用于全断面硬岩掘进机的多自由度锚杆钻机系统

875 编辑：中冶有色技术网来源：江苏神盾工程机械有限公司

2024-01-12 15:08:56

权利要求书： 1.一种用于全断面硬岩掘进机的多自由度锚杆钻机系统，包括锚杆钻机底座(1)、钻机滑道(2)、钻机滑道主架(3)、推进油缸(4)、钻机塔头(5)、滑动梁回转减速机(6)、钻机滑动梁(7)、钻机后轴座(8)、钻机升降油缸(9)、膜片联轴器(10)、钻机回转减速机(11)、钻机支撑底板(12)和立式钻机(13)，其特征在于：所述锚杆钻机底座(1)上固定设置有钻机滑道(2)，所述锚杆钻机底座(1)上相对于钻机滑道(2)的一侧固定设置有推进油缸(4)，所述钻机滑道(2)上滑动设置有钻机滑道主架(3)，所述推进油缸(4)的活塞杆与钻机滑道主架(3)的一端固定连接；所述钻机塔头(5)固定安装在钻机滑道主架(3)上，所述钻机塔头(5)的一侧固定设置有钻机滑动梁(7)，且钻机塔头(5)与钻机滑动梁(7)通过滑动梁回转减速机(6)转动连接，所述钻机滑动梁(7)的一侧设置有钻机后轴座(8)，所述钻机滑动梁(7)与钻机后轴座(8)之间通过钻机升降油缸(9)连接，所述钻机后轴座(8)的一侧通过膜片联轴器(10)转动连接有钻机回转减速机(11)，所述钻机回转减速机(11)的一侧固定设置有钻机支撑底板(12)，所述钻机支撑底板(12)上固定设置有立式钻机(13)。

2.根据权利要求1所述的一种用于全断面硬岩掘进机的多自由度锚杆钻机系统，其特征在于：所述钻机滑道(2)的形状尺寸与钻机滑道主架(3)的形状尺寸相匹配。

3.根据权利要求1所述的一种用于全断面硬岩掘进机的多自由度锚杆钻机系统，其特征在于：所述立式钻机(13)和钻机滑动梁(7)均可做圆弧摆动运动，且立式钻机(13)的摆动平面与钻机滑动梁(7)的摆动平面相互平行。

4.根据权利要求1所述的一种用于全断面硬岩掘进机的多自由度锚杆钻机系统，其特征在于：所述钻机滑道(2)的水平长度与推进油缸(4)的杠杆行程长度相匹配。

5.根据权利要求1所述的一种用于全断面硬岩掘进机的多自由度锚杆钻机系统，其特征在于：所述钻机升降油缸(9)有两个，且两个钻机升降油缸(9)对称分布在钻机滑动梁(7)与钻机后轴座(8)的两侧。

说明书：一种用于全断面硬岩掘进机的多自由度锚杆钻机系统技术领域[0001] 本实用新型属于锚杆钻机系统技术领域，具体涉及一种用于全断面硬岩掘进机的多自由度锚杆钻机系统。

背景技术[0002] 全断面硬岩掘进机是一种应用于隧道施工的大型现代化机械设备。为确保施工过程中的安全，施工过程中多采用锚杆对巷道进行支护，锚杆钻机的使用则成了施工过程中

的关键一步。目前应用于全断面硬岩掘进机的锚杆钻机系统只能实现单一自由度的动作，

施工效率低；与此同时，施工空间需求大，而全断面硬岩掘进机开挖直径小，施工空间有限。

因此，一种高效灵活、结构紧凑的多自由度锚杆钻机系统设计是需解决的新课题。

实用新型内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种用于全断面硬岩掘进机的多自由度锚杆钻机系统，实现锚杆钻机的多角度、多工位的灵活施工，提高单台锚杆钻机的利用率，提高现场施工效

率，节约运营成本，提高整机的经济适用性；结构紧凑的同时保证锚固过程中的安全可靠。

[0004] 为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于全断面硬岩掘进机的多自由度锚杆钻机系统，包括锚杆钻机底座、钻机滑道、钻机滑道主架、推进油缸、钻机塔

头、滑动梁回转减速机、钻机滑动梁、钻机后轴座、钻机升降油缸、膜片联轴器、钻机回转减

速机、钻机支撑底板和立式钻机，所述锚杆钻机底座上固定设置有钻机滑道，所述锚杆钻机

底座上相对于钻机滑道的一侧固定设置有推进油缸，所述钻机滑道上滑动设置有钻机滑道

主架，所述推进油缸的活塞杆与钻机滑道主架的一端固定连接；所述钻机塔头固定安装在

钻机滑道主架上，所述钻机塔头的一侧固定设置有钻机滑动梁，且钻机塔头与钻机滑动梁

通过滑动梁回转减速机转动连接，所述钻机滑动梁的一侧设置有钻机后轴座，所述钻机滑

动梁与钻机后轴座之间通过钻机升降油缸连接，所述钻机后轴座的一侧通过膜片联轴器转

动连接有钻机回转减速机，所述钻机回转减速机的一侧固定设置有钻机支撑底板，所述钻

机支撑底板上固定设置有立式钻机。

[0005] 优选的，所述钻机滑道的形状尺寸与钻机滑道主架的形状尺寸相匹配。[0006] 优选的，所述立式钻机和钻机滑动梁均可做圆弧摆动运动，且立式钻机的摆动平面与钻机滑动梁的摆动平面相互平行。

[0007] 优选的，所述钻机滑道的水平长度与推进油缸的杠杆行程长度相匹配。[0008] 优选的，所述钻机升降油缸有两个，且两个钻机升降油缸对称分布在钻机滑动梁与钻机后轴座的两侧。

[0009] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：多个运动副协同作业，实现锚杆钻机的多角度、多工位施工，作业方式更加灵活，有效提高单台锚杆钻机的利用率；

[0010] 锚杆钻机系统结构更为紧凑，设备占地空间小，为施工者预留更多的空间，保证其施工过程中的安全；

[0011] 应用范围广泛，可调整锚杆钻机底座的外形结构，以灵活安装于全断面硬岩掘进机各合适位置。

附图说明[0012] 图1为本实用新型的多自由度锚杆钻机系统的结构示意图；[0013] 图2为本实用新型的多自由度锚杆钻机的运动轨迹示意图；[0014] 图中：1、锚杆钻机底座；2、钻机滑道；3、钻机滑道主架；4、推进油缸；5、钻机塔头；6、滑动梁回转减速机；7、钻机滑动梁；8、钻机后轴座；9、钻机升降油缸；10、膜片联轴器；11、

钻机回转减速机；12、钻机支撑底板；13、立式钻机。

具体实施方式[0015] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的

实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下

所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

[0016] 实施例1[0017] 请参阅图1至图2，本实用新型提供一种技术方案：一种用于全断面硬岩掘进机的多自由度锚杆钻机系统，包括锚杆钻机底座1、钻机滑道2、钻机滑道主架3、推进油缸4、钻机

塔头5、滑动梁回转减速机6、钻机滑动梁7、钻机后轴座8、钻机升降油缸9、膜片联轴器10、钻

机回转减速机11、钻机支撑底板12和立式钻机13，锚杆钻机底座1上固定设置有钻机滑道2，

锚杆钻机底座1上相对于钻机滑道2的一侧固定设置有推进油缸4，钻机滑道2上滑动设置有

钻机滑道主架3，推进油缸4的活塞杆与钻机滑道主架3的一端固定连接；钻机塔头5固定安

装在钻机滑道主架3上，钻机塔头5的一侧固定设置有钻机滑动梁7，且钻机塔头5与钻机滑

动梁7通过滑动梁回转减速机6转动连接，钻机滑动梁7的一侧设置有钻机后轴座8，钻机滑

动梁7与钻机后轴座8之间通过钻机升降油缸9连接，钻机后轴座8的一侧通过膜片联轴器10

转动连接有钻机回转减速机11，钻机回转减速机11的一侧固定设置有钻机支撑底板12，钻

机支撑底板12上固定设置有立式钻机13。

[0018] 本实施例中，优选的，钻机滑道2的形状尺寸与钻机滑道主架3的形状尺寸相匹配，为了保证平稳滑动。

[0019] 本实施例中，优选的，立式钻机13和钻机滑动梁7均可做圆弧摆动运动，且立式钻机13的摆动平面与钻机滑动梁7的摆动平面相互平行，为了方便调节角度。

[0020] 本实施例中，优选的，钻机滑道2的水平长度与推进油缸4的杠杆行程长度相匹配，为了保证足够的水平运动长度。

[0021] 本实施例中，优选的，钻机升降油缸9有两个，且两个钻机升降油缸9对称分布在钻机滑动梁7与钻机后轴座8的两侧，为了保证稳定的升降。

[0022] 本实用新型的工作原理及使用流程：推进油缸4推动钻机滑道主架3在钻机滑道2上沿水平方向往复滑动，带动整个装置沿水平方向动作，滑动梁回转减速机6驱动钻机滑动

梁7实现圆周方向的摆动，钻机升降油缸9推动钻机后轴座8，在钻机滑动梁7提供的行程内

滑动，钻机回转减速机11驱动钻机支撑底板12、立式钻机13实现圆周方向的摆动，其摆动平

面与钻机滑动梁7的摆动平面相平行，以实现锚杆钻机多自由度动作。

[0023] 尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修

改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。