申请/专利权人：江苏中煤矿山设备有限公司

申请日：2019-08-22

公开（公告）日：2024-04-23

公开（公告）号：CN110344762B

主分类号：E21B7/02

分类号：E21B7/02;E21B15/00;E21B21/01;E21D20/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.23#授权;2019.11.12#实质审查的生效;2019.10.18#公开

摘要：本发明涉及一种跨皮带式360°全方位履带钻机，包括主机机体、履带行走机构、立柱支撑件和工作机构，主机机体横跨于皮带输送机上方，履带行走机构固定于主机机体两侧，履带行走机构上设有纠偏装置；工作机构设置于立柱支撑件上，立柱支撑件滑动设于主机机体上；所述立柱支撑件上穿设伸缩组件，伸缩组件与工作机构固定连接，实现工作机构在巷道长度方向上的补偿。还包括角度调节机构，角度调节机构设于伸缩组件与第一回转减速器之间，实现工作机构在巷道中前后钻孔角度的补偿。本申请不仅增大了钻孔定位范围，在补偿范围内无需整机移动进行定位，大大提高了施工效率；履带行走机构自动调整行走方向；减少粉尘四处飞溅，提高了巷道作业环境。

主权项：1.一种跨皮带式360°全方位履带钻机，其特征在于：包括主机机体、履带行走机构、立柱支撑件和工作机构，所述主机机体横跨于皮带输送机上方，所述履带行走机构固定于主机机体两侧并与地面接触，所述履带行走机构上设有纠偏装置，用于自动调整履带行走机构的行走路线；所述工作机构设置在立柱支撑件上，所述立柱支撑件滑动设于主机机体上，立柱支撑件能够沿着皮带输送机宽度方向往复滑动，实现工作机构在巷道宽度方向上的补偿；所述工作机构包括伸缩组件、滑架总成和第一回转减速器，所述第一回转减速器固定于伸缩组件上，所述滑架总成与第一回转减速器转动连接，实现滑架总成转动动作；所述伸缩组件水平设于立柱支撑件，伸缩组件驱动第一回转减速器沿皮带输送机长度方向前后往复移动，实现滑架总成在巷道长度方向上的补偿；所述滑架总成包括支撑滑轨、滑座，所述支撑滑轨上设有滑座，所述滑座上固定有卡盘和动力头；还包括角度调节机构，所述角度调节机构设于伸缩组件与第一回转减速器之间，实现工作机构在巷道中前后钻孔角度的补偿；所述角度调节机构包括第二回转减速器和安装耳座，所述安装耳座固定于第一回转减速器，所述第二回转减速器设于安装耳座上，所述第二回转减速器和第一回转减速器的轴线相交，第二回转减速器前后转动，带动安装耳座前后转动；所述纠偏装置包括传感器和限位阀，所述传感器用于检测履带行走机构与皮带运输机之间的距离，所述传感器与无线接收器信号连接，传感器将检测数据传输于无线接收器，所述限位阀与无线接收器信号连接，无线接收器接收信号并进行处理后将信号传输至限位阀，限位阀自行调节履带行走机构的行进速度，进行位移补偿；所述滑架总成上方设置弹性防喷罩，所述防喷罩抵住巷道顶部，用于收集粉尘；所述防喷罩与集尘箱连通，防喷罩内收集的粉尘流入集尘箱。

全文数据：一种跨皮带式360°全方位履带钻机技术领域本发明涉及一种跨皮带式360°全方位履带钻机，属于钻探设备技术领域。背景技术在煤矿内施工时，需要使用锚杆钻车进行钻孔作业；由于工作地点不断改变，因此需要对锚杆钻车提供移动动力并使得其具有钻孔定位能力，将钻车车体安装于履带行走机构上，因此实现了锚杆钻车的移动性，同时，通过回转减速机实现了一定的定位能力，但是在实际使用中发现，其定位结构较为简单，只能实现小范围的钻孔定位，经常需要配合着移动整个钻车才能实现精确定位，大大降低了施工的效率。目前，随着我国煤炭产业矿井开采深度不断增加，高瓦斯、高突出矿井越来越多。传统的抽采抽放措施已不能满足矿井安全的需要。目前国内已采取新的瓦斯治理技术和工艺，就是在需采煤层低部岩层中布置几条专门抽放瓦斯的巷道，在巷道内向上部的可采煤层打不同角度的瓦斯释放孔，因为是专用巷道，所以断面很小，同时又布设了皮带运输机，占用了巷道有限空间的一部分，并长时间处于工作状态，严重影响了钻机钻进瓦斯抽采钻孔的施工，导致施工困难。专利号为CN202611589U的一种履带式跨皮带大角度煤岩钻孔设备，包括履带车、操纵台、钻机机构和泵站，履带车包括车架和设置在车架两侧的履带行走机构，钻机机构包括钻机机架、动力头、钻头和夹持器，动力头和夹持器分别设置在钻机机架的两端，钻头的一端固定设在动力头前端，钻头的另一端穿过夹持器并从夹持器的前端伸出；所述钻机机架一端通过旋转轴与车架一侧连接，车架的另一侧还对应设有液压撑杆，液压撑杆的下端与车架铰接，液压撑杆的上端与钻机机架设有夹持器的一端铰接。该专利将皮带输送机设置在履带行走机构的两个履带之间，在调整到最窄宽度时可在狭窄的环境中依靠自带的泵站动力行走通过，在作业区域顺着皮带行走。但在巷道转弯时，履带车无法自动调整行走方向，如不及时调整行走方向，履带车与皮带输送机之间会发生空间冲突，造成事故，无法实现巷道中安全高效的施工瓦斯抽采钻孔。发明内容本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种跨皮带式360°全方位履带钻机，在履带行走机构不动作时，增大钻孔定位范围，提高施工效率；在巷道中发生转弯时，履带行走机构能够自动调整行走方向，有效解决钻孔设备与皮带输送机的空间冲突。本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种跨皮带式360°全方位履带钻机，包括主机机体、履带行走机构、立柱支撑件和工作机构，所述主机机体横跨于皮带输送机上方，所述履带行走机构固定于主机机体两侧并与地面接触，所述履带行走机构上设有纠偏装置，用于自动调整履带行走机构的行走路线；所述工作机构设置于立柱支撑件上，所述立柱支撑件滑动设于主机机体上，立柱支撑件能够沿着皮带输送机宽度方向往复滑动，实现工作机构在巷道宽度方向上的补偿；所述工作机构包括伸缩组件、滑架总成和第一回转减速器，所述第一回转减速器固定于伸缩组件上，所述滑架总成与第一回转减速器转动连接，实现滑架总成旋动动作；所述伸缩组件水平设于立柱支撑件，伸缩组件驱动第一回转减速器沿皮带输送机长度方向前后往复移动，实现滑架总成在巷道长度方向上的补偿；所述滑架总成包括支撑滑轨、滑座，所述支撑滑轨上设有滑座，所述滑座上固定有卡盘和动力头。还包括角度调节机构，所述角度调节机构设于伸缩组件与第一回转减速器之间，实现工作机构在巷道中前后钻孔角度的补偿；所述角度调节机构包括第二回转减速器和安装耳座，所述安装耳座固定于第一回转减速器，所述第二回转减速器设于安装耳座上，所述第二回转减速器和第一回转减速器的轴线垂直相交，第二回转减速器带动安装耳座前后转动。所述纠偏机构包括传感器和限位阀，所述传感器用于检测履带行走机构与皮带运输机之间的距离，所述传感器与无线接收器信号连接，传感器将检测数据传输于无线接收器，所述限位阀与无线接收器信号连接，无线接收器接收信号并进行处理后将信号传输至限位阀，限位阀自行调节履带行走机构的行进速度，进行位移补偿。所述滑架总成顶部设置弹性防喷罩，所述防喷罩抵住巷道顶部，用于收集粉尘；所述防喷罩与集尘箱连通，防喷罩内收集的粉尘流入集尘箱。防喷罩与巷道顶部贴合，减少粉尘四处飞溅，提高了巷道作业环境。所述伸缩组件包括伸缩油缸、伸缩内套和伸缩外套，所述伸缩外套水平固定于立柱支撑件上，所述伸缩内套设于伸缩外套内，所述伸缩内套内设置伸缩油缸，所述伸缩油缸伸出端分别于伸缩内套和安装耳座固定连接，所述伸缩油缸缸体端与伸缩外套固定连接，伸缩油缸驱动伸缩内套在伸缩外套内水平往复移动，实现安装耳座向前或向后直线移动。所述立柱支撑件包括底板、支撑组件和连接件，所述底板上与主机机体滑动连接，所述支撑组件分别设置在底板左右两侧，支撑组件用于抵住巷道顶部，防止抖动；所述连接件设置在两所述支撑组件之间，用于设置伸缩组件。所述支撑组件包括支撑油缸，所述支撑油缸外侧套有油缸内套，所述油缸内套的前侧设置有固定支撑件，所述固定支撑件的后侧与油缸内套的前侧固定，所述油缸内套和固定支撑件的底部均固定在底板上，所述油缸内套和固定支撑件的外侧套置有外套组件。与现有技术相比，本发明的优点在于：一种跨皮带式360°全方位履带钻机，通过第一回转减速器能够带动滑架总成在-180°～+180°进行全方位的移动定位，可方便、精确的对钻孔位进行定位，有助于提供钻孔精度和效率。伸缩组件实现滑架总成在巷道内长度方向上的补偿，水平液压油缸推动底板，实现滑架总成在巷道内宽度方向上的补偿，角度调节机构实现滑架总成在巷道内巷道中前后钻孔角度的补偿；增大了钻孔定位范围，在补偿范围内无需整机移动进行定位，大大提高了施工效率。另外，在履带行走机构上设有纠偏机构，在巷道中发生转弯时，履带行走机构能够自动调整行走方向，有效解决钻孔设备与皮带输送机的空间冲突，实现煤矿井下巷道中安全高效的施工瓦斯抽采钻孔。防喷罩与巷道顶部贴合，减少粉尘四处飞溅，提高了巷道作业环境。附图说明图1为本发明实施例一种跨皮带式360°全方位履带钻机的示意图；图2为本发明实施例一种跨皮带式360°全方位履带钻机的侧视图；图3为本发明实施例一种跨皮带式360°全方位履带钻机中伸缩组件与角度调节机构的局部剖视图；图4为图3的俯视图；图5为本发明实施例一种跨皮带式360°全方位履带钻机中立柱支撑件的示意图；图6为本发明实施例一种跨皮带式360°全方位履带钻机中立柱支撑件的侧视图；图7为本发明实施例一种跨皮带式360°全方位履带钻机中立柱支撑件的局部视图；图中1皮带输送机、2履行行走机构、3主机机体、4工作机构、5防喷罩、6集尘箱、7液压装置、8伸缩组件、8.1伸缩外套、8.2伸缩内套、8.3伸缩油缸、9立柱支撑件、9.1底板、9.2支撑油缸、9.3外套组件、9.4油缸内套、9.5固定支撑件、9.6连接件、10角度调节机构、10.1安装耳座、10.2第二回转减速器、11第一回转减速器、12滑架总成、12.1支撑滑轨、12.2卡盘、12.3动力头。具体实施方式以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。如图1、2、3所示，本实施例中的一种跨皮带式360°全方位履带钻机，包括主机机体3、履带行走机构2、立柱支撑件9和工作机构4，主机机体3横跨在皮带输送机1上方，履带行走机构2固定于主机机体3两侧并与地面接触，实现主机机体3跨设在皮带输送机1上方并能沿着皮带输送机1行走。履带行走机构2的履带架上分别设置传感器，分别检测两履带行走机构2与皮带运输机1两侧边之间的宽度距离，传感器与无线信号器信号连接，传感器将检测的数据传输于无线接收器，限位阀与无线接收器信号连接，无线接收器接收信号并进行处理后传输至限位阀，限位阀自行调节履带行走机构2的行进速度，进行位移补偿，自动对履带行走机构2进行纠偏。工作机构4设置在立柱支撑件9上，立柱支撑件9滑动设于主机机体3上，立柱支撑件9能够沿着皮带输送机1宽度方向往复滑动，实现工作机构4在巷道宽度方向上的补偿。工作机构4包括伸缩组件8、角度调节机构10、滑架总成12和第一回转减速器11，滑架总成12与第一回转减速器11转动连接，第一回转减速器11带动滑架总成12实现-180°～+180°旋转。角度调节机构10包括安装耳座10.1和第二回转减速器10.2，安装耳座10.1固定在第一回转减速器11上，安装耳座10.1内设置第二回转减速器10.2，使得第一回转减速器11与第二回转减速器10.2的轴线垂直相交，第二回转减速器10.2带动安装耳座10.1前后方向旋转，实现滑架总成12在巷道中前后钻孔角度的补偿。伸缩组件8水平设于立柱支撑件9，伸缩组件8前端与安装耳座10.1固定连接，伸缩组件8驱动安装耳座10.1前后往复移动，带动第一回转减速器11沿皮带输送机1长度方向前后直线移动，实现滑架总成12在巷道长度方向上的补偿。上述滑架总成12包括竖向设置的支撑滑轨12.1、滑座，支撑滑轨12.1上设有滑座，滑座能够沿着支撑滑轨12.1上下往复移动，滑座上固定有卡盘12.2和动力头12.3，卡盘12.2用于安装钻杆，卡盘12.2夹住钻杆后，由动力头12.3对钻杆提供动力来打孔。在支撑滑轨12.1的顶部设有弹性防喷罩5，弹性防喷罩5能够根据巷道的弧形度进行调整，从而保证与巷道顶部贴合，用于收集粉尘，减少粉尘四处飞溅，提高巷道作业环境。防喷罩5与集尘箱6连通，将防喷罩5内收集的粉尘流入集尘箱6。如图5、6、7所示，立柱支撑件9包括底板9.1、支撑组件和连接件9.6，底板9.1上开设滑槽，主机机体3上固定有水平滑轨，通过水平液压油缸的驱动，实现底板9.1与主机机体3滑动连接。在底板9.1左右两侧分别设置支撑组件，支撑组件用于支撑巷道顶部，从而固定住钻车，防止其晃动。在两支撑组件之间固定设置连接件9.6，连接件9.6上开设水平方形通槽，将伸缩组件8水平穿过方形通槽，使得伸缩组件8前端与安装耳座10.1固定连接。其中，支撑组件包括支撑油缸9.2，支撑油缸9.2外侧套有油缸内套9.4，油缸内套9.4的前侧设置有固定支撑件9.5，固定支撑件9.5的后侧与油缸内套9.4的前侧固定，油缸内套9.4和固定支撑件9.5的底部分别固定在底板9.4上，油缸内套9.4和固定支撑件9.5的外侧套置有外套组件9.3。如图3、4所示，伸缩组件8包括伸缩油缸8.3、伸缩内套8.2和伸缩外套8.1，伸缩外套8.1通过法兰水平固定在连接件9.6上，伸缩内套8.2设于伸缩外套8.1内且穿过连接件9.6，在伸缩内套8.2内设置伸缩油缸8.3，伸缩油缸8.3伸出端分别于伸缩内套8.2和安装耳座10.1固定连接，伸缩油缸8.3缸体端与伸缩外套8.1固定连接，当伸缩油缸8.3伸出端伸出时，使得伸缩内套8.2在伸缩外套8.1内水平向前直线运动，推动安装耳座10.1、第一回转减速器11向前直线运动，实现滑架总成12在巷道内的长度方向上的补偿。在巷道内进行钻孔定位操作时，通过第一回转减速器11带动滑架总成12在-180°～+180°角内相对转动，伸缩组件8实现滑架总成12在巷道内长度方向上的补偿，水平液压油缸推动底板9.1，实现滑架总成12在巷道内宽度方向上的补偿，角度调节机构10实现滑架总成12在巷道内巷道中前后钻孔角度的补偿；增大了钻孔定位范围，在补偿范围内无需整机移动进行定位，大大提高了施工效率。除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。

权利要求：1.一种跨皮带式360°全方位履带钻机，其特征在于：包括主机机体、履带行走机构、立柱支撑件和工作机构，所述主机机体横跨于皮带输送机上方，所述履带行走机构固定于主机机体两侧并与地面接触，所述履带行走机构上设有纠偏装置，用于自动调整履带行走机构的行走路线；所述工作机构设置在立柱支撑件上，所述立柱支撑件滑动设于主机机体上，立柱支撑件能够沿着皮带输送机宽度方向往复滑动，实现工作机构在巷道宽度方向上的补偿；所述工作机构包括伸缩组件、滑架总成和第一回转减速器，所述第一回转减速器固定于伸缩组件上，所述滑架总成与第一回转减速器转动连接，实现滑架总成转动动作；所述伸缩组件水平设于立柱支撑件，伸缩组件驱动第一回转减速器沿皮带输送机长度方向前后往复移动，实现滑架总成在巷道长度方向上的补偿；所述滑架总成包括支撑滑轨、滑座，所述支撑滑轨上设有滑座，所述滑座上固定有卡盘和动力头。2.根据权利要求1所述的一种跨皮带式360°全方位履带钻机，其特征在于：还包括角度调节机构，所述角度调节机构设于伸缩组件与第一回转减速器之间，实现工作机构在巷道中前后钻孔角度的补偿；所述角度调节机构包括第二回转减速器和安装耳座，所述安装耳座固定于第一回转减速器，所述第二回转减速器设于安装耳座上，所述第二回转减速器和第一回转减速器的轴线相交，第二回转减速器前后转动，带动安装耳座前后转动。3.根据权利要求1所述的一种跨皮带式360°全方位履带钻机，其特征在于：所述纠偏机构包括传感器和限位阀，所述传感器用于检测履带行走机构与皮带运输机之间的距离，所述传感器与无线接收器信号连接，传感器将检测数据传输于无线接收器，所述限位阀与无线接收器信号连接，无线接收器接收信号并进行处理后将信号传输至限位阀，限位阀自行调节履带行走机构的行进速度，进行位移补偿。4.根据权利要求1所述的一种跨皮带式360°全方位履带钻机，其特征在于：所述滑架总成上方设置弹性防喷罩，所述防喷罩抵住巷道顶部，用于收集粉尘；所述防喷罩与集尘箱连通，防喷罩内收集的粉尘流入集尘箱。5.根据权利要求1所述的一种跨皮带式360°全方位履带钻机，其特征在于：所述伸缩组件包括伸缩油缸、伸缩内套和伸缩外套，所述伸缩外套水平固定于立柱支撑件上，所述伸缩内套设于伸缩外套内，所述伸缩内套内设置伸缩油缸，所述伸缩油缸伸出端分别于伸缩内套和安装耳座固定连接，所述伸缩油缸缸体端与伸缩外套固定连接，伸缩油缸驱动伸缩内套在伸缩外套内水平往复移动，实现安装耳座向前或向后直线移动。6.根据权利要求1所述的一种跨皮带式360°全方位履带钻机，其特征在于：所述立柱支撑件包括底板、支撑组件和连接件，所述底板上与主机机体滑动连接，所述支撑组件分别设置在底板左右两侧，支撑组件用于抵住巷道顶部，防止滑动；所述连接件设置在两所述支撑组件之间，用于设置伸缩组件。7.根据权利要求6所述的一种跨皮带式360°全方位履带钻机，其特征在于：所述支撑组件包括支撑油缸，所述支撑油缸外侧套有油缸内套，所述油缸内套的前侧设置有固定支撑件，所述固定支撑件的后侧与油缸内套的前侧固定，所述油缸内套和固定支撑件的底部均固定在底板上，所述油缸内套和固定支撑件的外侧套置有外套组件。

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