬達(dá)507；所述的兩個(gè)液壓馬達(dá)507、兩個(gè)星輪502與現(xiàn)有技術(shù)一樣，分別對(duì)稱安裝鏟板503的上下，星輪502由液壓馬達(dá)507驅(qū)動(dòng)。輸送溜槽設(shè)置在鏟板503后，并與運(yùn)輸部連接；所述的鏟板503通過升降油缸連接在本體11前面；所述的左側(cè)擋板501和右側(cè)擋板505分別與鏟板503通過銷軸鉸接；所述的油缸一端連接左側(cè)擋板或右側(cè)擋板，一端連接在鏟板上。左側(cè)擋板501和右側(cè)擋板505在油缸506的作用下可實(shí)現(xiàn)張合，使得鏟板部的寬度可以在3.7～5.3m范圍自由變化。

本發(fā)明三錘立體式?jīng)_擊巖巷掘錨機(jī)破巖時(shí)，鏟板調(diào)整到最寬，起到收集鏟板兩側(cè)浮土、巖塊的作用；在退機(jī)時(shí)，鏟板調(diào)整到最窄，以方便退機(jī)。鏟板可通過升降油缸的伸縮來控制鏟運(yùn)部升降，以適應(yīng)巷道底板起伏不平和巷道上下坡掘進(jìn)作業(yè)。

本鏟運(yùn)部主要針對(duì)傳統(tǒng)鏟運(yùn)部鏟板寬度不能調(diào)整，造成在退機(jī)時(shí)鏟板容易與巷幫碰撞而研制。解決了退機(jī)費(fèi)時(shí)費(fèi)力的問題。

3)鉆錨一體化支護(hù)系統(tǒng)：

鉆錨一體化支護(hù)系統(tǒng)是根據(jù)巷道錨桿、錨索支護(hù)要求，分為幾個(gè)不同區(qū)域來設(shè)計(jì)和布置的。如圖1所示，本發(fā)明三錘立體式?jīng)_擊巖巷掘錨機(jī)中的鉆錨一體化支護(hù)系統(tǒng)，分為前、中、后三組錨鉆部，為前錨鉆部1、中錨鉆部2與后錨鉆部10，各2臺(tái)，共6臺(tái)；分別對(duì)稱地安裝在平臺(tái)11上的前、中、后的位置。所述的前錨鉆部1用于巷道頂板上靠巷道邊處的錨桿、錨索孔的機(jī)械化施工作業(yè)，同時(shí)也用于巷幫離地面高1.5米以上的錨桿、錨索孔的施工作業(yè)；所述的中錨鉆部2用于巷幫離地面高1.5米以上的錨桿、錨索孔的施工作業(yè)；所述的后錨鉆部10用于巷幫離地面高1.5米以下的錨桿、錨索孔的施工作業(yè)。

該鉆錨一體化支護(hù)系統(tǒng)為左右對(duì)稱布置，各前、中、后錨鉆部的操控系統(tǒng)相互獨(dú)立，互不影響，可交叉和互相協(xié)調(diào)配合支護(hù)作業(yè)，對(duì)巷道進(jìn)行全方位、多功能、零空頂及時(shí)支護(hù)，解決支護(hù)速度慢、耦合度低和適應(yīng)性差的問題。

如圖7和圖8所示，前錨鉆部。前錨鉆部1包括前鉆臂、下滑動(dòng)油缸107、固定座110；所述的前鉆臂都固定在滑動(dòng)平臺(tái)105上，滑動(dòng)油缸107一端與滑動(dòng)平臺(tái)連接，另一端與固定座110連接，固定座110固定在本體上。其中：前鉆臂由旋轉(zhuǎn)馬達(dá)101、操縱臺(tái)102、伸縮油缸103、調(diào)高油缸104、滑動(dòng)平臺(tái)105、上滑動(dòng)油缸106、推進(jìn)器108及擺動(dòng)油缸109等組成(前錨鉆部的前鉆臂為現(xiàn)有技術(shù)，略述)。

所述的滑動(dòng)平臺(tái)105依靠上滑動(dòng)油缸106和下滑動(dòng)油缸107的兩級(jí)伸縮來實(shí)現(xiàn)較大的行程，在本發(fā)明三錘立體式?jīng)_擊巖巷掘錨機(jī)不移動(dòng)的情況下，增加前錨鉆部1支護(hù)范圍。同時(shí)，可以保證該機(jī)在掘進(jìn)和行進(jìn)過程中，前錨鉆部1以低姿態(tài)和緊湊性通過巷道，增加機(jī)動(dòng)性能。

所述的前鉆錨部通過擺動(dòng)油缸109實(shí)現(xiàn)前鉆臂的水平方向角度調(diào)整，通過調(diào)高油缸104實(shí)現(xiàn)前鉆臂的高度位置調(diào)整，通過伸縮油缸103調(diào)整前鉆臂與巷道幫的距離，通過旋轉(zhuǎn)馬達(dá)101實(shí)現(xiàn)繞油缸中心線360度旋轉(zhuǎn)。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)煤巷頂部與中等高度以上側(cè)幫不同位置進(jìn)行鉆錨和探水作業(yè)。

本發(fā)明三錘立體式?jīng)_擊巖巷掘錨機(jī)行進(jìn)和掘進(jìn)作業(yè)時(shí)，前錨鉆部1收于機(jī)身中部，避免干涉掘進(jìn)作業(yè)。在支護(hù)作業(yè)時(shí)，由滑動(dòng)油缸平臺(tái)推移至機(jī)前方，對(duì)頂部和側(cè)幫進(jìn)行及時(shí)鉆孔和支護(hù)作業(yè)。

如圖9和圖10所示，中錨鉆部。中鉆錨部包括推進(jìn)器111、操縱臺(tái)112、伸縮油缸113、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)114、調(diào)高油缸115及水平回轉(zhuǎn)油缸116。(中錨鉆部的前鉆臂為現(xiàn)有技術(shù)，略述)。

中錨鉆部可通過水平回轉(zhuǎn)油缸116實(shí)現(xiàn)前上鉆臂的水平方向角度調(diào)整，通過調(diào)高油缸115實(shí)現(xiàn)前上鉆臂的高度位置調(diào)整，通過伸縮油缸113調(diào)整前上鉆臂與巷道幫的距離，通過旋轉(zhuǎn)馬達(dá)114實(shí)現(xiàn)繞油缸中心線360度旋轉(zhuǎn)。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)煤巷頂部與中等高度以上側(cè)幫不同位置進(jìn)行鉆錨和支護(hù)作業(yè)。(后錨鉆部的前鉆臂為現(xiàn)有技術(shù)，略述)。

本發(fā)明三錘沖擊破碎式巖巷掘錨機(jī)的工作過程：

首先，利用履帶行走部6行駛到掘進(jìn)工作面，利用后支撐將該機(jī)支撐穩(wěn)定，利用沖擊破碎部4的三臺(tái)破碎釘錘、升降(伸縮)進(jìn)行破巖形成巷道；可在不移動(dòng)該機(jī)情況下對(duì)巷道邊角、底板等進(jìn)行圓整巷道；利用鏟運(yùn)部與運(yùn)輸部5把破碎巖運(yùn)輸出去；然后利用平臺(tái)滑動(dòng)油缸把前錨鉆1部平臺(tái)展開放置于該機(jī)前部進(jìn)行支護(hù)；利用前錨鉆部1和中錨鉆部2的四臺(tái)鉆臂對(duì)頂板，和前側(cè)幫進(jìn)行鉆孔錨桿支護(hù)；利用后錨鉆部10的兩臺(tái)鉆臂對(duì)巷道后方側(cè)幫進(jìn)行鉆孔錨桿支護(hù)；整個(gè)過程中不需要退機(jī)、調(diào)機(jī)，在一臺(tái)機(jī)上實(shí)現(xiàn)“探—掘—裝—運(yùn)—支”連續(xù)作業(yè)。