[發明專利]臂式智能截割掘錨平行一體機

在審

• 申請號: 201711463723.5
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN107965319A
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發明（設計）人: 翟明華;駱樹斌;鄧齊齊;王振朋;王雷;鄭東風;周斌
• 申請（專利權）人: 翟明華;鄭東風;周斌
• 主分類號: E21C25/06
• 分類號: E21C25/06;E21C25/66;E21C29/22;E21C35/06;E21D23/04
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司37221
• 代理人: 趙敏玲

技術領域

本發明涉及地下工程設備領域，尤其涉及一種臂式智能截割掘錨平行一體機。

背景技術

臂式掘進機掘進，掘護錨為順序作業，掘進機開機率、工效和單進低，且由于截割產生粉塵和噴霧降塵，掘進機司機難以看清截割頭位置，憑感覺截割，巷道成形不好，對于拱形巷道，還需要人工劃線，掘進機司機難以把握。

近年來，奧地利SANDVIC等國外一些著名的掘進機制造商已開發出具有自動截割功能的臂式掘進機，自動截割掘進機具有任意斷面自動成形、恒功率截割、巷道成形質量高等優點，但由于以下原因，至今一直未得到推廣應用：

一是掘進機行走機構為履帶，每次截割前均要通過人工對掘進機機身位姿進行調整，掘進機機身位姿調整難以實現；

二是掘進機必須定位截割，由于截割振動容易導致掘進機機身位移，導致自動截割的坐標參照系經常會發生變化。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供了一種臂式智能截割掘錨平行一體機，其具有任意斷面全自動截割、截割時不需要對掘進機方位進行調整、能夠實現智能截割和掘錨平行的效果。

本發明采用下述技術方案：

臂式智能截割掘錨平行一體機，其特征在于，包括底座分體、掘進機的截割分體、傳感系統和數控系統，傳感系統將檢測的掘進機信號傳輸至數控系統處理，實現智能化截割；截割分體和底座分體通過滑動裝置和推進裝置相連；截割分體的前側和后側分別設有抬升裝置；

抬升裝置撐地抬起截割分體并帶動底座懸空時，推進裝置帶動底座分體前移；抬升裝置收回底座落地時，推進裝置推動截割分體前移進刀截割；

其中，滑動裝置包括互為定向的滑套和導軌，通過滑套和導軌確保截割分體和底座分體相互移動時掘進機方位不變；底座分體的上部安裝超前支架，超前支架隨底座分體前移，底座落地時，超前支架升架對巷道頂板進行臨時支護以實現掘錨平行。

進一步的，所述底座分體包括底座和兩組側撐裝置，底座的兩側設置導軌，每個導軌上配置兩個滑套，滑套與截割分體相連；前后兩組側撐裝置設于底座的前后兩側，用于對掘進機方位進行調整并限制掘進機橫向振動位移。

進一步的，滑套固定座處設有斜撐油缸，斜撐油缸撐緊時消除滑套與導軌間的間隙，斜向撐緊力起到防止截割產生的橫向和縱向振動的作用。

進一步的，前后抬升裝置分別為掘進機通用部件鏟板和支承腿，或是在前后部設置可抬升掘進機的專用裝置。

進一步的，所述底座分體還包括箱形架，箱形架固定在底座上部包括箱形骨架和護板，箱形骨架的前側豎向構件高出所述箱形骨架上平面，所述豎向構件與超前支架連接。

進一步的，所述箱形架上設有鉆錨系統，箱形架上平面為工作平臺，所述鉆錨系統根據巷道斷面和支護工作量大小包括布置一排或多排錨桿鉆臂。

進一步的，所述超前支架包括頂梁和支撐千斤頂，支撐千斤頂的頂端與頂梁鉸接，支撐千斤頂的底端支設在底座或箱形骨架上；超前支架隨底座分體前移，底座落地時，超前支架升架對巷道頂板進行臨時支護，在掘進機截割時超前支架還起到防止掘進機振動的作用。

進一步的，所述傳感系統包括安裝在掘進機上的角度傳感器、拉繩旋轉編碼器、負載電流傳感器和安裝在超前支架上的瓦斯傳感器；所述傳感系統將信息傳輸至數控系統。

進一步的，所述數控系統包括信息輸入、處理、輸出和執行閥組，處理器采用可編程序控制器，根據輸入程序、傳感系統檢測反饋數據，輸出控制指令，通過執行閥組控制調整油缸動作，達到調整掘進機截割臂垂直角度、水平轉角、機身平面角度、推進油缸伸縮長度和負載電流的目的。

進一步的，所述截割分體具有抽風除塵系統，抽風除塵系統的入風口位于鏟板后的運輸機溜槽下方及兩側，利用運輸機溜槽下方及兩側的部分空間作為過風通道，除塵風機布置于掘進機后部；或在掘進機后部設風筒接口，通過風筒與設在掘進機之后的除塵風機連接。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

(1)本發明的截割分體和底座分體之間通過導軌、滑套連接，底座分體兩側具有推進裝置，由于滑套和導軌互為定向，兩個分體相互間移動時掘進機方位均不會改變，每次截割時不需要對掘進機方位進行調整；由于掘進機振動導致掘進機方位有微小變化時，可通過位于底座分體前后兩側的兩對側撐裝置對掘進機的方位進行微調，掘進機截割時兩對側撐裝置同時還起到限制掘進機橫向振動位移的作用；