液压锚杆钻机

519 编辑：中冶有色技术网来源：天津同鑫煤矿机械制造有限公司

2024-01-12 14:31:06

权利要求书： 1.一种液压锚杆钻机，其特征是：包括履带式底盘(1)，在履带式底盘(1)上安装有液压站(4)和操作站(3)，在履带式底盘(1)的中前部安装有转盘装置(9)以及对其进行驱动的回转驱动装置(10)，在转盘装置(9)上安装有托板(5)，在托板(5)上安装有支架(6)，在支架(6)上安装有升降驱动装置(8)，在升降驱动装置(8)上安装有回转钻孔装置(7)；

升降驱动装置(8)包括与支架(6)连接的底座(8?1)，在底座(8?1)的前部安装有竖直的支臂(8?6)，在支臂(8?6)上安装有滑座(8?5)，在底座(8?1)的中部安装有扶正套管(8?3)，在支臂(8?6)的顶部设有从动链轮(8?7)、底部安装有主动链轮(8?2)及其升降液压马达(8?

4)，在主动链轮(8?2)与从动链轮(8?7)之间设有链条，滑座(8?5)与链条固定连接；回转钻孔装置(7)包括安装固定在滑座(8?5)上的回转液压马达(7?1)和冷却水套(7?3)，在回转液压马达(7?1)的输出轴的下端安装有回转传动组件(7?2)，回转传动组件(7?2)穿过冷却水套(7?3)且在下端设有快拆接头(7?4)，在快拆接头(7?4)上安装有连接套(7?7)，在连接套(7?7)上安装有钻杆(7?6)，钻杆(7?6)的中下部穿过扶正套管(8?3)。

2.如权利要求1所述的液压锚杆钻机，其特征是：回转传动组件(7?2)包括传动轴和供水内管，传动轴的上端与回转液压马达(7?1)的输出轴下端对接连接，下端采用法兰的方式与供水内管的上端对接连接，冷却水套(7?3)套设在供水内管上且在供水内管的侧壁上设有水孔；供水内管的下端与快拆接头(7?4)的上端固定连接。

3.如权利要求2所述的液压锚杆钻机，其特征是：在支臂(8?6)的前部边缘两侧设有平直的轨道板，滑座(8?5)包括滑座基板(8?5?1)，在滑座基板(8?5?1)的背部两侧安装有与轨道板配合的轨道块(8?5?2)。

4.如权利要求3所述的液压锚杆钻机，其特征是：转盘装置(9)包括安装固定在履带式底盘(1)上的中心轴套，在中心轴套的外侧通过轴承安装有齿圈，在齿圈的上方安装固定有转盘；托板(5)的内端边缘与转盘焊接固定。

5.如权利要求4所述的液压锚杆钻机，其特征是：回转驱动装置(10)包括安装固定在履带式底盘(1)上的液压马达，在该液压马达的输出轴上安装有驱动齿圈的主动齿轮。

6.如权利要求5所述的液压锚杆钻机，其特征是：回转钻孔装置(7)还包括带有凹口的导向板(7?5)，钻杆(7?6)的上端从导向板(7?5)的凹口内穿过。

7.如权利要求6所述的液压锚杆钻机，其特征是：在支架(6)上安装有一个转轴，底座(8?1)与该转轴固定连接，令升降驱动装置(8)能够向后放倒；在支架(6)上还设有将升降驱动装置(8)锁定在竖直状态的锁止机构。

8.如权利要求7所述的液压锚杆钻机，其特征是：连接套(7?7)带有外螺纹，钻杆(7?6)的上端带有内螺纹，连接套(7?7)与钻杆(7?6)之间螺纹连接。

9.如权利要求8所述的液压锚杆钻机，其特征是：在履带式底盘(1)的四角处安装有顶撑液压支腿(2)。

说明书：一种液压锚杆钻机技术领域[0001] 本实用新型属于矿用钻机设备技术领域，尤其涉及一种液压锚杆钻机。背景技术[0002] 在煤矿的采掘施工中，需要在坑道内采用矿用锚杆钻机进行钻孔作业。锚杆钻机是煤矿巷道锚杆支护工程中的钻孔工具，用于在作业面上施工得到锚杆/锚索的钻孔。锚杆

钻机在改善煤矿巷道的支护效果、降低支护成本、加快成巷速度等具有十分重要的作用，作

为一种实用性机械设备在煤矿施工中具有十分重要的作用。

[0003] 液压锚杆钻机通常由支架装置、驱动装置、夹持装置以及进给装置等构成，运转时，驱动装置驱动卡盘装置作低速大转矩转动，装载到卡盘装置上的钻杆与卡盘随动动作，

进给装置用于驱动钻杆沿轴向方向进给移动，在作业面上加工得到锚杆/锚索的钻孔。

[0004] 在煤矿巷道内的钻孔施工中，存在在巷道的顶壁上进行钻孔的施工操作。此时一般的坑道钻机、手持式钻机等设备难以满足使用要求，需要一种能够架设在巷道地面与顶

壁之间的钻机设备，令钻杆在进给驱动和回转驱动的双重作用下向上打设钻孔。通常情况

下，出于钻头降温的需要，在打设钻孔的过程中需要为钻孔提供冷却水源。另一方面，在打

设钻孔的过程中需要为钻杆提供便捷的控制功能，也就是需要将操作者的手动操作快速有

效地转化为锚杆钻机设备的动作。

[0005] 现有的液压锚杆钻机结构繁琐，移动灵活度低。另一方面，在打设钻孔的施工过程中，由于钻孔的位置存在变化，也就是在作业面内广泛分布，因此需要具备钻孔位置的调整

功能，现有的液压锚杆钻机不便于进行钻孔位置的调整。因此，需要对前述锚杆钻机的结构

进行优化设计。

实用新型内容

[0006] 本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种移动灵活、便于对钻孔位置进行调节的液压锚杆钻机。

[0007] 本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种液压锚杆钻机包括履带式底盘，在履带式底盘上安装有液压站和操作站，在履带式底盘的中前部

安装有转盘装置以及对其进行驱动的回转驱动装置，在转盘装置上安装有托板，在托板上

安装有支架，在支架上安装有升降驱动装置，在升降驱动装置上安装有回转钻孔装置；升降

驱动装置包括与支架连接的底座，在底座的前部安装有竖直的支臂，在支臂上安装有滑座，

在底座的中部安装有扶正套管，在支臂的顶部设有从动链轮、底部安装有主动链轮及其升

降液压马达，在主动链轮与从动链轮之间设有链条，滑座与链条固定连接；回转钻孔装置包

括安装固定在滑座上的回转液压马达和冷却水套，在回转液压马达的输出轴的下端安装有

回转传动组件，回转传动组件穿过冷却水套且在下端设有快拆接头，在快拆接头上安装有

连接套，在连接套上安装有钻杆，钻杆的中下部穿过扶正套管。

[0008] 本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型提供了一种结构设计合理的液压锚杆钻机，与现有的液压锚杆钻机设备相比，本实用新型中通过将升降驱动装置和回转转孔

装置等安装在一个履带式底盘上，充分利用了履带式底盘移动平稳且灵活的特性，令整个

液压锚杆钻机便于在施工现场灵活移动，快速达到施工作业面所在的位置，提升了钻孔施

工的效率。通过在履带式底盘上安装转盘装置和回转驱动装置并在转盘装置上安装托板并

将升降驱动装置和回转钻孔装置安装到托板上，实现了对升降驱动装置和回转钻孔装置两

者的位置可控调整，便于在履带式底盘不移动的基础上快速令钻杆找准钻孔的位置，简化

了寻找钻孔位置时所需的控制操作，提升了锚杆钻机设备控制的便利性。

[0009] 优选地：回转传动组件包括传动轴和供水内管，传动轴的上端与回转液压马达的输出轴下端对接连接，下端采用法兰的方式与供水内管的上端对接连接，冷却水套套设在

供水内管上且在供水内管的侧壁上设有水孔；供水内管的下端与快拆接头的上端固定连

接。

[0010] 优选地：在支臂的前部边缘两侧设有平直的轨道板，滑座包括滑座基板，在滑座基板的背部两侧安装有与轨道板配合的轨道块。

[0011] 优选地：转盘装置包括安装固定在履带式底盘上的中心轴套，在中心轴套的外侧通过轴承安装有齿圈，在齿圈的上方安装固定有转盘；托板的内端边缘与转盘焊接固定。

[0012] 优选地：回转驱动装置包括安装固定在履带式底盘上的液压马达，在该液压马达的输出轴上安装有驱动齿圈的主动齿轮。

[0013] 优选地：回转钻孔装置还包括带有凹口的导向板，钻杆的上端从导向板的凹口内穿过。

[0014] 优选地：在支架上安装有一个转轴，底座与该转轴固定连接，令升降驱动装置能够向后放倒；在支架上还设有将升降驱动装置锁定在竖直状态的锁止机构。

[0015] 优选地：连接套带有外螺纹，钻杆的上端带有内螺纹，连接套与钻杆之间螺纹连接。

[0016] 优选地：在履带式底盘的四角处安装有顶撑液压支腿。附图说明[0017] 图1是本实用新型的主视结构示意图；[0018] 图2是本实用新型的履带式底盘部分的俯视结构示意图；[0019] 图3是本实用新型的钻孔装置的结构示意图；[0020] 图4是图3中回转驱动装置的结构示意图；[0021] 图5是图4中回转驱动装置的部分结构示意图；[0022] 图6是图3中升降驱动装置的结构示意图；[0023] 图7是图6中滑座部分的结构示意图；[0024] 图8是图6中底座部分的结构示意图。[0025] 图中：[0026] 1、履带式底盘；2、顶撑液压支腿；3、操作站；4、液压站；5、托板；6、支架；7、回转钻孔装置；7?1、回转液压马达；7?2、回转传动组件；7?3、冷却水套；7?4、快拆接头；7?5、导向

板；7?6、钻杆；7?7、连接套；8、升降驱动装置；8?1、底座；8?2、主动链轮；8?3、扶正套管；8?4、

升降液压马达；8?5、滑座；8?5?1、滑座基板；8?5?2、轨道块；8?6、支臂；8?7、从动链轮；9、转

盘装置；10、回转驱动装置。

具体实施方式[0027] 为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹举以下实施例详细说明。[0028] 请参见图1，本实用新型的液压锚杆钻机包括履带式底盘1，在履带式底盘1上安装有液压站4和操作站3，在履带式底盘1的中前部安装有转盘装置9以及对其进行驱动的回转

驱动装置10。

[0029] 在转盘装置9上安装有托板5，在托板5上安装有支架6，在支架6上安装有升降驱动装置8，在升降驱动装置8上安装有回转钻孔装置7。

[0030] 通过将托板5、支架6、转盘装置9和回转驱动装置10等安装到履带式底盘1上，并将升降驱动装置8和回转钻孔装置7安装到托板5和支架6上，提升了整个钻机设备的移动灵活

性，便于将设备机动灵活地移动到施工地点。通过将升降驱动装置8和回转钻孔装置7安装

到托板5和支架6上，在回转驱动装置10的驱动作用下，转盘装置9带动上述升降驱动装置8

和回转钻孔装置7在设备的前部作周向转动移动，在履带式底盘1不移动的情况下实现钻孔

位置的调节。

[0031] 回转钻孔装置7在回转的过程中进行钻孔，升降驱动装置8为回转钻孔装置7提供进给驱动作用。

[0032] 本实施例中，为了进一步提升本锚杆钻进设备在施工现场驻位后的稳定性，可以在履带式底盘1的四角处安装顶撑液压支腿2。各顶撑液压支腿2均与操作站3连接，通过操

作站3能够控制各顶撑液压支腿2同步伸出，提升设备驻停后的稳定性。

[0033] 请参见图2，可以看出：[0034] 转盘装置9包括安装固定在履带式底盘1上的中心轴套，在中心轴套的外侧通过轴承安装有齿圈，在齿圈的上方安装固定有转盘；托板5的内端边缘与转盘焊接固定。进一步

地，回转驱动装置10包括安装固定在履带式底盘1上的液压马达，在该液压马达的输出轴上

安装有驱动齿圈的主动齿轮。

[0035] 在液压马达的驱动作用下，主动齿轮驱动齿圈带动转盘转动，相应地，托板5与转盘随动转动。为了降低托板5与履带式底盘1之间的摩擦作用，令上述动作过程更加顺畅，可

以在履带式底盘1上安装多个滚轮，托板5由多个滚轮进行支撑，这样就将托板5与履带式底

盘1之间的滑动移动转变为了滚动移动，降低了阻力。

[0036] 请参见图3、图6、图7和图8，可以看出：[0037] 升降驱动装置8包括与支架6连接的底座8?1，在底座8?1的前部安装有竖直的支臂8?6，在支臂8?6上安装有滑座8?5，在底座8?1的中部安装有扶正套管8?3。在支臂8?6的顶部

设有从动链轮8?7、底部安装有主动链轮8?2及其升降液压马达8?4，在主动链轮8?2与从动

链轮8?7之间设有链条(图中未示出)，滑座8?5与链条固定连接。这样，当升降液压马达8?4

驱动链条移动时，滑座8?5与链条随动。

[0038] 本实施例中，在支臂8?6的前部边缘两侧设有平直的轨道板，滑座8?5包括滑座基板8?5?1，在滑座基板8?5?1的背部两侧安装有与轨道板配合的轨道块8?5?2。通过轨道板与

轨道块8?5?2之间的配合，保证滑座8?5沿支臂8?6滑动升降移动时的稳定性。

[0039] 考虑到在非施工状态下，通过折叠前述升降驱动装置8和回转钻孔装置7，令其倒向后方，将有利于提升设备的紧凑性，令设备在向施工地点移动的过程中占用的空间降低，

避免与煤矿坑道的顶壁刮擦。因此，本实施例中，可以在支架6上安装一个转轴，令底座8?1

与该转轴固定连接，因此升降驱动装置8就能够向后放倒，到达施工地点后再升起来以进入

施工状态。

[0040] 如图3和图8中所示，可以令支架6由两侧的支撑框架以及位于支撑框架顶部之间的转轴构成，两个支撑框架的底部均与托板5焊接固定，这样升降驱动装置8能够以转轴为

中心倒向后方，实现前述折叠的姿态。值得注意的是，在支架6上还应该设置将升降驱动装

置8锁定在竖直状态的锁止机构，在升降驱动装置8恢复直立状态时对其进行锁定，令升降

驱动装置8维持在直立的状态。

[0041] 锁止机构可以是设置在支架6上的锁销，锁销位于支架6与升降驱动装置8的底座8?1之间，当升降驱动装置8恢复直立状态后，通过锁销将支架6与底座8?1之间锁定连接。

[0042] 将升降驱动装置8放倒或者升起来的操作可以由人工进行，然而可以为设备配置顶撑油缸来辅助完成放倒/升起操作，具体地，可以将顶撑油缸安装在托板5与支臂8?6的中

下部之间，顶撑油缸连接至操作站3，在操作站3内对顶撑油缸的活塞杆伸缩进行控制，进而

实现前述放倒/升起控制。

[0043] 请参见图3、图4和图5，可以看出：[0044] 回转钻孔装置7包括安装固定在滑座8?5上的回转液压马达7?1和冷却水套7?3，在回转液压马达7?1的输出轴的下端安装有回转传动组件7?2，回转传动组件7?2穿过冷却水

套7?3且在下端设有快拆接头7?4，在快拆接头7?4上安装有连接套7?7，在连接套7?7上安装

有钻杆7?6，钻杆7?6的中下部穿过扶正套管8?3。

[0045] 其中，回转液压马达7?1提供的驱动力经回转传动组件7?2、快拆接头7?4和连接套7?7传递给钻杆7?6，钻杆7?6在回转转动的过程中进行钻孔施工，扶正套管8?3用于对钻杆

7?6进行扶正，扶正套管8?3的内径大于钻杆7?6的外径，因此扶正套管8?3并不影响钻杆7?6

的转动，只对其转动的过程进行限定，避免出现过量的跳动。

[0046] 冷却水套7?3用于将冷却用水导入钻杆7?6内，在其钻孔的过程中进行冷却，避免温度过高。快拆接头7?4用于保证钻杆7?6向回转钻孔装置7上安装的便利性，连接套7?7用

于保证钻杆7?6选型更换的便利性。

[0047] 本实施例中，回转传动组件7?2包括传动轴和供水内管，传动轴的上端与回转液压马达7?1的输出轴下端对接连接，下端采用法兰的方式与供水内管的上端对接连接，冷却水

套7?3套设在供水内管上且在供水内管的侧壁上设有水孔；供水内管的下端与快拆接头7?4

的上端固定连接。

[0048] 由于回转液压马达7?1和冷却水套7?3两者与滑座8?5固定连接，因此回转液压马达7?1和冷却水套7?3两者是固定不动的。回转液压马达7?1驱动回转传动组件7?2、快拆接

头7?4、连接套7?7和钻杆7?6同步转动。在转动过程中，经由冷却水套7?3侧壁上的水路接头

进入内部的冷却水，经由供水内管上的水孔进入内部，之后在重力作用下顺次经过快拆接

头7?4和连接套7?7，之后进入空心的钻杆7?6内，最终经由钻杆下端排出，达到冷却的作用。

需要注意的是，在冷却水套7?3与供水内管之间设有旋转密封，冷却水源不会从两者之间流

出。

[0049] 快拆接头7?4与连接套7?7之间的配合方式为现有技术，如图5中所示，在快拆接头7?4的管壁上设置连接凹槽，在连接套7?7的外壁上设置凸块，这样当连接套7?7向上插入快

拆接头7?4内时，凸块就进入连接凹槽内，之后通过转动连接套7?7令凸块沿着连接凹槽移

动，移动到最终位置时实现固定连接。需要将连接套7?7从快拆接头7?4上取下来时，需要反

向转动连接套7?7令凸块从所在的连接凹槽内脱出。

[0050] 本实施例中，回转钻孔装置7还包括带有凹口的导向板7?5，钻杆7?6的上端从导向板7?5的凹口内穿过，实现了钻杆7?6的中上部的扶正。导向板7?5的内端边缘与支臂8?6固

定连接，应该令导向板7?5的凹口尺寸大于钻杆7?6的直径，避免对钻杆7?6的转动产生影

响。

[0051] 本实施例中，连接套7?7带有外螺纹，钻杆7?6的上端带有内螺纹，连接套7?7与钻杆7?6之间螺纹连接，这样便于对钻杆7?6进行选型更换。

[0052] 工作过程：[0053] 初始条件下，升降驱动装置8和回转钻孔装置7倒向后方，操作者通过操作站3令本锚杆钻机向施工位置行驶移动，就位后驻停，再次调整设备的位置之后，通过操作站3令各

顶撑液压支腿2伸出，保证设备驻停后的稳定性；

[0054] 令升降驱动装置8和回转钻孔装置7恢复直立状态；将冷却水源的水管连接至冷却水套7?3上的水路接头上；

[0055] 通过操作站3令升降液压马达8?4运转，则链条带动滑座8?5及回转钻孔装置7下降移动，直至钻杆7?6的下端抵靠在作业面上；之后启动回转液压马达7?1令钻杆7?6开始转动

钻孔，同时通过操作升降液压马达8?4为钻杆7?6提供一定的向下进给驱动作用，则钻杆7?6

逐渐完成钻孔。