机载式掘锚一体机装置

权利要求书： 1.一种机载式掘锚一体机装置，其特征在于：包括支撑机构、锚固机构、操作平台及临时支护机构；所述支撑机构安装在悬臂式掘进机的回转台顶部，支撑机构采用悬臂式结构，支撑机构一端与悬臂式掘进机的回转台顶部相连，支撑机构另一端为自由端；所述锚固机构和操作平台均设置在支撑机构的自由端；所述临时支护机构安装在悬臂式掘进机的截割部上方。

2.根据权利要求1所述的一种机载式掘锚一体机装置，其特征在于：所述支撑机构包括基架、支撑机构滑轨、支撑机构动力滑块、支撑机构动力回转台、悬臂、第一支护臂及第二支护臂，所述悬臂包括大臂、中臂及小臂；所述基架与悬臂式掘进机的回转台顶部相固连，所述支撑机构滑轨水平固装在基架顶部，所述支撑机构动力滑块设置在支撑机构滑轨上，支撑机构动力滑块可沿支撑机构滑轨自由移动；所述支撑机构动力回转台水平固装在支撑机构动力滑块顶部，所述大臂一端铰接在支撑机构动力回转台顶部，大臂另一端为自由端，在大臂与支撑机构动力回转台顶部之间连接有大臂俯仰驱动油缸，大臂俯仰驱动油缸的缸筒端铰接在支撑机构动力回转台顶部，大臂俯仰驱动油缸的活塞杆端部铰接在大臂上；所述中臂同轴套装在大臂内侧，所述小臂同轴套装在中臂，中臂可沿大臂自由伸缩移动，小臂可沿中臂自由伸缩移动，在大臂、中臂及小臂内侧设置有悬臂伸缩驱动油缸，悬臂伸缩驱动油缸一端与小臂相连，悬臂伸缩驱动油缸另一端与大臂相连；所述第一支护臂与第二支护臂结构相同且均采用伸缩式结构，在第一支护臂与第二支护臂内均安装有支护臂伸缩驱动油缸，第一支护臂与第二支护臂对称设置在小臂的自由端；所述第一支护臂一端铰接在小臂上，第一支护臂另一端为自由端，在第一支护臂与小臂之间连接有第一支护臂翻转驱动油缸，第一支护臂翻转驱动油缸的缸筒端铰接在小臂上，第一支护臂翻转驱动油缸的活塞杆端部铰接在第一支护臂上；所述第二支护臂一端铰接在小臂上，第二支护臂另一端为自由端，在第二支护臂与小臂之间连接有第二支护臂翻转驱动油缸，第二支护臂翻转驱动油缸的缸筒端铰接在小臂上，第二支护臂翻转驱动油缸的活塞杆端部铰接在第二支护臂上。

3.根据权利要求2所述的一种机载式掘锚一体机装置，其特征在于：所述锚固机构包括第一锚固机构动力回转台、转接架、锚固机构滑轨、锚固机构动力滑块、第二锚固机构动力回转台及锚杆钻机；所述第一锚固机构动力回转台固装在支撑机构中的小臂自由端顶部，所述转接架固装在第一锚固机构动力回转台上，所述锚固机构滑轨背面与转接架相铰接，在锚固机构滑轨背面与转接架之间连接有滑轨翻转驱动油缸，滑轨翻转驱动油缸的活塞杆端部铰接在转接架上，滑轨翻转驱动油缸的缸筒端铰接在锚固机构滑轨背面；所述锚固机构动力滑块设置在锚固机构滑轨上，锚固机构动力滑块可沿锚固机构滑轨自由移动；所述第二锚固机构动力回转台固装在锚固机构动力滑块顶部，所述锚杆钻机安装在第二锚固机构动力回转台上。

4.根据权利要求2所述的一种机载式掘锚一体机装置，其特征在于：所述操作平台包括作业台、固定板及支撑杆；所述固定板固装在支撑机构中的第一支护臂或第二支护臂上，在第一支护臂或第二支护臂上设置有若干用于固定板连接的定位孔，固定板通过与不同位置的定位孔进行连接用于调整自身安装高度；所述作业台一端铰接在固定板上，作业台另一端为自由端；所述支撑杆一端铰接在固定板上，支撑杆另一端通过卡扣与作业台底部相连接。

5.根据权利要求1所述的一种机载式掘锚一体机装置，其特征在于：所述临时支护机构包括临时支护梁、支护梁支撑架、支护梁翻转驱动油缸及支撑架翻转驱动油缸；所述支护梁支撑架一端铰接在悬臂式掘进机的截割部上方，支护梁支撑架另一端为自由端，所述临时支护梁一端与支护梁支撑架自由端相铰接，临时支护梁另一端为自由端；所述支撑架翻转驱动油缸连接在支护梁支撑架与悬臂式掘进机的截割部之间，支撑架翻转驱动油缸的缸筒端铰接在悬臂式掘进机的截割部上，支撑架翻转驱动油缸的活塞杆端部铰接在支护梁支撑架上；所述支护梁翻转驱动油缸连接在支护梁支撑架与临时支护梁之间，支护梁翻转驱动油缸的缸筒端铰接在支护梁支撑架上，支护梁翻转驱动油缸的活塞杆端部铰接在临时支护梁上。

说明书： 一种机载式掘锚一体机装置技术领域[0001] 本实用新型属于巷道支护技术领域，特别是涉及一种机载式掘锚一体机装置。背景技术[0002] 锚杆支护是一种十分有效的煤矿巷道支护方式，锚杆能够改变围岩本身的力学状态，进而达到维护巷道稳定的目的，有利于掘进作业的安全进行。

[0003] 目前，当掘进机向前掘进一个工作步后，掘进机需要先停止工作，然后将截割头缩回，之后再由人工方式操作锚杆钻机在空顶区内进行锚杆支护作业，而采用这种掘进和锚

杆支护方式会导致掘进机的工作效率低下，并且会拖慢掘进速度，同时工人的劳动强度大，

而且存在锚杆支护作业中存在较大的安全隐患。

[0004] 为此，行业内研发了多种形式的掘锚一体设备，这些掘锚一体设备通常将锚固机构和临时支护机构集合在悬臂式掘进机上，虽然可以实行掘进和锚固的一体化作业，但锚

固机构普遍缺少支撑，进而容易造成钻孔的不稳定，从而影响工作效率。

实用新型内容

[0005] 针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种机载式掘锚一体机装置，可在掘进机不退出工作面的前提下进行锚固作业，可以显著减少掘进作业所需时间，进而提高掘

进效率；本实用新型设计有支撑机构，锚固机构安装在支撑机构上，可以显著增加锚固机构

的钻孔稳定性；在本实用新型的支撑机构上还配置有可升降调整的操作平台，方便工人放

置锚网和钢带；本实用新型具有机械化程度高的特点，可以显著降低工人的劳动强度，可使

掘进作业安全高效进行。

[0006] 为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种机载式掘锚一体机装置，包括支撑机构、锚固机构、操作平台及临时支护机构；所述支撑机构安装在悬臂式掘进机的

回转台顶部，支撑机构采用悬臂式结构，支撑机构一端与悬臂式掘进机的回转台顶部相连，

支撑机构另一端为自由端；所述锚固机构和操作平台均设置在支撑机构的自由端；所述临

时支护机构安装在悬臂式掘进机的截割部上方。

[0007] 所述支撑机构包括基架、支撑机构滑轨、支撑机构动力滑块、支撑机构动力回转台、悬臂、第一支护臂及第二支护臂，所述悬臂包括大臂、中臂及小臂；所述基架与悬臂式掘

进机的回转台顶部相固连，所述支撑机构滑轨水平固装在基架顶部，所述支撑机构动力滑

块设置在支撑机构滑轨上，支撑机构动力滑块可沿支撑机构滑轨自由移动；所述支撑机构

动力回转台水平固装在支撑机构动力滑块顶部，所述大臂一端铰接在支撑机构动力回转台

顶部，大臂另一端为自由端，在大臂与支撑机构动力回转台顶部之间连接有大臂俯仰驱动

油缸，大臂俯仰驱动油缸的缸筒端铰接在支撑机构动力回转台顶部，大臂俯仰驱动油缸的

活塞杆端部铰接在大臂上；所述中臂同轴套装在大臂内侧，所述小臂同轴套装在中臂，中臂

可沿大臂自由伸缩移动，小臂可沿中臂自由伸缩移动，在大臂、中臂及小臂内侧设置有悬臂

伸缩驱动油缸，悬臂伸缩驱动油缸一端与小臂相连，悬臂伸缩驱动油缸另一端与大臂相连；

所述第一支护臂与第二支护臂结构相同且均采用伸缩式结构，在第一支护臂与第二支护臂

内均安装有支护臂伸缩驱动油缸，第一支护臂与第二支护臂对称设置在小臂的自由端；所

述第一支护臂一端铰接在小臂上，第一支护臂另一端为自由端，在第一支护臂与小臂之间

连接有第一支护臂翻转驱动油缸，第一支护臂翻转驱动油缸的缸筒端铰接在小臂上，第一

支护臂翻转驱动油缸的活塞杆端部铰接在第一支护臂上；所述第二支护臂一端铰接在小臂

上，第二支护臂另一端为自由端，在第二支护臂与小臂之间连接有第二支护臂翻转驱动油

缸，第二支护臂翻转驱动油缸的缸筒端铰接在小臂上，第二支护臂翻转驱动油缸的活塞杆

端部铰接在第二支护臂上。

[0008] 所述锚固机构包括第一锚固机构动力回转台、转接架、锚固机构滑轨、锚固机构动力滑块、第二锚固机构动力回转台及锚杆钻机；所述第一锚固机构动力回转台固装在支撑

机构中的小臂自由端顶部，所述转接架固装在第一锚固机构动力回转台上，所述锚固机构

滑轨背面与转接架相铰接，在锚固机构滑轨背面与转接架之间连接有滑轨翻转驱动油缸，

滑轨翻转驱动油缸的活塞杆端部铰接在转接架上，滑轨翻转驱动油缸的缸筒端铰接在锚固

机构滑轨背面；所述锚固机构动力滑块设置在锚固机构滑轨上，锚固机构动力滑块可沿锚

固机构滑轨自由移动；所述第二锚固机构动力回转台固装在锚固机构动力滑块顶部，所述

锚杆钻机安装在第二锚固机构动力回转台上。

[0009] 所述操作平台包括作业台、固定板及支撑杆；所述固定板固装在支撑机构中的第一支护臂或第二支护臂上，在第一支护臂或第二支护臂上设置有若干用于固定板连接的定

位孔，固定板通过与不同位置的定位孔进行连接用于调整自身安装高度；所述作业台一端

铰接在固定板上，作业台另一端为自由端；所述支撑杆一端铰接在固定板上，支撑杆另一端

通过卡扣与作业台底部相连接。

[0010] 所述临时支护机构包括临时支护梁、支护梁支撑架、支护梁翻转驱动油缸及支撑架翻转驱动油缸；所述支护梁支撑架一端铰接在悬臂式掘进机的截割部上方，支护梁支撑

架另一端为自由端，所述临时支护梁一端与支护梁支撑架自由端相铰接，临时支护梁另一

端为自由端；所述支撑架翻转驱动油缸连接在支护梁支撑架与悬臂式掘进机的截割部之

间，支撑架翻转驱动油缸的缸筒端铰接在悬臂式掘进机的截割部上，支撑架翻转驱动油缸

的活塞杆端部铰接在支护梁支撑架上；所述支护梁翻转驱动油缸连接在支护梁支撑架与临

时支护梁之间，支护梁翻转驱动油缸的缸筒端铰接在支护梁支撑架上，支护梁翻转驱动油

缸的活塞杆端部铰接在临时支护梁上。

[0011] 所述的机载式掘锚一体机装置的使用方法，包括如下步骤：[0012] 步骤一：当掘进作业完成后，需要将临时支护机构从收起状态调整为展开状态，先控制支撑架翻转驱动油缸的活塞杆伸出，使支护梁支撑架由放倒姿态转换到直立姿态，然

后控制支护梁翻转驱动油缸的活塞杆伸出，使临时支护梁由放倒姿态转换到水平展开姿

态；

[0013] 步骤二：需要将支撑机构从收起状态调整为展开状态，先控制支撑机构动力回转台旋转180°，使悬臂从掘进机截割部的后方移动到前方，然后控制悬臂伸缩驱动油缸的活

塞杆伸出，使悬臂伸长，同时控制支撑机构动力滑块和大臂俯仰驱动油缸动作，对悬臂的姿

态进行微调，直到小臂自由端前方的锚固机构移动到锚固作业区域；

[0014] 步骤三：控制第一支护臂翻转驱动油缸的活塞杆伸出，使第一支护臂从收起状态转换到直立状态，同时控制第二支护臂翻转驱动油缸的活塞杆伸出，使第二支护臂从起状

态转换到直立状态；然后控制第一支护臂和第二支护臂分别伸长，使第一支护臂顶撑巷道

底板，同时使第二支护臂顶撑巷道顶板；

[0015] 步骤四：控制滑轨翻转驱动油缸的活塞杆伸出，使锚固机构滑轨向外翻转90°，锚固机构滑轨从收起状态转换为展开状态；

[0016] 步骤五：通过控制第一锚固机构动力回转台、锚固机构动力滑块及第二锚固机构动力回转台动作，对锚杆钻机的钻孔位置进行调整，之后启动锚杆钻机，通过锚杆钻机在指

定位置处完成锚固作业；

[0017] 步骤六：当锚固作业结束后，依次控制锚固机构、支撑机构及临时支护机构回到初始收起状态，之后继续进行掘进作业。

[0018] 本实用新型的有益效果：[0019] 本实用新型的机载式掘锚一体机装置，可在掘进机不退出工作面的前提下进行锚固作业，可以显著减少掘进作业所需时间，进而提高掘进效率；本实用新型设计有支撑机

构，锚固机构安装在支撑机构上，可以显著增加锚固机构的钻孔稳定性；在本实用新型的支

撑机构上还配置有可升降调整的操作平台，方便工人放置锚网和钢带；本实用新型具有机

械化程度高的特点，可以显著降低工人的劳动强度，可使掘进作业安全高效进行。

附图说明[0020] 图1为本实用新型的一种机载式掘锚一体机装置(在掘进机上整体处于收起状态)的结构示意图；

[0021] 图2为本实用新型的一种机载式掘锚一体机装置(在掘进机上整体处于展开状态)的结构示意图；

[0022] 图3为本实用新型的支撑机构的结构示意图；[0023] 图4为本实用新型的锚固机构的结构示意图；[0024] 图5为本实用新型的操作平台的结构示意图；[0025] 图6为本实用新型的临时支护机构的结构示意图；[0026] 图中，1—支撑机构，2—锚固机构，3—操作平台，4—临时支护机构，5—掘进机，101—基架，102—支撑机构滑轨，103—支撑机构动力滑块，104—支撑机构动力回转台，

105—大臂，106—中臂，107—小臂，108—第一支护臂，109—第二支护臂，110—大臂俯仰驱

动油缸，111—第一支护臂翻转驱动油缸，112—第二支护臂翻转驱动油缸，201—第一锚固

机构动力回转台，202—转接架，203—锚固机构滑轨，204—锚固机构动力滑块，205—第二

锚固机构动力回转台，206—锚杆钻机，207—滑轨翻转驱动油缸，301—作业台，302—固定

板，303—支撑杆，401—临时支护梁，402—支护梁支撑架，403—支护梁翻转驱动油缸，

404—支撑架翻转驱动油缸。

具体实施方式[0027] 下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的详细说明。[0028] 如图1～6所示，一种机载式掘锚一体机装置，包括支撑机构1、锚固机构2、操作平台3及临时支护机构4；所述支撑机构1安装在悬臂式掘进机的回转台顶部，支撑机构1采用

悬臂式结构，支撑机构1一端与悬臂式掘进机5的回转台顶部相连，支撑机构1另一端为自由

端；所述锚固机构2和操作平台3均设置在支撑机构1的自由端；所述临时支护机构4安装在

悬臂式掘进机的截割部上方。

[0029] 所述支撑机构1包括基架101、支撑机构滑轨102、支撑机构动力滑块103、支撑机构动力回转台104、悬臂、第一支护臂108及第二支护臂109，所述悬臂包括大臂105、中臂106及

小臂107；所述基架101与悬臂式掘进机5的回转台顶部相固连，所述支撑机构滑轨102水平

固装在基架101顶部，所述支撑机构动力滑块103设置在支撑机构滑轨102上，支撑机构动力

滑块103可沿支撑机构滑轨102自由移动；所述支撑机构动力回转台104水平固装在支撑机

构动力滑块103顶部，所述大臂105一端铰接在支撑机构动力回转台104顶部，大臂105另一

端为自由端，在大臂105与支撑机构动力回转台104顶部之间连接有大臂俯仰驱动油缸110，

大臂俯仰驱动油缸110的缸筒端铰接在支撑机构动力回转台104顶部，大臂俯仰驱动油缸

110的活塞杆端部铰接在大臂105上；所述中臂106同轴套装在大臂105内侧，所述小臂107同

轴套装在中臂106，中臂106可沿大臂105自由伸缩移动，小臂107可沿中臂106自由伸缩移

动，在大臂105、中臂106及小臂107内侧设置有悬臂伸缩驱动油缸，悬臂伸缩驱动油缸一端

与小臂107相连，悬臂伸缩驱动油缸另一端与大臂105相连；所述第一支护臂108与第二支护

臂109结构相同且均采用伸缩式结构，在第一支护臂108与第二支护臂109内均安装有支护

臂伸缩驱动油缸，第一支护臂108与第二支护臂109对称设置在小臂107的自由端；所述第一

支护臂108一端铰接在小臂107上，第一支护臂108另一端为自由端，在第一支护臂108与小

臂107之间连接有第一支护臂翻转驱动油缸111，第一支护臂翻转驱动油缸111的缸筒端铰

接在小臂107上，第一支护臂翻转驱动油缸111的活塞杆端部铰接在第一支护臂108上；所述

第二支护臂109一端铰接在小臂107上，第二支护臂109另一端为自由端，在第二支护臂109

与小臂107之间连接有第二支护臂翻转驱动油缸112，第二支护臂翻转驱动油缸112的缸筒

端铰接在小臂107上，第二支护臂翻转驱动油缸112的活塞杆端部铰接在第二支护臂109上。

[0030] 所述锚固机构2包括第一锚固机构动力回转台201、转接架202、锚固机构滑轨203、锚固机构动力滑块204、第二锚固机构动力回转台205及锚杆钻机206；所述第一锚固机构动

力回转台201固装在支撑机构1中的小臂107自由端顶部，所述转接架202固装在第一锚固机

构动力回转台201上，所述锚固机构滑轨203背面与转接架202相铰接，在锚固机构滑轨203

背面与转接架202之间连接有滑轨翻转驱动油缸207，滑轨翻转驱动油缸207的活塞杆端部

铰接在转接架202上，滑轨翻转驱动油缸207的缸筒端铰接在锚固机构滑轨203背面；所述锚

固机构动力滑块204设置在锚固机构滑轨203上，锚固机构动力滑块204可沿锚固机构滑轨

203自由移动；所述第二锚固机构动力回转台205固装在锚固机构动力滑块204顶部，所述锚

杆钻机206安装在第二锚固机构动力回转台205上。

[0031] 所述操作平台3包括作业台301、固定板302及支撑杆303；所述固定板302固装在支撑机构1中的第一支护臂108或第二支护臂109上，在第一支护臂108或第二支护臂109上设

置有若干用于固定板302连接的定位孔，固定板302通过与不同位置的定位孔进行连接用于

调整自身安装高度；所述作业台301一端铰接在固定板302上，作业台301另一端为自由端；

所述支撑杆303一端铰接在固定板302上，支撑杆303另一端通过卡扣与作业台301底部相连

接。操作平台3在未使用时，作业台301可以调整到折叠状态，同时将支撑杆303与作业台301

底部的连接卡扣断开，以减小其所占用的空间；在操作平台3使用时，作业台301可以调整到

展开状态，同时将支撑杆303与作业台301底部的卡扣连接上，此时作业台301通过支撑杆

303形成稳定的三角支撑状态，方便工人在作业台301上放置锚网和钢带。

[0032] 所述临时支护机构4包括临时支护梁401、支护梁支撑架402、支护梁翻转驱动油缸403及支撑架翻转驱动油缸404；所述支护梁支撑架402一端铰接在悬臂式掘进机5的截割部

上方，支护梁支撑架402另一端为自由端，所述临时支护梁401一端与支护梁支撑架402自由

端相铰接，临时支护梁401另一端为自由端；所述支撑架翻转驱动油缸404连接在支护梁支

撑架402与悬臂式掘进机5的截割部之间，支撑架翻转驱动油缸404的缸筒端铰接在悬臂式

掘进机5的截割部上，支撑架翻转驱动油缸404的活塞杆端部铰接在支护梁支撑架402上；所

述支护梁翻转驱动油缸403连接在支护梁支撑架402与临时支护梁401之间，支护梁翻转驱

动油缸403的缸筒端铰接在支护梁支撑架402上，支护梁翻转驱动油缸403的活塞杆端部铰

接在临时支护梁401上。

[0033] 所述的机载式掘锚一体机装置的使用方法，包括如下步骤：[0034] 步骤一：当掘进作业完成后，需要将临时支护机构4从收起状态调整为展开状态，先控制支撑架翻转驱动油缸404的活塞杆伸出，使支护梁支撑架402由放倒姿态转换到直立

姿态，然后控制支护梁翻转驱动油缸403的活塞杆伸出，使临时支护梁401由放倒姿态转换

到水平展开姿态；

[0035] 步骤二：需要将支撑机构1从收起状态调整为展开状态，先控制支撑机构动力回转台104旋转180°，使悬臂从掘进机截割部的后方移动到前方，然后控制悬臂伸缩驱动油缸的

活塞杆伸出，使悬臂伸长，同时控制支撑机构动力滑块103和大臂俯仰驱动油缸110动作，对

悬臂的姿态进行微调，直到小臂107自由端前方的锚固机构2移动到锚固作业区域；

[0036] 步骤三：控制第一支护臂翻转驱动油缸111的活塞杆伸出，使第一支护臂108从收起状态转换到直立状态，同时控制第二支护臂翻转驱动油缸112的活塞杆伸出，使第二支护

臂109从起状态转换到直立状态；然后控制第一支护臂108和第二支护臂109分别伸长，使第

一支护臂108顶撑巷道底板，同时使第二支护臂109顶撑巷道顶板；

[0037] 步骤四：控制滑轨翻转驱动油缸207的活塞杆伸出，使锚固机构滑轨203向外翻转90°，锚固机构滑轨203从收起状态转换为展开状态；

[0038] 步骤五：通过控制第一锚固机构动力回转台201、锚固机构动力滑块204及第二锚固机构动力回转台205动作，对锚杆钻机206的钻孔位置进行调整，之后启动锚杆钻机206，

通过锚杆钻机206在指定位置处完成锚固作业；

[0039] 步骤六：当锚固作业结束后，依次控制锚固机构2、支撑机构1及临时支护机构4回到初始收起状态，之后继续进行掘进作业。

[0040] 实施例中的方案并非用以限制本实用新型的专利保护范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。