CN113700512B - 双箱切换式锚杆钻机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双箱切换式锚杆钻机，包括机架、链条输送系统、推送机构、钻箱、锚箱、进给组件和切换组件，链条输送系统设在机架上，且链条输送系统绕着机架的轴向可转动，链条输送系统的外周侧设有多个固定结构，多个固定结构沿着机架的周向间隔布置，固定结构用于固定锚杆，链条输送系统用于驱动锚杆沿着机架的周向转动并移动至第一位置；推送机构设在机架上，推送机构适于将移动至第一位置的锚杆推送至第二位置；钻箱和锚箱均导向滑移装配在机架上，钻箱具有第一工作位和第一等待位，锚箱具有第二工作位和第二等待位。本发明的双箱切换式锚杆钻机提高了钻孔作业的自动化和可靠性，保证了锚杆钻机的平稳运行。

Description

双箱切换式锚杆钻机

技术领域

本发明涉及锚杆支护技术领域，具体地，涉及一种双箱切换式锚杆钻机。

背景技术

目前井下锚杆支护使用的设备有单体锚杆钻机、机载锚杆钻机等。其中单体锚杆钻机的移动需要人工搬运，工人劳动强度大，且钻孔过程需要操作人员近旁操作，工作环境差，同时存在存在安全隐患。机载锚杆钻机可实现多台钻机同时工作，提高了锚护效率，钻机本身自动化程度有所提高。但是仍然存在以下问题： 一是钻机只实现了钻孔功能的自动化，其他功能如装钻杆、紧固锚杆等无法自动实现；二是钻孔和紧固锚杆用同一个钻箱导致钻箱密封可靠性低，密封失效现象多有发生，进一步导致多种问题。

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，本发明实施例提出一种双箱切换式锚杆钻机，该双箱切换式锚杆钻机提高了钻孔作业的自动化和可靠性，保证了锚杆钻机的平稳运行。

根据本发明实施例的双箱切换式锚杆钻机包括：机架；链条输送系统，所述链条输送系统设在所述机架上，且所述链条输送系统绕着所述机架的轴向可转动，所述链条输送系统的外周侧设有多个固定结构，多个所述固定结构沿着所述机架的周向间隔布置，所述固定结构用于固定锚杆，所述链条输送系统用于驱动所述锚杆沿着所述机架的周向转动并移动至第一位置；推送机构，所述推送机构设在所述机架上，所述推送机构适于将移动至所述第一位置的锚杆推送至第二位置；钻箱和锚箱，所述钻箱和所述锚箱均导向滑移装配在所述机架上，所述钻箱具有第一工作位和第一等待位，在所述第一工作位，所述钻箱与位于所述第二位置的锚杆正对并用于钻孔，在所述第一等待位，所述钻箱闲置，所述锚箱具有第二工作位和第二等待位，在所述第二工作位，所述锚箱与位于所述第二位置的锚杆正对并用于锚杆锚固，在所述第二等待位，所述锚箱闲置；进给组件，所述进给组件适于驱动所述第一工作位的钻箱沿所述机架的轴向移动以实现所述钻箱的进给，所述进给组件还适于驱动所述第二工作位的锚箱沿所述机架的轴向移动以实现所述锚箱的进给；切换组件，所述切换组件适于驱动所述钻箱在所述第一工作位和所述第一等待位之间切换，所述切换组件还适于驱动所述锚箱在所述第二工作位和所述第二等待位之间切换。

根据本发明实施例的双箱切换式锚杆钻机，该双箱切换式锚杆钻机提高了钻孔作业的自动化和可靠性，保证了锚杆钻机的平稳运行。

在一些实施例中，所述链条输送系统包括：第一环形输送链，所述第一环形输送链设在所述机架上，且所述第一环形输送链绕着所述机架的轴向可转动，所述第一环形输送链的外周侧设有多个卡槽，所述卡槽的槽口朝向所述第一环形输送链的外周侧，所述卡槽适于卡紧固定锚杆；第二环形输送链，所述第二环形输送链设在所述机架上，且所述第二环形输送链绕着所述机架的轴向可转动，所述第一环形输送链和所述第二环形输送链沿着所述机架的轴向并行间隔布置，所述第二环形输送链的外周侧设有多个托盘，多个所述托盘与多个所述卡槽在所述机架的轴向一一对应，所述托盘适于与锚杆上的锚盘止抵；齿轮驱动组件，所述齿轮驱动组件设在所述第一环形输送链和所述第二环形输送链的内侧，所述齿轮驱动组件适于驱动所述第一环形输送链和所述第二环形输送链转动。

在一些实施例中，所述齿轮驱动组件包括传动轴、第一主动齿轮、第二主动齿轮、液压马达、第一从动齿轮和第二从动齿轮，所述第一主动齿轮和所述第二主动齿轮设在所述传动轴上，所述第一主动齿轮设在所述第一环形输送链内并与所述第一环形输送链啮合传动，所述第二主动齿轮设在所述第二环形输送链内并与所述第二环形输送链啮合传动，所述液压马达的输送轴与所述传动轴相连，所述第一从动齿轮设在所述第一环形输送链内并与所述第一环形输送链啮合传动，所述第二从动齿轮设在所述第二环形输送链内并与所述第二环形输送链啮合传动，所述传动轴包括第一轴和第二轴，所述第一轴和所述第二轴通过联轴器传动连接，所述第一主动齿轮设在所述第一轴上，所述第二主动齿轮设在所述第二轴上。

在一些实施例中，还包括张紧机构，所述张紧机构包括第一座、第二座和第一伸缩杆，所述第一座设在所述机架上，所述第二座导向滑移装配在所述第一座上，所述第一伸缩杆连接在所述第一座和所述第二座之间，所述第二座与所述第一从动齿轮或所述第二从动齿轮枢转装配。

在一些实施例中，多个所述托盘包括第一托盘组和第二托盘组，所述第一托盘组包括多个第一托盘，所述第二托盘组包括多个第二托盘，所述第一托盘组和所述第二托盘组在所述机架的轴向间隔布置，且多个所述第一托盘和多个所述第二托盘在所述机架的周向交替排布。

在一些实施例中，还包括夹紧机构，所述机架具有第一端和第二端，所述夹紧机构设在所述机架的第一端，所述钻箱和所述锚箱设在所述机架的第二端，所述夹紧机构包括第一夹爪、第二夹爪和夹紧油缸，所述夹紧油缸用于驱动所述第一夹爪和第二夹爪摆动以将所述锚杆夹在所述第一夹爪和所述第二夹爪之间。

在一些实施例中，还包括对中组件，所述对中组件设在所述机架的第一端，所述对中组件包括伸缩套筒和对中油缸，所述对中油缸的一端与所述机架铰接，另一端与所述伸缩套筒铰接，所述伸缩套筒的另一端与所述机架相连，所述对中油缸用于驱动所述伸缩套筒伸展或收缩，所述伸缩套筒的自由端设有弹性顶压结构和喷药机构，所述弹性顶压结构和喷药机构沿着所述伸缩套筒的轴向间隔布置，所述弹性顶压结构适于在伸缩套筒伸展时与锚杆侧壁弹性止抵，所述伸缩套筒还用于将喷药机构驱动至与锚孔正对的位置处以向锚孔内喷入锚固剂。

在一些实施例中，所述进给组件包括进给油缸、导向轮、进给链条和导向连接板，所述进给油缸的一端与所述机架相连，所述导向轮设在所述进给油缸的另一端，所述进给链条缠绕在所述导向轮的外周侧并与所述导向轮啮合传动，所述进给链条的一端与所述机架相连，所述进给链条的另一端与所述导向连接板相连，所述导向连接板设在所述机架上并沿着所述机架的轴向可滑移，在所述第一工作位，所述钻箱移动至所述导向连接板上，在所述第二工作位，所述锚箱移动至所述导向连接板上。

在一些实施例中，所述机架上设有第一候位板和第二候位板，所述导向连接板设在所述第一候位板和所述第二候位板之间，所述钻箱上设有第一连接板，所述锚箱上设有第二连接板，所述第一连接板和所述第二连接板通过导轨结构与所述第一候位板、导向连接板、第二候位板导向滑移装配，所述导向连接板上设有定位油缸，所述第一连接板和所述第二连接板上设有定位孔，所述定位油缸的活塞杆适于配合在所述定位孔内。

在一些实施例中，所述切换组件包括：驱动器，所述驱动器包括第一缸体和第二伸缩杆，所述第二伸缩杆导向配合在所述第一缸体内；安装座，所述安装座设在所述第一缸体上，所述安装座适于将所述第一缸体固定在设定位置处；双联油缸，所述双联油缸设在所述第二伸缩杆的自由端，所述双联油缸包括第二缸体、第一活塞杆和第二活塞杆，所述第一活塞杆和所述第二活塞杆均导向配合在所述第二缸体上，且所述第一活塞杆和所述第二活塞杆并行间隔布置，所述第二缸体内设有第一腔和第二腔，所述第一腔内设有第一隔板，所述第一隔板将所述第一腔分隔为第一活动腔和第二活动腔，所述第一活塞杆的一端穿过所述第一活动腔并与所述第一隔板相连，所述第一活塞杆的另一端延伸至所述第二缸体外侧，所述第二腔内设有第二隔板，所述第二隔板将所述第二腔分隔为第三活动腔和第四活动腔，所述第二活塞杆的一端穿过所述第三活动腔并与所述第二隔板相连，所述第二活塞杆的另一端延伸至所述第二缸体外侧，所述第二缸体内还设有第一油路和第二油路，所述第一油路连通所述第一活动腔和所述第四活动腔，所述第二油路连通所述第二活动腔和所述第三活动腔。

附图说明

图1是根据本发明实施例的双箱切换式锚杆钻机的整体结构示意图。

图2是图1中双箱切换式锚杆钻机的顶部结构示意图。

图3是图1中双箱切换式锚杆钻机的俯视示意图。

图4是图1中双箱切换式锚杆钻机的底部结构示意图。

图5是图1中进给组件的导向连接板背面示意图。

图6是图1中进给组件的导向连接板正面示意图。

图7是图1中切换组件的立体示意图。

图8是图7中双联油缸的内部结构示意图。

图9是图1中链条输送系统示意图。

图10是图9中链条输送系统的具体结构立体示意图。

附图标记：

机架1；第二候位板11；

链条输送系统2；液压马达21；传动轴22；第一轴221；第二轴222；联轴器23；托盘24；第一环形输送链25；张紧机构26；第二环形输送链27；锚杆28；第一主动齿轮29；第一从动齿轮210；第二主动齿轮211；第二从动齿轮212；

推送机构3；

钻箱4；

锚箱5；第二连接板51；导向杆52；定位孔53；活塞孔54；

进给组件6；导向连接板61；定位油缸62；导向孔63；

切换组件7；双联油缸71；第一活塞杆711；第二活塞杆712；第一隔板713；第二隔板714；第一活动腔715；第二活动腔716；第三活动腔717；第四活动腔718；第二油路719；第一油路720；第一口721；第二口722；驱动器72；安装座73；平衡阀74；

夹紧机构8；第一夹爪81；第二夹爪82；夹紧油缸83；

对中组件9；对中油缸91；伸缩套筒92；弹性顶压结构93；遮盖机构94；喷药机构95；提升油缸96。

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。

如图1至图10所示，根据本发明实施例的双箱切换式锚杆钻机包括机架1、链条输送系统2、推送机构3、钻箱4和锚箱5、进给组件6和切换组件7。

如图1所示，机架1大体为长方体状，机架1沿着上下方向延伸。

链条输送系统2设在机架1上，且链条输送系统2绕着机架1的轴向可转动，链条输送系统2的外周侧设有多个固定结构，多个固定结构沿着机架1的周向间隔布置，固定结构用于固定锚杆，链条输送系统2用于驱动锚杆28沿着机架1的周向转动并移动至第一位置。

具体地，如图1所示，链条输送系统2可以包括一圈环绕在机架1上的环形链条，环形链条可以绕着机架1的周向方向循环转动，环形链条的外周侧设有多个固定结构，固定结构可以为卡槽，固定结构可以将锚杆28卡紧固定，当环形链条转动时，可以实现对锚杆28的转动移动。需要说明的是，在环形链条转动的过程中，环形链条上的锚杆28可以顺次被输送至第一位置处，第一位置即为与推送机构3相对应地位置处。

推送机构3设在机架1上，推送机构3适于将移动至第一位置的锚杆28推送至第二位置。具体地，推送机构3可以包括四连杆机构、驱动油缸和机械手，机械手可以为夹爪式机械手，四连杆机构的一端与机架1相连，四连杆机构的另一端与机械手相连，机械手可以抓取锚杆28，驱动油缸可以驱动四连杆机构摆动，从而可以将锚杆28由第一位置推送至第二位置处，第二位置即为锚杆28与钻箱4或锚箱5正对的位置处。四连杆机构具有较好的结构稳定性，一方面使得机械手能够运行的更加平稳，另一方面能够实现机械手的平行移动，使得锚杆28不会倾斜变化。

钻箱4和锚箱5均导向滑移装配在机架1上，钻箱4具有第一工作位和第一等待位，在第一工作位，钻箱4与位于第二位置的锚杆28正对并用于钻孔，在第一等待位，钻箱4闲置，锚箱5具有第二工作位和第二等待位，在第二工作位，锚箱5与位于第二位置的锚杆28正对并用于锚杆28锚固，在第二等待位，锚箱5闲置。

具体地，如图1和图4所示，钻箱4和锚箱5可以均通过导轨结构导向滑移装配在机架1的底部，钻箱4和锚箱5能够沿着前后方向移动，在钻箱4移动的过程中，钻箱4具有第一工作位和第一等待位，其中在第一工作位，钻箱4移动至进给组件6上，然后在进给组件6的作用下可以实现锚杆28的钻孔作业，在第一等待位，钻箱4从进给组件6上移出并暂时闲置在机架1上。相似地，在锚箱5移动的过程中，锚箱5具有第二工作位和第二等待位，其中在第二工作位，锚箱5移动至进给组件6上，然后在进给组件6的作用下可以实现锚杆28的锚固作业，在第二等待位，锚箱5从进给组件6上移出并暂时闲置在机架1上。

进给组件6适于驱动第一工作位的钻箱4沿机架1的轴向移动以实现钻箱4的进给，进给组件6还适于驱动第二工作位的锚箱5沿机架1的轴向移动以实现锚箱5的进给。

具体地，进给组件6可以包括导向连接板61和驱动装置，导向连接板61导向滑移装配在机架1上并能够沿着上下方向滑移，驱动装置则能够驱动导向连接板61上下移动。在第一工作位，钻箱4能够从机架1上移动至导向连接板61上，在第一等待位，钻箱4能够从导向连接板61上移动至机架1上，在第二工作位，锚箱5能够从机架1上移动至导向连接板61上，在第二等待位，锚箱5从导向连接板61上移动至机架1上。

切换组件7适于驱动钻箱4在第一工作位和第一等待位之间切换，切换组件7还适于驱动锚箱5在第二工作位和第二等待位之间切换。

具体地，如图7所示，切换组件7可以包括驱动器72和油缸，油缸设在驱动器72的前端，油缸上设有活塞杆，活塞杆可以与钻箱4上通孔配合，然后借助驱动器72可以驱动钻箱4沿着前后方向移动，油缸上的活塞杆也可以与锚箱5上的通孔配合，然后借助驱动器72可以驱动锚箱5沿着前后方向移动。

根据本发明实施例的双箱切换式锚杆钻机，使用之前，可以将多个锚杆28固定在链条输送系统2的外周侧，然后通过链条输送系统2可以将各锚杆28依次输送至第一位置处，然后推送机构3会将锚杆28从链条输送系统2上推出并移动至第二位置处，切换组件7则会将钻箱4移动至锚杆28下方，然后借助进给组件6可以实现钻孔作业，钻孔完毕后，再次利用切换组件7将锚箱5移动至进给组件6位置，然后借助进给组件6完成后续的锚固作业。

本发明的双箱切换式锚杆钻机提高了钻孔作业的自动化和可靠性，避免了钻孔和紧固锚杆28用同一个钻箱4容易导致钻箱4密封失效的情况，保证了锚杆钻机的平稳运行。

在一些实施例中，链条输送系统2包括第一环形输送链25、第二环形输送链27和齿轮驱动组件。

第一环形输送链25设在机架1上，且第一环形输送链25绕着机架1的轴向可转动，第一环形输送链25的外周侧设有多个卡槽，卡槽的槽口朝向第一环形输送链25的外周侧，卡槽适于卡紧固定锚杆28。

具体地，如图9和图10所示，第一环形输送链25大体为跑道状，第一环形输送链25大体位于水平面内，且第一环形输送链25能够绕着机架1的轴向循环转动。在第一环形输送链25的外周侧还设有多个卡槽，多个卡槽沿着第一环形输送链25的周向方向等间隔排布，各卡槽的槽口均朝向第一环形输送链25的外周侧。

第二环形输送链27设在机架1上，且第二环形输送链27绕着机架1的轴向可转动，第一环形输送链25和第二环形输送链27沿着机架1的轴向并行间隔布置，第二环形输送链27的外周侧设有多个托盘24，多个托盘24与多个卡槽在机架1的轴向一一对应，托盘24适于与锚杆28上的锚盘止抵。

具体地，如图9和图10所示，第二环形输送链27设在第一环形输送链25的下方，第二环形输送链27大体与第一环形输送链25沿着上下方向并行间隔布置，即第二环形输送链27也大体位于水平面内，且第二环形输送链27也能够绕着机架1的轴向循环转动。第二环形输送链27的外周侧设有多个托盘24，多个托盘24沿着第二环形输送链27的周向等间隔布置。

各托盘24大体水平布置，且在上下方向上，第一环形输送链25上的多个卡槽与第二环形输送链27上的多个托盘24一一对应，由此，锚杆28的顶部可以卡紧固定在对应的卡槽内，而锚杆28底部的锚盘则可以放置在对应地托盘24上。

齿轮驱动组件设在第一环形输送链25和第二环形输送链27的内侧，齿轮驱动组件适于驱动第一环形输送链25和第二环形输送链27转动。

具体地，如图9和图10所示，齿轮驱动组件可以包括齿轮和液压马达21，齿轮用于与第一环形输送链25或与第一环形输送链25啮合传动，液压马达21则用于驱动齿轮转动，从而可以实现对第一环形输送链25和第二环形输送链27的周向转动驱动，方便了将各锚杆28转动至相应的位置处。

在一些实施例中，齿轮驱动组件包括传动轴22、第一主动齿轮29、第二主动齿轮211、液压马达21、第一从动齿轮210和第二从动齿轮212，第一主动齿轮29和第二主动齿轮211设在传动轴22上，第一主动齿轮29设在第一环形输送链25内并与第一环形输送链25啮合传动，第二主动齿轮211设在第二环形输送链27内并与第二环形输送链27啮合传动，液压马达21的输送轴与传动轴22相连，第一从动齿轮210设在第一环形输送链25内并与第一环形输送链25啮合传动，第二从动齿轮212设在第二环形输送链27内并与第二环形输送链27啮合传动，传动轴22包括第一轴221和第二轴222，第一轴221和第二轴222通过联轴器23传动连接，第一主动齿轮29设在第一轴221上，第二主动齿轮211设在第二轴222上。

具体地，如图9和图10所示，传动轴22沿着上下方向延伸，传动轴22的顶端配合在第一环形输送链25内，传动轴22的底端配合在第二环形输送链27内，第一主动齿轮29固定在传动轴22的顶端外周侧，第二主动齿轮211固定在传动轴22的底端外周侧，第一从动齿轮210和第二从动齿轮212均可以与机架1转动相连，其中第一从动齿轮210位于第二从动齿轮212的上方。

第一环形输送链25啮合环绕在第一主动齿轮29和第二从动齿轮212的外周侧，第二环形输送链27啮合环绕在第二主动齿轮211和第二从动齿轮212的外周侧。液压马达21的输出轴与传动轴22传动连接。由此，液压马达21可以驱动传动轴22转动，转动的第一主动齿轮29和第二主动齿轮211可以驱动第一环形输送链25和第二环形输送链27转动。

如图10所示，沿着传动轴22的轴向，传动轴22可以分为第一轴221和第二轴222，第一轴221和第二轴222同轴布置，第一轴221和第二轴222可以通过枢轴铰接连接，由此，一方面第一轴221和第二轴222之间依然能够传动，另一方面第一轴221的延伸方向和第二轴222的延伸方向可以略有不同，从而方便了传动轴22和第一环形输送链25、第二环形输送链27的装配，还有利于减小传动轴22的窜动，提高了传动的可靠性。

在一些实施例中，还包括张紧机构26，张紧机构26包括第一座、第二座和第一伸缩杆，第一座设在机架1上，第二座导向滑移装配在第一座上，第一伸缩杆连接在第一座和第二座之间，第二座与第一从动齿轮210或第二从动齿轮212枢转装配。

具体地，如图10所示，第一座可以与机架1固定，第二座可以与第一座导向滑移装配，例如，第二座上可以设有滑槽，第一座可以配合在滑槽内，输送杆连接在第一座和第二座之间，通过输送杆的伸展可以实现对第二座的滑移驱动。张紧机构26可以设在第一环形输送链25内，其中第一从动齿轮210可以枢转装配在第二座上，当第二座移动时，第一从动齿轮210会随着第二座同步移动，从而可以实现第一主动齿轮29和第二从动齿轮212之间间距的调整，进而可以实现对第一环形输送链25的张紧调整，有利于第一环形输送链25的稳定传送。

可选地，第一环形输送链25和第二环形输送链27内均设有张紧机构26。

在一些实施例中，多个托盘24包括第一托盘组和第二托盘组，第一托盘组包括多个第一托盘，第二托盘组包括多个第二托盘，第一托盘组和第二托盘组在机架1的轴向间隔布置，且多个第一托盘和多个第二托盘在机架1的周向交替排布。

具体地，如图9所示，多个第一托盘位于多个第二托盘的上方，多个第一托盘沿着第二环形输送链27的周向等间隔排布，多个第二托盘沿着第二环形输送链27的周向等间隔排布，且在第二环形输送链27的周向方向上，多个第一托盘和多个第二托盘一一交替排布。由此，使得托盘的排布合理，增加了锚杆28的固定数量。

在一些实施例中，还包括夹紧机构8，机架1具有第一端和第二端，夹紧机构8设在机架1的第一端，钻箱4和锚箱5设在机架1的第二端，夹紧机构8包括第一夹爪81、第二夹爪82和夹紧油缸83，夹紧油缸83用于驱动第一夹爪81和第二夹爪82摆动以将锚杆28夹在第一夹爪81和第二夹爪82之间。

具体地，如图1至图3所示，夹紧机构8可以包括第一夹爪81和第二夹爪82，第一夹爪81的中部和第二夹爪82的中部可以均与机架1铰接，夹紧油缸83可以设有两个，夹紧油缸83的一端与机架1铰接，夹紧油缸83的另一端与第一夹爪81或第二夹爪82铰接，由此，两个夹紧油缸83可以分别驱动对应的第一夹爪81或第二夹爪82转动，第一夹爪81的自由端和第二夹爪82的自由端可以靠近并能够将锚杆28夹紧，从而起到扶正锚杆28的作用，避免了锚杆28发生较大挠曲变形。

可选地，第一夹爪81的自由端和第二夹爪82的自由端均设有弧形凹槽，两个弧形凹槽相对布置并可以拼合，锚杆28可以配合在两个弧形凹槽拼合形成的通孔内，从而起到限位锚杆28的作用。

在一些实施例中，还包括对中组件9，对中组件9设在机架1的第一端，对中组件9包括伸缩套筒92和对中油缸91，对中油缸91的一端与机架1铰接，另一端与伸缩套筒92铰接，伸缩套筒92的另一端与机架1相连，对中油缸91用于驱动伸缩套筒92伸展或收缩，伸缩套筒92的自由端设有弹性顶压结构93和喷药机构95，弹性顶压结构93和喷药机构95沿着伸缩套筒92的轴向间隔布置，弹性顶压结构93适于在伸缩套筒92伸展时与锚杆28侧壁弹性止抵，伸缩套筒92还用于将喷药机构95驱动至与锚孔正对的位置处以向锚孔内喷入锚固剂。

具体地，如图1至图3所示，对中组件9设在机架1的顶端，所述对中组件9的伸缩套筒92和对中油缸91并行间隔布置，即伸缩套筒92和对中油缸91均沿着前后方向延伸，其中对中油缸91位于伸缩套筒92的上方。伸缩套筒92包括外筒和内筒，内筒导向滑移配合在外筒内，对中油缸91的一端与外筒铰接，对中油缸91的另一端与内筒铰接，通过对中油缸91的伸展和收缩可以实现伸缩套筒92的伸展和收缩。

弹性顶压结构93设在内筒的前端，弹性顶压结构93可以包括两个并行布置辊轴，两个辊轴均沿着上下方向延伸，且两个辊轴在左右方向间隔布置，使用时，可以利用对中油缸91驱动伸缩套筒92伸展，弹性顶压结构93可以与锚杆28的外周壁止抵，进一步起到扶正锚杆28的效果。

喷药机构95设在内筒上，弹性顶压结构93和喷药机构95在前后方向上间隔布置，其中弹性顶压结构93位于喷药结构的前方，喷药机构95包括第一喷管、第二喷管和提升油缸96，第一喷管可以为硬管，第二喷管可以为软管，第一喷管和第二喷管连通，其中第一喷管可以导向滑移装配在内筒上，提升油缸96则可以驱动第一喷管上下移动。喷药机构95用于将锚孔内喷入锚固剂，使用时，可以利用对中油缸91驱动第一喷管移动并与锚孔对其，提升油缸96则可以驱动第一喷管上行并插入锚孔内，然后借助气压可以将锚固剂喷入锚孔内。

本实施例中伸缩套筒92的结构强度较高，使得作用力可以直接作用在伸缩套筒92上而不作用在对中油缸91上，起到了保护对中油缸91的作用。

可选地，第一喷管上可以设有遮盖机构94，遮盖机构94可以将第一喷管封堵，从而可以避免杂质进入喷管内，避免了喷管堵塞。例如，遮盖机构94可以为电磁阀。

在一些实施例中，进给组件6包括进给油缸、导向轮、进给链条和导向连接板61，进给油缸的一端与机架1相连，导向轮设在进给油缸的另一端，进给链条缠绕在导向轮的外周侧并与导向轮啮合传动，进给链条的一端与机架1相连，进给链条的另一端与导向连接板61相连，导向连接板61设在机架1上并沿着机架1的轴向可滑移，在第一工作位，钻箱4移动至导向连接板61上，在第二工作位，锚箱5移动至导向连接板61上。

具体地，进给油缸可以固定在机架1上，导向轮可以枢转装配在进给油缸的自由端，进给链条为U型，进给链条的一端与机架1相连，另一端与导向连接板61相连，导向连接板61导向滑移装配在机架1上，导向轮与进给链条啮合传动。进给油缸可以驱动导向轮沿着上下方向移动，从而可以实现进给链条和导向轮的相对移动，由此，链条会驱动导向连接板61上行，从而可以实现锚箱5或钻箱4的上行驱动。

在一些实施例中，机架1上设有第一候位板和第二候位板11，导向连接板61设在第一候位板和第二候位板11之间，钻箱4上设有第一连接板，锚箱5上设有第二连接板51，第一连接板和第二连接板51通过导轨结构与第一候位板、导向连接板61、第二候位板11导向滑移装配，导向连接板61上设有定位油缸62，第一连接板和第二连接板51上设有定位孔53，定位油缸62的活塞杆适于配合在定位孔53内。

具体地，如图4至图6所示，第一候位板、导向连接板61、第二候位板11沿着前后方向依次设置，其中导向连接板61位于第一候位板和第二候位板11之间，导轨机构可以包括导向孔63和导向杆52，第一候位板、导向连接板61、第二候位板11上均设有两个导向孔63，两个导向孔63均沿着前后方向延伸，且两个导向孔63在上下方向上间隔布置。钻箱4的第一连接板上设有两个导向杆52，两个导向杆52沿着前后方向延伸并配合在对应的导向孔63内，锚箱5的第二连接板51上也设有两个导向杆52，两个导向杆52也沿着前后方向延伸并配合在对应的导向孔63内。

通过导轨结构，钻箱4可以在第一候位板和导向连接板61之间切换，在第一工作位，钻箱4位于导向连接板61上，在第一等待位，钻箱4移动至第一候位板上。在第二工作位，锚箱5位于导向连接板61上，第二等待位，锚箱5移动至第二候位板11上。由此，方便了钻箱4和锚箱5位置的切换。

如图5和图6所示，导向连接板61上设有定位油缸62，第一连接板和第二连接板51上均设有定位孔53，当锚箱5移动至导向连接板61上后，定位油缸62的活塞杆可以伸出并插入第二连接板51上的定位孔53内，当钻箱4移动至导向连接板61上后，定位油缸62的活塞杆可以伸出并插入第以连接板上的定位孔53内。从而增强了锚箱5、钻箱4和导向连接板61的固定效果。

在一些实施例中，第一连接板和第二连接板51上均设有活塞孔54，活塞孔54用于供双联油缸71的活塞杆插入，从而方便了对锚箱5和钻箱4的驱动。

在一些实施例中，切换组件7包括驱动器72、安装座73和双联油缸71。

驱动器72包括第一缸体和第二伸缩杆，第二伸缩杆导向配合在第一缸体内。具体地，如图7所示，驱动器72可以为液压伸缩缸，驱动器72大体沿着前后方向延伸，驱动器72的第二伸缩杆配合在第一缸体内，通过第二伸缩杆在第一缸体的移动可以实现驱动器72的伸缩。可以理解的是，在其他一些实施例中，驱动器72也可以为电动推杆等。

安装座73设在第一缸体上，安装座73适于将第一缸体固定在设定位置处。具体地，如图7所示，安装座73可以为一块安装板，安装座73可以通过螺钉可拆卸地固定在第一缸体的外周壁上，安装座73也可以一体设在第一缸体上或焊接固定在第一缸体上。安装座73的设置方便了驱动器72的安装固定。

双联油缸71设在第二伸缩杆的自由端，双联油缸71包括第二缸体、第一活塞杆711和第二活塞杆712，第一活塞杆711和第二活塞杆712均导向配合在第二缸体上，且第一活塞杆711和第二活塞杆712并行间隔布置，第二缸体内设有第一腔和第二腔，第一腔内设有第一隔板713，第一隔板713将第一腔分隔为第一活动腔715和第二活动腔716，第一活塞杆711的一端穿过第一活动腔715并与第一隔板713相连，第一活塞杆711的另一端延伸至第二缸体外侧，第二腔内设有第二隔板714，第二隔板714将第二腔分隔为第三活动腔717和第四活动腔718，第二活塞杆712的一端穿过第三活动腔717并与第二隔板714相连，第二活塞杆的另一端延伸至第二缸体外侧，第二缸体内还设有第一油路720和第二油路719，第一油路720连通第一活动腔715和第四活动腔718，第二油路719连通第二活动腔716和第三活动腔717。

具体地，如图7所示，第二伸缩杆的自由端即为第二伸缩杆的前端，双联油缸71固定在第二伸缩杆的前端，通过驱动器72的伸缩可以实现双联油缸71在前后方向位置的调整，从而起到驱动双联油缸71移动的作用。双联油缸71包括第二缸体，第二缸体大体为方块状，如图8所示，第二缸体内设有第一腔和第二腔，第一腔和第二腔均沿着上下方向延伸，且第一腔和第二腔在前后方向间隔布置，其中第一活塞杆711配合在第一腔内并穿出第二缸体，第二活塞缸配合在第二腔内并穿出第二缸体，第一活塞杆711和第二活塞杆712均可以沿着上下方向移动。

需要说明的是，本实施例中第一活塞杆711用于与锚箱5上的通孔配合，从而在驱动器72伸展或收缩时拉动锚箱5移动，本实施例中第二活塞杆712用于与钻箱4上的通孔配合，从而在驱动器72伸展或收缩时拉动钻箱4移动。可以理解的是，在其他一些实施例中，第一活塞杆711也可以与钻箱4配合，第二活塞杆712也可以与锚箱5配合。

如图8所示，本实施例中，第一腔内设有第一隔板713，第一隔板713将第一腔密封分隔为第一活动腔715和第二活动腔716，其中第一活动腔715位于第二活动腔716的上方，第一活塞杆711的内端与第一隔板713的中部相连，第一活塞杆711穿过第一活动腔715并伸出第二缸体。相类似的，第二腔内设有第二隔板714，第二隔板714将第二腔密封分隔为第三活动腔717和第四活动腔718，其中第三活动腔717位于第四活动腔718的上方，第二活塞杆712的内端与第二隔板714的中部相连，第二活塞杆712穿过第三活动腔717并伸出第二缸体。

第二缸体内还设有第一油路720和第二油路719，其中第一油路720的一端与第一活动腔715连通，第一油路720的另一端与第四活动腔718连通，由此，使得第一活动腔715和第四活动腔718连通，当向第一活动腔715和第四活动腔718的其中一者注入液压油时，另一者也会同时被注入液压油。相类似地，第二油路719的一端与第二活动腔716连通，第二油路719的另一端与第三活动腔717连通，由此，使得第二活动腔716和第三活动腔717连通，当向第二活动腔716和第三活动腔717的其中一者注入液压油时，另一者也会同时被注入液压油。

本发明实施例的切换组件7在使用时，通过向第一活动腔715和第四活动腔718的一者内注入液压油，在液压作用下，第一隔板713下移，第一活塞杆711收缩至第一腔内，第二隔板714上移，第二活塞杆712伸出第二腔。通过向第二活动腔716和第三活动腔717的一者注入润滑油，在液压作用下，第一隔板713上移，第一活塞杆711伸出第一腔，第二隔板714下移，第二活塞杆712收缩至第二腔内。由此，实现了第一活塞杆711和第二活塞杆712的交替伸出，从而可以分别实现对锚箱5和钻箱4的分别驱动。

在一些实施例中，如图8所示，第二缸体上设有第一口721和第二口722，第一口721与第二活动腔连通，第二口722与第四活动腔连通。

在一些实施例中，如图7所示，第一缸体的外周侧设有平衡阀74，平衡阀74与第一缸体连通。

在一些实施例中，钻箱4和锚箱5均为湿式除尘钻孔钻箱4。

在一些实施例中，锚箱5马达为大排量大扭矩马达，马达排量不小于140cm³/rev，紧固力矩不小于400Nm。钻箱4马达为小排量大转速马达，马达转速不低于600rpm，排量为100cm3/rev。

根据本发明实施例的提供的双箱切换式锚杆钻机，能“一键”实现钻孔、安装锚杆、储存锚杆、紧固锚杆等锚杆支护过程的全自动化，提高了锚护设备的自动化程度。

本发明采用模块化、小型化、轻量化的设计理念，整机宽度控制在600mm以内，空顶距控制在500mm以内，对地质条件的适应性强。

本发明整机体机小，对设备具有很强的适用性，可配备到任何锚杆支护设备上，尤其能适应小空顶距下的与掘进机交叉配套作业。

本发明的锚杆钻机通过钻箱4精确定位机构实现两个钻箱4的精确定位，且大容量锚杆仓顶部设有夹钎机构和钻杆定位机构，保证钻杆能准确进给实现与钻孔钻箱4的自动连接，自动化对接精度高。本发明的钻箱4、锚箱5切换机构只有一个双联油缸71，对结构的适应性更强。

本发明实现了锚护全过程自动化后，工人不需要再在噪声、水、呼吸性粉尘的危害下工作，改善了工人工作环境。工人可在具有可靠防护的驾驶室内操作，工作环境好，安全性高。

本发明采用湿式除尘钻孔钻箱4，钻孔钻箱4始终与钻杆连接，不用考虑频繁拆装，可以采取用多道密封、采用其他更有效的密封形式等方法，实现湿式钻箱4的可靠密封、防止渗漏，有效保证了钻箱4的除尘效果。

本发明采用大排量大扭矩的锚杆钻箱4马达，专门用于锚杆安装与紧固，可有效满足小转速大扭矩的紧固锚杆要求。

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，除非另有明确具体地限定。

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。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述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)

1.一种双箱切换式锚杆钻机，其特征在于，包括：

机架；

链条输送系统，所述链条输送系统设在所述机架上，且所述链条输送系统绕着所述机架的轴向可转动，所述链条输送系统的外周侧设有多个固定结构，多个所述固定结构沿着所述机架的周向间隔布置，所述固定结构用于固定锚杆，所述链条输送系统用于驱动所述锚杆沿着所述机架的周向转动并移动至第一位置；

推送机构，所述推送机构设在所述机架上，所述推送机构适于将移动至所述第一位置的锚杆推送至第二位置；

钻箱和锚箱，所述钻箱和所述锚箱均导向滑移装配在所述机架上，所述钻箱具有第一工作位和第一等待位，在所述第一工作位，所述钻箱与位于所述第二位置的锚杆正对并用于钻孔，在所述第一等待位，所述钻箱闲置，所述锚箱具有第二工作位和第二等待位，在所述第二工作位，所述锚箱与位于所述第二位置的锚杆正对并用于锚杆锚固，在所述第二等待位，所述锚箱闲置；

进给组件，所述进给组件适于驱动所述第一工作位的钻箱沿所述机架的轴向移动以实现所述钻箱的进给，所述进给组件还适于驱动所述第二工作位的锚箱沿所述机架的轴向移动以实现所述锚箱的进给；

切换组件，所述切换组件适于驱动所述钻箱在所述第一工作位和所述第一等待位之间切换，所述切换组件还适于驱动所述锚箱在所述第二工作位和所述第二等待位之间切换，所述切换组件包括：

驱动器，所述驱动器包括第一缸体和第二伸缩杆，所述第二伸缩杆导向配合在所述第一缸体内；

安装座，所述安装座设在所述第一缸体上，所述安装座适于将所述第一缸体固定在设定位置处；

双联油缸，所述双联油缸设在所述第二伸缩杆的自由端，所述双联油缸包括第二缸体、第一活塞杆和第二活塞杆，所述第一活塞杆和所述第二活塞杆均导向配合在所述第二缸体上，且所述第一活塞杆和所述第二活塞杆并行间隔布置，所述第二缸体内设有第一腔和第二腔，所述第一腔内设有第一隔板，所述第一隔板将所述第一腔分隔为第一活动腔和第二活动腔，所述第一活塞杆的一端穿过所述第一活动腔并与所述第一隔板相连，所述第一活塞杆的另一端延伸至所述第二缸体外侧，所述第二腔内设有第二隔板，所述第二隔板将所述第二腔分隔为第三活动腔和第四活动腔，所述第二活塞杆的一端穿过所述第三活动腔并与所述第二隔板相连，所述第二活塞杆的另一端延伸至所述第二缸体外侧，所述第二缸体内还设有第一油路和第二油路，所述第一油路连通所述第一活动腔和所述第四活动腔，所述第二油路连通所述第二活动腔和所述第三活动腔。

2.根据权利要求1所述的双箱切换式锚杆钻机，其特征在于，所述链条输送系统包括：

第一环形输送链，所述第一环形输送链设在所述机架上，且所述第一环形输送链绕着所述机架的轴向可转动，所述第一环形输送链的外周侧设有多个卡槽，所述卡槽的槽口朝向所述第一环形输送链的外周侧，所述卡槽适于卡紧固定锚杆；

第二环形输送链，所述第二环形输送链设在所述机架上，且所述第二环形输送链绕着所述机架的轴向可转动，所述第一环形输送链和所述第二环形输送链沿着所述机架的轴向并行间隔布置，所述第二环形输送链的外周侧设有多个托盘，多个所述托盘与多个所述卡槽在所述机架的轴向一一对应，所述托盘适于与锚杆上的锚盘止抵；

齿轮驱动组件，所述齿轮驱动组件设在所述第一环形输送链和所述第二环形输送链的内侧，所述齿轮驱动组件适于驱动所述第一环形输送链和所述第二环形输送链转动。

3.根据权利要求2所述的双箱切换式锚杆钻机，其特征在于，所述齿轮驱动组件包括传动轴、第一主动齿轮、第二主动齿轮、液压马达、第一从动齿轮和第二从动齿轮，所述第一主动齿轮和所述第二主动齿轮设在所述传动轴上，所述第一主动齿轮设在所述第一环形输送链内并与所述第一环形输送链啮合传动，所述第二主动齿轮设在所述第二环形输送链内并与所述第二环形输送链啮合传动，所述液压马达的输送轴与所述传动轴相连，所述第一从动齿轮设在所述第一环形输送链内并与所述第一环形输送链啮合传动，所述第二从动齿轮设在所述第二环形输送链内并与所述第二环形输送链啮合传动，所述传动轴包括第一轴和第二轴，所述第一轴和所述第二轴通过联轴器传动连接，所述第一主动齿轮设在所述第一轴上，所述第二主动齿轮设在所述第二轴上。

4.根据权利要求3所述的双箱切换式锚杆钻机，其特征在于，还包括张紧机构，所述张紧机构包括第一座、第二座和第一伸缩杆，所述第一座设在所述机架上，所述第二座导向滑移装配在所述第一座上，所述第一伸缩杆连接在所述第一座和所述第二座之间，所述第二座与所述第一从动齿轮或所述第二从动齿轮枢转装配。

5.根据权利要求2所述的双箱切换式锚杆钻机，其特征在于，多个所述托盘包括第一托盘组和第二托盘组，所述第一托盘组包括多个第一托盘，所述第二托盘组包括多个第二托盘，所述第一托盘组和所述第二托盘组在所述机架的轴向间隔布置，且多个所述第一托盘和多个所述第二托盘在所述机架的周向交替排布。

6.根据权利要求1所述的双箱切换式锚杆钻机，其特征在于，还包括夹紧机构，所述机架具有第一端和第二端，所述夹紧机构设在所述机架的第一端，所述钻箱和所述锚箱设在所述机架的第二端，所述夹紧机构包括第一夹爪、第二夹爪和夹紧油缸，所述夹紧油缸用于驱动所述第一夹爪和第二夹爪摆动以将所述锚杆夹在所述第一夹爪和所述第二夹爪之间。

7.根据权利要求6所述的双箱切换式锚杆钻机，其特征在于，还包括对中组件，所述对中组件设在所述机架的第一端，所述对中组件包括伸缩套筒和对中油缸，所述对中油缸的一端与所述机架铰接，另一端与所述伸缩套筒铰接，所述伸缩套筒的另一端与所述机架相连，所述对中油缸用于驱动所述伸缩套筒伸展或收缩，所述伸缩套筒的自由端设有弹性顶压结构和喷药机构，所述弹性顶压结构和喷药机构沿着所述伸缩套筒的轴向间隔布置，所述弹性顶压结构适于在伸缩套筒伸展时与锚杆侧壁弹性止抵，所述伸缩套筒还用于将喷药机构驱动至与锚孔正对的位置处以向锚孔内喷入锚固剂。

8.根据权利要求6所述的双箱切换式锚杆钻机，其特征在于，所述进给组件包括进给油缸、导向轮、进给链条和导向连接板，所述进给油缸的一端与所述机架相连，所述导向轮设在所述进给油缸的另一端，所述进给链条缠绕在所述导向轮的外周侧并与所述导向轮啮合传动，所述进给链条的一端与所述机架相连，所述进给链条的另一端与所述导向连接板相连，所述导向连接板设在所述机架上并沿着所述机架的轴向可滑移，在所述第一工作位，所述钻箱移动至所述导向连接板上，在所述第二工作位，所述锚箱移动至所述导向连接板上。

9.根据权利要求8所述的双箱切换式锚杆钻机，其特征在于，所述机架上设有第一候位板和第二候位板，所述导向连接板设在所述第一候位板和所述第二候位板之间，所述钻箱上设有第一连接板，所述锚箱上设有第二连接板，所述第一连接板和所述第二连接板通过导轨结构与所述第一候位板、导向连接板、第二候位板导向滑移装配，所述导向连接板上设有定位油缸，所述第一连接板和所述第二连接板上设有定位孔，所述定位油缸的活塞杆适于配合在所述定位孔内。