CN108979688A - 一种全自动锚杆台车 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种全自动锚杆台车，包括底盘及安装于所述底盘上的车架，所述车架的前端设有工作臂及设于工作臂一端的锚杆单元，所述锚杆单元包括推进梁装置及注浆管架，所述注浆管架设于推进梁装置沿宽度方向的一侧，并靠近锚杆孔设置；所述车架的后端设有注浆装置，所述注浆装置包括注浆管，所述注浆管通过注浆管架的摆动及水平驱动移动至锚杆孔内进行注浆。本发明具有实现自动注浆功能，且注浆效率及可靠性高等优点。

Description

一种全自动锚杆台车

技术领域

本发明涉及隧道施工领域，尤其涉及一种全自动锚杆台车。

背景技术

锚杆支护是钻爆法矿山与隧道施工中广泛应用的一种加固支护方式。目前，锚杆支护通常采用风动凿岩机成孔或者凿岩台车钻孔，打孔后由简易台架或者吊篮臂辅助，并采用人工安装锚杆、注浆和锁紧。其存在工人劳动强度大、作业效率及施工质量低，且无法保障操作人员安全性等问题。特别是对于隧道顶部的锚杆安装和注浆作业，施工难度大、安全系数低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种实现自动注浆功能，且注浆效率及可靠性高的全自动锚杆台车。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种全自动锚杆台车，包括底盘及安装于所述底盘上的车架，所述车架的前端设有工作臂及设于工作臂一端的锚杆单元，所述锚杆单元包括推进梁装置及注浆管架，所述注浆管架设于推进梁装置沿宽度方向的一侧，并靠近锚杆孔设置；所述车架的后端设有注浆装置，所述注浆装置包括注浆管，所述注浆管通过注浆管架的摆动及水平驱动移动至锚杆孔内进行注浆。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述注浆管架包括带动注浆管摆动的摆动装置、驱动注浆管前进或后退的动力头、用于对注浆管进行导向的注浆管套，以及带动注浆管套前后运动的注浆伸缩油缸，其中，所述注浆伸缩油缸安装于所述摆动装置上；所述动力头设于所述注浆伸缩油缸的缸筒上，所述注浆管套设于注浆伸缩油缸的伸缩端；所述注浆管的出料端设于所述注浆管套内。

所述注浆装置还包括门架导轨、注浆系统升降架、注浆升降油缸及与注浆管连通的注浆泵，所述门架导轨安装于所述车架上，所述注浆系统升降架滑设于所述门架导轨上，所述注浆升降油缸的驱动端与注浆系统升降架连接，所述注浆泵设于所述注浆系统升降架上。

所述推进梁装置还包括推进梁、用于钻锚杆孔的凿岩装置，以及用于将锚杆推进锚杆孔的推进机构，所述凿岩装置及推进机构设于推进梁沿轴向的一侧，并通过切换装置的切换交替沿推进梁的轴向移动。

所述推进梁上设有左托盘、右托盘及设于左托盘与右托盘之间的上导轨，所述上导轨上滑设有移动托盘，所述左托盘、右托盘及移动托盘上设有滑槽，所述滑槽与上导轨相互垂直；所述推进机构滑设于左托盘的滑槽中，所述凿岩装置滑设于右托盘的滑槽中，所述推进机构或凿岩装置通过切换装置移动至所述移动托盘中，并沿所述上导轨移动。

所述推进梁上还设有下导轨，所述工作臂设有沿水平方向布置的滑动部，所述推进梁通过下导轨滑设于所述滑动部内。

所述锚杆单元还包括锚杆库及两个锚杆夹取机构，所述锚杆库及锚杆夹取机构设于所述推进梁装置的远离注浆管架的一侧，两个所述锚杆夹取机构分设于锚杆库的沿长度方向的两侧。

所述锚杆单元还包括中间扶钎器，所述中间扶钎器设于所述推进梁装置的中部，并位于所述注浆管架的同侧。

所述车架的前端铰接有吊篮臂，吊篮臂设于工作臂的上方；所述吊篮臂的前端铰接有方便操作人员对锚杆支护情况进行检查的工作吊篮。

所述车架包括相互铰接的前车架及后车架，所述前车架沿宽度方向的两侧设有两个前液压伸缩支腿，后车架沿宽度方向的两侧设有两个后液压伸缩支腿；在锚杆台车运动时，所述前液压伸缩支腿及后液压伸缩支腿处于收缩状态；当进行锚杆支护作业前，所述前液压伸缩支腿及后液压伸缩支腿伸出以支撑锚杆台车。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明在车架上设有工作臂及锚杆单元，锚杆单元包括推进梁装置及注浆管架，注浆管架设于推进梁装置沿宽度方向的一侧，且注浆管架靠近锚杆孔设置，注浆管架靠近锚杆孔设置保证了注浆至锚杆孔的精准性。同时，车架的后端设有注浆装置，注浆装置的注浆管通过注浆管架的摆动及水平驱动移动至锚杆孔内进行注浆，即本发明通过注浆装置与注浆管架组合的形式实现了自动注浆功能，其保证了注浆效率及质量，且操作方便。同时，注浆管架设于推进梁装置沿宽度方向的一侧，注浆装置设于车架后端，使得注浆结构不会与其他部件产生干涉，在提高注浆可靠性的同时，保证了打孔、打锚杆等其他施工的顺利进行。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1是本发明全自动锚杆台车的主视图；

图2是本发明全自动锚杆台车的局部立体结构示意图；

图3是本发明锚杆单元的立体结构示意图；

图4是本发明锚杆单元的主视图。

图中各标号表示：

1、注浆装置；2、后车架；3、驾驶室；4、吊篮臂；5、工作吊篮；6、锚杆单元；7、下导轨；8、滑动部；9、工作臂；10、前液压伸缩支腿；11、底盘；12、前车架；13、后液压伸缩支腿；14、控制系统；15、注浆升降油缸；16、升降架；17、门架导轨；18、锚杆；19、锚杆夹取机构；20、锚杆库；21、锚杆摆动马达；22、旋转马达；23、推进机构；24、左托盘；25、后固定座；26、切换油缸；27、右托盘；28、凿岩装置；29、移动托盘；30、推进梁；31、钻杆；32、推进梁装置；33、上导轨；34、中间扶钎器；35、注浆摆动马达；36、注浆管架；37、摆动装置；38、动力头；39、注浆伸缩油缸；40、注浆管套。

具体实施方式

下面将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明，但并不因此而限制本发明的保护范围。

如图1至图4所示，本实施例的全自动锚杆台车，包括底盘11及车架，车架安装于底盘11上。车架的前端设有工作臂9及锚杆单元6，锚杆单元6设于工作臂9的一端，工作臂9用于调整锚杆单元6的位置，并将钻杆31调整到正对需进行锚杆支护的位置。锚杆单元6包括推进梁装置32及注浆管架36，其中，注浆管架36设于推进梁装置32沿宽度方向的一侧，且注浆管架36靠近锚杆孔设置，注浆管架36靠近锚杆孔设置保证了注浆至锚杆孔的精准性；车架的后端设有注浆装置1，注浆装置1包括注浆管，注浆管通过注浆管架36的摆动及水平驱动移动至锚杆孔内进行注浆。

本发明通过注浆装置1与注浆管架36组合的形式实现了自动注浆功能，其保证了注浆效率及质量，且操作方便。同时，注浆管架36设于推进梁装置32沿宽度方向的一侧，注浆装置1设于车架后端，使得注浆结构不会与其他部件产生干涉，在提高注浆可靠性的同时，保证了打孔、打锚杆等其他施工的顺利进行。

如图3及图4所示，本实施例的注浆管架36包括摆动装置37、动力头38、注浆管套40及注浆伸缩油缸39。其中，摆动装置37用于带动注浆管摆动；注浆伸缩油缸39用于带动注浆管套40前后运动，注浆伸缩油缸39安装于摆动装置37上，可随摆动装置37同步摆动；动力头38用于驱动注浆管前进或后退，动力头38设于注浆伸缩油缸39的缸筒上，可随注浆伸缩油缸39同步移动；注浆管的出料端设于注浆管套40内，注浆管套40用于对注浆管进行导向，注浆管套40设于注浆伸缩油缸39的伸缩端，可随注浆伸缩油缸39同步移动，且在注浆伸缩油缸39伸缩时轴向移动。本实施例中，摆动装置37采用注浆摆动马达35驱动。

在需向锚杆孔注浆时，摆动装置37带动注浆管、注浆伸缩油缸39及动力头38同时摆动至正对钻孔的位置，之后注浆伸缩油缸39带动动力头38和注浆管套40向前运动，注浆管套40为注浆管提供导向，保证注浆管在动力头38的驱动下顺利进入钻孔；在注浆管到达钻孔底部后，启动注浆装置1，注浆管在动力头38的驱动下退出钻孔，并完成注浆作业。另外，还可将注浆管对准中空锚杆的锚杆孔，直接启动注浆装置1进行注浆，实现先安装锚杆后注浆作业。本发明通过摆动装置37、动力头38、注浆管套40及注浆伸缩油缸39各部件的配合有效实现了注浆管精确可靠地移动至锚杆孔内进行注浆，其注浆效率及可靠性高，且结构紧凑。

如图2所示，注浆装置1还包括门架导轨17、注浆系统升降架16、注浆升降油缸15及与注浆管连接的注浆泵。其中，门架导轨17安装于车架的后端；注浆系统升降架16滑设于门架导轨17上；注浆升降油缸15的驱动端与注浆系统升降架16连接，以带动注浆系统升降架16沿着门架导轨17上下运动；注浆泵安装于注浆系统升降架16上，可随注浆系统升降架16一起运动。其实现了注浆装置1的高度调节，以方便上料以及工人对注浆装置1的控制。

本实施例中，推进梁装置32还包括推进梁30、凿岩装置28及推进机构23。其中，凿岩装置28用于钻锚杆孔，推进机构23用于将锚杆推进锚杆孔内，凿岩装置28及推进机构23设于推进梁30沿轴向的一侧，凿岩装置28及推进机构23通过切换装置的切换交替沿推进梁30的轴向移动。其实现了锚杆作业中打孔及锚杆安装的连续全自动施工，大大提高了施工效率及安全系数。

如图3所示，本实施例的推进梁30上设有左托盘24、右托盘27及上导轨33。其中，左托盘24、右托盘27设于推进梁30沿轴向的一侧；上导轨33设于左托盘24与右托盘27之间，上导轨33上滑动连接有移动托盘29。左托盘24、右托盘27和移动托盘29上设有共向的滑槽，滑槽和上导轨33相互垂直。推进机构23滑设于左托盘24的滑槽中，凿岩装置28滑设于右托盘27的滑槽中，推进机构23或凿岩装置28通过切换装置移动至移动托盘29中，并沿上导轨33移动。当需要钻锚杆孔时，切换装置可将凿岩装置28推至移动托盘29中；当需要推进锚杆时，切换装置可将凿岩装置28由移动托盘29推至右托盘27中，然后将推进机构23推至移动托盘29中，即可实现凿岩装置28与推进机构23的切换。其切换操作方便、效率高，且采用同一移动托盘29，可保证锚杆插入锚杆孔的精准度。

进一步的，本实施例的切换装置为切换油缸26。推进梁30的尾端安装有后固定座25，切换油缸26设置在后固定座25上，可实现凿岩装置28和推进机构23之间的切换。

进一步的，本实施例的推进梁30上还设有下导轨7。工作臂9设有沿水平方向布置的滑动部8，推进梁30通过下导轨7滑设于滑动部8内。以增大推进梁装置32的轴向调整范围。

如图3及图4所示，锚杆单元6还包括锚杆库20及两个锚杆夹取机构19。其中，锚杆库20及锚杆夹取机构19设于推进梁装置32沿宽度方向的一侧，注浆管架36设于推进梁装置32沿宽度方向的另一侧，其部件紧凑、部件之间不会产生干涉；两个锚杆夹取机构19分设于锚杆库20的沿长度方向的两侧，以方便夹取锚杆。锚杆库20中装有锚杆18，在钻完锚杆安装孔后，锚杆摆动马达21带动锚杆库20及库中的锚杆18转动，锚杆18进入锚杆夹取机构19的夹紧钳中，随后夹紧钳夹紧锚杆18，锚杆夹取机构19带着锚杆18摆动到正对着锚杆孔安装的位置。本实施例中，锚杆单元6还包括中间扶钎器34，中间扶钎器34设于推进梁装置32的中部，且中间扶钎器34位于注浆管架36的同侧，起到导向钻杆31的作用。

本实施例中，车架的前端铰接有吊篮臂4，吊篮臂4设于工作臂9的上方；吊篮臂4的前端铰接有工作吊篮5，工作吊篮5方便了操作人员对锚杆支护位置工况以及锚杆安装质量进行检查。

本实施例中，车架包括前车架12及后车架2，前车架12及后车架2相互铰接。前车架12沿宽度方向的两侧设有两个前液压伸缩支腿10，后车架2沿宽度方向的两侧设有两个后液压伸缩支腿13；在锚杆台车运动时，前液压伸缩支腿10及后液压伸缩支腿13远离地面处于收缩状态；运动到工作位置后，前液压伸缩支腿10及后液压伸缩支腿13伸出将锚杆台车支撑起来，再进行锚杆支护作业。

进一步的，本实施的前车架12上方布置有驾驶室3。驾驶室3内设置有显示屏，用于显示钻孔参数信息、注浆量及锚杆的安装数量，驾驶员在封闭的驾驶室3内完成整机的移动操作和锚杆支护作业，远离作业点，避免了操作人员直接暴露在恶劣的环境中，保障了工人的人身安全。同时，驾驶室3采用升降式驾驶室，其扩大了操作人员的视野范围。

进一步的，本实施的底盘11上安装有发动机，以为全自动锚杆台车提供行走动力，并对锚杆台车的行走速度和方向进行控制。本发明的全自动锚杆台车还设置有电机控制系统14，采用全液压驱动，其为工作臂9、吊篮臂4和锚杆单元6的动作提供了工作动力，并通过电气自动控制实现工作臂9、吊篮臂4和锚杆单元6的动作。

进一步的，本实施的推进机构23上安装有旋转马达22，以将锚杆端部的锁紧螺母拧紧。

本实施例中，在锚杆台车工作时，调整工作臂9使钻杆31正对待进行锚杆支护的位置，锚杆单元6整体沿着滑动部8运动至与作业面接触，中间扶钎器34扶着钻杆31，移动托盘29带动凿岩装置28向前移动进行钻孔作业。钻完孔后，移动托盘29带动凿岩装置28回到起始位置；切换油缸26向右推进，凿岩装置28移动到右托盘27上，推进机构23移动到移动托盘29上。注浆摆动马达35驱动注浆管套40摆动到正对着锚杆安装孔的位置，启动注浆装置1，进行注浆作业。注浆完成后，锚杆夹取机构19夹取锚杆库20中的锚杆18并摆动到正对锚杆安装孔的位置，移动托盘29带动推进机构23前进，完成锚杆的安装，旋转马达22旋转拧紧螺母。锚杆支护整个过程由控制系统自动实现，实现了高效率、高质量、自动化锚杆支护作业。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种全自动锚杆台车，包括底盘及安装于所述底盘上的车架，其特征在于，所述车架的前端设有工作臂及设于工作臂一端的锚杆单元，所述锚杆单元包括推进梁装置及注浆管架，所述注浆管架设于推进梁装置沿宽度方向的一侧，并靠近锚杆孔设置；所述车架的后端设有注浆装置，所述注浆装置包括注浆管，所述注浆管通过注浆管架的摆动及水平驱动移动至锚杆孔内进行注浆。

2.根据权利要求1所述的全自动锚杆台车，其特征在于，所述注浆管架包括带动注浆管摆动的摆动装置、驱动注浆管前进或后退的动力头、用于对注浆管进行导向的注浆管套，以及带动注浆管套前后运动的注浆伸缩油缸，其中，所述注浆伸缩油缸安装于所述摆动装置上；所述动力头设于所述注浆伸缩油缸的缸筒上，所述注浆管套设于注浆伸缩油缸的伸缩端；所述注浆管的出料端设于所述注浆管套内。

3.根据权利要求2所述的全自动锚杆台车，其特征在于，所述注浆装置还包括门架导轨、注浆系统升降架、注浆升降油缸及与注浆管连通的注浆泵，所述门架导轨安装于所述车架上，所述注浆系统升降架滑设于所述门架导轨上，所述注浆升降油缸的驱动端与注浆系统升降架连接，所述注浆泵设于所述注浆系统升降架上。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的全自动锚杆台车，其特征在于，所述推进梁装置还包括推进梁、用于钻锚杆孔的凿岩装置，以及用于将锚杆推进锚杆孔的推进机构，所述凿岩装置及推进机构设于推进梁沿轴向的一侧，并通过切换装置的切换交替沿推进梁的轴向移动。

5.根据权利要求4所述的全自动锚杆台车，其特征在于，所述推进梁上设有左托盘、右托盘及设于左托盘与右托盘之间的上导轨，所述上导轨上滑设有移动托盘，所述左托盘、右托盘及移动托盘上设有滑槽，所述滑槽与上导轨相互垂直；所述推进机构滑设于左托盘的滑槽中，所述凿岩装置滑设于右托盘的滑槽中，所述推进机构或凿岩装置通过切换装置移动至所述移动托盘中，并沿所述上导轨移动。

6.根据权利要求5所述的全自动锚杆台车，其特征在于，所述推进梁上还设有下导轨，所述工作臂设有沿水平方向布置的滑动部，所述推进梁通过下导轨滑设于所述滑动部内。

7.根据权利要求1至3中任意一项所述的全自动锚杆台车，其特征在于，所述锚杆单元还包括锚杆库及两个锚杆夹取机构，所述锚杆库及锚杆夹取机构设于所述推进梁装置的远离注浆管架的一侧，两个所述锚杆夹取机构分设于锚杆库的沿长度方向的两侧。

8.根据权利要求7所述的全自动锚杆台车，其特征在于，所述锚杆单元还包括中间扶钎器，所述中间扶钎器设于所述推进梁装置的中部，并位于所述注浆管架的同侧。

9.根据权利要求1至3中任意一项所述的全自动锚杆台车，其特征在于，所述车架的前端铰接有吊篮臂，吊篮臂设于工作臂的上方；所述吊篮臂的前端铰接有方便操作人员对锚杆支护情况进行检查的工作吊篮。

10.根据权利要求1至3中任意一项所述的全自动锚杆台车，其特征在于，所述车架包括相互铰接的前车架及后车架，所述前车架沿宽度方向的两侧设有两个前液压伸缩支腿，后车架沿宽度方向的两侧设有两个后液压伸缩支腿；在锚杆台车运动时，所述前液压伸缩支腿及后液压伸缩支腿处于收缩状态；当进行锚杆支护作业前，所述前液压伸缩支腿及后液压伸缩支腿伸出以支撑锚杆台车。