[发明专利]一种四级滑移截割式掘支锚运四驱联合装置及工作方法

权利要求书

1.一种四级滑移截割式掘支锚运四驱联合装置，其特征在于：包括掘进机构（10）、锚固机构（20）、支护机构（30）；

定义在巷道内快速掘进的方向为X轴方向，支护机构的主支护方向为Z轴方向，支护机构的侧帮支护方向为Y轴方向；

所述掘进机构（10）包括掘进机构前段（11）、三自由度截割平台（12）、伸缩截割头（13）、多自由度连接机构（14）、掘进机构后段（15）和刮板输送机（16）；

所述掘进机构前段（11）包括前行走机构（111）、主机架（112）、全断面铲板（113）；

所述前行走机构（111）为履带式行走装置；前行走机构（111）顶部固定有主机架（112）；全断面铲板（113）与所述主机架（112）铰接，全断面铲板（113）的转动方向为X轴和Y轴所在平面向Y轴和Z轴所在平面转动；

所述主机架（112）顶部固定有三自由度截割平台（12）；所述三自由度截割平台（12）包括X轴向推移平台（121）、X轴向导向装置（122）、Y轴向推移平台（123）、Y轴向导向装置（124）、回转平台（125）和回转装置（126）；

X轴向推移平台（121）和X轴向导向装置（122）组成一个X轴向移动的滑动副，在X轴向相对滑动；Y轴向推移平台（123）和Y轴向导向装置（124）组成一个Y轴向移动的滑动副，在Y轴向相对滑动；回转平台（125）和回转装置（126）组成铰链副，能在X轴和Y轴所组成的平面上360°旋转；

所述三自由度截割平台（12）顶部固定有伸缩截割头（13）；所述伸缩截割头（13）用于快速掘进时切割煤壁；所述多自由度连接机构（14）包括扭转关节（141）、回转关节（142）、俯仰关节（143）；扭转关节（141）提供X轴方向的转动自由度；回转关节（142）提供Y轴方向的转动自由度；俯仰关节（143）提供Z轴方向的转动自由度；

所述掘进机构后段（15）包括后行走机构（151）、后机架（152）、动力装置（153）；

所述后行走机构（151）为履带式行走装置；后行走机构（151）顶部固定有后机架（152）；后机架（152）上固定有动力装置（153），动力装置（153）为后行走机构（151）提供行走动力；后机架（152）上还固定有拖动杆（154）；

所述刮板输送机（16）固定在后机架顶部，刮板输送机（16）与全断面铲板（113）相连；

所述锚固机构（20）包括锚固底座（21）、锚固机架（22）、槽座（23）、顶锚杆钻机（24）、侧锚杆钻机（25）；

所述锚固底座（21）底部设置滑靴，锚固底座（21）通过滑靴在地面滑动；锚固底座（21）顶部固定有槽座（23），槽座（23）与后机架上的拖动杆（154）卡合，将锚固底座（21）与后机架（152）连接；

所述锚固底座（21）顶部垂直固定有锚固机架（22）；锚固机架（22）上固定顶锚杆钻机（24）、侧锚杆钻机（25）；所述顶锚杆钻机（24）沿Z轴方向将锚杆钉入巷道顶部；侧锚杆钻机（25）沿Y轴方向将锚杆钉入巷道两侧壁；

所述支护机构（30）包括主支护框架（31）、副支护框架（32）、约束轨道（33）、支护机构行走电机（34）、循环支护顶板（35）、侧帮支护（36）；

所述主支护框架（31）包括两根主支护支杆（311）和连接两根主支护支杆（311）的主支护横梁（312）；主支护支杆（311）垂直布设，主支护支杆（311）底部设有行走履带，在支护机构行走电机（34）的驱动下，主支护框架（31）可自由移动；

所述副支护框架（32）与主支护框架（31）平行布设；副支护框架（32）包括两根副支护支杆（321）和连接两根副支护支杆（321）的副支护横梁（322）；副支护支杆（321）底部设置滑靴，副支护框架（32）通过滑靴在地面滑动；

主支护框架（31）与副支护框架（32）间通过约束轨道（33）相配合，约束轨道（33）约束主支护框架（31）与副支护框架（32）间只能产生X轴方向的位移，Y轴方向和Z轴方向无相对位移；

所述副支护框架（32）套设在主支护框架（31）外侧，主支护框架（31）套设在掘进机构前段（11）上，为掘进机构（10）提供支护；

所述主支护支杆（311）和副支护支杆（321）均设置有伸缩缸，带动主支护支杆（311）和副支护支杆（321）在Z轴方向伸缩；

循环支护顶板（35）固定在主支护横梁（312）与副支护横梁（322）的顶端，用于对巷道顶面进行支护；

所述侧帮支护（36）垂直固定在副支护支杆（321）朝向巷道的侧壁上，用于对巷道两侧壁面进行支护。