CN113090300B - 钻注一体化锚杆钻车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钻注一体化锚杆钻车，所述锚杆钻车包括车身、机械臂组件、钻机、行走装置和动力装置，所述机械臂组件的一端与所述车身相连，所述机械臂组件具有多个自由度，所述钻机包括钻架和钻箱组件，所述钻架与所述机械臂组件的另一端相连，所述钻箱组件与所述钻架相连，且所述钻箱沿所述钻架的长度方向可移动，所述行走装置设在所述车身的底部以带动所述锚杆钻车沿巷道行走，所述动力装置用于给所述机械臂组件、所述钻机和所述行走装置提供动力。根据本发明实施例的锚杆钻车，机械臂组件具有多个自由度，保证了锚杆钻车在复杂的巷道环境内可以对任意位置处的围岩进行打孔、锚固等操作，且机械化程度高，大大提高了巷道内的锚杆支护效率。

Description

钻注一体化锚杆钻车

技术领域

本发明涉及煤巷钻孔支护设备技术领域，尤其涉及一种钻注一体化锚杆钻车。

背景技术

相关技术中，锚杆支护的施工程序包括打孔、输送锚固剂、搅拌锚固剂、安装锚杆锚索、对锚杆进行张拉预紧等，流程繁琐，人工依赖程度高。如此复杂和繁琐的工艺流程限制了锚杆支护施工自动化和智能化的发展，机械化、自动化水平低导致了煤炭巷道成巷速度慢。此外，伴随我国社会经济发展水平的提高，年青技术工人占比减少。因此，实现煤巷内锚杆支护自动化，实施机械化减人，自动化换人，提升成巷速度已成为煤矿高产高效的必然要求。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的实施例提出一种钻注一体化锚杆钻车，所述钻注一体化锚杆钻车机械化程度高，提高了锚杆支护效率。

根据本发明实施例的钻注一体化锚杆钻车包括车身、机械臂组件、钻机、行走装置和动力装置，所述机械臂组件的一端与所述车身相连，所述机械臂组件具有多个自由度，所述钻机包括钻架和钻箱组件，所述钻架与所述机械臂组件的另一端相连，所述钻箱组件与所述钻架相连，且所述钻箱组件沿所述钻架的长度方向可移动，所述钻箱组件包括行程滑柱和钻箱，所述行程滑柱沿所述钻架的长度方向可移动，所述钻箱沿所述行程滑柱的长度方向可移动，所述钻箱用于安装钻杆和/或锚杆，所述行走装置设置在所述车身的底部以带动所述钻注一体化锚杆钻车沿巷道行走，所述动力装置用于给所述机械臂组件、所述钻机和所述行走装置提供动力。

根据本发明实施例的钻注一体化锚杆钻车，机械臂组件具有多个自由度，保证了锚杆钻车在复杂的巷道环境内可以对任意位置处的围岩进行打孔、锚固等操作，且机械化程度高，大大提高了巷道内的锚杆支护效率。

在一些实施例中，所述机械臂组件包括安装座、伸缩臂和连接装置，所述安装座与所述车身可转动地相连，所述伸缩臂沿其长度方向可伸缩，所述伸缩臂的一端所述安装座可转动地相连，所述连接装置的一端与所述伸缩臂的另一端相连，所述连接装置沿其长度方向可移动，所述钻机与所述连接装置可转动地相连。

在一些实施例中，所述伸缩臂包括第一伸缩臂和第二伸缩臂，所述第一伸缩臂和所述第二伸缩臂相互平行，且所述第一伸缩臂和所述第二伸缩臂之间具有间隔距离。

在一些实施例中，所述钻架包括骨架、支撑滑柱，所述骨架上设有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔的延伸方向和所述第二通孔的延伸方向相互平行，所述支撑滑柱沿贯穿所述第一通孔，所述支撑滑柱沿所述第一通孔可滑动。

在一些实施例中，所述行程滑柱为多根，至少一根所述行程滑柱贯穿所述第二通孔，至少一根所述行程滑柱沿所述第二通孔可滑动，所述钻箱与至少一根所述行程滑柱相连。

在一些实施例中，所述钻箱包括基座、壳体、第一转轴、第二转轴和驱动件，所述基座与所述行程滑柱可滑动地相连，所述第一转轴与所述基座可转动地相连，所述第一转轴设有沿所述第一转轴长度方向延伸的第三通孔，所述第二转轴可转动地设在所述第三通孔中，所述第二转轴上设有多个流体通路，所述驱动件用于驱动所述第一转轴转动。

在一些实施例中，所述钻箱还包括壳体和导轨，所述导轨与所述基座相连，所述壳体可滑动地设在所述导轨上，所述第二转轴的一部分位于所述壳体内部，所述第一转轴、所述第二转轴和所述壳体同轴布置，所述壳体上设有多个流体介质入口，多个所述流体通路与多个所述流体介质入口一一对应。

在一些实施例中，所述第三通孔包括沿其长度方向相连的第一段和第二段，所述第一段远离所述第二段的一端设有与锚杆向匹配的多边形接口，所述第一段的内径小于所述第二段的内径，所述第二段内设有内螺纹，所述第二转轴设有外螺纹，所述第二转轴与所述第一转轴通过螺纹连接，所述第二段中的内螺纹的公称尺寸为D，所述第二段的内径为d，所述第二段中的内螺纹的公称尺寸D与所述第二段的内径d应满足D＞d。

在一些实施例中，所述钻注一体化锚杆钻车还包括顶网装置，所述顶网装置包括升降柱、滑柱和支撑板，所述升降柱的长度可调节，所述升降柱的一端与所述车身可转动地相连，所述升降柱的另一端与所述滑柱相连，所述滑柱的长度沿所述车身的宽度方向可调节，所述支撑板设在所述滑柱的两端。

在一些实施例中，所述钻注一体化锚杆钻车还包括操作平台和顶棚，所述操作平台与所述机械臂组件可拆卸地相连，所述顶棚与所述机械臂组件相连，所述操作平台邻近所述钻机，所述顶棚设在所述操作平台的上方，所述顶棚的高度可调节。

附图说明

图1是根据本发明实施例的钻注一体化锚杆钻车的示意图；

图2是根据本发明实施例的钻注一体化锚杆钻车的另一个示意图；

图3是根据本发明实施例的钻注一体化锚杆钻车的机械臂组件和钻机的示意图；

图4是图3中所示的机械臂组件和钻机的正视图；

图5是根据本发明实施例的钻注一体化锚杆钻车的钻机的示意图；

图6是图5中所示的钻机的正视图；

图7是根据本发明实施例的钻注一体化锚杆钻车的钻箱的示意图；

图8是根据本发明实施例的钻注一体化锚杆钻车的钻箱的另一个示意图；

图9是根据本发明实施例的钻注一体化锚杆钻车的钻箱的剖视图。

附图标记：

车身1，

机械臂组件2，安装座21，伸缩臂22，第一伸缩臂221，第二伸缩臂222，连接装置23，安装板231，旋转缸232，第三连接件233，第六伸缩缸234，第一伸缩缸24，第三伸缩缸26，第四伸缩缸27，滑道29，

钻机3，钻架31，骨架311，竖板3111，第一横板3112，第二横板3113，第一连接件3114，第二连接件3115，支撑滑柱312，钻箱组件32，行程滑柱321，一级行程滑柱3211，二级行程滑柱3212，顶板33，定位孔331，支撑油缸34，一级行程油缸35，二级行程油缸36，

操作平台4，第一踏板41，第二踏板42，第三踏板43，第一连接杆44，围栏45，连接管451，限位件452，第四连接件46，

顶棚5，

行走装置6，

动力装置7，

卷缆装置8，

顶网装置9，升降柱91，滑柱92，支撑板93，

钻箱10，基座101，第一转轴102，第三通孔1021，第一段10211，第二段10212，

第二转轴103，流体通路1031，第一密封件104，

驱动件105，传动组件1051，壳体106，流体介质入口1061，第一止挡件1062，导轨107，第二密封件108，第二止挡件109，止回阀1010。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参照附图描述根据本发明一些实施例提供的钻注一体化锚杆钻车。

如图1-图9所示，根据本发明实施例的钻注一体化锚杆钻车包括车身1、机械臂组件2、钻机3、行走装置6和动力装置7，其中，车身1为锚杆钻车的基础结构，用于安装各种零部件，钻机3用于在巷道内进行钻孔以及对锚杆进行锚固，钻机3通过机械臂组件2与车身1相连，且钻机3在可随机械臂组件2灵活移动，便于对巷道内不同位置进行锚杆支护。

具体地，机械臂组件2的一端与车身1相连，机械臂组件2具有多个自由度，以便于机械臂组件2调整钻机3的位置。

钻机3包括钻架31和钻箱组件32，钻架31与机械臂组件2的另一端相连，钻箱组件32与钻架31相连，且钻箱组件32沿钻架31的长度方向可移动。

钻箱组件32包括行程滑柱321和钻箱10，钻箱10用于安装钻杆和/或锚杆，钻箱10与行程滑柱321相连，钻箱10可沿行程滑柱321的长度方向移动，机械臂组件2首先带动钻架31移动至预设的锚固位置，钻箱10上连接钻杆或者锚杆，钻箱带动钻杆或者锚杆移动，从而在巷道内的围岩上进行锚杆支护作业。

需要说明的是，根据本发明实施例的机械臂组件2具有六个自由度，能够不移动锚杆钻车而实现两个巷道排距内所有顶锚杆锚索、左部帮锚杆锚索和右部帮锚杆锚索的施工。从而保证了锚杆钻车在复杂的巷道环境内可以对任意位置处的围岩进行打孔、锚固等操作。

行走装置6设置在车身1的底部以带动锚杆钻车沿巷道行走，动力装置7用于给机械臂组件2、钻机3和行走装置6提供动力，动力装置7包括油箱、防爆电机、液压泵、电磁启动器、冷却器等部分组成，由电力驱动液压泵站提供整车的动力源，锚杆钻车的动力装置7为成熟的现有技术，不再赘述。

根据本发明实施例的钻注一体化锚杆钻车，机械臂组件2具有多个自由度，保证了锚杆钻车在复杂的巷道环境内可以对任意位置处的围岩进行打孔、锚固等操作，且机械化程度高，大大提高了巷道内的锚杆支护效率。

在一些实施例中，机械臂组件2包括安装座21、伸缩臂22和连接装置23，安装座21与车身1可转动地相连，伸缩臂22沿其长度方向可伸缩，伸缩臂22的一端安装座21可转动地相连，连接装置23的一端与伸缩臂22的另一端相连，连接装置23沿其长度方向可移动，钻机3与连接装置23可转动地相连。

安装座21相对于车身1可转动，是指安装座21在水平方向上可左右摆动，从而带动伸缩臂22摆动；伸缩臂22相对于安装座21可转动，是指伸缩臂22在竖直方向上可上下摆动，从而调整伸缩臂22的俯仰角；伸缩臂22可伸缩，从而调整钻机3的位置；连接装置23可沿其长度方向移动，可沿进一步地调整钻机3的位置，以增加钻机3的最大行程，并且连接装置23的调整为微调，可以精确地调整钻机3的位置；进一步地，钻机3相对于连接装置23可转动，是指钻机3可以沿连接装置23的周向转动，使得钻机3可以对不同壁面的钻孔和锚固，如钻机3竖直设置，可以对顶部围岩进行打孔，钻机3水平设置，可以对两侧的围岩进行打孔，除此之外，钻机3相对于连接装置23还可以沿前后方向转动，即钻机3前倾或者后仰，由于巷道的壁面不平整，钻机3倾斜设置可以对不同角度的壁面进行打孔和锚固。由此，钻机3可进行六种不同的运动，即，具有六个自由度。

在一些实施例中，机械臂组件2包括第一轴和第二轴，第一轴竖直设置，安装座21通过第一轴与车身1可转动地相连，从而实现安装座21的左右摆动，第二轴水平设置，伸缩臂22通过第二轴与安装座21可转动地相连，从而实现伸缩臂22的上下摆动。

进一步地，机械臂组件2还包括第一伸缩缸24，第一伸缩缸24水平设置，第一伸缩缸24的缸体一端与车身1可转动地相连，第一伸缩缸24的活塞杆一端与伸缩臂22可转动地相连。第一伸缩缸24的活塞杆沿缸体移动，即可带动伸缩臂22左右摆动。

在一些实施例中，伸缩臂22包括第一伸缩臂221和第二伸缩臂222，第一伸缩臂221和第二伸缩臂222相互平行，且第一伸缩臂221和第二伸缩臂222之间具有间隔距离。

如此设置，安装座21、第一伸缩臂221、连接装置23和第二伸缩臂222依次相连组成四连杆机构，四连杆机构可以对钻机3起到更好的支撑作用，以便于在锚杆钻车作业时可以将钻机3与围岩相对固定，防止在钻孔过程中钻机3发生偏移。

进一步地，第一伸缩臂221内还设有第二伸缩缸(未示出)，第一伸缩臂221包括第一段和第二段，第一段套设在第二段的外侧，第二段沿第一段可伸缩，第二伸缩缸设在第一段内，第二伸缩缸的缸体一端与第一段邻近安装座21的一端相连，第二伸缩缸的活塞杆一端与第二段相连。

由此，第二伸缩缸的活塞杆沿缸体伸缩，即可带动第一伸缩臂221伸缩，从而调整第一伸缩臂221的长度，进而调整钻机3的位置。

同样地，机械臂组件2还包括第三伸缩缸26，第二伸缩臂222包括第三段和第四段，第三段套设在第四段的外侧，第四段沿第三段可伸缩，第二伸缩臂222的横截面积相对较小，因此将第三伸缩缸26设在第二伸缩臂222的外侧。

第三伸缩缸26的缸体一端与第三段邻近安装座21的一端相连相连，第三伸缩缸26的活塞杆一端与第四段相连。第三伸缩缸26的活塞杆沿缸体伸缩，即可带动第二伸缩臂222伸缩，从而调整第二伸缩臂222的长度，进而调整钻机3的位置。

需要说明的是，在调整伸缩臂22的长度时，第二伸缩缸与第三伸缩缸26应当同时动作，保证第一伸缩臂221和第二伸缩臂222可以同时伸长或缩短。

在一些实施例中，机械臂组件2还包括第四伸缩缸27，第四伸缩缸27的缸体一端与安装座21可转动地相连，第四伸缩缸27的活塞杆一端与第一伸缩臂221可转动地相连。

第四伸缩缸27的活塞杆沿缸体伸缩，即可带动第一伸缩臂221上下摆动，同时还可以带动第二伸缩臂222与第一伸缩臂221同时上下摆动，从而调整伸缩臂22的俯仰角。

机械臂组件2还包括滑道29和第五伸缩缸(未示出)，滑道29与伸缩臂22相连，连接装置23设置在滑道29内，连接装置23通过滑道29与伸缩臂22相连，连接装置23在滑道29内可滑动，并且由于钻机3与连接装置23相连，连接装置23滑动即可带动钻机3移动，以对钻机3的位置进行微调，配合伸缩臂22，使得钻机3具有较大的行程。

第五伸缩缸的缸体一端与滑道29相连，第五伸缩缸的活塞杆一端与连接装置23相连，第五伸缩缸的活塞杆沿缸体伸缩，即可带动连接装置23沿滑道29滑动。

在一些实施例中，连接装置23包括安装板231和旋转缸232，安装板231与第五伸缩缸相连，旋转缸232与安装板231相连，旋转缸232的输出轴与钻机3相连。

换言之，连接装置23包括一块安装板231和设在安装板231上的旋转缸232，旋转缸232用于带动钻机3旋转，第五伸缩缸的活塞杆一端与安装板231相连，第五伸缩缸动作带动安装板231移动，进而带动旋转缸232和钻机3移动。

此外，连接装置23还包括第三连接件233和第六伸缩缸234，第三连接件233用于连接钻机3和连接装置23，第三连接件233为板状，第三连接件233的一端与安装板231相连，第三连接件233的另一端与钻机3可转动地相连，第六伸缩缸234的缸体一端与安装板231或第三连接件233可转动地相连，第六伸缩缸234的活塞杆一端与钻机3可转动地相连。

如此设置，第六伸缩缸234的活塞杆沿缸体伸缩，即可带动钻机3前倾或者后仰，以此满足钻机3不同的角度需求。

根据本发明实施例的钻注一体化锚杆钻车，伸缩臂22的左右摆动角度设计为40度，伸缩臂22俯仰调整角度设计为55度，伸缩臂22长度伸缩距离设计为700毫米，连接装置23的移动距离设计为400毫米，钻机3左右旋转的角度为125度，钻机3前后旋转的角度为30度。这些设计参数配合长行程液压钻机3使得锚杆钻车位于巷道中部时，能够不移动锚杆钻车而实现两个巷道排距内所有顶锚杆锚索、左部帮锚杆锚索和右部帮锚杆锚索的施工。相较于常规的锚杆钻车，节省了左右移机时间，有效的提高了巷道的支护效率。

在一些实施例中，机械臂组件2为两个，两个机械臂组件2沿车身1的宽度方向间隔布置，每个机械臂组件2均与一个钻机3相连，两个机械臂组件2可以同时操控两个钻机3进行钻孔或者锚杆支护，可以有效提高锚杆钻机3的工作效率。

在一些实施例中，钻架31包括骨架311、支撑滑柱312，骨架311上设有第一通孔和第二通孔，第一通孔的延伸方向和第二通孔的延伸方向相互平行，支撑滑柱312沿贯穿第一通孔，支撑滑柱312沿第一通孔可滑动。

钻箱组件32包括多根行程滑柱321和钻箱10，至少一根行程滑柱321贯穿第二通孔，且贯穿第二通孔的行程滑柱321沿第二通孔可滑动，钻箱10与至少一根行程滑柱321相连并可沿行程滑柱321的长度方向移动。

相关技术中，锚杆钻机3一般采用V形槽的导轨滑块结构，从而调整钻箱10的位置，但是，此种结构的锚杆钻机3运动配合精度低，在工作过程中，容易发生变形。

本实施例中的钻机3采用滑柱导轨结构替代了传统液压锚杆钻机3中V型槽的配合方式，相较于V形槽结构，滑柱导轨结构具有更完整的运动约束，从而提高了滑动运动的配合精度，同时能够保证锚杆钻机3的结构强度，在使用中不会因为运动配合精度而引起结构变形，提高了锚杆钻机3的施工位置精度。

钻箱10包括基座101、壳体106、第一转轴102、第二转轴103和驱动件105，基座101与行程滑柱可滑动地相连，第一转轴102与基座101可转动地相连，第一转轴102设有沿第一转轴102长度方向延伸的第三通孔，第二转轴103可转动地设在第三通孔中，第二转轴103上设有多个流体通路1031，驱动件105用于驱动第一转轴102转动。第一转轴102的上端适于与锚杆(未示出)相连。

第一转轴102可转动地设在基座101上，驱动件105通过传动组件1051与第一转轴102相连，以带动第一转轴102旋转。

第一转轴102上设有上下方向延伸的第三通孔1021，第二转轴103可转动地配合在第三通孔1021内。其中，第二转轴103和锚杆可以通过第一转轴102带动旋转。

第二转轴103中设有多个流体通路1031，多个流体通路1031的第一端(如图3所示的下端)分别与多个介质源一一对应。其中，介质源包括水源、锚固剂供应仓等，锚固剂包括树脂锚固剂或水泥锚固剂中的一种。

通过多个流体通路1031与多个介质源一一对应，通过多个流体通路1031可以根据需求提供介质，例如在锚注过程中，先用水源向锚杆中供应水源以清理洞内的煤渣，然后关闭水源供应，向锚杆中供应锚固剂以将锚杆和围岩锚固在一起。

可以理解的是，钻箱10可实现钻孔、添加锚固剂和预紧步骤，多个流体通路1031的设置，避免了因添加锚固剂而频繁跟换工具，浪费人力资源，且由于可以通过多个流体通路1031一次完成锚固剂的放置，不受施工环境影响，进而加强了应用范围。因此，所述钻箱10具有操作简单、工作效率高、自动化程度高、应用范围广等优点。

在一些实施例中，第二转轴103上设有第一密封槽，第一密封槽内设有第一密封件104。

当介质通过流体通路1031流出时，可能回流进入第一转轴102内部影响第一转轴102的运行，缩短第一转轴102的使用寿命，此外，粘性的锚固剂流入第一转轴102内部凝固后会直接导致钻箱10无法继续工作。

通过设在第一密封槽中的第一密封件104与第二转轴103相配合，可以防止介质流入第三通孔1021中，避免影响第一转轴102的正常工作，进而延长了第一转轴102的使用寿命。其中，第一密封槽应邻近第二转轴103上端的开口处。

钻箱10还包括壳体106和导轨107，导轨107与基座101相连，壳体106可滑动地设在导轨107上，第二转轴103的一部分位于壳体106内部，第一转轴102、第二转轴103和壳体106同轴布置，壳体106上设有多个流体介质入口1061，多个流体通路1031与多个流体介质入口1061一一对应。

第二转轴103的部分位于壳体106的内部，且可以随着壳体106滑动，可以理解的是，当壳体106与第一转轴102接触时，壳体106和第二转轴103停止向上移动且第二转轴103随着第一转轴102旋转，在机械臂的推进下实现钻孔，进行下一步施工工艺。其中，壳体106可以通过其他设备进行驱动，例如液压马达、电机或内燃机等，本实施例中壳体106通过第一转轴102和第二转轴103之间的螺纹传动。

流体介质入口1061可以加强介质源与流体通路1031之间的连接强度，例如流体介质入口1061处设置有与介质输送管路(未示出)相匹配的固定机构，例如螺纹连接口等。在一些实施例中，流体通路1031的入口处设有防止流体管路中介质回流的止回阀1010。

在一些实施例中，壳体106内设有多个第二密封槽，多个流体通路1031位于多个第二密封槽之间，且与多个密封槽间隔设置，多个第二密封槽中分别设有第二密封件108，以防止介质进入壳体106内部影响壳体106的运行，缩短壳体106的使用寿命。

第二密封圈套设在第二转轴103上，并与第二转轴103相配合以对每个流体通路103131进行密封，有效防止介质进入壳体106内部，进而延长了壳体106的使用寿命。

在一些实施例中，钻箱10还包括第一止挡件1062和第二止挡件109，第一止挡件1062设于壳体106上且邻近第三通孔1021，第二止挡件109套设在第二转轴103的一端，第一止挡件1062和第二止挡件109分别用于限制第二转轴103在第一转轴102长度方向上的位移。

第一止挡件1062设在壳体106上部，可以通过调节第一调节件在上下方向上的长度调节第二转轴103和壳体106的移动距离，以使第二转轴103和第一转轴102相配合转动，实现钻孔。

通过第二止挡件109和壳体106内壁配合，以防止第二转轴103和壳体106在上下方向上相对移动。

第三通孔包括沿其长度方向相连的第一段10211和第二段10212，第一段10211远离第二段10212的一端设有与锚杆向匹配的多边形接口，第一段10211的内径小于第二段10212的内径，第二段10212内设有内螺纹，第二转轴103设有外螺纹，第二转轴103与第一转轴102通过螺纹连接。

第一段10211的内径小于第二段10212的内径，第二转轴103可以与第一段10211和第二段10212相匹配，在第二转轴103随着壳体106移动的过程中，由于第一段10211的内径小于第二段10212的内径，第一段10211可以起到限位作用，以阻止第二转轴103向上移动。

第一段10211的上端为与锚杆相匹配的多边形接口，例如六边形接口。

第二段10212内设有内螺纹，位于第二段10212内的第二转轴103的周侧设有与第二段10212中的内螺纹旋向相同的外螺纹。可以理解的是，当驱动件105通过传动组件1051带动第一转轴102旋转时，通过第二段10212和第二转轴103上的螺纹相配合可以使第二转轴103向基座101方向移动，并带动壳体106在导轨107上移动。

第二段10212中的内螺纹的公称尺寸为D，第二段10212的内径为d，第二段10212中的内螺纹的公称尺寸D与第二段10212的内径d应满足D＞d。

当第一止挡件1062与第一转轴102接触时，壳体106和第二转轴103停止向上移动且随着第一转轴102旋转，在外置锚杆钻臂的推进下实现钻孔，进行下一步施工工艺。

具体地，在钻孔过程中，第二转轴103的上端与锚杆相连，锚杆可以随着第二转轴103一同旋转，进而实现钻孔。当钻孔完成后，驱动件105停止转动，锚固剂通过泵送设备经由第二转轴103内的流体通路1031将锚固剂泵送到锚杆组件中锚杆的中孔及锚杆与围岩之间的空隙。由于第二转轴103的上端与锚杆的尾部相接触，因此在填充锚固剂时，可以避免残留的锚固剂堵塞施工装置。

当泵送的锚固剂将锚杆和围岩粘接牢固后，驱动件105反转，通过传动组件1051带动第一转轴102转动，由于第二转轴103和第一转轴102通过螺纹相连，在第一转轴102的带动下，第二转轴103、壳体106、第一止挡件1062、第二止挡件109相对于基座101向远离锚杆尾部的方向平动，直至壳体106与基座101相接触或锚杆无法进一步被转动，预紧完成。

其中，在上述锚杆组件预紧过程中，由于第二转轴103和锚杆同时向远离围岩的方向运动，因此在锚杆退回时不会对第二转轴103产生挤压，有效防止了第二转轴103发生磨损，减少了停机维护的次数，延长了第二转轴103的使用寿命。

驱动件105包括液压马达、电机或内燃机中的一种，传动件包括齿轮传动机构、齿轮齿条传动机构、蜗轮蜗杆传动机构、带轮传动机构、链条传动机构或腱绳传动机构中的一种。

第一密封件104包括O型密封圈、Y型密封圈或V型密封圈中的一种，第二密封件108包括O型密封圈、Y型密封圈或V型密封圈中的一种或几种。

钻架31还包括顶板33，支撑滑柱312的上端与顶板33相连，顶板33上设有定位孔331，在锚杆钻机3工作过程中，首先支撑滑柱312沿第一通孔向上滑动，直至顶板33与围岩相抵，之后钻箱10配合级行程滑柱321带动钻杆或者锚杆穿过定位孔331对围岩进行钻孔或者锚杆支护。

在一些实施例中，锚杆钻机3还包括支撑油缸34，支撑油缸34的缸体一端与骨架311相连，支撑油缸34的活塞杆一端与顶板33相连，并且由于顶板33与支撑滑柱312的上端相连，支撑油缸34的活塞杆沿缸体伸缩，即可以带动支撑滑柱312沿骨架311上升或者下降，从而调整顶板33的位置。

在一些实施例中，行程滑柱321包括一级行程滑柱3211和二级行程滑柱3212，一级行程滑柱3211和二级行程滑柱3212相连且相互平行，一级行程滑柱3211沿第二通孔可滑动，钻箱10与二级行程滑柱3212相连，钻箱10沿二级行程滑柱3212可滑动。

首先，一级行程滑柱3211可沿第二通孔滑动，一级行程滑柱3211滑动的同时可以带动二级行程滑柱3212和钻箱10同时移动，从而使得钻箱10在一级行程内移动，进一步地，钻箱10沿二级行程滑柱3212可滑动，使得钻箱10在二级行程内移动，一级行程滑柱3211和二级行程滑柱3212相互配合，大大增加了钻箱10的最大运动行程，使其可以钻设较长的钻孔，在实际应用中，锚杆钻机3的最大行程可达2.6米。可以实现全长锚杆的一次性施工作业，大大提高了锚杆支护效率。

骨架311包括竖板3111、第一横板3112、第二横板3113，第二横板3113设在竖板3111的底端，一级行程滑柱3211的上端和二级行程滑柱3212的上端均与第一横板3112相连，一级行程滑柱3211的下端和二级行程滑柱3212的下端相连。可以理解的是，第一横板3112和第二横板3113均垂直于竖板3111，第二横板3113与竖板3111的底端相连，第一横板3112与竖板3111不相连。

如此设置，一级行程滑柱3211沿第一通孔滑动时，即可带动二级形成滑柱同时移动，第二横板3113的作用在下文有相关描述。

进一步地，骨架311还包括第一连接件3114和第二连接件3115，第一连接件3114设在竖板3111的顶端，第一通孔和第二通孔均设在第一连接件3114上，一级行程滑柱3211的下端和二级行程滑柱3212的下端均与第二连接件3115相连。

第一连接件3114上开设有第一通孔和第二通孔，并且第一连接件3114与竖板3111的顶端相连，一级行程滑柱3211贯穿第一连接件3114的第二通孔，第二连接件3115的结构与第一连接件3114类似，同样开设有通孔，一级行程滑柱3211和二级行程滑柱3212的下端贯穿第二连接件3115上的通孔后与螺母螺纹连接，由此，一级行程滑柱3211的下端和二级行程滑柱3212的下端通过第二连接件3115相连，一级行程滑柱3211的上端和二级行程滑柱3212的上端均与第一横板3112相连，一级行程滑柱3211和二级行程滑柱3212之间的连接关系更加稳定。

锚杆钻机3还包括一级行程油缸35和二级行程油缸36，一级行程油缸35的缸体一端与第二横板3113相连，一级行程油缸35的活塞杆一端与第一横板3112相连，第二横板3113用于支撑一级行程油缸35，一级行程油缸35的活塞杆沿缸体伸缩，即可带动第一横板3112上升或者下降，同时由于一级行程滑柱3211和二级行程滑柱3212的上端均与第一横板3112相连，从而带动一级行程滑柱3211和二级行程滑柱3212同时沿第二通孔上升或者下降。

二级行程油缸36的活塞杆一端与钻箱10相连，二级行程油缸36的缸体一端与第一横板3112或第二横板3113相连，由此，二级行程油缸36的活塞杆沿缸体伸缩即可带动钻箱10沿二级行程滑柱3212上升或者下降。

需要说明的是，在一些实施例中，还可以在二级行程油缸36处增加动滑轮组件，以此增加钻箱10的最大行程，具体地，二级行程油缸36的缸体与第二横板3113相连，在二级行程油缸36的活塞杆一端安装一个动滑轮，再使用链条或者钢索的一端与钻箱10相连，另一端绕过动滑轮后与二级行程油缸36的缸体相连。如此设置，可以将二级行程油缸36的运动行程放大两倍，从而进一步提高锚杆钻机3的最大行程。

支撑滑柱312、一级行程滑柱3211和二级行程滑柱3212均为两根，两根支撑滑柱312沿钻架31的宽度方向间隔布置，两根一级行程滑柱3211沿钻架31的宽度方向间隔布置，两根二级行程滑柱3212沿钻架31的宽度方向间隔布置，由此，可以增加钻架31以及行程滑柱321的结构强度。

在一些实施例中，钻注一体化锚杆钻车还包括顶网装置9，顶网装置9用于铺设钢筋网，将钢筋网顶在巷道顶部围岩处，防止落石对工作人员造成伤害。

具体地，顶网装置9包括升降柱91、滑柱92和支撑板93，升降柱91的长度可调节，升降柱91的一端与车身1可转动地相连，升降柱91的另一端与滑柱92相连，滑柱92的长度沿车身1的宽度方向可调节，支撑板93设在滑柱92的两端。使用时，通过转动升降柱91和调整升降柱91的长度调整滑柱92的位置，使位于滑柱92两端的支撑板93与围岩相抵，还可以根据巷道的宽度调整滑柱92的长度，从而将钢筋网铺设在巷道的顶部。

在一些实施例中，行走装置6设在车身1下方，行走装置6优选为履带轮组。

履带轮组包括履带和驱动履带前进的轮组，轮组包括主动轮、诱导轮和拖带轮，通过动力装置7给轮组提供动力，履带轮组具有驱动力大、接比压小、越野性能及稳定性好、爬坡能力大、转弯半径小、灵活性好的特点。

钻注一体化锚杆钻车还包括清障板，清障板与车身1可转动地相连，通过油缸即可调整清障装置的角度，清障板设在行走装置6的前方，清障板在从下向上的方向上朝向车身1的后端倾斜。当巷道有浮煤未清理干净时，随着钻车的前进移动，清障机构能够清除障碍，给行走装置6清理出相对平坦的行走道路。

在一些实施例中，钻注一体化锚杆钻车还包括操作平台4和顶棚5，操作平台4与机械臂组件2可拆卸地相连，顶棚5与机械臂组件2相连，操作平台4邻近钻机3，顶棚5设在操作平台4的上方，顶棚5的高度可调节。操作平台4用于供工作人员踩踏，顶棚5起到防护作用，壁面巷道顶部的掉落物砸到工作人员，提高了锚杆钻车的安全性，顶棚5高度可以调节，使得顶棚5可以满足不同身高的操作人员使用。

操作平台4与机械臂组件2可拆卸地相连，当需要移动锚杆钻车时，只需将操作平台4拆卸下来即可，在需要更换锚杆或者钻杆时，再将其安装至机械臂组件2即可，不会对锚杆钻车的移动造成影响，保证了锚杆钻车在巷道内的锚杆支护效率。

操作平台4包括第一连接杆44和第一踏板41，第一连接杆44的上端与机械臂组件2可拆卸地相连，第一连接杆44的下端与第一踏板41相连。

可选地，第一连接杆44的上端与机械臂组件2通过螺栓连接，即，第一连接杆44上设有通孔，机械臂组件2上设有螺纹孔，螺栓贯穿第一连接杆44上的通孔与机械臂组件2螺纹配合，从而将第一连接杆44与机械臂组件2可拆卸地相连。第一连接杆44的下端与第一踏板41可以为可拆卸连接，也可以为不可拆卸连接，只需要保证具有足够的连接强度即可。

操作平台4还包括第二踏板42，第二踏板42与第一踏板41在第一位置和第二位置之间可翻转，在第一位置，第二踏板42位于第一踏板41在车身1宽度方向上的一侧，在第二位置，第二踏板42垂直于第一踏板41。

第二踏板42用于增加操作平台4的可踩踏面积，以便于工作人员作业，且第二踏板42与第一踏板41在车身1的宽度方向上相连，如此设置，可以将第一踏板41设置在不超过车身1两侧的位置，第二踏板42在第一位置时，超出车身1的两侧，当锚杆钻车需要移动时，只需转动第二踏板42，使其转动至第二位置，第二踏板42垂直于第一踏板41，此时，第二踏板42和第一踏板41均为超出车身1的两侧，锚杆钻车可正常移动。

进一步地，操作平台4还包括第三踏板43，第三踏板43与第二踏板42可转动地相连，且第三踏板43在第三位置和第四位置之间可翻转，在第三位置，第三踏板43位于第二踏板42在车身1长度方向上的一侧，在第四位置，第三踏板43与第二踏板42叠置。

同样地，第三踏板43可进一步增加操作平台4的面积，并且第三踏板43和第二踏板42在车身1长度方向上相连，当工作人员更换钻杆或锚杆时，将第三踏板43转动至第一位置，当需要移动钻车时，先将第三踏板43转动至第二位置，使其与第二踏板42重叠，再将第二踏板42转动至第二位置，此时第三踏板43和第二踏板42均垂直于第一踏板41，且不超过车身1宽度方向上的两侧，锚杆钻车可正常移动。

在一些实施例中，操作平台4还包括围栏45，围栏45与第一踏板41、第二踏板42和第三踏板43中的至少一者可拆卸地相连，围栏45围设在第一踏板41、第二踏板42和第三踏板43的外侧，围栏45起到保护作用，防止工作人员在作业时掉下锚杆钻车，且围栏45与三个踏板的至少一者可拆卸地相连，当工作人员在操作平台4上作业时，需要先将围栏45安装上，当需要将踏板折叠或者从锚杆钻车上卸下时，只需将围栏45拆卸下来即可。

具体地，第一踏板41、第二踏板42和第三踏板43中的至少一者的周侧设有第四连接件46，第四连接件46具有通孔，通孔的开口方向为竖直方向，围栏45包括多根连接管451和设在连接管451上的限位件452，连接管451插设在第四连接件46的通孔内，限位件452卡在第四连接件46的顶部。

可以理解的是，围栏45为快插结构，在安装时，只需将围栏45的连接管451插在第四连接件46的通孔内即可，限位件452防止围栏45太过靠下。快插结构节省了围栏45安装和拆卸的时间，提高了锚杆钻车的工作效率。

在一些实施例中，钻注一体化锚杆钻车还包括卷缆装置8，卷缆装置8为筒形件，卷缆装置8可转动地设在车身1的后端，用于在锚杆钻车前进和后退的过程中收放电缆。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种钻注一体化锚杆钻车，其特征在于，包括：

车身；

机械臂组件，所述机械臂组件的一端与所述车身相连，所述机械臂组件具有多个自由度；

钻机，所述钻机包括钻架和钻箱组件，所述钻架与所述机械臂组件的另一端相连，所述钻箱组件与所述钻架相连，且所述钻箱组件沿所述钻架的长度方向可移动，所述钻箱组件包括行程滑柱和钻箱，所述行程滑柱沿所述钻架的长度方向可移动，所述钻箱沿所述行程滑柱的长度方向可移动，所述钻箱用于安装钻杆和/或锚杆，所述钻箱包括基座、壳体、导轨、第一转轴、第二转轴、驱动件、第一止挡件和第二止挡件，所述导轨与所述基座相连，所述壳体可滑动地设在所述导轨上，所述第二转轴的一部分位于所述壳体内部，所述壳体与所述第一转轴接触时，所述壳体和所述第二转轴停止向上移动且所述第二转轴随着所述第一转轴旋转，所述基座与所述行程滑柱可滑动地相连，所述第一转轴与所述基座可转动地相连，所述第一转轴设有沿所述第一转轴长度方向延伸的第三通孔，所述第二转轴可转动地设在所述第三通孔中，所述第三通孔包括沿其长度方向相连的第一段和第二段，所述第一段远离所述第二段的一端设有与锚杆相 匹配的多边形接口，所述第一段的内径小于所述第二段的内径，所述第二段内设有内螺纹，所述第二转轴设有外螺纹，所述第二转轴与所述第一转轴通过螺纹连接，所述第二转轴上设有多个流体通路，所述驱动件用于驱动所述第一转轴转动，所述第一止挡件设于所述壳体上且邻近所述第三通孔，所述第二止挡件套设在所述第二转轴的第二端，所述第一止挡件和所述第二止挡件分别用于限制所述第二转轴在所述第一转轴长度方向上的位移，所述驱动件通过传动组件与所述第一转轴相连，所述驱动件通过所述传动组件带动所述第一转轴旋转时，通过所述第二段和所述第二转轴上的螺纹相配合使所述第二转轴向所述基座方向移动，并带动所述壳体在所述导轨上移动；

行走装置，所述行走装置设置在所述车身的底部以带动所述钻注一体化锚杆钻车沿巷道行走；

动力装置，所述动力装置用于给所述机械臂组件、所述钻机和所述行走装置提供动力。

2.根据权利要求1所述的钻注一体化锚杆钻车，其特征在于，所述机械臂组件包括安装座、伸缩臂和连接装置，所述安装座与所述车身可转动地相连，所述伸缩臂沿其长度方向可伸缩，所述伸缩臂的一端所述安装座可转动地相连，所述连接装置的一端与所述伸缩臂的另一端相连，所述连接装置沿其长度方向可移动，所述钻机与所述连接装置可转动地相连。

3.根据权利要求2所述的钻注一体化锚杆钻车，其特征在于，所述伸缩臂包括第一伸缩臂和第二伸缩臂，所述第一伸缩臂和所述第二伸缩臂相互平行，且所述第一伸缩臂和所述第二伸缩臂之间具有间隔距离。

4.根据权利要求1所述的钻注一体化锚杆钻车，其特征在于，所述钻架包括骨架、支撑滑柱，所述骨架上设有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔的延伸方向和所述第二通孔的延伸方向相互平行，所述支撑滑柱沿贯穿所述第一通孔，所述支撑滑柱沿所述第一通孔可滑动。

5.根据权利要求4所述的钻注一体化锚杆钻车，其特征在于，所述行程滑柱为多根，至少一根所述行程滑柱贯穿所述第二通孔，至少一根所述行程滑柱沿所述第二通孔可滑动，所述钻箱与至少一根所述行程滑柱相连。

6.根据权利要求1所述的钻注一体化锚杆钻车，其特征在于，所述第一转轴、所述第二转轴和所述壳体同轴布置，所述壳体上设有多个流体介质入口，多个所述流体通路与多个所述流体介质入口一一对应。

7.根据权利要求6所述的钻注一体化锚杆钻车，其特征在于，所述第二段中的内螺纹的公称尺寸为D，所述第二段的内径为d，所述第二段中的内螺纹的公称尺寸D与所述第二段的内径d应满足D＞d。

8.根据权利要求1所述的钻注一体化锚杆钻车，其特征在于，还包括顶网装置，所述顶网装置包括升降柱、滑柱和支撑板，所述升降柱的长度可调节，所述升降柱的一端与所述车身可转动地相连，所述升降柱的另一端与所述滑柱相连，所述滑柱的长度沿所述车身的宽度方向可调节，所述支撑板设在所述滑柱的两端。

9.根据权利要求1所述的钻注一体化锚杆钻车，其特征在于，还包括操作平台和顶棚，所述操作平台与所述机械臂组件可拆卸地相连，所述顶棚与所述机械臂组件相连，所述操作平台邻近所述钻机，所述顶棚设在所述操作平台的上方，所述顶棚的高度可调节。

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