【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及巷道及竖井掘进。具体地说是一种掘进机支撑与推进机构及其工作方法。
技术介绍
1、掘进机是机械化掘进巷道与井筒的主力装备，其机身在稳定支撑情况下，利用伸出的主轴提供强大旋转动力，带动钻头或截割臂破碎岩石。
2、现有技术中的掘进机支撑结果多为单层，针对主轴的强大旋转动力不能形成稳定的支撑，影响钻进效果。同时还存在支撑与推进机构体积大、重量大、不便于安装和拆卸的问题。
技术实现思路
1、为此，本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种总体积轻量化、体积小、可分拆部件的双层支撑、轴向推进的掘进机支撑与推进机构及其工作方法。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种掘进机支撑与推进机构，包括第一圈梁、第二圈梁、支撑机构、滑轨、中心筒机构、推进油缸和滑动连接块；所述滑轨的上端与所述第一圈梁的下底面固定连接，所述滑轨的下端与所述第二圈梁的上底面固定连接；沿所述第一圈梁和所述第二圈梁的圆周外壁布置所述支撑机构；所述中心筒机构套设在所述第一圈梁和所述第二圈梁的内圈内；所述滑动连接块为两个以上，所述滑动连接块的一端与所述中心筒机构的上部侧壁面固定连接，所述滑动连接块另一端套设在所述滑轨上，至少一个所述滑动连接块与所述推进油缸的外筒固定连接，所述推进油缸的活塞杆端与所述第一圈梁的下底面固定连接。
4、上述一种掘进机支撑与推进机构，所述第一圈梁和所述第二圈梁的结构相似，均为框架式结构；所述第一圈梁和所述第二圈梁均包括圈梁主体
5、上述一种掘进机支撑与推进机构，在所述第二圈梁的圈梁主体上对应所述推进油缸的外筒的位置处开设有推进缸孔，且推进缸孔的直径大于所述推进油缸外筒外径；所述第一圈梁的圈梁主体上对应所述推进油缸的活塞杆端的位置设置有活塞杆安装座，所述活塞杆安装座与所述推进油缸的活塞杆端固定连接。
6、上述一种掘进机支撑与推进机构，所述中心筒机构包括中心筒体和连接法兰；所述中心筒体为中空结构，所述中心筒体的下端部设有所述连接法兰。
7、上述一种掘进机支撑与推进机构，所述滑动连接块包括第一滑动连接块和第二滑动连接块，第一滑动连接块和第二滑动连接块各为两个，且所述第一滑动连接块与所述第二滑动连接块沿中心筒体的圆周方向均匀交错布置；第一滑动连接块和第二滑动连接块的一端均与所述中心筒体的上部侧壁面固定连接，所述第一滑动连接块和第二滑动连接块的另一端均设有圆孔滑道，所述圆孔滑道套设在所述滑轨外侧壁上；所述第一滑动连接块的圆孔滑道两侧设有推进油缸安装孔，所述推进油缸的外筒固定安装在所述推进油缸安装孔内。
8、上述一种掘进机支撑与推进机构，所述支撑机构包括外箱、油缸座、双伸缩油缸和支撑板，所述外箱的两侧对称固定连接所述油缸座，所述油缸座通过销轴与所述双伸缩油缸的缸筒端铰接，所述双伸缩油缸的活塞杆端与所述支撑板的内侧壁球铰连接，所述支撑板的外侧壁设有小凸起；所述外箱内设有中伸缩箱，所述中伸缩箱内设有外伸缩箱，所述外伸缩箱的伸出端与所述支撑板的内侧壁球铰连接；所述外箱和油缸座通过支撑定位槽插入到所述支撑座内。
9、上述一种掘进机支撑与推进机构，所述滑轨和所述支撑机构均为四组，且相临的所述滑轨和所述支撑机构相对第一圈梁或者第二圈梁中心的夹角为45°。
10、如上述所述的一种掘进机支撑与推进机构的工作方法，包括：
11、(a)双层稳定支撑：第一圈梁和第二圈梁的支撑机构压紧在所述井壁上，形成对掘进机的稳定支撑；
12、(b)轴向推进：推进油缸带动滑动连接块沿轴向伸缩，带动中心筒机构推进。
13、上述一种掘进机支撑与推进机构的工作方法，在步骤(a)中：
14、支撑过程中，第一圈梁和第二圈梁上的双伸缩油缸启动，双伸缩油缸活塞杆伸出推动所述支撑板，同时所述外伸缩箱、中伸缩箱依次伸出所述外箱，将所述支撑板压紧在所述井壁上，形成对掘进机的稳定支撑。
15、上述一种掘进机支撑与推进机构的工作方法，在步骤(b)中，轴向推进掘进机包括如下步骤：
16、启动推进油缸，推进油缸的活塞杆端伸出与缩回，拉动所述第一滑动连接块和所述第二滑动连接块沿轴向运动，所述第一滑动连接块和所述第二滑动连接块的圆孔滑道在滑轨上沿轴向滑动，所述第一滑动连接块和所述第二滑动连接块带动所述中心筒机构沿轴向推进或回撤。
17、本专利技术的技术方案取得了如下有益的技术效果：
18、1、本专利技术的掘进机支撑与推进机构能够实现双层支撑、轴向推进的掘进机。
19、2、第一圈梁和第二圈梁均为圆柱体框架结构，重量轻、便于安装与拆卸。沿第一圈梁和第二圈梁的圆周均匀设置四个支撑座，便于安装和拆解支撑机构。
20、3、第一圈梁和第二圈梁的结构相似，仅在对应推进油缸的位置有差异，第一圈梁的圈梁主体下底面对应推进油缸的活塞杆端的位置设置有活塞杆安装座，用于与推进油缸活塞杆端连接，第二圈梁的圈梁主体下底面对应推进油缸的外筒的位置处开设有推进缸孔，且推进缸孔的直径大于所述推进油缸外筒外径，用于在推进中心筒机构运动时容纳推进油缸外筒部分。
21、4、支撑机构中，外箱的两侧分别布置油缸座和双伸缩油缸，便于从两侧形成对支撑机构的稳定支撑，可抵抗来自钻头及中心筒机构的扭距和压力，使掘进机整体稳定运转；同时油缸座与双伸缩油缸通过销轴连接，以及外伸缩箱与支撑板之间球铰连接，可以方便支撑板的转动，实现对倾斜井壁或者表面粗糙井壁的稳定支撑。
22、5、分别设置第一滑动连接块和第二滑动连接块，交错沿中心筒体圆周方向均匀布置，即两个第一滑动连接块与两个第二滑动连接块交叉垂直布置，第一滑动连接块通过设置堆成的推进油缸安装孔，从而将推进油缸的外筒固定安装在推进油缸安装孔，提高固定油缸安装的稳定性和对称性；推进油缸的伸缩实现圆孔滑道在滑轨上滑行，实现了中心筒体的推进和撤回。
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1.一种掘进机支撑与推进机构，其特征在于，包括第一圈梁(1)、第二圈梁(6)、支撑机构(2)、滑轨(3)、中心筒机构(4)、推进油缸(5)和滑动连接块(7)；所述滑轨(3)的上端与所述第一圈梁(1)的下底面固定连接，所述滑轨(3)的下端与所述第二圈梁(6)的上底面固定连接；沿所述第一圈梁(1)和所述第二圈梁(6)的圆周外壁布置所述支撑机构(2)；所述中心筒机构(4)套设在所述第一圈梁(1)和所述第二圈梁(6)的内圈内；所述滑动连接块(7)为两个以上，所述滑动连接块(7)的一端与所述中心筒机构(4)的上部侧壁面固定连接，所述滑动连接块(7)另一端套设在所述滑轨(3)上，至少一个所述滑动连接块(7)与所述推进油缸(5)的外筒固定连接，所述推进油缸(5)的活塞杆端与所述第一圈梁(1)的下底面固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种掘进机支撑与推进机构，其特征在于，所述第一圈梁(1)和所述第二圈梁(6)的结构相似，均为框架式结构；所述第一圈梁(1)和所述第二圈梁(6)均包括圈梁主体(601)、轨道座(602)和支撑座(603)，所述圈梁主体(601)为圆柱体框架结构，在所述第
3.根据权利要求3所述的一种掘进机支撑与推进机构，其特征在于，在所述第二圈梁(6)的圈梁主体(601)上对应所述推进油缸(5)的外筒的位置处开设有推进缸孔(605)，且推进缸孔(605)的直径大于所述推进油缸(5)外筒外径；所述第一圈梁的圈梁主体(601)上对应所述推进油缸(5)的活塞杆端的位置设置有活塞杆安装座，所述活塞杆安装座与所述推进油缸(5)的活塞杆端固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种掘进机支撑与推进机构，其特征在于，所述中心筒机构(4)包括中心筒体(402)和连接法兰(401)；所述中心筒体(402)为中空结构，所述中心筒体(402)的下端部设有所述连接法兰(401)。
5.根据权利要求4所述的一种掘进机支撑与推进机构，其特征在于，所述滑动连接块(7)包括第一滑动连接块(701)和第二滑动连接块(702)，第一滑动连接块(701)和第二滑动连接块(702)各为两个，且所述第一滑动连接块(701)与所述第二滑动连接块(702)沿中心筒体(402)的圆周方向均匀交错布置；第一滑动连接块(701)和第二滑动连接块(702)的一端均与所述中心筒体(402)的上部侧壁面固定连接，所述第一滑动连接块(701)和第二滑动连接块(702)的另一端均设有圆孔滑道(703)，所述圆孔滑道(703)套设在所述滑轨(3)外侧壁上；所述第一滑动连接块(701)的圆孔滑道(703)两侧设有推进油缸安装孔(704)，所述推进油缸(5)的外筒固定安装在所述推进油缸安装孔(704)内。
6.根据权利要求2所述的一种掘进机支撑与推进机构，其特征在于，所述支撑机构(2)包括外箱(201)、油缸座(202)、双伸缩油缸(204)和支撑板(207)，所述外箱(201)的两侧对称固定连接所述油缸座(202)，所述油缸座(202)通过销轴(203)与所述双伸缩油缸(204)的缸筒端铰接，所述双伸缩油缸(204)的活塞杆端与所述支撑板(207)的内侧壁球铰连接，所述支撑板(207)的外侧壁设有小凸起；所述外箱(201)内设有中伸缩箱(205)，所述中伸缩箱(205)内设有外伸缩箱(206)，所述外伸缩箱(206)的伸出端与所述支撑板(207)的内侧壁球铰连接；所述外箱(201)和油缸座(202)通过支撑定位槽(604)插入到所述支撑座(603)内。
7.根据权利要求1所述的一种掘进机支撑与推进机构，其特征在于，所述滑轨(3)和所述支撑机构(2)均为四组，且相临的所述滑轨(3)和所述支撑机构(2)相对第一圈梁(1)或者第二圈梁(6)中心的夹角为45°。
8.如根据权利要求1-7任一所述的一种掘进机支撑与推进机构的工作方法，其特征在于，包括：
9.根据权利要求8所述的一种掘进机支撑与推进机构的工作方法，其特征在于，在步骤(A)中：
10.根据权利要求8所述的一种掘进机支撑与推进机构的工作方法，其特征在于，在步骤(B)...
【技术特征摘要】
1.一种掘进机支撑与推进机构，其特征在于，包括第一圈梁(1)、第二圈梁(6)、支撑机构(2)、滑轨(3)、中心筒机构(4)、推进油缸(5)和滑动连接块(7)；所述滑轨(3)的上端与所述第一圈梁(1)的下底面固定连接，所述滑轨(3)的下端与所述第二圈梁(6)的上底面固定连接；沿所述第一圈梁(1)和所述第二圈梁(6)的圆周外壁布置所述支撑机构(2)；所述中心筒机构(4)套设在所述第一圈梁(1)和所述第二圈梁(6)的内圈内；所述滑动连接块(7)为两个以上，所述滑动连接块(7)的一端与所述中心筒机构(4)的上部侧壁面固定连接，所述滑动连接块(7)另一端套设在所述滑轨(3)上，至少一个所述滑动连接块(7)与所述推进油缸(5)的外筒固定连接，所述推进油缸(5)的活塞杆端与所述第一圈梁(1)的下底面固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种掘进机支撑与推进机构，其特征在于，所述第一圈梁(1)和所述第二圈梁(6)的结构相似，均为框架式结构；所述第一圈梁(1)和所述第二圈梁(6)均包括圈梁主体(601)、轨道座(602)和支撑座(603)，所述圈梁主体(601)为圆柱体框架结构，在所述第二圈梁(6)的圈梁主体(601)的上底面上和在第一圈梁(1)的下底面上沿圆周方向均匀布置两个以上所述轨道座(602)，所述第一圈梁(1)的下底面的轨道座(602)与所述第二圈梁(6)的轨道座(602)分别与所述滑轨(3)的上端和下端固定连接；沿所述圈梁主体(601)的侧壁面上均匀开设有两个以上通孔，通孔内固定安装有所述支撑座(603)，在所述支撑座(603)的上下底面处开设有支撑定位槽(604)，通过所述支撑定位槽(604)将所述支撑机构(2)安装在所述支撑座(603)内。
3.根据权利要求3所述的一种掘进机支撑与推进机构，其特征在于，在所述第二圈梁(6)的圈梁主体(601)上对应所述推进油缸(5)的外筒的位置处开设有推进缸孔(605)，且推进缸孔(605)的直径大于所述推进油缸(5)外筒外径；所述第一圈梁的圈梁主体(601)上对应所述推进油缸(5)的活塞杆端的位置设置有活塞杆安装座，所述活塞杆安装座与所述推进油缸(5)的活塞杆端固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种掘进机支撑与推进机构，其特征在于，所述中心筒机构(4)包括中心筒体(402)和连接法兰(401)；所述中心筒体(4...
【专利技术属性】
技术研发人员：王强，宋朝阳，刘志强，刘书杰，张广宇，张同钊，吕政辉，
申请(专利权)人：北京中煤矿山工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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