回转式液压锚杆钻机设备

权利要求书： 1.一种回转式液压锚杆钻机设备，其特征是：包括四角位置带有液压支腿(1)的底盘(2)，在底盘(2)的中前部安装有转盘装置(7)以及驱动转盘装置(7)的回转驱动装置(17)，在转盘装置(7)上安装有相对的两个液压顶撑支腿(3)，在两个液压顶撑支腿(3)之间安装有后部支撑杆(12)，在转盘装置(7)上还铰接安装有相对的两个导向滑杆(10)，在导向滑杆(10)之间安装有前部支撑杆(15)；在后部支撑杆(12)与前部支撑杆(15)之间安装有进给装置(9)，在进给装置(9)上安装有进给底座(9?1)，在进给底座(9?1)上安装有驱动装置(4)，在驱动装置(4)的输出轴上安装有卡盘装置(5)，在进给装置(9)的前部安装有对钻杆进行夹持的夹持装置(6)；在转盘装置(7)与进给装置(9)之间安装有角度调节油缸(8)。

2.如权利要求1所述的回转式液压锚杆钻机设备，其特征是：转盘装置(7)包括安装固定在底盘(2)上的中心套筒(7?2)，在中心套筒(7?2)上通过轴承安装有从动齿圈，在从动齿圈的上方安装固定有转盘；回转驱动装置(17)驱动从动齿圈转动。

3.如权利要求2所述的回转式液压锚杆钻机设备，其特征是：回转驱动装置(17)包括安装在底盘(2)下方的液压驱动马达，在其输出轴上设有主动齿轮，主动齿轮与从动齿圈啮合连接。

4.如权利要求3所述的回转式液压锚杆钻机设备，其特征是：液压顶撑支腿(3)包括顶撑油缸(3?1)，其缸体的下端与转盘固定连接，在顶撑油缸(3?1)的活塞杆的上端铰接安装有顶撑板(3?2)，在顶撑板(3?2)的表面设有多个凸锥。

5.如权利要求4所述的回转式液压锚杆钻机设备，其特征是：后部支撑杆(12)的两端通过后部侧抱箍(11)与两个顶撑油缸(3?1)的缸体下部固定连接；在后部支撑杆(12)的中部设有后部活动块(13)，进给装置(9)的后部与后部活动块(13)固定连接。

6.如权利要求5所述的回转式液压锚杆钻机设备，其特征是：前部支撑杆(15)的两端通过前部侧活动块(14)与两个导向滑杆(10)连接，在前部支撑杆(15)的中部设有前部中间活动块(16)，进给装置(9)的前部与前部中间活动块(16)固定连接。

7.如权利要求6所述的回转式液压锚杆钻机设备，其特征是：驱动装置(4)包括液压马达(4?1)和齿轮箱(4?2)，液压马达(4?1)的马达轴与齿轮箱(4?2)的输入轴对接连接。

8.如权利要求7所述的回转式液压锚杆钻机设备，其特征是：夹持装置(6)包括相对设置的两个夹持器(6?1)；夹持器(6?1)包括夹块(6?1?1)和基座板(6?1?2)，在夹块(6?1?1)的中部设有夹持凹槽(6?1?8)，基座板(6?1?2)与进给装置(9)固定连接；在基座板(6?1?2)的中上部设有上部导块(6?1?5)、中下部设有下部导块(6?1?3)，在上部导块(6?1?5)的上方设有上部导杆(6?1?6)、下方设有下部导杆(6?1?4)，在夹块(6?1?1)上的相应位置设有与两个导块和两个导杆相适配的导向孔，在上部导杆(6?1?6)和下部导杆(6?1?4)上均设有弹簧(6?1?7)。

9.如权利要求8所述的回转式液压锚杆钻机设备，其特征是：进给装置(9)包括采用金属板焊接制成的、顶部敞口的进给框架，在进给框架的左右两侧板的顶部边缘设有轨道，进给底座(9?1)安装在轨道上。

10.如权利要求9所述的回转式液压锚杆钻机设备，其特征是：在进给装置(9)的进给框架内部还安装有进给油缸，进给油缸的缸体端部与进给框架铰接连接、活塞杆的端部与进给底座(9?1)铰接连接。

说明书： 一种回转式液压锚杆钻机设备技术领域[0001] 本实用新型属于矿用钻机设备技术领域，尤其涉及一种回转式液压锚杆钻机设备。

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] 锚杆钻机通常由支架装置、驱动装置、卡盘装置、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] 由于煤矿巷道内的移动通道通常较为起伏恶劣，因此为了保证钻机设备在煤矿巷道内移动的便利性，通常会将设备装载在可移动式的平台上如履带式平台等。实际施工中，

根据巷道支护的设计要求，在巷道内作业面上加工得到的锚杆/锚索的钻孔也是有差异的。

具体地，钻孔需要在作业面的不同位置打设，钻孔的打设方向、打设高度、打设角度等也需

要满足施工要求。由于巷道支护用的锚杆钻孔/锚索钻孔数量通常较大，因此锚杆钻机工作

特性的优劣直接决定了施工的效率以及钻孔打设的效果，进而影响巷道支护工程的施工进

度。

[0005] 现有的锚杆钻机设备结构复杂，移动的灵活度较低。另一方面，现有锚杆钻机设备其活动范围有限，不利于在较大的作业面内进行钻孔打设的方向、角度、高度等调节，这限

制了其使用的范围。因此，需要对锚杆钻机设备进行结构上的优化设计。

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结构设计合理、移动灵活、驻位后稳定、钻孔打设控制便利的回转式液压锚杆钻机设备。

[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：一种回转式液压锚杆钻机设备包括四角位置带有液压支腿的底盘，在底盘的中前部安装有转盘装置以

及驱动转盘装置的回转驱动装置，在转盘装置上安装有相对的两个液压顶撑支腿，在两个

液压顶撑支腿之间安装有后部支撑杆，在转盘装置上还铰接安装有相对的两个导向滑杆，

在导向滑杆之间安装有前部支撑杆；在后部支撑杆与前部支撑杆之间安装有进给装置，在

进给装置上安装有进给底座，在进给底座上安装有驱动装置，在驱动装置的输出轴上安装

有卡盘装置，在进给装置的前部安装有对钻杆进行夹持的夹持装置；在转盘装置与进给装

置之间安装有角度调节油缸。

[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回转式液压锚杆钻机设备，与现有的锚杆钻机相比，本实用新型中通过将钻机的主体部分安装到

位于底盘上的转盘装置上，令锚杆钻机的主体部分实现可控的周向转动动作，便于在较宽

大的作业面上快速定位到要钻孔的位置。与现有的通过调整底部移动式平台的方向来找准

钻孔位置的方式相比，本实用新型中的方案其钻孔打设控制更加便利，更利于在有限的巷

道空间内进行调节操作。通过在底盘的四角位置设置液压支腿，令组装成型后的锚杆钻机

能够在四角位置得到液压支撑，与现有的结构相比，增加了支撑的锚杆钻机在驻位后具有

更稳定的钻孔打设过程，不会发生由于过量振动/位移/形变等导致的钻杆卡阻等问题，令

操作过程更加平顺，保证了施工的效率。本液压锚杆钻机设备安装到移动式平台装置上时，

令钻机设备具备更高的移动灵活性，十分便于向施工场地进行转移。

[0009] 优选地：转盘装置包括安装固定在底盘上的中心套筒，在中心套筒上通过轴承安装有从动齿圈，在从动齿圈的上方安装固定有转盘；回转驱动装置驱动从动齿圈转动。

[0010] 优选地：回转驱动装置包括安装在底盘下方的液压驱动马达，在其输出轴上设有主动齿轮，主动齿轮与从动齿圈啮合连接。

[0011] 优选地：液压顶撑支腿包括顶撑油缸，其缸体的下端与转盘固定连接，在顶撑油缸的活塞杆的上端铰接安装有顶撑板，在顶撑板的表面设有多个凸锥。

[0012] 优选地：后部支撑杆的两端通过后部侧抱箍与两个顶撑油缸的缸体下部固定连接；在后部支撑杆的中部设有后部活动块，进给装置的后部与后部活动块固定连接。

[0013] 优选地：前部支撑杆的两端通过前部侧活动块与两个导向滑杆连接，在前部支撑杆的中部设有前部中间活动块，进给装置的前部与前部中间活动块固定连接。

[0014] 优选地：驱动装置包括液压马达和齿轮箱，液压马达的马达轴与齿轮箱的输入轴对接连接。

[0015] 优选地：夹持装置包括相对设置的两个夹持器；夹持器包括夹块和基座板，在夹块的中部设有夹持凹槽，基座板与进给装置固定连接；在基座板的中上部设有上部导块、中下

部设有下部导块，在上部导块的上方设有上部导杆、下方设有下部导杆，在夹块上的相应位

置设有与两个导块和两个导杆相适配的导向孔，在上部导杆和下部导杆上均设有弹簧。

[0016] 优选地：进给装置包括采用金属板焊接制成的、顶部敞口的进给框架，在进给框架的左右两侧板的顶部边缘设有轨道，进给底座安装在轨道上。

[0017] 优选地：在进给装置的进给框架内部还安装有进给油缸，进给油缸的缸体端部与进给框架铰接连接、活塞杆的端部与进给底座铰接连接。

附图说明[0018] 图1是本实用新型的结构示意图；[0019] 图2是图1中底盘部分的立体结构示意图；[0020] 图3是图1中底盘部分的俯视结构示意图；[0021] 图4是图1中进给装置、驱动装置、卡盘装置和夹持装置的结构示意图；[0022] 图5是图1中夹持装置的结构示意图。[0023] 图中：[0024] 1、液压支腿；2、底盘；3、液压顶撑支腿；3?1、顶撑油缸；3?2、顶撑板；4、驱动装置；4?1、液压马达；4?2、齿轮箱；5、卡盘装置；6、夹持装置；6?1、夹持器；6?1?1、夹块；6?1?2、基

座板；6?1?3、下部导块；6?1?4、下部导杆；6?1?5、上部导块；6?1?6、上部导杆；6?1?7、弹簧；

6?1?8、夹持凹槽；7、转盘装置；7?1、支座；7?2、中心套筒；8、角度调节油缸；9、进给装置；9?

1、进给底座；10、导向滑杆；11、后部抱箍；12、后部支撑杆；13、后部活动块；14、前部侧活动

块；15、前部支撑杆；16、前部中间活动块；17、回转驱动装置。

具体实施方式[0025] 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。[0026] 请参见图1，本实用新型的回转式液压锚杆钻机设备包括四角位置带有液压支腿1的底盘2，在底盘2的中前部安装有转盘装置7以及驱动转盘装置7的回转驱动装置17。

[0027] 带有液压支腿1的底盘2在钻机设备向煤矿巷道内驻位后，通过各液压支腿1提供的支撑功能，整个钻机设备运行更稳定。组装时，本液压锚杆钻机通常可以安装到一个移动

式的平台上如履带式移动平台，提升设备移动的机动性与灵活性。在钻机设备处于移动状

态时，上述各液压支腿1回缩以避免影响移动，在移动到位需要驻位时，各液压支腿1在机载

液压控制器的作用下伸出。

[0028] 回转驱动装置17驱动转盘装置7作稳定的回转转动，钻机设备的主要装置安装到转盘装置7上，因而在回转驱动装置17的驱动作用下，转盘装置7载动钻机设备的主要装置

及钻杆作回转转动，快速定位到需要钻孔的位置。与现有的调节底部的移动式平台的方式

相比，此种结构令调节操作更便于进行，避免设备的频繁移动导致的设备失稳等问题，有效

提升了钻孔打设施工的效率。

[0029] 请参见图2和图3，可以看出：[0030] 本实施例中，转盘装置7包括安装固定在底盘2上的中心套筒7?2，在中心套筒7?2上通过轴承安装有从动齿圈，在从动齿圈的上方安装固定有转盘；回转驱动装置17驱动从

动齿圈转动。进一步地，回转驱动装置17包括安装在底盘2下方的液压驱动马达，在其输出

轴上设有主动齿轮，主动齿轮与从动齿圈啮合连接。

[0031] 如图中所示，在底盘2的中前部设有圆形的透窗，中心套筒7?2位于该透窗的中部，中心套筒7?2在底部采用支撑型材与底盘2之间固定连接。轴承位于从动齿圈与中心套筒7?

2之间，转盘采用多个螺栓安装固定在从动齿圈上，这样当从动齿圈受到驱动而稳定转动

时，转盘及其附属结构随之同步转动。

[0032] 回转驱动装置17的液压驱动马达安装固定在底盘2的下方，位于其输出轴上的主动齿轮与从动齿圈传动连接，回转驱动装置17为转盘装置7提供正向转动和反向转动两种

动作效果，实现对钻机设备主要装置及钻杆的往复式转动调节。

[0033] 在转盘装置7上安装有相对的两个液压顶撑支腿3，在两个液压顶撑支腿3之间安装有后部支撑杆12，在转盘装置7上还铰接安装有相对的两个导向滑杆10，在导向滑杆10之

间安装有前部支撑杆15。

[0034] 液压顶撑支腿3用于在钻机设备驻位后顶紧在巷道的顶壁上，配合各液压支腿1的共同作用，将钻机设备的主体部分顶撑在巷道的地面与顶壁之间，进一步保证了钻机设备

驻位后、钻孔施工过程中的稳定性。

[0035] 本实施例中，液压顶撑支腿3包括顶撑油缸3?1，其缸体的下端与转盘装置7的转盘固定连接，在顶撑油缸3?1的活塞杆的上端铰接安装有顶撑板3?2，在顶撑板3?2的表面设有

多个凸锥。各凸锥用于在顶撑板3?2与巷道的顶壁接触时嵌入岩石/泥土的缝隙内，保证连

接稳定性，通过设置顶撑板3?2与顶撑油缸3?1的活塞杆为铰接连接，令顶撑板3?2能够在与

巷道的顶壁接触后发生转向，保证顶撑板3?2尽可能充分地与顶壁接触，保证结合的稳定

性。

[0036] 如图中所示，在转盘装置7的转盘上还设有两个支座7?1，两个导向滑杆10的内端分别与两个支座7?1铰接连接。

[0037] 在后部支撑杆12与前部支撑杆15之间安装有进给装置9，在进给装置9上安装有进给底座9?1，进给底座9?1能够沿着长度方向移动，在进给底座9?1上安装有驱动装置4，在驱

动装置4的输出轴上安装有卡盘装置5，在进给装置9的前部安装有对钻杆进行夹持的夹持

装置6。

[0038] 进给装置9及其进给底座9?1作为驱动装置4、卡盘装置5和夹持装置6的安装平台，驱动装置4和卡盘装置5构成的组合体与进给底座9?1同步沿着长度方向移动，当同步向前

移动时，实现钻杆的进给控制。钻杆的中部由夹持装置6夹持(只限定位置而不是夹持固

定)，因此能够保证钻杆转动时的稳定性，钻杆的后端装载在卡盘装置5上，在驱动装置4的

低速大转矩驱动作用下，卡盘装置5与钻杆作同步的低速大转矩转动，配合前述的进给动

作，实现在巷道的作业面上进行钻孔。

[0039] 本实施例中，后部支撑杆12的两端通过后部侧抱箍11与两个顶撑油缸3?1的缸体下部固定连接，因此后部支撑杆12的高度在设备组装后基本不发生变化，需要调节时，可以

将两个后部侧抱箍11与相应的顶撑油缸3?1的缸体解除连接，调节高度后再重新进行固定。

在后部支撑杆12的中部设有后部活动块13，进给装置9的后部与后部活动块13固定连接。后

部活动块13与后部支撑杆12之间不是固定连接的关系，后部活动块13能够以后部支撑杆12

为中心转动。

[0040] 本实施例中，前部支撑杆15的两端通过前部侧活动块14与两个导向滑杆10连接，在前部支撑杆15的中部设有前部中间活动块16，进给装置9的前部与前部中间活动块16固

定连接。前部侧活动块14与导向滑杆10之间、前部中间活动块16与前部支撑杆15都不是固

定连接的关系，前部侧活动块14能够沿导向滑杆10滑动，前部中间活动块16能够以前部支

撑杆15为中心转动。

[0041] 因此，进给装置9能够以后部支撑杆12为中心作竖直方向上的倾转转动，也就是前部能够抬升或者下降，相应地驱动装置4、卡盘装置5与钻杆随之同步抬升或者下降。

[0042] 上述抬升和下降操作由角度调节油缸8进行，角度调节油缸8安装在在转盘装置7与进给装置9之间。

[0043] 请参见图4，可以看出：[0044] 进给装置9包括采用金属板焊接制成的、顶部敞口的进给框架，在进给框架的左右两侧板的顶部边缘设有轨道，进给底座9?1安装在轨道上。具体地，在进给底座9?1的底部两

侧设置轨道槽，令轨道落入相应的轨道槽内。进给框架的底壁前部与前部中间活动块16固

定连接，后部与后部活动块13固定连接。

[0045] 在进给装置9的进给框架内部还安装有进给油缸(图中未示出)，进给油缸的缸体端部与进给框架铰接连接、活塞杆的端部与进给底座9?1铰接连接。这样，当进给油缸的活

塞杆伸出时，进给底座9?1及其附属部件产生向前的进给动作。

[0046] 请参见图4，可以看出：[0047] 驱动装置4包括液压马达4?1和齿轮箱4?2，液压马达4?1的马达轴与齿轮箱4?2的输入轴对接连接。具体地，在齿轮箱4?2内设有减速齿轮组，通过两级减速的方式将液压马

达4?1的相对高速转动转换为相对低速的大转矩回转驱动作用。

[0048] 卡盘装置5用于对钻杆的后端进行固定，令驱动装置4的驱动作用稳定可靠地传递给钻杆。现有技术中已经存在多种结构形式的卡盘装置5并且能够提供与钻杆之间的结合

功能，因此本回转式液压锚杆钻机可以通过市购获取卡盘装置5并与前述驱动装置4配合使

用。本实用新型专利中并不涉及对卡盘装置5的结构进行改进，因此在本说明书中不再赘

述。

[0049] 请参见图5，可以看出：[0050] 夹持装置6包括相对设置的两个夹持器6?1，两个夹持器6?1以镜像对称的方式安装固定在进给装置9的前部也就是进给框架的前部。

[0051] 夹持器6?1包括夹块6?1?1和基座板6?1?2，夹块6?1?1为金属块，基座板6?1?2采用金属板型材压接制成，如图中所示，基座板6?1?2可以采用螺栓与进给框架固定连接。

[0052] 在夹块6?1?1的中部设有夹持凹槽6?1?8，两个夹持器6?1的夹持凹槽6?1?8对接后构成容纳钻杆中部的孔。在基座板6?1?2的中上部设有上部导块6?1?5、中下部设有下部导

块6?1?3，在上部导块6?1?5的上方设有上部导杆6?1?6、下方设有下部导杆6?1?4，两个导块

和两个导杆均与所在的基座板6?1?2焊接固定。在夹块6?1?1上的相应位置设有与两个导块

和两个导杆相适配的导向孔，在上部导杆6?1?6和下部导杆6?1?4上均设有弹簧6?1?7。

[0053] 在弹簧6?1?7提供的弹力的作用下，两个夹持器6?1的夹块6?1?1抵靠在一起，令钻杆落入形成的完整孔内，形成的孔的直径略大于钻杆的直径。这样，钻杆在转动的过程中，

由于中部被限定，故不会发生跳动，令钻孔过程更平稳。

[0054] 组装方式：[0055] 将本液压锚杆钻机设备安装到移动式的平台上如履带式移动平台上，在移动平台上配置液压站以及液压控制器，将各液压支腿1、液压顶撑支腿3、角度调节油缸8、驱动装置

4、回转驱动装置17和进给装置9通过油路连接至液压控制器。

[0056] 工作过程：[0057] 将组装后的钻机设备行驶移动到巷道的相应位置，之后操作各液压支腿1和液压顶撑支腿3伸出，将设备的主体部分顶撑住，实现驻位；

[0058] 将钻杆穿过夹持装置6之后将后端与卡盘装置5连接；启动进给装置9的进给油缸，则驱动装置4、卡盘装置5与钻杆构成的组合体向前进给，直至钻杆的钻头部分与作业面抵

靠；

[0059] 通过角度调节油缸8调节钻杆的钻孔角度，之后启动液压马达4?1，钻杆开始回转钻孔，在回转钻孔的过程中保持进给，最终完成钻孔后将钻杆回退。