[发明专利]一种适用于综掘工作面复杂工况的锚固机器人在审

专利信息
申请号: 202010040881.5 申请日: 2020-01-13
公开(公告)号: CN111119960A 公开(公告)日: 2020-05-08
发明(设计)人: 郭永存;苏国用;邓海顺;王爽;胡坤;马天兵 申请(专利权)人: 安徽理工大学
主分类号: E21D20/00 分类号: E21D20/00;E21B15/00
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 232001 安徽*** 国省代码: 安徽;34
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摘要:
搜索关键词: 一种 适用于 工作面 复杂 工况 锚固 机器人
【说明书】:

本发明公开一种锚护智能化装备,属于综掘工作面机电装备领域,包括悬挂支撑系统、动力系统、锚固机器人系统、地面支撑系统、壁面支撑系统五部分。所述悬挂支撑系统通过锚杆固定在采煤巷道顶端,为整套装备提供支撑;所述动力系统安装在所述悬挂支撑系统中系统主梁末端;所述锚固机器人系统安装在所述悬挂支撑系统中系统主梁下端;所述地面支撑系统固定在所述锚固机器人系统安装位置上方的悬挂支撑系统中系统主梁上;所述壁面支撑系统固定在所述地面支撑系统安装位置上方的所述悬挂支撑系统中系统主梁上。进一步的,本发明整体结构紧凑,锚固效率高,并采用所述地面支撑系统和所述壁面支撑系统使设备运行平稳、转弯性能好。

技术领域

本发明涉及综掘工作面机电装备领域,具体是一种适用于综掘工作面复杂工况的锚固机器人,属于锚护智能化装备范围。

背景技术

锚护工艺是煤矿巷道常用的支护方法之一,其通过锚杆锚入巷道围岩内部,使支护体与围岩共同形成一个能够承受压力重载的空间结构体,从而防止顶板冒落,维护采煤工作面的有效使用空间,确保设备的安全作业。然而,巷道的顶板支护工序复杂,机械化程度不高,作业耗费工时较多,影响掘进机的开机率,已成为巷道快速掘进的一大阻碍。

近年来,较为常见的掘锚一体机主要将锚支护装备通过两侧式、龙门式、折叠式安装于掘锚机上。公告号201520053096.8、201910275708.0、201920461381.1等为代表的专利,将掘进装置、支护装置以及锚固装置,分模块式设计与安装,使装备行进过程中能够适应转弯和上下起伏;但该类装备对转弯半径以及巷道底板的不平整度有一定的要求,且在环境较为恶劣的狭小巷道中,由于锚固作业空间受到限制,导致该类大型装备工作效率低,甚至无法使用。

本课题组提出一种综掘工作面单轨式锚支护协作机的申请专利,为了便于设备的行进,将锚固设备、支护设备与掘进机分离,并采用单轨吊的行进方式,使得设备具有良好的机动性能,适用于一般的狭小巷道。但设备对巷道支撑环境要求较高,且锚固效率低,存在一定的缺陷,具体如下:

1)装备以单轨吊形式行进,不适用于软岩煤矿巷道。

该专利中所有机械设备均安装于单轨吊上,整体装备的重量较大,对由锚杆支撑的单轨吊的巷道岩石层硬度要求较高,而部分煤矿巷道岩石层较为松软,因此,该装备仅适用于巷道条件较好的场合。

2)装备的锚固机器人工作平台联动性较差。

专利中所提出的锚固作业平台采用三段液压驱动折叠式结构,但由于折叠过程会受到液压缸安装位置以及行程的限制,平台折叠的位置精度不高,锚杆机器人在其表面移动速度慢且不平稳,影响锚固过程的作业效率。同时,其撑地液压系统无法实现准确收缩,运输过程中会对其他装备产生干涉。

3)装备锚固作业平台缓冲能力差,不利于锚固作业。

专利中所提出的锚固作业平台,以两套撑地液压缸组作为锚固作业的缓冲系统,虽可以在钻孔过程中将钻孔冲击力吸收并传递给地面,但在巷道底板松软的工况下,撑地液压缸组底端会下陷,从而导致锚固作业平台不平稳,不利于锚固作业。

发明内容

本发明的目的是为了克服掘锚效率低的问题,提供了一种适用于综掘工作面复杂工况的锚固机器人,该机器人自动化程度较高、便于操作、适应性强、安全性高,为上述背景技术提供解决方案。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现:

一种适用于综掘工作面复杂工况的锚固机器人,包含有悬挂支撑系统、动力系统、锚固机器人系统、地面支撑系统和壁面支撑系统;所述悬挂支撑系统通过锚杆固定在采煤巷道的顶端,为锚支护机器人提供支撑;所述动力系统安装在所述悬挂支撑系统中系统主梁的末端;所述锚固机器人系统安装在所述悬挂支撑系统中系统主梁的下端;所述地面支撑系统与所述壁面支撑系统均固定在所述锚固机器人系统安装位置上方的所述悬挂支撑系统中系统主梁上。

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