CN112392522A - 一种三工位隧道锚杆安装设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于隧道锚杆安装技术领域，主要涉及一种三工位隧道锚杆安装设备。涉及的一种三工位隧道锚杆安装设备，三工位隧道锚杆安装设备包括有锚杆安装系统、锚杆仓机构、注浆系统、钎杆仓机构、钻孔系统、工位切换系统；所述锚杆安装系统主要用来安装所述锚杆以及给锚杆孔中注浆；所述锚杆安装系统安装在所述工位切换系统的左侧工位上；所述锚杆仓机构主要用于储存所述锚杆；所述钻孔系统主要用来钻取锚杆孔；所述钻孔系统安装在所述工位切换系统的右侧工位上；本发明省去了人工装锚杆的环节，实现了自动装锚杆作业，大大的减少了人工安装锚杆的繁琐过程，可有效保证的锚杆施作效率和安装质量。

Description

一种三工位隧道锚杆安装设备

技术领域

本发明属于隧道锚杆安装技术领域，主要涉及一种三工位隧道锚杆安装设备。

技术背景

目前，隧道开挖的主流方法有盾构/TBM开挖以及钻爆法开挖。在钻爆法施工中，隧道锚杆是一种加固隧道围岩稳定性必不可少的一个手段，此前，隧道锚杆施作的一般流程通过锚杆台车钻取锚杆孔，随后人工进行安装锚杆以及注浆，这种施工方法带来弊端主要有施工流程繁琐、锚杆安装数量少、需要的施共人员数量多并且属于高空作业，危险性大、施工效率一般、施工成本较高等缺点。因此，为了解决以上弊端，发明一种三工位隧道锚杆安装设备，此设备将钻取锚杆孔、安装锚杆以及锚杆孔注浆三大功能集于一体，能够大大的提高施工效率和降低施工风险，也是一种高度自动化隧道锚杆施作的设备，符合隧道自动化施工的发展趋势。

发明内容

本发明的目的是提出一种三工位隧道锚杆安装设备，使得锚杆台车能够在一个工序中连续完成钻孔、隧道锚杆安装以及注浆作业，并且能够进行钻取深孔作业，实现超前勘探地质的功能，达到一人一机就可以将锚杆安装作业完成的程度，也满足隧道施工过程一机多用、自动化程度高、安全性高以及人员劳动强度低和作业效率高的使用需求。

本发明为完成上述发明任务采用如下的技术方案：

一种三工位隧道锚杆安装设备，三工位隧道锚杆安装设备包括有锚杆安装系统、锚杆仓机构、注浆系统、钎杆仓机构、钻孔系统、工位切换系统；所述锚杆安装系统主要用来安装所述锚杆以及给锚杆孔中注浆；所述锚杆安装系统安装在所述工位切换系统的左侧工位上；所述锚杆仓机构主要用于储存所述锚杆；所述钻孔系统主要用来钻取锚杆孔；所述钻孔系统安装在所述工位切换系统的右侧工位上；

所述锚杆安装系统包括有推进器、推进梁Ⅰ、推进梁托架、齿轮、齿条、前端顶盘、锚杆抓取机械手；所述推进器安装在所述推进梁Ⅰ后端上部，所述推进器可在所述推进梁Ⅰ上进行前后滑动，主要用以将所述锚杆推进安装至锚杆孔中并且及时的给锚杆孔中进行注浆，使得所述锚杆稳固在锚杆孔中，达到稳定隧道围岩的作用；所述推进梁Ⅰ安装在所述推进梁托架上，所述推进梁Ⅰ主要用以安装所述推进器，并对所述推进器具有约束以及导向作用，使得所述推进器在所述推进梁Ⅰ上只有一个前后方向移动的自由度；所述齿轮安装固定在所述推进器上，所述齿条安装在所述推进梁Ⅰ的一侧，所述齿轮与所述齿条之间进行齿轮齿条配合，当所述齿轮旋转时所述齿条给所述齿轮一个反作用力，使得所述推进器在所述推进梁Ⅰ上进行前后移动；所述前端顶盘安装在所述推进梁Ⅰ的前端，主要用以承受隧道围岩的反作用力，使得推进系统在工作时与隧道围岩紧密接触而不发生移动；当所述锚杆抓取机械手将所述锚杆抓取至所述推进器前端时，所述齿轮正转，使得所述推进器移动到所述推进梁Ⅰ前端，此时所述锚杆被所述推进器推进至锚杆孔中，之后所述推进器所述锚杆进行安装及注浆，安装及注浆完毕后所述齿轮反转，使得所述推进器回到初始位置，至此所述锚杆安装系统完成一个工作循环；

所述锚杆仓机构包括有锚杆仓举升机械手、槽轮机构、挡盘、锚杆仓主轴、锚杆夹持机构；所述锚杆仓举升机械手分别与所述锚杆仓主轴前端、后端铰接；所述挡盘与所述锚杆夹持机构分别焊接在所述锚杆仓主轴的前端和后端；所述挡盘主要用来防止所述锚杆在所述锚杆仓机构中前后窜动；所述锚杆夹持机构主要用来夹持所述锚杆；所述槽轮机构包括有槽轮盘、槽轮拨盘、伺服电机；所述槽轮盘焊接在所述挡盘上；所述的伺服电机安装在所述举升机械手小臂中部凸出耳座上；所述槽轮拨盘安装在所述伺服电机的电机轴上；所述槽轮拨盘的凸圆与所述槽轮盘的凹圆接触配合；当给所述伺服电机一个旋转一周的脉冲时，所述槽轮拨盘随着所述伺服电机的电机主轴旋转一圈，使得所述槽轮盘旋转一定的角度，从而带动所述锚杆夹持机构旋转一个相应的角度；

所述钻孔系统包括有凿岩机、推进油缸、中部托盘、抓钎机械手、前端顶盘、推进梁Ⅱ；所述推进梁Ⅱ安装在推进梁托架Ⅱ上，所述推进梁Ⅱ主要用来安装所述凿岩机、所述推进油缸、所述中部托盘、所述抓钎机械手以及所述前端顶盘，并作为所述凿岩机和所述中部托盘的移动导轨，对所述凿岩机和所述中部托盘具有约束作用，使得所述凿岩机和所述中部托盘只有在所述推进梁Ⅱ长度方向上的一个前后移动的自由度；所述凿岩机和所述中部托盘在所述推进梁Ⅱ上的移动是通过所述推进油缸的伸缩来完成的；所述推进油缸安装在所述推进梁Ⅱ的凹槽内；所述凿岩机安装在所述推进梁Ⅱ的后端，主要用来驱动所述钎杆的旋转和前进后退，从而在隧道围岩上进行钻孔作业；所述中部托盘主要用来安装所述抓钎机械手，使得所述抓钎机械手可以在所述推进梁Ⅱ长度方向移动；所述抓钎机械手主要用来抓取所述钎杆，所述抓钎机械手安装在所述中部托盘上，可随着所述中部托盘同步移动；

所述钎杆仓机构主要用来存放待安装的钎杆，具有自旋转功能，所述钎杆仓机构安装在所述推进梁托架Ⅱ的一侧；

所述注浆系统主要用来给锚杆孔中进行注浆作业，所述注浆系统安装在所述工位切换系统的中间工位上；所述注浆系统包括有注浆管进给机构、注浆管扶持机构、注浆管；所述注浆管进给机构安装在所述工位切换梁的前端；所述注浆管进给机构主要功能是将所述注浆管送进锚杆孔注浆；所述注浆管扶持机构安装在所述工位切换梁中部，所述注浆管扶持机构主要用来扶持所述注浆管，防止所述注浆管后部由于重力作用而弯曲。当需要注浆时，所述注浆管进给机构内部机构开始动作，使得所述注浆管前进至锚杆孔中指定的位置，注浆完毕后所述注浆管进给机构内部机构反方向开始动作，使得所述注浆管退出锚杆孔到初始位置。

所述工位切换系统主要用来进行三工位切换，所述工位切换系统安装在锚杆台车钻臂前端；所述工位切换系统包括有定位油缸、旋转梁、工位切换油缸、工位切换油缸销轴、工位切换油缸基座、工位切换梁销轴、工位切换梁；所述旋转梁中间部位有一个通孔，通过所述旋转梁中间部位的通孔将整个所述三工位锚杆安装设备安装在锚杆台车钻臂前端，并且可以使得所述三工位锚杆安装设备进行一定角度的旋转，满足不同方位的钻孔作业需求；所述定位油缸安装在所述旋转梁的前端；所述工位切换梁后端、中前端有两块竖板，所述工位切换梁后端、中前端竖板上各有一个通孔，且所述工位切换梁后端、中前端竖板上的通孔同心，所述工位切换梁后端竖板两侧各有一个耳座；通过所述工位切换梁销轴将所述工位切换梁的后端、中前端竖板上的通孔分别与所述旋转梁的后端、前端铰接；使得所述工位切换梁可以绕所述旋转梁有一定角度的旋转；所述工位切换油缸基座固定在所述旋转梁的后端，所述工位切换油缸基座两侧各有一个耳座，主要用来安装所述工位切换油缸；所述工位切换油缸主要用来实现三工位切换功能，通过所述工位切换油缸销轴将所述工位切换油缸油缸筒耳座与所述工位切换油缸基座两侧的耳座铰接，所述工位切换油缸的活塞杆与所述工位切换梁后端竖板两侧的耳座铰接；当所述钻孔系统钻取锚杆孔结束后，即钻孔工位作业结束，所述定位油缸伸出，使得所述定位油缸活塞杆前的尖头部位与隧道围岩接触，此时所述工位切换油缸动作，带动所述工位切换梁旋转一定角度使得所述注浆系统对准锚杆孔开始注浆，即切换到了注浆工位，注浆作业结束后所述工位切换油缸继续动作，带动所述工位切换梁继续旋转一定角度使得所述锚杆安装系统对准锚杆孔开始安装所述锚杆，即切换到了锚杆安装工位；所述锚杆安装完毕后所述定位油缸收回，至此完成一个工作循环。

所述锚杆抓取机械手主要用以将所述锚杆从所述锚杆仓机构中抓取至所述推进器前端；所述锚杆抓取机械手安装在所述推进梁Ⅰ凹槽内，所述锚杆抓取机械手主要包括有锚杆抓取机械手基体与抓取机械手部件；所述锚杆抓取机械手基体包括有机械手底座销轴Ⅰ、机械手翻转臂、机械手举升油缸、机械手翻转臂销轴Ⅰ、机械手翻转油缸、机械手翻转臂销轴Ⅱ、机械手底座；所述锚杆抓取机械手基体主要作用是使得所述锚杆抓取机械手具有转动和举升功能，所述机械手底座固定在所述推进梁Ⅰ凹槽内，主要用来安装所述机械手翻转臂以及所述机械手翻转油缸，所述机械手底座前后端各有一个通孔，所述机械手翻转臂上下两端各有一个通孔；通过所述机械手底座销轴Ⅰ将所述机械手翻转臂下端通孔与所述机械手底座后端通孔进行铰接，使得所述机械手翻转臂只有一个绕所述机械手底座销轴Ⅰ旋转的自由度；通过所述机械手翻转臂销轴Ⅱ将所述机械手底座前端通孔与所述机械手翻转油缸的缸筒耳座进行铰接，通过所述机械手翻转臂销轴Ⅰ将所述机械手翻转油缸的活塞杆与所述机械手翻转臂上端通孔铰接，使得当所述机械手翻转油缸动作时可以带动所述机械手翻转臂绕所述机械手底座销轴Ⅰ转动；所述抓取机械手部件主要包括有机械手托架、机械手手抓Ⅰ、机械手手抓Ⅱ、机械手手抓销轴Ⅰ、机械手手抓销轴Ⅱ、机械手手抓销轴Ⅲ、机械手连杆Ⅰ、机械手连杆Ⅱ、机械手手抓销轴Ⅳ、机械手开合油缸；所述抓取机械手部件用来抓取所述锚杆，所述抓取机械手部件有打开与加紧两个动作；所述机械手托架外形呈L型，所述机械手托架长边上端有一个通孔，短边用来固定所述机械手开合油缸油缸筒，长边上端与所述机械手举升油缸的活塞杆顶端连接；所述机械手手抓Ⅰ和所述机械手手抓Ⅱ通过所述机械手手抓销轴Ⅰ与所述机械手托架长边上端的通孔铰接，使得所述机械手手抓Ⅰ和所述机械手手抓Ⅱ可绕所述机械手手抓销轴Ⅰ旋转；所述机械手连杆Ⅱ与所述机械手连杆Ⅰ两端各有一个通孔；通过所述机械手手抓销轴Ⅱ将所述机械手连杆Ⅱ与所述机械手手抓Ⅱ铰接，通过所述机械手手抓销轴Ⅲ将所述机械手连杆Ⅰ与所述机械手手抓Ⅰ铰接，通过所述机械手手抓销轴Ⅳ将所述机械手连杆Ⅰ、所述机械手连杆Ⅱ以及所述机械手开合油缸活塞杆顶部U型耳座铰接；所述锚杆抓取机械手初始状态为所述机械手翻转油缸伸出，所述锚杆抓取机械手隐藏所述推进梁Ⅰ的凹槽内，当所述锚杆抓取机械手需要抓取所述锚杆时，所述机械手翻转油缸收缩，使得所述锚杆抓取机械手垂直与所述推进梁Ⅰ，此时所述机械手开合油缸伸出，使得所述抓取机械手部件打开，当所述抓取机械手部件打开后所述机械手举升油缸伸出，当所述抓取机械手部件到达所述锚杆所在位置时，所述机械手开合油缸收缩，使得所述机械手手抓Ⅰ和所述机械手手抓Ⅱ夹紧所述锚杆，当所述推进器卡住所述锚杆后端并运动到所述锚杆抓取机械手附近时，所述机械手开合油缸伸出，使得所述机械手手抓Ⅰ和所述机械手手抓Ⅱ打开并不再夹持所述锚杆，之后所述机械手举升油缸收缩、所述机械手翻转油缸伸出，使得所述锚杆抓取机械手回到初始位置并隐藏在所述推进梁Ⅰ的凹槽中，至此完成一个工作循环。

所述锚杆仓举升机械手主要包括有举升机械手小臂、举升机械手油缸Ⅰ、举升机械手油缸销轴Ⅰ、举升机械手大臂、举升机械手油缸销轴Ⅱ、举升机械手大臂销轴Ⅰ、举升机械手底座、举升机械手油缸销轴Ⅲ、举升机械手油缸Ⅱ、举升机械手大臂销轴Ⅱ、举升机械手油缸销轴Ⅳ；所述举升机械手底座固定在所述推进梁托架的后端，主要用来安装所述举升机械手大臂与所述举升机械手油缸Ⅱ；所述举升机械手大臂上部、中上部、中下部、下部各有一个通孔；所述举升机械手底座通过所述举升机械手大臂销轴Ⅰ与所述举升机械手大臂下部通孔铰接；通过所述举升机械手油缸销轴Ⅲ将所述举升机械手油缸Ⅱ的油缸筒与所述举升机械手底座铰接；通过所述举升机械手油缸销轴Ⅱ将所述举升机械手油缸Ⅱ的活塞杆与所述举升机械手大臂中下部通孔铰接；当所述举升机械手油缸Ⅱ动作时，所述举升机械手大臂可绕所述举升机械手大臂销轴Ⅰ转动；所述举升机械手小臂前、中、后部各有一个通孔，中部有一个凸出耳板，通过所述举升机械手大臂销轴Ⅱ将所述举升机械手小臂后端通孔与所述举升机械手大臂上部通孔铰接，通过举升机械手油缸销轴Ⅳ将所述举升机械手小臂中部通孔与所述举升机械手油缸Ⅰ的活塞杆铰接，通过所述举升机械手油缸销轴Ⅰ将所述举升机械手油缸Ⅰ的缸筒与所述举升机械手大臂中上部通孔铰接；当所述举升机械手油缸Ⅰ动作时使得所述举升机械手小臂可绕所述举升机械手大臂销轴Ⅱ旋转。

所述锚杆夹持机构包括有圆盘、内圈弹簧、分割条、外圈弹簧、夹片；所述圆盘焊接在所述锚杆仓主轴上，所述圆盘圆周方向均布焊接若干所述分割条，所述分割条两侧装有所述外圈弹簧和所述内圈弹簧，所述外圈弹簧与所述内圈弹簧的另一端装有所述夹片，所述锚杆夹在所述夹片之间，当所述锚杆装在所述夹片之间时，所述夹片被扩张，通过所述夹片压缩所述外圈弹簧与所述内圈弹簧，从而使得所述锚杆被夹紧。

所述抓钎机械手包括有下颚板、抓钎机械手销轴Ⅰ、抓钎机械手销轴Ⅱ、抓钎机械手油缸、上颚板；所述上颚板安装在所述中部托盘，所述上颚板上部有一个通孔，下部有一个90°缺口；所述下颚板底部前端有一个通孔，底部后端有一个贯通槽口；通过所述抓钎机械手销轴Ⅱ将所述上颚板上部通孔与所述下颚板底部前端通孔铰接，使得所述下颚板能够绕所述抓钎机械手销轴Ⅱ旋转；通过所述抓钎机械手销轴Ⅰ将述下颚板底部后端的贯通槽口与所述抓钎机械手油缸的活塞缸前端配合；所述抓钎机械手油缸的油缸筒底部固定在所述上颚板下部90°缺口上；当所述抓钎机械手油缸动作时可以带动所述下颚板绕所述抓钎机械手销轴Ⅱ有一定角度的旋转，从而将所述钎杆进行夹紧或者放松；所述前端顶盘安装在所述推进梁Ⅱ的前端，主要用来承受隧道围岩的反作用力以及增大所述钻孔系统与隧道围岩之间的摩擦力，防止所述钻孔系统作业时发生移动；所述前端顶盘包括有导向套基体、导向套、卡钎机构、连接板、橡胶顶盘；所述导向套基体以及所述橡胶顶盘焊接在所述连接板的前端，所述导向套安装在所述导向套基体中，主要用于在推进钻孔过程中给所述钎杆导向；所述橡胶顶盘用来直接承受隧道围岩的反作用力以及增大摩擦力，防止所述钻孔系统作业时发生移动。

所述卡钎机构主要用来接换所述钎杆时对所述钎杆进行夹紧，所述钎杆包括有卡钎机构开合油缸、油缸安装板、U型拉杆、卡爪Ⅰ、卡爪Ⅱ、卡钎机构销轴、基板；所述基板一侧与所述连接板后端焊接，另一侧与所述推进梁Ⅱ的前端连接，所述卡钎机构销轴固定在所述基板的上端；所述卡爪Ⅰ与所述卡爪Ⅱ底部各有一个通孔和通槽，通过所述卡钎机构销轴将所述卡爪Ⅰ下部通孔与所述卡爪Ⅱ的下部通孔铰接；所述U型拉杆两个长边上部与所述卡爪Ⅰ与所述卡爪Ⅱ的通槽配合，所述U型拉杆的底部与所述卡钎机构开合油缸的活塞杆顶部连接；所述卡钎机构开合油缸的缸筒顶部与所述油缸安装板连接，所述油缸安装板的一侧长边与两侧短边分别与所述基板以及所述连接板焊接；当需要对所述钎杆接换时，所述卡钎机构开合油缸动作，带动所述卡爪Ⅰ与所述卡爪Ⅱ开合；当进行钻取深孔作业时，所述抓钎机械手油缸伸出使得所述抓钎机械手夹紧所述钎杆，所述卡钎机构开合油缸伸出，打开所述卡爪Ⅰ与所述卡爪Ⅱ，此时所述推进油缸动作，带动所述凿岩机、所述中部托盘、所述抓钎机械手以及所述钎杆运动；当所述钎杆的前端与隧道围岩接触时，所述凿岩机继续向前运动的同时正转，使得所述凿岩机与所述钎杆尾部连接，之后所述抓钎机械手油缸收缩使得所述抓钎机械手放开所述钎杆，此时所述凿岩机继续前进钻孔，当所述钎杆尾部到达所述卡钎机构里边时，所述凿岩机停止运动；所述卡钎机构开合油缸动作收回使得所述卡钎机构卡住所述钎杆的尾部，此时所述凿岩机反转，所述推进油缸收缩，当所述凿岩机回到初始位置时，所述抓钎机械手抓取待安装的所述钎杆，此时所述凿岩机正转，所述推进油缸伸出，使得待安装的所述钎杆的前端与尾部分别与已安装的所述钎杆的尾部与所述凿岩机的前部连接，连接完毕后所述卡钎机构开合油缸伸出，打开所述卡爪Ⅰ与所述卡爪Ⅱ，松开已安装的所述钎杆，之后所述推进油缸继续动作，对未安装所述钎杆进行安装，至此完成一个工作循坏。

所述钎杆仓机构包括有钎杆挡盘、齿轮齿条机构、防逆转机构、钎杆、钎杆仓主轴、钎杆卡盘、钎杆仓举升机构；所述钎杆仓举升机构主要用于举升所述钎杆仓主轴，所述钎杆仓举升机构底部与所述推进梁托架Ⅱ连接，顶部与所述钎杆仓主轴铰接；所述钎杆仓举升机构包括有举升机构小臂、齿条导向套、齿条卡条、举升机构大臂Ⅰ、举升机构销轴Ⅰ、举升机构销轴Ⅱ、举升机构基座、举升机构销轴Ⅲ、举升机构销轴Ⅳ、举升机构油缸、举升机构大臂Ⅱ、举升机构销轴Ⅴ、举升机构销轴Ⅵ；所述举升机构基座安装在所述推进梁托架Ⅱ上，主要用来安装所述举升机构大臂Ⅰ与所述举升机构油缸以及所述举升机构大臂Ⅱ，所述举升机构基座上部左右侧各有一个通孔、下部有一个通孔；所述举升机构大臂Ⅰ上、中、下端各有一个通孔，中上部装有所述齿条卡条；所述举升机构大臂Ⅱ上下端各有一个通孔；所述举升机构小臂前、中、后两端各有一个通孔，前端下部装有所述齿条导向套；通过所述举升机构销轴Ⅱ将所述举升机构大臂Ⅰ下端通孔与所述举升机构基座右侧通孔铰接；通过所述举升机构销轴Ⅳ将所述举升机构大臂Ⅱ下端通孔与所述举升机构基座左侧通孔铰接；通过所述举升机构销轴Ⅴ将所述举升机构小臂后部通孔与所述举升机构大臂Ⅱ下端通孔铰接；通过所述举升机构销轴Ⅵ将所述举升机构小臂中部通孔与所述举升机构大臂Ⅰ中部通孔铰接；所述举升机构小臂、所述举升机构大臂Ⅰ、所述举升机构基座以及所述举升机构大臂Ⅱ构成一个四杆机构；通过所述举升机构销轴Ⅰ将所述举升机构大臂Ⅰ中部通孔与所述升机构油缸的活塞杆顶部铰接，通过所述举升机构销轴Ⅲ将所述升机构油缸的缸筒底部与所述举升机构基座下部通孔铰接；当所述升机构油缸动作时，所述举升机构大臂Ⅰ绕所述举升机构销轴Ⅱ旋转，所述举升机构大臂Ⅱ绕所述举升机构销轴Ⅳ旋转，所述举升机构小臂将平行于所述举升机构基座上下运动；所述齿轮齿条机构包括有齿轮、超越离合器、齿条；所述钎杆挡盘焊接在所述钎杆仓主轴的两端，所述钎杆挡盘的一侧圆周方向均布有凹槽；所述齿轮安装在所述超越离合器外圈上，所述超越离合器安装在所述钎杆仓主轴的前端；所述齿条通过所述齿条导向套将无齿端卡在所述齿条卡条上，可在所述齿条卡条内上下滑动，所述齿条有齿端与所述齿轮配合；所述防逆转机构安装所述举升机构小臂的上部；当所述举升机构油缸伸出时，所述钎杆仓随着所述举升机构小臂上升，此时所述齿条通过所述齿条卡条在所述齿条导向套内滑动，所述齿条有齿端驱动所述齿轮逆时针旋转，所述齿轮带动所述超越离合器逆时针旋转，所述超越离合器旋转带动所述钎杆仓主轴逆时针旋转，从而带动所述钎杆仓逆时针自旋一定的角度；当所述举升机构油缸收缩时，所述钎杆仓随着所述举升机构小臂下降，此时所述齿条通过所述齿条卡条在所述齿条导向套内滑动，所述齿条有齿端驱动所述齿轮顺时针旋转，此时所述超越离合器外圈随着所述齿轮旋转，所述超越离合器内圈不动，此时所述钎杆仓主轴不旋转；此时所述防逆转机构卡在所述钎杆挡盘的一侧圆周方向上的凹槽内，防止所述钎杆挡盘在下降过程中发生顺时针自转；至此，所述钎杆仓机构完成一次上升和下降的动作；

所述钎杆卡盘安装在所述钎杆仓主轴的两端，主要用来存储待安装的所述钎杆；所述钎杆卡盘包括有钎杆卡盘小卡抓、钎杆卡盘弹簧、钎杆卡盘大卡抓；所述钎杆卡盘大卡抓直接与所述钎杆仓主轴焊接，所述钎杆卡盘小卡抓安装在所述钎杆卡盘大卡抓周向的孔内，所述钎杆卡盘小卡抓可在所述钎杆卡盘大卡抓周向的孔内上下滑动；所述钎杆卡盘弹簧安装在所述钎杆卡盘大卡抓与所述钎杆卡盘小卡抓之间，利用所述钎杆卡盘弹簧的弹力提供夹紧力，使得所述钎杆被夹紧在所述钎杆卡盘大卡抓与所述钎杆卡盘小卡抓之间。

本发明提出一种三工位锚杆安装设备，该设备具有钻孔工位、注浆工位、锚杆安装工位等三个工位，钻孔工位、注浆工位、锚杆安装工位可进行自动切换，以及具有钻取深孔能力，可实现超前地质勘探的功能；钻孔工位有钻孔系统以及钎杆仓机构，钻取深孔时可以根据孔深要求加长钎杆；锚杆安装工位由锚杆安装系统和锚杆仓机构组成，该机构设有可装大量的锚杆，通过锚杆抓取机械手机构可将锚杆仓机构中的锚杆移动到指定位置，然后通过锚杆安装系统进行锚杆安装工作，该机构省去了人工装锚杆的环节，实现了自动装锚杆作业，大大的减少了人工安装锚杆的繁琐过程，可有效保证的锚杆施作效率和安装质量；注浆工位可实现自动注浆功能，降低了人员劳动强度、提高了工作效率和施工成本节约空间；三工位锚杆安装设备达到锚杆安装过程中的自动化程度高、安全性高以及工人劳动强度低和作业效率高的使用需求。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中锚杆安装系统示意图。

图3为本发明中抓取机械手示意图。

图4为本发明中锚杆仓机构示意图。

图5为本发明中锚杆仓举升机械手示意图。

图6 为本发明中槽轮机构示意图。

图7 为本发明中锚杆夹持机构示意图。

图8 为本发明中钻孔系统示意图。

图9 为本发明中抓钎机械手示意图。

图10 为本发明中前端顶盘示意图。

图11 为本发明中卡钎机构示意图。

图12 为本发明中钎杆仓举升机构示意图。

图13 为本发明中钎杆仓机构示意图。

图14 为本发明中齿轮齿条机构示意图。

图15 为本发明中钎杆卡盘示意图。

图16 为本发明中工位切换系统示意图。

图17 为本发明中注浆系统示意图。

图中：1、锚杆安装系统，2、锚杆仓机构，3、注浆系统，4、钎杆仓机构，5、钻孔系统，6、工位切换系统，7、推进梁Ⅰ，8、推进梁托架Ⅰ，9、齿轮，10、齿条，11、前端顶盘Ⅰ，12、锚杆抓取机械手，13、推进器， 14、机械手举升油缸，15、机械手托架，16、机械手手抓Ⅰ，17、机械手手抓Ⅱ，18、机械手手抓销轴Ⅰ，19、机械手手抓销轴Ⅱ，20、机械手手抓销轴Ⅲ，21、机械手连杆Ⅰ，22、机械手连杆Ⅱ，23、机械手手抓销轴Ⅳ，24、机械手开合油缸，25、机械手翻转臂销轴Ⅰ，26、机械手翻转油缸，27、机械手翻转臂销轴Ⅱ，28、机械手底座，29、机械手底座销轴Ⅰ，30、机械手翻转臂， 31、锚杆仓挡盘，32、锚杆夹持机构，33、锚杆仓主轴，34、锚杆仓举升机械手，35、槽轮机构，36、举升机械手油缸销轴Ⅳ，37、举升机械手小臂，38、举升机械手油缸Ⅰ，39、举升机械手油缸销轴Ⅰ，40、举升机械手大臂，41、举升机械手油缸销轴Ⅱ，42、举升机械手大臂销轴Ⅰ，43、举升机械手底座，44、举升机械手油缸销轴Ⅲ，45、举升机械手油缸Ⅱ，46、举升机械手大臂销轴Ⅱ，47、槽轮盘，48、槽轮拨盘，49、伺服电机，50、圆盘，51、内圈弹簧，52、分割条，53、外圈弹簧，54、夹片，55、推进梁托架Ⅱ， 56、凿岩机，57、推进油缸，58、中部托盘，59、抓钎机械手，60、前端顶盘，61、推进梁Ⅱ，62、下颚板，63、销轴Ⅰ，64、销轴Ⅱ，65、抓钎机械手油缸，66、上颚板，67、导向套基体，68、导向套，69、卡钎机构，70、连接板，71、橡胶顶盘，72、卡钎机构开合油缸，73、油缸安装板，74、U型拉杆，75、卡爪Ⅰ，76、卡爪Ⅱ，77、卡钎机构销轴，78、基板，79、举升机构小臂，80、齿条导向套，81、齿条卡条，82、举升机构大臂Ⅰ，83、举升机构销轴Ⅰ，84、举升机构销轴Ⅱ，85、举升机构基座，86、举升机构销轴Ⅲ，87、举升机构销轴Ⅳ，88、举升机构油缸，89、举升机构大臂Ⅱ，90、举升机构销轴Ⅴ，91、举升机构销轴Ⅵ， 92、钎杆挡盘，93、齿轮齿条机构，94、防逆转机构，95、钎杆，96、钎杆仓主轴，97、钎杆卡盘，98、钎杆仓举升机构，99、齿轮，100、超越离合器，101、齿条， 102、钎杆卡盘小卡抓，103、钎杆卡盘弹簧，104、钎杆卡盘大卡抓，105、定位油缸，106、旋转梁，107、工位切换油缸，108、工位切换油缸销轴，109、工位切换油缸基座，110、工位切换梁销轴，111、工位切换梁，112、注浆管进给机构，113、注浆管扶持机构，114、注浆管，115、锚杆。

具体实施方式

结合附图与具体实施例对本发明进行进一步说明：

如图1～17所示，一种三工位隧道锚杆安装设备，所述三工位隧道锚杆安装设备包括有锚杆安装系统1、锚杆仓机构2、注浆系统3、钎杆仓机构4、钻孔系统5、工位切换系统6。

所述锚杆安装系统1主要用来安装所述锚杆115以及给锚杆孔中注浆；所述锚杆安装系统1安装在所述工位切换系统6的左侧工位上；所述锚杆安装系统1包括有推进器13、推进梁Ⅰ7、推进梁托架8、齿轮9、齿条10、前端顶盘11、锚杆抓取机械手12；所述推进器13安装在所述推进梁Ⅰ7后端上部，所述推进器13可在所述推进梁Ⅰ7上进行前后滑动，主要用以将所述锚杆115推进安装至锚杆孔中并且及时的给锚杆孔中进行注浆，使得所述锚杆115稳固在锚杆孔中，达到稳定隧道围岩的作用；所述推进梁Ⅰ7安装在所述推进梁托架8上，所述推进梁Ⅰ7主要用以安装所述推进器13，并对所述推进器13具有约束以及导向作用，使得所述推进器13在所述推进梁Ⅰ7上只有一个前后方向移动的自由度；所述齿轮9安装固定在所述推进器13上，所述齿条10安装在所述推进梁Ⅰ7的一侧，所述齿轮9与所述齿条10之间进行齿轮齿条配合，当所述齿轮9旋转时所述齿条10给所述齿轮9一个反作用力，使得所述推进器13在所述推进梁Ⅰ7上进行前后移动；所述前端顶盘11安装在所述推进梁Ⅰ7的前端，主要用以承受隧道围岩的反作用力，使得推进系统1在工作时与隧道围岩紧密接触而不发生移动；当所述锚杆抓取机械手12将所述锚杆115抓取至所述推进器13前端时，所述齿轮9正转，使得所述推进器13移动到所述推进梁Ⅰ7前端，此时所述锚杆115被所述推进器13推进至锚杆孔中，之后所述推进器13所述锚杆115进行安装及注浆，安装及注浆完毕后所述齿轮9反转，使得所述推进器13回到初始位置，至此所述锚杆安装系统1完成一个工作循环。所述锚杆抓取机械手12主要用以将所述锚杆115从所述锚杆仓机构2中抓取至所述推进器13前端；所述锚杆抓取机械手12安装在所述推进梁Ⅰ7凹槽内，所述锚杆抓取机械手12主要包括有锚杆抓取机械手基体与抓取机械手部件；所述锚杆抓取机械手基体包括有机械手底座销轴Ⅰ29、机械手翻转臂30、机械手举升油缸14、机械手翻转臂销轴Ⅰ25、机械手翻转油缸26、机械手翻转臂销轴Ⅱ27、机械手底座28；所述锚杆抓取机械手基体主要作用是使得所述锚杆抓取机械手12具有转动和举升功能，所述机械手底座28固定在所述推进梁Ⅰ7凹槽内，主要用来安装所述机械手翻转臂13以及所述机械手翻转油缸26，所述机械手底座28前后端各有一个通孔，所述机械手翻转臂13上下两端各有一个通孔；通过所述机械手底座销轴Ⅰ29将所述机械手翻转臂13下端通孔与所述机械手底座28后端通孔进行铰接，使得所述机械手翻转臂13只有一个绕所述机械手底座销轴Ⅰ29旋转的自由度；通过所述机械手翻转臂销轴Ⅱ27将所述机械手底座28前端通孔与所述机械手翻转油缸26的缸筒耳座进行铰接，通过所述机械手翻转臂销轴Ⅰ25将所述机械手翻转油缸26的活塞杆与所述机械手翻转臂13上端通孔铰接，使得当所述机械手翻转油缸26动作时可以带动所述机械手翻转臂13绕所述机械手底座销轴Ⅰ29转动；所述抓取机械手部件主要包括有机械手托架15、机械手手抓Ⅰ16、机械手手抓Ⅱ17、机械手手抓销轴Ⅰ18、机械手手抓销轴Ⅱ19、机械手手抓销轴Ⅲ20、机械手连杆Ⅰ21、机械手连杆Ⅱ22、机械手手抓销轴Ⅳ23、机械手开合油缸24；所述抓取机械手部件用来抓取所述锚杆115，所述抓取机械手部件有打开与加紧两个动作；所述机械手托架15外形呈L型，所述机械手托架15长边上端有一个通孔，短边用来固定所述机械手开合油缸24油缸筒，长边上端与所述机械手举升油缸14的活塞杆顶端连接；所述机械手手抓Ⅰ16和所述机械手手抓Ⅱ17通过所述机械手手抓销轴Ⅰ18与所述机械手托架15长边上端的通孔铰接，使得所述机械手手抓Ⅰ16和所述机械手手抓Ⅱ17可绕所述机械手手抓销轴Ⅰ18旋转；所述机械手连杆Ⅱ22与所述机械手连杆Ⅰ21两端各有一个通孔；通过所述机械手手抓销轴Ⅱ19将所述机械手连杆Ⅱ22与所述机械手手抓Ⅱ17铰接，通过所述机械手手抓销轴Ⅲ20将所述机械手连杆Ⅰ21与所述机械手手抓Ⅰ16铰接，通过所述机械手手抓销轴Ⅳ23将所述机械手连杆Ⅰ21、所述机械手连杆Ⅱ22以及所述机械手开合油缸24活塞杆顶部U型耳座铰接；所述锚杆抓取机械手12初始状态为所述机械手翻转油缸26伸出，所述锚杆抓取机械手12隐藏所述推进梁Ⅰ7的凹槽内，当所述锚杆抓取机械手12需要抓取所述锚杆115时，所述机械手翻转油缸26收缩，使得所述锚杆抓取机械手12垂直与所述推进梁Ⅰ7，此时所述机械手开合油缸24伸出，使得所述抓取机械手部件打开，当所述抓取机械手部件打开后所述机械手举升油缸14伸出，当所述抓取机械手部件到达所述锚杆115所在位置时，所述机械手开合油缸24收缩，使得所述机械手手抓Ⅰ16和所述机械手手抓Ⅱ17夹紧所述锚杆115，当所述推进器13卡住所述锚杆115后端并运动到所述锚杆抓取机械手12附近时，所述机械手开合油缸24伸出，使得所述机械手手抓Ⅰ16和所述机械手手抓Ⅱ17打开并不再夹持所述锚杆115，之后所述机械手举升油缸14收缩、所述机械手翻转油缸26伸出，使得所述锚杆抓取机械手12回到初始位置并隐藏在所述推进梁Ⅰ7的凹槽中，至此完成一个工作循环。

所述锚杆仓机构2主要用于储存所述锚杆115；所述锚杆仓机构2包括有锚杆仓举升机械手34、槽轮机构35、挡盘31、锚杆仓主轴33、锚杆夹持机构32；所述锚杆仓举升机械手34分别与所述锚杆仓主轴33前端、后端铰接；所述锚杆仓举升机械手34主要包括有举升机械手小臂37、举升机械手油缸Ⅰ38、举升机械手油缸销轴Ⅰ39、举升机械手大臂40、举升机械手油缸销轴Ⅱ41、举升机械手大臂销轴Ⅰ42、举升机械手底座43、举升机械手油缸销轴Ⅲ44、举升机械手油缸Ⅱ45、举升机械手大臂销轴Ⅱ46、举升机械手油缸销轴Ⅳ36；所述举升机械手底座43固定在所述推进梁托架8的后端，主要用来安装所述举升机械手大臂40与所述举升机械手油缸Ⅱ45；所述举升机械手大臂40上部、中上部、中下部、下部各有一个通孔；所述举升机械手底座43通过所述举升机械手大臂销轴Ⅰ42与所述举升机械手大臂40下部通孔铰接；通过所述举升机械手油缸销轴Ⅲ44将所述举升机械手油缸Ⅱ45的油缸筒与所述举升机械手底座43铰接；通过所述举升机械手油缸销轴Ⅱ41将所述举升机械手油缸Ⅱ45的活塞杆与所述举升机械手大臂40中下部通孔铰接；当所述举升机械手油缸Ⅱ45动作时，所述举升机械手大臂40可绕所述举升机械手大臂销轴Ⅰ42转动；所述举升机械手小臂37前、中、后部各有一个通孔，中部有一个凸出耳板，通过所述举升机械手大臂销轴Ⅱ46将所述举升机械手小臂37后端通孔与所述举升机械手大臂40上部通孔铰接，通过举升机械手油缸销轴Ⅳ36将所述举升机械手小臂37中部通孔与所述举升机械手油缸Ⅰ38的活塞杆铰接，通过所述举升机械手油缸销轴Ⅰ39将所述举升机械手油缸Ⅰ38的缸筒与所述举升机械手大臂40中上部通孔铰接；当所述举升机械手油缸Ⅰ38动作时使得所述举升机械手小臂37可绕所述举升机械手大臂销轴Ⅱ46旋转。所述挡盘31分别焊接在所述锚杆仓主轴33的前端和后端；与所述锚杆夹持机构32分别焊接在所述锚杆仓主轴33的前端和后端；所述挡盘31主要用来防止所述锚杆115在所述锚杆仓机构2中前后窜动；所述锚杆夹持机构32主要用来夹持所述锚杆115；所述锚杆夹持机构32包括有圆盘50、内圈弹簧54、分割条53、外圈弹簧52、夹片51。所述圆盘50焊接在所述锚杆仓主轴33上，所述圆盘50圆周方向均布焊接若干所述分割条53，所述分割条53两侧装有所述外圈弹簧52和所述内圈弹簧54，所述外圈弹簧52与所述内圈弹簧54的另一端装有所述夹片51，所述锚杆115夹在所述夹片51之间，当所述锚杆115装在所述夹片51之间时，所述夹片51被扩张，通过所述夹片51压缩所述外圈弹簧52与所述内圈弹簧54，从而使得所述锚杆115被夹紧。所述槽轮机构35包括有槽轮盘47、槽轮拨盘49、伺服电机48；所述槽轮盘47焊接在所述挡盘31上；所述伺服电机48安装在所述举升机械手小臂37中部凸出耳座上；所述槽轮拨盘49安装在所述伺服电机48的电机轴上；所述槽轮拨盘49的凸圆与所述槽轮盘47的凹圆接触配合；当给所述伺服电机48一个旋转一周的脉冲时，所述槽轮拨盘49随着所述伺服电机48的电机主轴旋转一圈，使得所述槽轮盘47旋转一定的角度，从而带动所述锚杆夹持机构32旋转一个相应的角度；

所述钻孔系统5主要用来钻取锚杆孔；所述钻孔系统5安装在所述工位切换系统6的右侧工位上，主要有推进、钻孔、卡钎等功能，所述钻孔系统5包括有凿岩机56、推进油缸57、中部托盘58、抓钎机械手59、前端顶盘60、推进梁Ⅱ61；所述推进梁Ⅱ61安装在所述推进梁托架Ⅱ55上，所述推进梁Ⅱ61主要用来安装所述凿岩机56、所述推进油缸57、所述中部托盘58、所述抓钎机械手59以及所述前端顶盘60，并作为所述凿岩机56和所述中部托盘58的移动导轨，对所述凿岩机56和所述中部托盘58具有约束作用，使得所述凿岩机56和所述中部托盘58只有在所述推进梁Ⅱ61长度方向上的一个前后移动的自由度；所述凿岩机56和所述中部托盘58在所述推进梁Ⅱ61上的移动是通过所述推进油缸57的伸缩来完成的；所述推进油缸57安装在所述推进梁Ⅱ61的凹槽内。所述凿岩机56安装在所述推进梁Ⅱ61的后端，主要用来驱动所述钎杆95的旋转和前进后退，从而在隧道围岩上进行钻孔作业；所述中部托盘58主要用来安装所述抓钎机械手59，使得所述抓钎机械手可以在所述推进梁Ⅱ61长度方向移动。所述抓钎机械手59主要用来抓取所述钎杆95，所述抓钎机械手59安装在所述中部托盘58上，可随着所述中部托盘58同步移动，所述抓钎机械手59包括有下颚板62、抓钎机械手销轴Ⅰ63、抓钎机械手销轴Ⅱ64、抓钎机械手油缸65、上颚板66；所述上颚板66安装在所述中部托盘58，所述上颚板66上部有一个通孔，下部有一个90°缺口；所述下颚板62底部前端有一个通孔，底部后端有一个贯通槽口；通过所述抓钎机械手销轴Ⅱ64将所述上颚板66上部通孔与所述下颚板62底部前端通孔铰接，使得所述下颚板62能够绕所述抓钎机械手销轴Ⅱ64旋转；通过所述抓钎机械手销轴Ⅰ63将述下颚板62底部后端的贯通槽口与所述抓钎机械手油缸65的活塞缸前端配合；所述抓钎机械手油缸65的油缸筒底部固定在所述上颚板66下部90°缺口上；当所述抓钎机械手油缸65动作时可以带动所述下颚板62绕所述抓钎机械手销轴Ⅱ64有一定角度的旋转，从而将所述钎杆95进行夹紧或者放松。所述前端顶盘60安装在所述推进梁Ⅱ61的前端，主要用来承受隧道围岩的反作用力以及增大所述钻孔系统5与隧道围岩之间的摩擦力，防止所述钻孔系统5作业时发生移动；所述前端顶盘60包括有导向套基体67、导向套68、卡钎机构69、连接板70、橡胶顶盘71；所述导向套基体67以及所述橡胶顶盘71焊接在所述连接板70的前端，所述导向套68安装在所述导向套基体67中，主要用于在推进钻孔过程中给所述钎杆95导向；所述橡胶顶盘71用来直接承受隧道围岩的反作用力以及增大摩擦力，防止所述钻孔系统5作业时发生移动；所述卡钎机构69主要用来接换所述钎杆95时对所述钎杆95进行夹紧，所述钎杆95包括有卡钎机构开合油缸72、油缸安装板73、U型拉杆74、卡爪Ⅰ75、卡爪Ⅱ76、卡钎机构销轴77、基板78；所述基板78一侧与所述连接板70后端焊接，另一侧与所述推进梁Ⅱ61的前端连接，所述卡钎机构销轴77固定在所述基板78的上端；所述卡爪Ⅰ75与所述卡爪Ⅱ76底部各有一个通孔和通槽，通过所述卡钎机构销轴77将所述卡爪Ⅰ75下部通孔与所述卡爪Ⅱ76的下部通孔铰接；所述U型拉杆74两个长边上部与所述卡爪Ⅰ75与所述卡爪Ⅱ76的通槽配合，所述U型拉杆74的底部与所述卡钎机构开合油缸72的活塞杆顶部连接；所述卡钎机构开合油缸72的缸筒顶部与所述油缸安装板73连接，所述油缸安装板73的一侧长边与两侧短边分别与所述基板78以及所述连接板70焊接；当需要对所述钎杆95接换时，所述卡钎机构开合油缸72动作，带动所述卡爪Ⅰ75与所述卡爪Ⅱ76开合。当进行钻取深孔作业时，所述抓钎机械手油缸65伸出使得所述抓钎机械手59夹紧所述钎杆95，所述卡钎机构开合油缸72伸出，打开所述卡爪Ⅰ75与所述卡爪Ⅱ76，此时所述推进油缸57动作，带动所述凿岩机56、所述中部托盘58、所述抓钎机械手59以及所述钎杆95运动；当所述钎杆95的前端与隧道围岩接触时，所述凿岩机56继续向前运动的同时正转，使得所述凿岩机56与所述钎杆95尾部连接，之后所述抓钎机械手油缸65收缩使得所述抓钎机械手59放开所述钎杆95，此时所述凿岩机56继续前进钻孔，当所述钎杆95尾部到达所述卡钎机构69里边时，所述凿岩机56停止运动；所述卡钎机构开合油缸72动作收回使得所述卡钎机构69卡住所述钎杆95的尾部，此时所述凿岩机56反转，所述推进油缸57收缩，当所述凿岩机56回到初始位置时，所述抓钎机械手59抓取待安装的所述钎杆95，此时所述凿岩机56正转，所述推进油缸57伸出，使得待安装的所述钎杆95的前端与尾部分别与已安装的所述钎杆95的尾部与所述凿岩机56的前部连接，连接完毕后所述卡钎机构开合油缸72伸出，打开所述卡爪Ⅰ75与所述卡爪Ⅱ76，松开已安装的所述钎杆95，之后所述推进油缸57继续动作，对未安装所述钎杆95进行安装，至此完成一个工作循坏。

所述钎杆仓机构4主要用来存放待安装的钎杆，具有自旋转功能，所述钎杆仓机构4安装在所述推进梁托架Ⅱ55的一侧；所述钎杆仓机构4包括有钎杆挡盘92、齿轮齿条机构93、防逆转机构94、钎杆95、钎杆仓主轴96、钎杆卡盘97、钎杆仓举升机构98；所述钎杆仓举升机构98主要用于举升所述钎杆仓主轴96，所述钎杆仓举升机构98底部与所述推进梁托架Ⅱ55连接，顶部与所述钎杆仓主轴96铰接；所述钎杆仓举升机构98包括有举升机构小臂79、齿条导向套80、齿条卡条81、举升机构大臂Ⅰ82、举升机构销轴Ⅰ83、举升机构销轴Ⅱ84、举升机构基座85、举升机构销轴Ⅲ86、举升机构销轴Ⅳ87、举升机构油缸88、举升机构大臂Ⅱ89、举升机构销轴Ⅴ90、举升机构销轴Ⅵ91；所述举升机构基座85安装在所述推进梁托架Ⅱ55上，主要用来安装所述举升机构大臂Ⅰ82与所述举升机构油缸88以及所述举升机构大臂Ⅱ89，所述举升机构基座85上部左右侧各有一个通孔、下部有一个通孔；所述举升机构大臂Ⅰ82上、中、下端各有一个通孔，中上部装有所述齿条卡条81；所述举升机构大臂Ⅱ89上下端各有一个通孔；所述举升机构小臂79前、中、后两端各有一个通孔，前端下部装有所述齿条导向套80；通过所述举升机构销轴Ⅱ84将所述举升机构大臂Ⅰ82下端通孔与所述举升机构基座85右侧通孔铰接；通过所述举升机构销轴Ⅳ87将所述举升机构大臂Ⅱ89下端通孔与所述举升机构基座85左侧通孔铰接；通过所述举升机构销轴Ⅴ90将所述举升机构小臂79后部通孔与所述举升机构大臂Ⅱ89下端通孔铰接；通过所述举升机构销轴Ⅵ91将所述举升机构小臂79中部通孔与所述举升机构大臂Ⅰ82中部通孔铰接；至此，所述举升机构小臂79、所述举升机构大臂Ⅰ82、所述举升机构基座85以及所述举升机构大臂Ⅱ89构成一个四杆机构。通过所述举升机构销轴Ⅰ83将所述举升机构大臂Ⅰ82中部通孔与所述升机构油缸37的活塞杆顶部铰接，通过所述举升机构销轴Ⅲ86将所述升机构油缸37的缸筒底部与所述举升机构基座85下部通孔铰接；当所述升机构油缸37动作时，所述举升机构大臂Ⅰ82绕所述举升机构销轴Ⅱ84旋转，所述举升机构大臂Ⅱ89绕所述举升机构销轴Ⅳ87旋转，所述举升机构小臂79将平行于所述举升机构基座85上下运动；所述齿轮齿条机构93包括有齿轮99、超越离合器100、齿条101；所述钎杆挡盘92焊接在所述钎杆仓主轴96的两端，所述钎杆挡盘92的一侧圆周方向均布有凹槽；所述齿轮99安装在所述超越离合器100外圈上，所述超越离合器100安装在所述钎杆仓主轴96的前端；所述齿条101通过所述齿条导向套80将无齿端卡在所述齿条卡条81上，可在所述齿条卡条81内上下滑动，所述齿条101有齿端与所述齿轮99配合；所述防逆转机构94安装所述举升机构小臂79的上部；当所述举升机构油缸88伸出时，所述钎杆仓57随着所述举升机构小臂79上升，此时所述齿条101通过所述齿条卡条81在所述齿条导向套80内滑动，所述齿条101有齿端驱动所述齿轮99逆时针旋转，所述齿轮99带动所述超越离合器100逆时针旋转，所述超越离合器100旋转带动所述钎杆仓主轴96逆时针旋转，从而带动所述钎杆仓57逆时针自旋一定的角度；当所述举升机构油缸88收缩时，所述钎杆仓57随着所述举升机构小臂79下降，此时所述齿条101通过所述齿条卡条81在所述齿条导向套80内滑动，所述齿条101有齿端驱动所述齿轮99顺时针旋转，此时所述超越离合器100外圈随着所述齿轮99旋转，所述超越离合器100内圈不动，此时所述钎杆仓主轴96不旋转；此时所述防逆转机构94卡在所述钎杆挡盘92的一侧圆周方向上的凹槽内，防止所述钎杆挡盘92在下降过程中发生顺时针自转；至此，所述钎杆仓机构4完成一次上升和下降的动作。所述钎杆卡盘97安装在所述钎杆仓主轴96的两端，主要用来存储待安装的所述钎杆95；所述钎杆卡盘97包括有钎杆卡盘小卡抓102、钎杆卡盘弹簧103、钎杆卡盘大卡抓104；所述钎杆卡盘大卡抓104直接与所述钎杆仓主轴96焊接，所述钎杆卡盘小卡抓102安装在所述钎杆卡盘大卡抓104周向的孔内，所述钎杆卡盘小卡抓102可在所述钎杆卡盘大卡抓104周向的孔内上下滑动；所述钎杆卡盘弹簧103安装在所述钎杆卡盘大卡抓104与所述钎杆卡盘小卡抓102之间，利用所述钎杆卡盘弹簧103的弹力提供夹紧力，使得所述钎杆95被夹紧在所述钎杆卡盘大卡抓104与所述钎杆卡盘小卡抓102之间。

所述注浆系统3主要用来给锚杆孔中进行注浆作业，所述注浆系统3安装在所述工位切换系统6的中间工位上；所述注浆系统3包括有注浆管进给机构112、注浆管扶持机构113、注浆管114；所述注浆管进给机构112安装在所述工位切换梁111的前端；所述注浆管进给机构112主要功能是将所述注浆管114送进锚杆孔注浆；所述注浆管扶持机构113安装在所述工位切换梁111中部，所述注浆管扶持机构113主要用来扶持所述注浆管114，防止所述注浆管114后部由于重力作用而弯曲。当需要注浆时，所述注浆管进给机构112内部机构开始动作，使得所述注浆管114前进至锚杆孔中指定的位置，注浆完毕后所述注浆管进给机构112内部机构反方向开始动作，使得所述注浆管114退出锚杆孔到初始位置。

所述工位切换系统6主要用来进行三工位切换，所述工位切换系统6安装在锚杆台车钻臂前端；所述工位切换系统6包括有定位油缸105、旋转梁106、工位切换油缸107、工位切换油缸销轴108、工位切换油缸基座109、工位切换梁销轴110、工位切换梁111；所述旋转梁106中间部位有一个通孔，通过所述旋转梁106中间部位的通孔将整个所述三工位锚杆安装设备安装在锚杆台车钻臂前端，并且可以使得所述三工位锚杆安装设备进行一定角度的旋转，满足不同方位的钻孔作业需求；所述定位油缸105安装在所述旋转梁106的前端；所述工位切换梁111后端、中前端有两块竖板，所述工位切换梁111后端、中前端竖板上各有一个通孔，且所述工位切换梁111后端、中前端竖板上的通孔同心，所述工位切换梁111后端竖板两侧各有一个耳座；通过所述工位切换梁销轴110将所述工位切换梁111的后端、中前端竖板上的通孔分别与所述旋转梁106的后端、前端铰接；使得所述工位切换梁111可以绕所述旋转梁106有一定角度的旋转；所述工位切换油缸基座109固定在所述旋转梁106的后端，所述工位切换油缸基座109两侧各有一个耳座，主要用来安装所述工位切换油缸107；所述工位切换油缸107主要用来实现三工位切换功能，通过所述工位切换油缸销轴108将所述工位切换油缸107油缸筒耳座与所述工位切换油缸基座109两侧的耳座铰接，所述工位切换油缸107的活塞杆与所述工位切换梁111后端竖板两侧的耳座铰接；当所述钻孔系统5钻取锚杆孔结束后，即钻孔工位作业结束，所述定位油缸105伸出，使得所述定位油缸105活塞杆前的尖头部位与隧道围岩接触，此时所述工位切换油缸107动作，带动所述工位切换梁111旋转一定角度使得所述注浆系统3对准锚杆孔开始注浆，即切换到了注浆工位，注浆作业结束后所述工位切换油缸107继续动作，带动所述工位切换梁111继续旋转一定角度使得所述锚杆安装系统1对准锚杆孔开始安装所述锚杆115，即切换到了锚杆安装工位；所述锚杆115安装完毕后所述定位油缸105收回，至此完成一个工作循环。

Claims (8)

1.一种三工位隧道锚杆安装设备，其特征在于：三工位隧道锚杆安装设备包括有锚杆安装系统、锚杆仓机构、注浆系统、钎杆仓机构、钻孔系统、工位切换系统；所述锚杆安装系统主要用来安装所述锚杆以及给锚杆孔中注浆；所述锚杆安装系统安装在所述工位切换系统的左侧工位上；所述锚杆仓机构主要用于储存所述锚杆；所述钻孔系统主要用来钻取锚杆孔；所述钻孔系统安装在所述工位切换系统的右侧工位上；

所述锚杆安装系统包括有推进器、推进梁Ⅰ、推进梁托架、齿轮、齿条、前端顶盘、锚杆抓取机械手；所述推进器安装在所述推进梁Ⅰ后端上部，所述推进器可在所述推进梁Ⅰ上进行前后滑动，主要用以将所述锚杆推进安装至锚杆孔中并且及时的给锚杆孔中进行注浆，使得所述锚杆稳固在锚杆孔中，达到稳定隧道围岩的作用；所述推进梁Ⅰ安装在所述推进梁托架上，所述推进梁Ⅰ主要用以安装所述推进器，并对所述推进器具有约束以及导向作用，使得所述推进器在所述推进梁Ⅰ上只有一个前后方向移动的自由度；所述齿轮安装固定在所述推进器上，所述齿条安装在所述推进梁Ⅰ的一侧，所述齿轮与所述齿条之间进行齿轮齿条配合，当所述齿轮旋转时所述齿条给所述齿轮一个反作用力，使得所述推进器在所述推进梁Ⅰ上进行前后移动；所述前端顶盘安装在所述推进梁Ⅰ的前端，主要用以承受隧道围岩的反作用力，使得推进系统在工作时与隧道围岩紧密接触而不发生移动；当所述锚杆抓取机械手将所述锚杆抓取至所述推进器前端时，所述齿轮正转，使得所述推进器移动到所述推进梁Ⅰ前端，此时所述锚杆被所述推进器推进至锚杆孔中，之后所述推进器所述锚杆进行安装及注浆，安装及注浆完毕后所述齿轮反转，使得所述推进器回到初始位置，至此所述锚杆安装系统完成一个工作循环；

所述锚杆仓机构包括有锚杆仓举升机械手、槽轮机构、挡盘、锚杆仓主轴、锚杆夹持机构；所述锚杆仓举升机械手分别与所述锚杆仓主轴前端、后端铰接；所述挡盘与所述锚杆夹持机构分别焊接在所述锚杆仓主轴的前端和后端；所述挡盘主要用来防止所述锚杆在所述锚杆仓机构中前后窜动；所述锚杆夹持机构主要用来夹持所述锚杆；所述槽轮机构包括有槽轮盘、槽轮拨盘、伺服电机；所述槽轮盘焊接在所述挡盘上；所述的伺服电机安装在所述举升机械手小臂中部凸出耳座上；所述槽轮拨盘安装在所述伺服电机的电机轴上；所述槽轮拨盘的凸圆与所述槽轮盘的凹圆接触配合；当给所述伺服电机一个旋转一周的脉冲时，所述槽轮拨盘随着所述伺服电机的电机主轴旋转一圈，使得所述槽轮盘旋转一定的角度，从而带动所述锚杆夹持机构旋转一个相应的角度；

所述钻孔系统包括有凿岩机、推进油缸、中部托盘、抓钎机械手、前端顶盘、推进梁Ⅱ；所述推进梁Ⅱ安装在推进梁托架Ⅱ上，所述推进梁Ⅱ主要用来安装所述凿岩机、所述推进油缸、所述中部托盘、所述抓钎机械手以及所述前端顶盘，并作为所述凿岩机和所述中部托盘的移动导轨，对所述凿岩机和所述中部托盘具有约束作用，使得所述凿岩机和所述中部托盘只有在所述推进梁Ⅱ长度方向上的一个前后移动的自由度；所述凿岩机和所述中部托盘在所述推进梁Ⅱ上的移动是通过所述推进油缸的伸缩来完成的；所述推进油缸安装在所述推进梁Ⅱ的凹槽内；所述凿岩机安装在所述推进梁Ⅱ的后端，主要用来驱动所述钎杆的旋转和前进后退，从而在隧道围岩上进行钻孔作业；所述中部托盘主要用来安装所述抓钎机械手，使得所述抓钎机械手可以在所述推进梁Ⅱ长度方向移动；所述抓钎机械手主要用来抓取所述钎杆，所述抓钎机械手安装在所述中部托盘上，可随着所述中部托盘同步移动；

所述钎杆仓机构主要用来存放待安装的钎杆，具有自旋转功能，所述钎杆仓机构安装在所述推进梁托架Ⅱ的一侧；

所述注浆系统主要用来给锚杆孔中进行注浆作业，所述注浆系统安装在所述工位切换系统的中间工位上；所述注浆系统包括有注浆管进给机构、注浆管扶持机构、注浆管；所述注浆管进给机构安装在所述工位切换梁的前端；所述注浆管进给机构主要功能是将所述注浆管送进锚杆孔注浆；所述注浆管扶持机构安装在所述工位切换梁中部，所述注浆管扶持机构主要用来扶持所述注浆管，防止所述注浆管后部由于重力作用而弯曲。当需要注浆时，所述注浆管进给机构内部机构开始动作，使得所述注浆管前进至锚杆孔中指定的位置，注浆完毕后所述注浆管进给机构内部机构反方向开始动作，使得所述注浆管退出锚杆孔到初始位置；

所述工位切换系统主要用来进行三工位切换，所述工位切换系统安装在锚杆台车钻臂前端；所述工位切换系统包括有定位油缸、旋转梁、工位切换油缸、工位切换油缸销轴、工位切换油缸基座、工位切换梁销轴、工位切换梁；所述旋转梁中间部位有一个通孔，通过所述旋转梁中间部位的通孔将整个所述三工位锚杆安装设备安装在锚杆台车钻臂前端，并且可以使得所述三工位锚杆安装设备进行一定角度的旋转，满足不同方位的钻孔作业需求；所述定位油缸安装在所述旋转梁的前端；所述工位切换梁后端、中前端有两块竖板，所述工位切换梁后端、中前端竖板上各有一个通孔，且所述工位切换梁后端、中前端竖板上的通孔同心，所述工位切换梁后端竖板两侧各有一个耳座；通过所述工位切换梁销轴将所述工位切换梁的后端、中前端竖板上的通孔分别与所述旋转梁的后端、前端铰接；使得所述工位切换梁可以绕所述旋转梁有一定角度的旋转；所述工位切换油缸基座固定在所述旋转梁的后端，所述工位切换油缸基座两侧各有一个耳座，主要用来安装所述工位切换油缸；所述工位切换油缸主要用来实现三工位切换功能，通过所述工位切换油缸销轴将所述工位切换油缸油缸筒耳座与所述工位切换油缸基座两侧的耳座铰接，所述工位切换油缸的活塞杆与所述工位切换梁后端竖板两侧的耳座铰接；当所述钻孔系统钻取锚杆孔结束后，即钻孔工位作业结束，所述定位油缸伸出，使得所述定位油缸活塞杆前的尖头部位与隧道围岩接触，此时所述工位切换油缸动作，带动所述工位切换梁旋转一定角度使得所述注浆系统对准锚杆孔开始注浆，即切换到了注浆工位，注浆作业结束后所述工位切换油缸继续动作，带动所述工位切换梁继续旋转一定角度使得所述锚杆安装系统对准锚杆孔开始安装所述锚杆，即切换到了锚杆安装工位；所述锚杆安装完毕后所述定位油缸收回，至此完成一个工作循环。

2.如权利要求1所述的一种三工位隧道锚杆安装设备，其特征在于：所述锚杆抓取机械手主要用以将所述锚杆从所述锚杆仓机构中抓取至所述推进器前端；所述锚杆抓取机械手安装在所述推进梁Ⅰ凹槽内，所述锚杆抓取机械手主要包括有锚杆抓取机械手基体与抓取机械手部件；所述锚杆抓取机械手基体包括有机械手底座销轴Ⅰ、机械手翻转臂、机械手举升油缸、机械手翻转臂销轴Ⅰ、机械手翻转油缸、机械手翻转臂销轴Ⅱ、机械手底座；所述锚杆抓取机械手基体主要作用是使得所述锚杆抓取机械手具有转动和举升功能，所述机械手底座固定在所述推进梁Ⅰ凹槽内，主要用来安装所述机械手翻转臂以及所述机械手翻转油缸，所述机械手底座前后端各有一个通孔，所述机械手翻转臂上下两端各有一个通孔；通过所述机械手底座销轴Ⅰ将所述机械手翻转臂下端通孔与所述机械手底座后端通孔进行铰接，使得所述机械手翻转臂只有一个绕所述机械手底座销轴Ⅰ旋转的自由度；通过所述机械手翻转臂销轴Ⅱ将所述机械手底座前端通孔与所述机械手翻转油缸的缸筒耳座进行铰接，通过所述机械手翻转臂销轴Ⅰ将所述机械手翻转油缸的活塞杆与所述机械手翻转臂上端通孔铰接，使得当所述机械手翻转油缸动作时可以带动所述机械手翻转臂绕所述机械手底座销轴Ⅰ转动；所述抓取机械手部件主要包括有机械手托架、机械手手抓Ⅰ、机械手手抓Ⅱ、机械手手抓销轴Ⅰ、机械手手抓销轴Ⅱ、机械手手抓销轴Ⅲ、机械手连杆Ⅰ、机械手连杆Ⅱ、机械手手抓销轴Ⅳ、机械手开合油缸；所述抓取机械手部件用来抓取所述锚杆，所述抓取机械手部件有打开与加紧两个动作；所述机械手托架外形呈L型，所述机械手托架长边上端有一个通孔，短边用来固定所述机械手开合油缸油缸筒，长边上端与所述机械手举升油缸的活塞杆顶端连接；所述机械手手抓Ⅰ和所述机械手手抓Ⅱ通过所述机械手手抓销轴Ⅰ与所述机械手托架长边上端的通孔铰接，使得所述机械手手抓Ⅰ和所述机械手手抓Ⅱ可绕所述机械手手抓销轴Ⅰ旋转；所述机械手连杆Ⅱ与所述机械手连杆Ⅰ两端各有一个通孔；通过所述机械手手抓销轴Ⅱ将所述机械手连杆Ⅱ与所述机械手手抓Ⅱ铰接，通过所述机械手手抓销轴Ⅲ将所述机械手连杆Ⅰ与所述机械手手抓Ⅰ铰接，通过所述机械手手抓销轴Ⅳ将所述机械手连杆Ⅰ、所述机械手连杆Ⅱ以及所述机械手开合油缸活塞杆顶部U型耳座铰接；所述锚杆抓取机械手初始状态为所述机械手翻转油缸伸出，所述锚杆抓取机械手隐藏所述推进梁Ⅰ的凹槽内，当所述锚杆抓取机械手需要抓取所述锚杆时，所述机械手翻转油缸收缩，使得所述锚杆抓取机械手垂直与所述推进梁Ⅰ，此时所述机械手开合油缸伸出，使得所述抓取机械手部件打开，当所述抓取机械手部件打开后所述机械手举升油缸伸出，当所述抓取机械手部件到达所述锚杆所在位置时，所述机械手开合油缸收缩，使得所述机械手手抓Ⅰ和所述机械手手抓Ⅱ夹紧所述锚杆，当所述推进器卡住所述锚杆后端并运动到所述锚杆抓取机械手附近时，所述机械手开合油缸伸出，使得所述机械手手抓Ⅰ和所述机械手手抓Ⅱ打开并不再夹持所述锚杆，之后所述机械手举升油缸收缩、所述机械手翻转油缸伸出，使得所述锚杆抓取机械手回到初始位置并隐藏在所述推进梁Ⅰ的凹槽中，至此完成一个工作循环。

3.如权利要求1所述的一种三工位隧道锚杆安装设备，其特征在于：所述锚杆仓举升机械手主要包括有举升机械手小臂、举升机械手油缸Ⅰ、举升机械手油缸销轴Ⅰ、举升机械手大臂、举升机械手油缸销轴Ⅱ、举升机械手大臂销轴Ⅰ、举升机械手底座、举升机械手油缸销轴Ⅲ、举升机械手油缸Ⅱ、举升机械手大臂销轴Ⅱ、举升机械手油缸销轴Ⅳ；所述举升机械手底座固定在所述推进梁托架的后端，主要用来安装所述举升机械手大臂与所述举升机械手油缸Ⅱ；所述举升机械手大臂上部、中上部、中下部、下部各有一个通孔；所述举升机械手底座通过所述举升机械手大臂销轴Ⅰ与所述举升机械手大臂下部通孔铰接；通过所述举升机械手油缸销轴Ⅲ将所述举升机械手油缸Ⅱ的油缸筒与所述举升机械手底座铰接；通过所述举升机械手油缸销轴Ⅱ将所述举升机械手油缸Ⅱ的活塞杆与所述举升机械手大臂中下部通孔铰接；当所述举升机械手油缸Ⅱ动作时，所述举升机械手大臂可绕所述举升机械手大臂销轴Ⅰ转动；所述举升机械手小臂前、中、后部各有一个通孔，中部有一个凸出耳板，通过所述举升机械手大臂销轴Ⅱ将所述举升机械手小臂后端通孔与所述举升机械手大臂上部通孔铰接，通过举升机械手油缸销轴Ⅳ将所述举升机械手小臂中部通孔与所述举升机械手油缸Ⅰ的活塞杆铰接，通过所述举升机械手油缸销轴Ⅰ将所述举升机械手油缸Ⅰ的缸筒与所述举升机械手大臂中上部通孔铰接；当所述举升机械手油缸Ⅰ动作时使得所述举升机械手小臂可绕所述举升机械手大臂销轴Ⅱ旋转。

4.如权利要求1所述的一种三工位隧道锚杆安装设备，其特征在于：所述锚杆夹持机构包括有圆盘、内圈弹簧、分割条、外圈弹簧、夹片；所述圆盘焊接在所述锚杆仓主轴上，所述圆盘圆周方向均布焊接若干所述分割条，所述分割条两侧装有所述外圈弹簧和所述内圈弹簧，所述外圈弹簧与所述内圈弹簧的另一端装有所述夹片，所述锚杆夹在所述夹片之间，当所述锚杆装在所述夹片之间时，所述夹片被扩张，通过所述夹片压缩所述外圈弹簧与所述内圈弹簧，从而使得所述锚杆被夹紧。

5.如权利要求1所述的一种三工位隧道锚杆安装设备，其特征在于：所述抓钎机械手包括有下颚板、抓钎机械手销轴Ⅰ、抓钎机械手销轴Ⅱ、抓钎机械手油缸、上颚板；所述上颚板安装在所述中部托盘，所述上颚板上部有一个通孔，下部有一个90°缺口；所述下颚板底部前端有一个通孔，底部后端有一个贯通槽口；通过所述抓钎机械手销轴Ⅱ将所述上颚板上部通孔与所述下颚板底部前端通孔铰接，使得所述下颚板能够绕所述抓钎机械手销轴Ⅱ旋转；通过所述抓钎机械手销轴Ⅰ将述下颚板底部后端的贯通槽口与所述抓钎机械手油缸的活塞缸前端配合；所述抓钎机械手油缸的油缸筒底部固定在所述上颚板下部90°缺口上；当所述抓钎机械手油缸动作时可以带动所述下颚板绕所述抓钎机械手销轴Ⅱ有一定角度的旋转，从而将所述钎杆进行夹紧或者放松；所述前端顶盘安装在所述推进梁Ⅱ的前端，主要用来承受隧道围岩的反作用力以及增大所述钻孔系统与隧道围岩之间的摩擦力，防止所述钻孔系统作业时发生移动；所述前端顶盘包括有导向套基体、导向套、卡钎机构、连接板、橡胶顶盘；所述导向套基体以及所述橡胶顶盘焊接在所述连接板的前端，所述导向套安装在所述导向套基体中，主要用于在推进钻孔过程中给所述钎杆导向；所述橡胶顶盘用来直接承受隧道围岩的反作用力以及增大摩擦力，防止所述钻孔系统作业时发生移动。

6.如权利要求1所述的一种三工位隧道锚杆安装设备，其特征在于：所述卡钎机构主要用来接换所述钎杆时对所述钎杆进行夹紧，所述钎杆包括有卡钎机构开合油缸、油缸安装板、U型拉杆、卡爪Ⅰ、卡爪Ⅱ、卡钎机构销轴、基板；所述基板一侧与所述连接板后端焊接，另一侧与所述推进梁Ⅱ的前端连接，所述卡钎机构销轴固定在所述基板的上端；所述卡爪Ⅰ与所述卡爪Ⅱ底部各有一个通孔和通槽，通过所述卡钎机构销轴将所述卡爪Ⅰ下部通孔与所述卡爪Ⅱ的下部通孔铰接；所述U型拉杆两个长边上部与所述卡爪Ⅰ与所述卡爪Ⅱ的通槽配合，所述U型拉杆的底部与所述卡钎机构开合油缸的活塞杆顶部连接；所述卡钎机构开合油缸的缸筒顶部与所述油缸安装板连接，所述油缸安装板的一侧长边与两侧短边分别与所述基板以及所述连接板焊接；当需要对所述钎杆接换时，所述卡钎机构开合油缸动作，带动所述卡爪Ⅰ与所述卡爪Ⅱ开合；当进行钻取深孔作业时，所述抓钎机械手油缸伸出使得所述抓钎机械手夹紧所述钎杆，所述卡钎机构开合油缸伸出，打开所述卡爪Ⅰ与所述卡爪Ⅱ，此时所述推进油缸动作，带动所述凿岩机、所述中部托盘、所述抓钎机械手以及所述钎杆运动；当所述钎杆的前端与隧道围岩接触时，所述凿岩机继续向前运动的同时正转，使得所述凿岩机与所述钎杆尾部连接，之后所述抓钎机械手油缸收缩使得所述抓钎机械手放开所述钎杆，此时所述凿岩机继续前进钻孔，当所述钎杆尾部到达所述卡钎机构里边时，所述凿岩机停止运动；所述卡钎机构开合油缸动作收回使得所述卡钎机构卡住所述钎杆的尾部，此时所述凿岩机反转，所述推进油缸收缩，当所述凿岩机回到初始位置时，所述抓钎机械手抓取待安装的所述钎杆，此时所述凿岩机正转，所述推进油缸伸出，使得待安装的所述钎杆的前端与尾部分别与已安装的所述钎杆的尾部与所述凿岩机的前部连接，连接完毕后所述卡钎机构开合油缸伸出，打开所述卡爪Ⅰ与所述卡爪Ⅱ，松开已安装的所述钎杆，之后所述推进油缸继续动作，对未安装所述钎杆进行安装，至此完成一个工作循坏。

7.如权利要求1所述的一种三工位隧道锚杆安装设备，其特征在于：所述钎杆仓机构包括有钎杆挡盘、齿轮齿条机构、防逆转机构、钎杆、钎杆仓主轴、钎杆卡盘、钎杆仓举升机构；所述钎杆仓举升机构主要用于举升所述钎杆仓主轴，所述钎杆仓举升机构底部与所述推进梁托架Ⅱ连接，顶部与所述钎杆仓主轴铰接；所述钎杆仓举升机构包括有举升机构小臂、齿条导向套、齿条卡条、举升机构大臂Ⅰ、举升机构销轴Ⅰ、举升机构销轴Ⅱ、举升机构基座、举升机构销轴Ⅲ、举升机构销轴Ⅳ、举升机构油缸、举升机构大臂Ⅱ、举升机构销轴Ⅴ、举升机构销轴Ⅵ；所述举升机构基座安装在所述推进梁托架Ⅱ上，主要用来安装所述举升机构大臂Ⅰ与所述举升机构油缸以及所述举升机构大臂Ⅱ，所述举升机构基座上部左右侧各有一个通孔、下部有一个通孔；所述举升机构大臂Ⅰ上、中、下端各有一个通孔，中上部装有所述齿条卡条；所述举升机构大臂Ⅱ上下端各有一个通孔；所述举升机构小臂前、中、后两端各有一个通孔，前端下部装有所述齿条导向套；通过所述举升机构销轴Ⅱ将所述举升机构大臂Ⅰ下端通孔与所述举升机构基座右侧通孔铰接；通过所述举升机构销轴Ⅳ将所述举升机构大臂Ⅱ下端通孔与所述举升机构基座左侧通孔铰接；通过所述举升机构销轴Ⅴ将所述举升机构小臂后部通孔与所述举升机构大臂Ⅱ下端通孔铰接；通过所述举升机构销轴Ⅵ将所述举升机构小臂中部通孔与所述举升机构大臂Ⅰ中部通孔铰接；所述举升机构小臂、所述举升机构大臂Ⅰ、所述举升机构基座以及所述举升机构大臂Ⅱ构成一个四杆机构；通过所述举升机构销轴Ⅰ将所述举升机构大臂Ⅰ中部通孔与所述升机构油缸的活塞杆顶部铰接，通过所述举升机构销轴Ⅲ将所述升机构油缸的缸筒底部与所述举升机构基座下部通孔铰接；当所述升机构油缸动作时，所述举升机构大臂Ⅰ绕所述举升机构销轴Ⅱ旋转，所述举升机构大臂Ⅱ绕所述举升机构销轴Ⅳ旋转，所述举升机构小臂将平行于所述举升机构基座上下运动；所述齿轮齿条机构包括有齿轮、超越离合器、齿条；所述钎杆挡盘焊接在所述钎杆仓主轴的两端，所述钎杆挡盘的一侧圆周方向均布有凹槽；所述齿轮安装在所述超越离合器外圈上，所述超越离合器安装在所述钎杆仓主轴的前端；所述齿条通过所述齿条导向套将无齿端卡在所述齿条卡条上，可在所述齿条卡条内上下滑动，所述齿条有齿端与所述齿轮配合；所述防逆转机构安装所述举升机构小臂的上部；当所述举升机构油缸伸出时，所述钎杆仓随着所述举升机构小臂上升，此时所述齿条通过所述齿条卡条在所述齿条导向套内滑动，所述齿条有齿端驱动所述齿轮逆时针旋转，所述齿轮带动所述超越离合器逆时针旋转，所述超越离合器旋转带动所述钎杆仓主轴逆时针旋转，从而带动所述钎杆仓逆时针自旋一定的角度；当所述举升机构油缸收缩时，所述钎杆仓随着所述举升机构小臂下降，此时所述齿条通过所述齿条卡条在所述齿条导向套内滑动，所述齿条有齿端驱动所述齿轮顺时针旋转，此时所述超越离合器外圈随着所述齿轮旋转，所述超越离合器内圈不动，此时所述钎杆仓主轴不旋转；此时所述防逆转机构卡在所述钎杆挡盘的一侧圆周方向上的凹槽内，防止所述钎杆挡盘在下降过程中发生顺时针自转；至此，所述钎杆仓机构完成一次上升和下降的动作。

8.如权利要求7所述的一种三工位隧道锚杆安装设备，其特征在于：所述钎杆卡盘安装在所述钎杆仓主轴的两端，主要用来存储待安装的所述钎杆；所述钎杆卡盘包括有钎杆卡盘小卡抓、钎杆卡盘弹簧、钎杆卡盘大卡抓；所述钎杆卡盘大卡抓直接与所述钎杆仓主轴焊接，所述钎杆卡盘小卡抓安装在所述钎杆卡盘大卡抓周向的孔内，所述钎杆卡盘小卡抓可在所述钎杆卡盘大卡抓周向的孔内上下滑动；所述钎杆卡盘弹簧安装在所述钎杆卡盘大卡抓与所述钎杆卡盘小卡抓之间，利用所述钎杆卡盘弹簧的弹力提供夹紧力，使得所述钎杆被夹紧在所述钎杆卡盘大卡抓与所述钎杆卡盘小卡抓之间。

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