掘进机机载锚杆钻机的设计.pdf

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1、2015年第4期煤矿机电·107·王富强，张林慧．掘进机机载锚杆钻机的设计[J]．煤矿机电，2015(4)：107—108，l10．doi：10．16545／j．cnkicruet．2015．04．034掘进机机载锚杆钻机的设计王富强1，张林慧2(中国煤炭科工集团太原研究院，山西太原030006)摘要：目前巷道掘进工作面主要采用单体锚杆钻机与掘进机配套，自动化程度低，且在掘进过程中，支护时间占用较多。为提高锚护的自动化程度及效率，提出一种机载式锚杆钻机，对其关键部件的设计作出说明。为机载锚杆钻机的设计提供一定的理论指导。关键词：锚杆钻机；

2、机载；掘进机；倍增机构中图分类号：TIM21．5+2文献标识码：B文章编号：1001—0874{2015)04—0107—03DesignofRoadheaderBorneRoof—BolterWangFuqian91，ZhangLinHui2(CCTEGTaiyuanResearchInstitute，Taiyuan030006，China)Abstract：Atpresent，theroadheaderinthetunnelingfaceismainlymatchedwiththesingleroof-boher．Theautomat

3、ionlevelislow，andspendmuchmoretimeinsupportingwork．Inordertoenhancetheautomationlevelandefficiencyofboltsupporting，putsforwardtheroadheaderborneroof-boher．Thedesignofsomekeycomponentshasbeendescribed，whichprovidessometheoreticalguideforroadheaderborneroof-boher’Sdesign．Ke

4、ywords：roof-boher；roadheaderborne；roadheader；multipliermechanismO引言目前，锚杆支护已经成为煤矿巷道首选的、安全高效的主要支护方式。而综掘施工工作面主要采用单体锚杆钻机与掘进机配套，自动化程度低，作业危险，支护占用75％掘进作业时间。提高锚护的自动化程度，成为亟待解决的问题。掘进机机载锚杆钻机，较好地解决了上述问题¨引。1掘进机机载锚杆钻机的结构如图l所示，掘进机机载锚杆钻机主要由钻架、钻臂、机座、滑轨、操作台、液压系统和电气系统组成。如图2、3所示，当掘进机掘进作业完毕，掘

5、进机截割部落地，位于机载锚杆钻机滑轨内的滑轨油缸推动机座从掘进机后部滑到掘进机前部，然后位于钻臂内的钻臂伸缩油缸推动钻臂伸缩臂前移，同时调整位于钻臂下方的举升油缸和摆动油缸。当钻臂调整到位后，调整位于钻臂前端的钻臂旋转油缸，根据巷道形状调整旋转油缸到指定角度。此时伸出钻架支撑油缸撑地，作为钻架工作的支撑基础。钻架顶架由油缸推动撑顶。此时由位于钻架的钻进马达带动钻杆钻孔，同时钻进油缸推动钻杆钻进，钻好后退杆，将锚固药和锚杆放人钻架，由钻架钻进油缸将锚杆推人锚孔内，完成一次锚杆安装作业。然后根据巷道形状需要完成其他锚杆安装作业。对于2．6m深

6、的锚孔，可一次成孑L，钻锚索孑L时，可以通过钻1一钻架；2一钻臂；3一机座；4一液压与电气系统；5一操作台；6一滑轨；7一滑轨油缸；8一举升油缸和摆动油缸；9一钻臂伸缩油缸；10一旋转油缸；11一钻架支撑油缸；12一旋转马达图1掘进机机载锚杆钻机的组成示意图·108·煤矿机电2015年第4期图3掘进机机载锚杆钻机作业位置图杆接杆多次成孑L。2机载锚杆钻机性能参数掘进机机载锚杆钻机基本性能参数见表1。表1钻机基本性能参数表3滑轨倍增机构设计锚杆钻机工作时，机座应从滑轨的最后端前移至滑轨的最前段，单靠油缸无法实现此动作，为此采用了倍增机构。如

7、图4所示，滑轨油缸一头通过油缸耳铰接固定于滑轨架上，另一头与滑轮链条机构链接，链条一端通过固定块固定于滑轨架上，一端与机座相连。滑轮链条机构通过动滑轮组原理，将机座的移动行程倍增为油缸行程的2倍，实现了机座在滑轨上的动作。12345l一滑轮；2一链条固定；3一链条；4一机座连接处；5一滑轨架6一滑轨油缸；7一距离调节杆图4滑轨倍增机构图4机载锚杆钻机的结构校核分析锚杆钻机的各油缸耳销轴为主要受力部件，需对其进行受力校核。整个机构上的销轴分布如图5所示。11—2号销轴；2一l号销轴；3—4号销轴；4—5号销轴；5—6号销轴6—3号销轴；7—

8、7号销轴；8—8号销轴；9—9号销轴；10—10号销轴图5销轴位置示意图经整体受力分析和校核销轴的抗压和抗剪强度，各销轴均能满足工作要求。机座是靠两侧的四个滑动摩擦副在轨道上滑动，而每个摩擦副