專利名稱：一種鉆裝機鉆臂的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于煤礦巖巷炮掘領域，具體涉及一種煤礦井下巖巷炮掘工作面的安全、聞效的鉆裝機鉆臂。
背景技術：
我國巷道掘進現代化設備用的比較少，還主要停留在人工打眼的局面，工人勞動強度大，而且由于人為因素比較多，工作中工人的安全也得不到保證，且打眼過程中眼孔位置人工定位不準確，或施工時產生有角度偏差，從而影響爆破進尺，使得生產效率降低。專利號為200920218561.3專利，適合于快速掘進工作面，對于煤礦井下巖石巷道打炮眼就顯得鉆臂較短，不能全方位打炮眼，靈活性受到一定的限制，打眼效率相對較低。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種超快速掘進和安全生產的打孔機械手，是既能打炮眼，又能打支護眼的三鉆頭全方位鉆裝機鉆臂，三鉆頭可以同時工作，增加了結構穩(wěn)定性和可靠性，提高生產效率，延長使用壽命。一種鉆裝機鉆臂，包括固定機構、旋轉機構、滑行調節(jié)機構、鉆進機構，其特征在于:所述的固定機構括固定套筒1、固定基架21 ；所述的旋轉機構包括旋轉主軸2、主軸聯軸器19、主軸旋轉馬達20、裝在旋轉主軸2上的旋轉軸承22 ；所述的滑行調節(jié)機構為三叉聯動的滑行調節(jié)機構，包括三叉臂主機架3，在每個叉臂上分別包括后滑塊4、后導軌5、后絲桿6、后絲桿座7、后絲桿驅動馬達8、滑軌架9、前滑塊10、前導軌11、前絲桿12、前絲桿座13、前絲桿驅動馬達14 ；所述的鉆進機構包括鉆臂架16、鉆進馬達17、鉆桿18、絲桿推進馬達28、聯軸器33、螺母34、絲桿35。所述的旋轉機構在正反方向旋轉定位，帶動滑行調節(jié)機構轉動，三叉聯動的滑行調節(jié)機構進行可控式軌道移動調整將鉆進機構調整到所需要的鉆進位置，鉆進機構與滑行調節(jié)機構通過鉸接軸27鉸接，蝸輪30、蝸桿31、液壓蝸桿馬達32完成鉆進機構繞鉸接軸27轉動調節(jié)到需要的鉆進位置。所述的滑行調節(jié)機構的后滑塊4與三叉臂主機架3固定在一起，后絲桿6在后滑塊4內螺紋運動，后導軌5與滑軌架9的后側固定為一體，滑軌架9與三叉臂主機架3通過后導軌5、后絲桿6、后絲桿驅動馬達8形成可控式軌道移動；所述的滑行調節(jié)機構的前導軌11與滑軌架9的前側固定為一體，前滑塊10、鉆臂架底座15固定連接，前絲桿12在前滑塊10、鉆臂架底座15內螺紋運動，前滑塊10、鉆臂架底座15與滑軌架9通過前導軌11、前絲桿座13、前絲桿驅動馬達14形成可控式軌道移動。所述的旋轉機構還包括主軸旋轉馬達20，由主軸旋轉馬達20帶動主軸2可繞軸線正反方向360°內定位轉動，主軸旋轉馬達20與旋轉主軸2由主軸聯軸器19固定聯接。所述的鉆進機構鉆臂架16承載著鉆進馬達17，鉆進馬達17在鉆臂架16上做可控式軌道移動，帶動鉆桿18聯動鉆進。所述的后絲桿座7通過聯軸器23與后絲桿驅動馬達8連接，前絲桿座13通過聯軸器24與后絲桿驅動馬達14連接。本發(fā)明具有以下優(yōu)點:1、本發(fā)明是三叉臂鉆頭鉆裝機鉆臂，通過自動控制和機械結構可實現多點定位，在約20m2范圍內任意點連續(xù)鉆孔，且能保證打孔所需要的角度，三叉臂鉆頭同時鉆孔，功效大大增加，加快掘進速度；2、本發(fā)明使用靈活，可以單鉆臂使用，在較小工作面上打孔，可以雙鉆臂使用，實現機械化作業(yè)，提高工作效率，減少工人數量和勞動強度，從而降低了人為因素事故發(fā)生的概率，增強了生產安全性；3、適應性廣，結構穩(wěn)定簡單,適用于大中小型煤礦各種巷道變化,很大程度的減少生產成本，提高了年產值。


圖1是本發(fā)明主視圖；圖2是本發(fā)明左視圖；圖3是本發(fā)明轉動后示意圖；圖4是本發(fā)明立體示意圖；圖5是圖1在I處的放大示意圖；圖6是圖5的A-A向示意圖；圖7是圖1在II處的放大示意圖；圖8是本發(fā)明固定套筒內部結構剖面圖；圖9是本發(fā)明鉆臂架折疊結構示意圖，并透視了鉆桿鉆進的結構；圖10是本發(fā)明組裝到主設備后的示意圖。圖中:1—固定套筒 2—旋轉主軸3—三叉臂主機架4——后滑塊 5——后導軌6——后絲桿7—后絲桿座 8—后絲桿驅動馬達9—滑軌架10——前滑塊 11——前導軌12——前絲桿13—前絲桿座 14—前絲桿驅動馬達15——鉆臂架底座16——鉆臂架 17——鉆進馬達18——鉆桿19——主軸聯軸器20——主軸旋轉馬達21——固定基架22——旋轉軸承 23、24——聯軸器25、26——絲桿軸承27-鉸接軸 28-絲桿推進馬達 29-主體設備30——蝸輪 31——蝸桿32——液壓蝸桿馬達33——聯軸器 34——螺母35——絲桿具體實施例本發(fā)明參見圖1——圖10，包括固定機構、旋轉機構、滑行調節(jié)機構、鉆進機構，所述的固定機構與主體設備29固定連接；所述的旋轉機構可繞軸線正反方向帶動三叉臂主機架3轉動，在三叉臂主機架3上聯動的滑行調節(jié)機構進行可控式軌道移動調整所需要的鉆進位置，鉆進機構與滑行調節(jié)機構通過鉸接軸27鉸接。所述的固定機構包括固定套筒1、固定基架21。固定基架21與主體設備29固定(參見圖10)。所述的旋轉機構包括旋轉主軸2、主軸聯軸器19、主軸旋轉馬達20、裝在旋轉主軸2上的旋轉軸承22。旋轉主軸2通過主軸旋轉馬達20帶動三叉臂主機架3在固定套筒I內完成正反方向360°范圍內定位轉動，三叉臂主機架3聯動滑行調節(jié)機構隨之轉動(參見圖1、圖8)。所述的滑行調節(jié)機構為三叉聯動的滑行調節(jié)機構，包括三叉臂主機架3和固定在三叉臂主機架3上的后滑塊4，在每個叉臂上分別包括滑軌架9和滑軌架9一起運動的后導軌5、后絲桿6、后絲桿座7、后絲桿驅動馬達8、前滑塊10、前導軌11、前絲桿12、前絲桿座13、前絲桿驅動馬達14。三叉臂主機架3上每個支架上的滑行調節(jié)機構由電腦控制自由運行，動力為后絲桿驅動馬達8、前絲桿驅動馬達14驅動，鉆臂架底座15與鉆進機構通過鉸接軸27鉸接，鉆進機構可以繞鉸接軸27調節(jié)所需角度，直至閉合到前導軌11上(參見圖3)。滑行調節(jié)機構后滑塊4與三叉臂主機架3通過螺栓固定相連，后導軌5和前導軌11通過螺栓固定在滑軌架9上，前滑塊10由螺栓與鉆臂架底座15連接，滑軌架9通過后導軌5與后滑塊4、三叉臂主機架3做相對運動，由后絲桿6轉動進行相對滑動。同理前滑塊10通過前導軌11與滑軌架9由前絲桿12轉動進行相對滑動，從而帶動鉆進機構運動到所需位置。后絲桿座7通過聯軸器23與后絲桿驅動馬達8連接，前絲桿座13通過聯軸器24與后絲桿驅動馬達14連接。所述的鉆進機構包括鉆臂架16、鉆進馬達17、鉆桿18、絲桿推進馬達28、螺母34、絲桿35，螺母34的上部與鉆進馬達17的下面固定連接，由絲桿推進電機28轉動使得螺母34、絲桿35配合推動鉆桿18進退，絲桿推進馬達28通過聯軸器33與絲桿35連接。所述的鉆進機構與滑行調節(jié)機構通過蝸輪30、蝸桿31配合運動完成鉆進機構繞鉸接軸27轉動，蝸桿31由液壓蝸桿馬達32控制，鉆進機構最大轉動角度為90° (參見圖
3、圖9)。渦輪30、蝸桿31、鉆進機構聯動帶動鉆臂架16、鉆進馬達17、鉆桿18擺動到需要的方位，絲桿推進馬達28推動鉆桿18工作。同時滑行調節(jié)機構在三叉臂主機架3上進行可控式軌道聯動完成打眼工作。本發(fā)明的工作過程如下:固定套筒固定于主體設備上，主體設備行走方式為履帶式或輪式，主體設備通過行走和升降將固定套筒移動到指定位置，旋轉主軸由車載電腦控制旋轉定位帶動三叉臂主機架開始工作。三叉臂主機架聯動滑行調節(jié)機構隨之轉動。三叉臂主機架上每個支架上的滑行調節(jié)機構由電腦控制自由運行，由后絲桿驅動馬達、前絲桿驅動馬達驅動，鉆進機構繞鉸接軸調節(jié)所需角度，鉆進機構聯動帶動鉆臂架、鉆進馬達、鉆桿擺動到需要的方位，絲桿推進馬達推動鉆桿從而完成打眼工作。三叉臂主機架上的各個鉆進機構都可以獨立完成各自所需動作。當打迎頭炮眼時，三叉臂主機架帶動滑行調節(jié)機構進行定位，由車載電腦將各個滑行調節(jié)機構聯合動作移動到打每個炮眼的所需位置，鉆進機構調整到打眼所需要的角度，鉆進馬達運動完成工作面打炮眼的工作。三叉臂主機架上的三個鉆臂可以根據需要同時或分別工作。當打支護眼時，將鉆臂架收起固定到前導軌的平行位置，保證打支護眼時所需要的角度。整個工作過程由人工編程的車載電腦智能控制，實現在工作面內多方位多角度的打眼工作，打眼定位準確，速度快，效率高。
權利要求
1.一種鉆裝機鉆臂，包括固定機構、旋轉機構、滑行調節(jié)機構、鉆進機構，其特征在于: 所述的固定機構括固定套筒(I)、固定基架(21)； 所述的旋轉機構包括旋轉主軸(2)、主軸聯軸器(19)、主軸旋轉馬達20、裝在旋轉主軸(2)上的旋轉軸承(22)；所述的滑行調節(jié)機構為三叉聯動的滑行調節(jié)機構，包括三叉臂主機架(3)，在每個叉臂上分別包括后滑塊(4)、后導軌(5)、后絲桿(6)、后絲桿座(7)、后絲桿驅動電機(8)、滑軌架(9)、前滑塊(10)、前導軌(11)、前絲桿(12)、前絲桿座(13)、前絲桿驅動電機(14)； 所述的鉆進機構包括鉆臂架(16)、鉆進電機(17)、鉆桿(18)、絲桿推進電機(28)、聯軸器(33)、螺母(34)、絲桿(35)。
所述的旋轉機構在正反方向旋轉定位，帶動滑行調節(jié)機構轉動，三叉聯動的滑行調節(jié)機構進行可控式軌道移動調整將鉆進機構調整到所需要的鉆進位置，鉆進機構與滑行調節(jié)機構通過鉸接軸(27)鉸接，蝸輪(30)、蝸桿(31)、液壓蝸桿馬達(32)完成鉆進機構繞鉸接軸(27)轉動調節(jié)到需要的鉆進位置。
2.根據權利要求1所述的一種鉆裝機鉆臂，其特征在于: 所述的滑行調節(jié)機構的后滑塊(4)與三叉臂主機架(3)固定在一起，后絲桿(6)在后滑塊(4)內螺紋運動，后導軌(5)與滑軌架(9)的后側固定為一體，滑軌架(9)與三叉臂主機架(3)通過后導軌(5)、后絲桿￠)、后絲桿驅動電機(8)形成可控式軌道移動； 所述的滑行調節(jié)機構的前導軌(11)與滑軌架(9)的前側固定為一體，前滑塊(10)、鉆臂架底座(15)固定連接，前絲 桿(12)在前滑塊(10)、鉆臂架底座(15)內螺紋運動，前滑塊(10)、鉆臂架底座(15)與滑軌架(9)通過前導軌(11)、前絲桿座(13)、前絲桿驅動電機(14)形成可控式軌道移動。
3.根據權利要求1或2所述的一種鉆裝機鉆臂，其特征在于所述的旋轉機構還包括主軸旋轉馬達(20)，由主軸旋轉馬達(20)帶動主軸(2)可繞軸線正反方向360°內定位轉動，主軸旋轉馬達(20)與旋轉主軸(2)由主軸聯軸器(19)固定聯接。
4.根據權利要求1或2所述的一種鉆裝機鉆臂，其特征在于所述的鉆進機構鉆臂架(16)承載著鉆進馬達(17)，鉆進馬達(17)在鉆臂架(16)上做可控式軌道移動，帶動鉆桿(18)聯動鉆進。
5.根據權利要求1或2所述的一種鉆裝機鉆臂，其特征在于后絲桿座(7)通過聯軸器(23)與后絲桿驅動馬達(8)連接，前絲桿座(13)通過聯軸器(24)與后絲桿驅動馬達(14)連接。
全文摘要
一種鉆裝機鉆臂，包括固定機構、旋轉機構、滑行調節(jié)機構和鉆進機構，固定機構固定于可行走的主體設備基座上，旋轉機構連接三叉臂主架體，可控的旋轉機構帶動滑行調節(jié)機構多方位定位，三叉聯動的滑行調節(jié)機構分別與三個鉆進機構活動鉸接，構成全方位定位打孔鉆臂。適合于煤礦井下巖巷掘進工作，結構穩(wěn)定、操作簡單，靈活性好。
文檔編號E21B15/00GK103174383SQ20131013515
公開日2013年6月26日 申請日期2013年4月18日 優(yōu)先權日2013年4月18日
發(fā)明者虞瑞鶴, 張瑞華, 張幸 申請人:鎮(zhèn)江市電站輔機廠有限公司, 鎮(zhèn)江市揚虹礦用設備制造有限公司