專利名稱：向上式鑿巖機(jī)的制作方法
向上式鑿巖機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種向上式鑿巖機(jī)。
背景技術(shù)：
在礦山豎井天井掘進(jìn)、采礦及巷道錨桿支護(hù)工程中，需要鉆鑿大量方向向上并與 水平線成6(T 90°的巖孔，尤其是巷道錨桿支護(hù)技術(shù)的全面推廣應(yīng)用，鉆鑿巷道頂板錨 桿孔的需求日趨增多。目前，用于上述作業(yè)的鉆鑿設(shè)備主要分兩類一類是專用于鉆鑿軟巖 巷道錨桿支護(hù)孔的純回轉(zhuǎn)錨桿鉆機(jī)，另一類為鉆鑿中硬以上巖石巷道錨桿孔的設(shè)備，前者 已能基本滿足工程技術(shù)要求，后者則存在諸多問題，需要不斷改進(jìn)。 向上式鑿巖機(jī)是一種專用于中硬以上巖石的鑿孔設(shè)備，其結(jié)構(gòu)由主機(jī)和氣腿構(gòu) 成，主機(jī)包括機(jī)頭、缸體、柄體三部分，經(jīng)兩根長螺桿聯(lián)成整體。機(jī)頭前端用于接納釬桿，缸 體上裝有一手把和氣腿放氣按扭，其它操縱手柄和氣水管接口集中設(shè)在柄體上。柄體下端 口經(jīng)螺紋與氣腿相擰接，氣腿與主機(jī)同處一軸線。該機(jī)存在如下問題1、氣腿為單級式，伸 縮行程小且相對高度高，難以適應(yīng)在高度、空間都受限制的巷道內(nèi)鉆鑿巷道頂板錨桿孔。2、 更換氣水針裝置需要拆卸主機(jī)，工作量大而且不方便。3、工作人員必須站立在機(jī)器的正下 方，巖漿和可能冒落的巖石會直接澆砸在操作者身上，安全隱患多、工作環(huán)境惡劣。
在實(shí)際作業(yè)中，公知技術(shù)的雙級氣腿鑿巖機(jī)也時常用作中硬以上巖石的鑿孔設(shè) 備，它屬于向上式側(cè)向鑿巖機(jī)種。其結(jié)構(gòu)同樣由主機(jī)和氣腿構(gòu)成，區(qū)別在于其氣腿為雙級， 因此，它適合在高度、空間都受限制的巷道內(nèi)鉆鑿巷道頂板錨桿孔。但是，該機(jī)存在如下不 足1、與向上式鑿巖機(jī)一樣，操作人員必須站立在機(jī)器的正下方，巖漿和可能冒落的巖石會 直接澆砸在操作者身上，安全隱患多、工作環(huán)境惡劣。2、雙級氣腿伸縮行程大，氣腿全部伸 展后，操作者由于手不能觸及主機(jī)的操縱手柄，無法對主機(jī)和氣腿進(jìn)行控制，容易失控而存 在重大安全隱患。3、氣腿與主機(jī)由鉸接軸聯(lián)接，兩者不在同一軸線上，因此，容易造成開眼 位置不準(zhǔn)確、錨桿孔直線度不能滿足錨桿支護(hù)技術(shù)要求的問題。 針對上述雙級氣腿鑿巖機(jī)存在的第1點(diǎn)不足，本申請人曾申請了一種"氣動錨桿 鑿巖機(jī)"(中國專利號為200820164575. 7)。該機(jī)在鉸接軸上增設(shè)一根氣腿操縱臂，通過氣 腿操縱臂上的控制機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了對雙級氣腿的伸展和回縮控制，從而解決了操作人員必須 站立在機(jī)器的正下方，巖漿和可能冒落的巖石會直接澆砸在操作者身上的問題，但是還是 存在氣腿全部伸展后遇到卡釬時不能控制主機(jī)，以及開眼位置不準(zhǔn)確、錨桿孔直線度不能 滿足錨桿支護(hù)技術(shù)要求的問題。 綜上，至今還沒有一種理想的專用于鉆鑿中硬以上巖石巷道錨桿孔的設(shè)備問世。
發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明旨在提供一種結(jié)構(gòu)新型的向上式鑿巖 機(jī)，該機(jī)在高度和空間都受限制的巷道內(nèi)鉆鑿中硬以上巖石頂板錨桿孔，具有所鉆鑿孔能 滿足支護(hù)工程技術(shù)要求、主機(jī)及氣腿控制方便和操作安全的優(yōu)點(diǎn)。
解決上述問題的技術(shù)方案如下這種向上式鑿巖機(jī)的結(jié)構(gòu)，包括主機(jī)和氣腿，主機(jī) 由機(jī)頭、缸體、柄體經(jīng)兩根長螺桿聯(lián)成整體的三部分構(gòu)成，其特征是所述氣腿為雙級氣腿， 雙級氣腿的外缸筒頂端經(jīng)緊固件密封聯(lián)接在柄體的下端口 ；柄體的體壁上設(shè)有一配流鉸接 軸，配流鉸接軸上鉸接有一操縱臂，操縱臂由臂體、軟管和控制裝置構(gòu)成；控制裝置設(shè)在臂 體的下端，包括主機(jī)操縱閥和氣腿操縱閥，主機(jī)操縱閥和氣腿操縱閥上分別設(shè)有控制手把， 控制手把的旋動狀態(tài)分別與主機(jī)或雙級氣腿的氣路路徑或通道面積相關(guān)聯(lián)。
作為對上述技術(shù)方案的進(jìn)一步補(bǔ)充和完善，本發(fā)明還具有以下附加技術(shù)特征
所述操縱臂的長度與雙級氣腿的高度相匹配。 所述臂體由左鉸接套、右鉸接套和兩根對稱設(shè)置的剛性空心管構(gòu)成；兩根剛性空 心管的上端分別經(jīng)左鉸接套、右鉸接套鉸接在配流鉸接軸上，下端經(jīng)臂連接件與控制裝置 固接；所述軟管的上端與主機(jī)的柄體聯(lián)接，下端經(jīng)臂連接件與控制裝置聯(lián)接。
所述控制裝置的主機(jī)操縱閥和氣腿操縱閥分別設(shè)在一總閥座的兩端；主機(jī)操縱閥 由主機(jī)閥、主機(jī)控制手把構(gòu)成，主機(jī)閥經(jīng)主機(jī)閥閥座設(shè)置在總閥座內(nèi)，主機(jī)控制手把套設(shè)在 主機(jī)閥外圍；氣腿操縱閥由氣腿閥、氣腿控制手把構(gòu)成，氣腿閥經(jīng)氣腿閥閥座設(shè)置在總閥座 上，氣腿控制手把套設(shè)在氣腿閥外圍；總閥座的頂端經(jīng)臂連接件分別與臂體的兩根剛性空 心管的下端、軟管的下端固定聯(lián)接。 所述雙級氣腿的外缸筒頂端螺紋聯(lián)接了一缸蓋，缸蓋與柄體之間以圓柱面和端平 面配合并以緊固件連接。 所述配流鉸接軸為一根縱截面為橫置的"H"型軸，中部套設(shè)在由柄體壁所形成的
軸孔內(nèi)，兩端由端蓋封堵，形成左右氣腔；左右氣腔的環(huán)壁上分別開有氣道，所述氣道分別
經(jīng)左鉸接套、右鉸接套和進(jìn)氣接頭與主機(jī)操縱閥、氣腿操縱閥和氣源相連。 有益效果與現(xiàn)有技術(shù)相比，首先，增設(shè)操縱臂后，操作者可利用操縱臂下端的左
右控制手把分別控制主機(jī)和氣腿，使操作者可與機(jī)器保持一段距離，巖漿和冒落的巖石不
會直接澆砸到操作者身上，以及即使遇到卡釬也能利用控制手把操作主機(jī)而及時解決問
題，因此，提高了機(jī)器使用安全性，改善了工作環(huán)境。其次，由于采用了與主機(jī)處于同一軸線
的雙級氣腿，保證了機(jī)器的伸縮行程和定位開眼準(zhǔn)確度，使巖孔直線度能夠滿足鉆鑿巷道
頂板錨桿孔的要求，使該機(jī)既能用于豎井、天井掘進(jìn)及采礦的施工，又能用于巷道錨桿支護(hù)
工程的施工。再者，在雙級氣腿的外缸筒頂端螺紋聯(lián)接一缸蓋，使缸蓋與柄體之間以圓柱面
和端平面配合并以緊固件連接，當(dāng)需要更換氣水針時，就不需要拆卸主機(jī)，只要拆卸缸蓋就
能方便地更換氣水針裝置。 下面結(jié)合附圖通過實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。

圖1為本發(fā)明一個實(shí)施例的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1的左視局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為圖1的P向局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為圖2的Y-Y局部剖視放大結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為圖1的X-X局部剖視放大結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為圖5的N-N剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為圖5的L-L剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8為圖5的J-J剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9為圖5的K-K剖視結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中主機(jī)10，機(jī)頭101，缸體102，柄體103，氣水聯(lián)動裝置1031，長螺桿104 ;雙 級氣腿20，缸蓋201，外缸筒202 ;操縱臂30，臂體301，左鉸接套3011，臂左管3012，右鉸接 套3013，臂右管3014，臂連接件3015，軟管302，總閥座303，主機(jī)操縱閥304，主機(jī)控制手把 305，限位銷306，主機(jī)操縱閥座307，氣腿操縱閥座308，氣腿操縱閥309，氣腿控制手把310， 固定子311 ;進(jìn)氣接頭40，進(jìn)水接頭50，配流鉸接軸60，0形圈70。
具體實(shí)施方式
參見圖1。整機(jī)由主機(jī)10、雙級氣腿20和操作臂30三部分組成。主機(jī)10包括機(jī) 頭101、缸體102和柄體103，三者由兩根長螺桿104聯(lián)接成整體；機(jī)頭101前端用于接納釬 桿。雙級氣腿20固接在柄體103的下端口，主機(jī)10和雙級氣腿20同處一軸線上。操作臂 30經(jīng)配流鉸接軸60鉸接在柄體103 —側(cè)的壁上。 參見圖2。操縱臂30由臂體301、軟管302和控制裝置三部分構(gòu)成。臂體301為兩 根對稱設(shè)置的剛性空心管，兼作輸氣管道，分別為臂左管3012和臂右管3014。臂左管3012 上端經(jīng)左鉸接套3011鉸接于配流鉸接軸60的左側(cè)，臂右管3014上端經(jīng)右鉸接套3013鉸 接于配流鉸接軸60的右側(cè)；臂左管3012和臂右管3014的下端經(jīng)臂連接件3015固接在控 制裝置上。 所述配流鉸接軸60為一根縱截面為橫置的"H"型軸，中部套設(shè)在由柄體103壁所 形成的軸孔內(nèi)，兩端由端蓋封堵，形成左右氣腔；左右氣腔的環(huán)壁上分別開有氣道，所述氣 道分別經(jīng)左鉸接套3011、右鉸接套3013和進(jìn)氣接頭40與主機(jī)操縱閥304、氣腿操縱閥309 和氣源相連。左氣腔的環(huán)壁用于接納臂左管3012的左鉸接套3011，右氣腔的環(huán)壁用于接納 臂右管3014的右鉸接套3013，以及進(jìn)氣接頭40。左氣腔和右氣腔的環(huán)壁上均設(shè)有環(huán)形分 布的氣孔，與此相對應(yīng)，左右鉸接套的內(nèi)壁上開有環(huán)形槽，因此，即使左鉸接套3011和右鉸 接套3013在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下，也不會影響氣路相通。位于配流鉸接軸60兩端的端蓋既起到密 封左右氣腔的作用，同時也起到軸向限位作用。 參見圖3，并結(jié)合圖2。柄體103上設(shè)置進(jìn)水接頭50的安裝孔，進(jìn)水接頭50安裝 在該孔內(nèi)，水源經(jīng)連接管沿圖2中A箭頭進(jìn)入、氣源沿B箭頭進(jìn)入。 參見圖4。氣水聯(lián)動裝置1031置于柄體103內(nèi)；雙級氣腿20上的缸蓋201與外 缸筒202螺紋連接，缸蓋201和柄體103采用圓柱面和端平面配合，并由緊固件(螺栓或螺 釘)緊固聯(lián)接，使主機(jī)10和雙級氣腿20同處一軸線上。 參見圖5，并結(jié)合圖1、圖2?？刂蒲b置位于操縱臂30的最下端，由總閥座303、主 機(jī)操縱閥304，主機(jī)控制手把305，限位銷306，主機(jī)操縱閥座307，以及氣腿閥座308，氣腿 操縱閥309，氣腿控制手把310等組成。連接件3015通過螺柱或螺釘與總閥座303連接在 一起；總閥座303孔內(nèi)固裝主機(jī)操縱閥座307，主機(jī)操縱閥304裝在主機(jī)操縱閥座307內(nèi)， 主機(jī)操縱閥304可在主機(jī)操縱閥座307內(nèi)轉(zhuǎn)動，主機(jī)操縱閥座307的端面安裝限位銷306， 主機(jī)控制手把305和主機(jī)操縱閥304固定連接在一起，限位銷306控制主機(jī)控制手把305 的轉(zhuǎn)動范圍，達(dá)到限制主機(jī)操縱閥304轉(zhuǎn)動范圍的目的。氣腿操縱閥309裝在氣腿操縱閥座308內(nèi)，氣腿操縱閥309可在氣腿操縱閥座308內(nèi)轉(zhuǎn)動，氣腿控制手把310與氣腿操縱閥 309固定連接，氣腿操縱閥座308固定安裝在總閥座303上。 軟管302上端與柄體103連接，下端經(jīng)臂連接件3015與總閥座303連接，形成控
制雙級氣腿20的氣路。 工作原理如下 如圖2所示，壓氣從進(jìn)氣接頭40進(jìn)入配流鉸接軸60的a腔，a腔經(jīng)右鉸接套3013、 臂右管3014與總閥座303的d腔接通(見圖5)。 1、對主機(jī)10的操縱控制如圖5和圖2所示，d腔通過主機(jī)操縱閥304、主機(jī)操縱 閥座307、總閥座303、臂左管3012和左鉸接套3011與配流鉸接軸60的b腔相連。如圖4 所示，配流鉸接軸60的b腔與柄體103的c腔相通，進(jìn)入c腔的壓氣驅(qū)動主機(jī)10運(yùn)轉(zhuǎn)。結(jié) 合圖6、圖7，主機(jī)操縱閥304的大圓柱表面上具有四個齒形止口，即圖6上所示的0、1、2、3， 分別對應(yīng)四個工作檔位，在限位銷306(參見圖5)的限制下，主機(jī)操縱閥304只能在0、1、2、 3四止口間轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動主機(jī)控制手把305，固定子311嵌入O止口時，主機(jī)操縱閥304的ml 口與主機(jī)操縱閥座307的nl 口不接通，主機(jī)10停止運(yùn)轉(zhuǎn)；固定子311依此嵌入1、2、3止口 時，如圖7所示，主機(jī)操縱閥304的ml 口與主機(jī)操縱閥座307的nl 口的接通面積(壓氣通 道)依次變大，則實(shí)現(xiàn)主機(jī)10的輕運(yùn)轉(zhuǎn)、中運(yùn)轉(zhuǎn)、全運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。 2 、對雙級氣腿20的操縱控制如圖5和圖4所示，d腔通過氣腿操縱閥309 、氣腿 操縱閥座308的n2 L、總閥座303的通道g、軟管302與柄體103的h腔相連，進(jìn)入h腔的 壓氣推動雙級氣腿20的一級缸筒、二級缸筒伸出；如圖9所示并結(jié)合圖8，氣腿操縱閥309 的外圓表面上分別設(shè)有月牙槽供氣道m(xù)2和排氣道m(xù)3，排氣道m(xù)3與q孔相接并通向大氣，氣 腿控制手把310只能在01至02范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動；氣腿控制手把310轉(zhuǎn)動到01位置時，氣腿操 縱閥309上的月牙槽供氣道m(xù)2和氣腿操縱閥座308的n2孔接通面積最大，氣腿推力最大， 向02方向轉(zhuǎn)動氣腿控制手把310，月牙槽供氣道m(xù)2和氣腿操縱閥座308的n2孔接通面積 逐漸變小，雙級氣腿20的推力逐漸減小，當(dāng)氣腿控制手把310轉(zhuǎn)動到02位置時，排氣道m(xù)3 與n2孔接通，則h腔與大氣接通，雙級氣腿20內(nèi)腔向外排氣，雙級氣腿20下降。
權(quán)利要求
一種向上式鑿巖機(jī)，包括主機(jī)(10)和氣腿，主機(jī)(10)由機(jī)頭(101)、缸體(102)、柄體(103)經(jīng)兩根長螺桿(104)聯(lián)成整體的三部分構(gòu)成，其特征是所述氣腿為雙級氣腿(20)，雙級氣腿(20)的外缸筒(202)頂端經(jīng)緊固件密封聯(lián)接在柄體(103)的下端口；柄體(103)的體壁上設(shè)有一配流鉸接軸(60)，配流鉸接軸(60)上鉸接有一操縱臂(30)，操縱臂(30)由臂體(301)、軟管(302)和控制裝置構(gòu)成；控制裝置設(shè)在臂體(301)的下端，包括主機(jī)操縱閥(304)和氣腿操縱閥(309)，主機(jī)操縱閥(304)和氣腿操縱閥(309)上分別設(shè)有控制手把，控制手把的旋動狀態(tài)分別與主機(jī)(10)或雙級氣腿(20)的氣路路徑或通道面積相關(guān)聯(lián)。
2. 如權(quán)利要求l所述的向上式鑿巖機(jī)，其特征所述操縱臂(30)的長度與雙級氣腿 (20)的高度相匹配。
3. 如權(quán)利要求l所述的向上式鑿巖機(jī)，其特征所述臂體(301)由左鉸接套(3011)、右 鉸接套(3013)和兩根對稱設(shè)置的剛性空心管構(gòu)成；兩根剛性空心管的上端分別經(jīng)左鉸接 套(3011)、右鉸接套(3013)鉸接在配流鉸接軸(60)上，下端經(jīng)臂連接件(3015)與控制裝 置固接；所述軟管(302)的上端與主機(jī)(10)的柄體(103)聯(lián)接，下端經(jīng)臂連接件(3015)與 控制裝置聯(lián)接。
4. 如權(quán)利要求1或3所述的向上式鑿巖機(jī)，其特征所述控制裝置的主機(jī)操縱閥(304) 和氣腿操縱閥(309)分別設(shè)在一總閥座(303)的兩端；主機(jī)操縱閥(304)由主機(jī)閥、主機(jī) 控制手把(305)構(gòu)成，主機(jī)閥經(jīng)主機(jī)操縱閥座(307設(shè)置在總閥座(303)內(nèi)，主機(jī)控制手把 (305)套設(shè)在主機(jī)閥外圍；氣腿操縱閥(309)由氣腿閥、氣腿控制手把(310)構(gòu)成，氣腿閥 經(jīng)氣腿操縱閥座(308)設(shè)置在總閥座(303)上，氣腿控制手把套(310)設(shè)在氣腿閥外圍； 總閥座(303)的頂端經(jīng)臂連接件(3015)分別與臂體(301)的兩根剛性空心管的下端、軟管 (302)的下端固定聯(lián)接。
5. 如權(quán)利要求1或3所述的向上式鑿巖機(jī)，其特征所述雙級氣腿(20)的外缸筒(202) 頂端螺紋聯(lián)接了一缸蓋(201)，缸蓋(201)與柄體(103)之間以圓柱面和端平面配合并以緊 固件連接。
6. 如權(quán)利要求1或3所述的向上式鑿巖機(jī)，其特征所述配流鉸接軸(60)為一根縱截 面為橫置的"H"型軸，中部套設(shè)在由柄體(103)壁所形成的軸孔內(nèi)，兩端由端蓋封堵，形成 左右氣腔；左右氣腔的環(huán)壁上分別開有氣道，所述氣道分別經(jīng)左鉸接套(3011)、右鉸接套 (3013)和進(jìn)氣接頭(40)與主機(jī)操縱閥(304)、氣腿操縱閥(309)和氣源相連。
全文摘要
一種向上式鑿巖機(jī)，包括主機(jī)和雙級氣腿，主機(jī)由機(jī)頭、缸體和柄體三部分構(gòu)成，雙級氣腿的外缸筒頂端經(jīng)緊固件密封聯(lián)接在柄體的下端口；柄體的體壁上設(shè)有一配流鉸接軸，配流鉸接軸上鉸接有一由臂體、軟管和控制裝置構(gòu)成的操縱臂?？刂蒲b置由主機(jī)操縱閥和氣腿操縱閥構(gòu)成，主機(jī)操縱閥和氣腿操縱閥上分別設(shè)有控制手把，旋動控制手把能分別控制主機(jī)或雙級氣腿工作。本發(fā)明增設(shè)操縱臂后，使操作者在作業(yè)時能與機(jī)器保持一段距離，解決了巖漿和冒落的巖石直接澆砸至操作者身上、卡釬等問題，具有定位開眼準(zhǔn)確度好、更換氣水針不需要拆卸主機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，是一種既能用于豎井、天井掘進(jìn)及采礦施工，又能用于巷道錨桿支護(hù)工程施工的專用設(shè)備。
文檔編號E21B1/30GK101761309SQ20091015537
公開日2010年6月30日 申請日期2009年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月21日
發(fā)明者徐卸南, 柳云昌, 童金龍 申請人:浙江衢州煤礦機(jī)械總廠有限公司