CN114109462B - 一种多功能锚杆锚索钻机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多功能锚杆锚索钻机，属于锚索支护技术领域。该锚杆锚索钻机包括回转机构、滑架机构和钻机支撑架，回转机构可移动的设置在滑架机构上。还包括可摆动的设置在所述钻机支撑架上的锚索输送机构和锚索张拉机构，所述锚索输送机构和锚索张拉机构均包括工作位和非工作位，所述锚索输送机构和锚索张拉机构的工作位均与所述回转机构的回转轴相对应。本发明结构简单，设置合理，体积较小，能灵活可靠的在各自工作位依次完成钻孔、锚索输送和锚索张拉的动作，机械化程度高，解决了现有技术中煤矿井下进行锚索输送及锚索张拉时完全依靠人工操作完成，工人劳动强度大、自动化程度低、安全隐患较大的问题，省时省力，大大提升井下支护效率。
Description
技术领域
本发明涉及锚索支护技术领域，特别是涉及一种多功能锚杆锚索钻机。
背景技术
煤矿开采需要在井下开掘大量巷道，保持巷道畅通与围岩稳定对煤矿建设与安全生产具有重要意义。现有技术中的巷道支护工艺多采用锚杆、锚索支护技术。在进行锚索支护时，先要通过锚杆锚索钻机的钻杆向顶板钻进深孔，之后将锚固剂、锚索送进钻孔，待锚固剂凝固后，再对锚索进行张拉、紧固。
目前，煤矿井下所使用的锚杆锚索钻机仅有钻孔功能，在进行锚索支护时，需要人工输送锚索，并通过人工手持锚索张拉机具进行锚索的张拉工作，操作人员劳动强度大、作业时间长、工作效率低，且作业环境差，不仅影响操作人员身体健康，极易产生疲劳，导致工作效率降低，还会使注意力下降，甚至引发安全事故，也会导致整个巷道支护作业的效率低下。
由此可见，上述现有的锚杆锚索钻机在结构、方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种新的多功能锚杆锚索钻机，使其简单方便的实现钻孔、锚索输送、锚索张拉的灵活转换，实现一机多用，解决现有技术中煤矿井下进行锚索输送及锚索张拉时完全依靠人工操作，工人劳动强度大、自动化程度低的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种多功能锚杆锚索钻机，使其简单方便的实现钻孔、锚索输送、锚索张拉的灵活转换，实现一机多用，解决现有技术中煤矿井下进行锚索输送及锚索张拉时完全依靠人工操作，工人劳动强度大、自动化程度低的问题。从而克服现有的锚杆锚索钻机功能单一的不足。
为解决上述技术问题，本发明提供一种多功能锚杆锚索钻机，包括回转机构、滑架机构和钻机支撑架，所述滑架机构设置在所述钻机支撑架上，所述回转机构可移动的设置在所述滑架机构上，还包括可摆动的设置在所述钻机支撑架上的锚索输送机构，所述锚索输送机构包括工作位和非工作位，所述锚索输送机构的工作位与所述回转机构的回转轴相对应。
进一步改进，还包括可摆动的设置在所述钻机支撑架上的锚索张拉机构，所述锚索张拉机构包括工作位和非工作位，所述锚索张拉机构的工作位与所述回转机构的回转轴相对应。
进一步改进，所述锚索张拉机构包括锚索张拉器、第一摆动臂、第一安装座、第二安装座、第一导柱、第二导柱、第一摆动油缸和推进油缸，所述第一安装座和第二安装座均固定在所述钻机支撑架上，所述第一导柱的两端均通过轴承可转动的设置在所述第一安装座和第二安装座上，所述第二导柱通过第一导柱连接座和第二导柱连接座平行固定在所述第一导柱旁，所述第一摆动臂套设在所述第一导柱和第二导柱上，其上端与所述锚索张拉器固定连接，所述第一摆动油缸的缸筒固定在所述钻机支撑架的下部，其伸出端与所述第一导柱连接座或第二导柱连接座的下端铰接，所述第一摆动油缸带动所述第一导柱转动，进而带动所述第二导柱、第一摆动臂和推进油缸以所述第一导柱为轴转动，实现所述锚索张拉器工作位与非工作位的转换，所述推进油缸带动所述第一摆动臂沿所述第一导柱和第二导柱滑动，进而实现锚索张拉动作。
进一步改进，所述第一导柱连接座和第二导柱连接座均通过螺栓或销轴与所述第一导柱固定连接。
进一步改进，所述推进油缸的缸筒与所述第一摆动臂固定连接，其伸出端与所述第一导柱连接座或第二导柱连接座固定连接，由所述推进油缸带动所述第一摆动臂沿所述第一导柱和第二导柱滑动，实现锚索张拉动作。
进一步改进，所述推进油缸的伸出端与所述第一摆动臂固定连接，其缸筒与所述第一导柱连接座或第二导柱连接座固定连接，由所述推进油缸带动所述第一摆动臂沿所述第一导柱和第二导柱滑动，实现锚索张拉动作。
进一步改进，所述锚索输送机构包括锚索输送器、第二摆动臂和第二摆动油缸，所述第二摆动臂的一端固定所述锚索输送器，另一端与所述第二摆动油缸的伸出端铰接，所述第二摆动油缸的缸筒固定在所述钻机支撑架的下部，所述第二摆动臂可转动的套设在所述第一导柱上，所述锚索输送器在所述第二摆动油缸作用下实现工作位与非工作位的转换。
进一步改进，所述第二摆动臂在所述第一导柱上的位置较所述第一摆动臂远离锚索支护工作面。
进一步改进，所述锚索输送机构包括锚索输送器、第二摆动臂、第二摆动油缸和第一安装座，所述第二摆动臂的一端固定所述锚索输送器，另一端与所述第二摆动油缸的伸出端铰接，所述第二摆动油缸的缸筒固定在所述钻机支撑架的下部，所述第一安装座的一端与所述钻机支撑架固定连接，另一端与所述第二摆动臂可转动连接，所述锚索输送器在所述第二摆动油缸作用下实现工作位与非工作位的转换。
进一步改进，还包括第二安装座，所述第一安装座和第二安装座均固定在所述钻机支撑架上，且所述第一安装座和第二安装座之间设置第一导柱，所述第二摆动臂套设在所述第一导柱上，所述第二摆动油缸的伸缩带动所述第二摆动臂绕所述第一导柱旋转，进而带动所述锚索输送器实现工作位与非工作位的转换。
采用这样的设计后，本发明至少具有以下优点：
本发明多功能锚杆锚索钻机通过设置可转动的锚索输送机构，使其具有工作位和非工作位，需要进行锚索输送时，将其转动到工作位，即可简单方便的将锚索输送进入回转机构完成的钻孔中。锚索输送完毕后，再将锚索输送器转动到非工作位，不影响钻孔动作和锚索张拉动作。
还通过设置可转动的锚索张拉器，在需要进行锚索张拉时，将锚索张拉器转动到其工作位，即可实现自动化的锚索张拉动作，锚索张拉到位后，再将锚索张拉器转动到非工作位，不影响钻孔动作和锚索输送动作。
该多功能锚杆锚索钻机结构简单，设置合理，体积较小，能灵活可靠的依次完成钻孔、锚索输送和锚索张拉动作，机械化程度高，解决了现有技术中煤矿井下进行锚索输送及锚索张拉时完全依靠人工操作完成，工人劳动强度大、自动化程度低，安全隐患较大的问题。
附图说明
上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
图1是本发明多功能锚杆锚索钻机钻孔状态下的锚索输送器和锚索张拉器的位置示意图。
图2是图1中A向视图。
图3是本发明多功能锚杆锚索钻机中锚索输送机构和锚索张拉机构的结构爆炸视图。
图4是本发明多功能锚杆锚索钻机中第二导柱连接座的结构示意图。
图5是本发明多功能锚杆锚索钻机中第一摆动臂的结构示意图。
图6是本发明多功能锚杆锚索钻机中第一导柱连接座的结构示意图。
图7是本发明多功能锚杆锚索钻机中第二摆动臂的结构示意图。
图8是本发明多功能锚杆锚索钻机中第一导柱的结构示意图。
图9是本发明多功能锚杆锚索钻机中第二导柱的结构示意图。
图10是本发明多功能锚杆锚索钻机中推进油缸的结构示意图。
图11是本发明多功能锚杆锚索钻机中锚索输送器的结构示意图。
图12是本发明多功能锚杆锚索钻机中回转机构的结构示意图。
图13是图12中B向示意图。
图14是本发明多功能锚杆锚索钻机在锚索输送机构工作位的结构示意图。
图15是本发明多功能锚杆锚索钻机在锚索张拉机构工作位的结构示意图。
图中：1-锚杆钻机、2-第二摆动油缸、3-第一安装座、4-第二摆动臂、5-第一摆动油缸、6-推进油缸、7-第一导柱连接座、8-第一摆动臂、9-第一导柱、10-第二导柱、11-第二导柱连接座、12-第二安装座、13-螺栓、14-锚索张拉器、15-锚索输送器、16-支撑架、17-回转机构、18-滑架机构。
具体实施方式
参照图1至11所示，本实施例多功能锚杆锚索钻机，包括锚杆钻机1、锚索输送器15和锚索张拉器14，以及带动锚索输送器15和锚索张拉器14摆动的第二摆动油缸2、第一安装座3、第二摆动臂4、第一摆动油缸5、推进油缸6、第一导柱连接座7、第一摆动臂8、第一导柱9、第二导柱10、第二导柱连接座11、第二安装座12。
具体的，所述锚杆钻机1采用现有的锚杆钻机结构，如附图12和13所示，所述锚杆钻机1包括支撑架16、回转机构17和滑架机构18。所述滑架机构18固定设置在支撑架16上，回转机构17可滑动的设置在所述滑架机构18上。钻孔时，钻杆设置在回转机构17上，通过滑架机构18对回转机构17的移动以及导向，回转机构17带动钻杆移动并转动，实现钻孔动作。
所述锚索张拉器14采用现有锚索张拉组件，能实现对锚索载荷的张拉。所述锚索输送器15采用现有锚索输送组件，其包括两个主动轮和两个相对设置的从动轮，如附图11所示，在两个主动轮的驱动单元作用下，锚索从主动轮和从动轮之间的间隙被输送至钻孔中，完成锚索的输送。
本实施例中所述第一安装座3和第二安装座12分别固定在所述钻机支撑架16的侧部，其上均设有安装孔，且两个安装孔同轴。所述第一导柱9的两端均通过轴承可转动的设置在所述第一安装座3和第二安装座12的安装孔中，则所述第一导柱9可相对于第一安装座3和第二安装座12转动。
所述第二导柱10通过第一导柱连接座7和第二导柱连接座11平行固定在所述第一导柱9的旁边。所述第一导柱连接座7和第二导柱连接座11均通过螺栓13或销轴与所述第一导柱9固定连接，则第二导柱10、第一导柱连接座7和第二导柱连接座11与第一导柱9连为一体，该整体结构均随第一导柱9的转动而转动。
所述第一摆动臂8的上端与所述锚索张拉器14固定连接，所述第一摆动臂8的下端套设在所述第一导柱9和第二导柱10上。所述第一摆动油缸5的缸筒固定在所述钻机支撑架16的下部，所述第一摆动油缸5的伸出端与所述第一导柱连接座7的下端铰接。还有，所述推进油缸6的伸出端固定在所述第二导柱连接座11的下部，所述推进油缸6的缸筒固定在所述第一摆动臂8的下部，则所述第一摆动臂8在所述推进油缸6的伸缩带动可沿所述第一导柱9和第二导柱10滑动，实现锚索张拉动作。所述第一摆动油缸5的伸缩能通过所述第一导柱连接座7带动所述第一导柱9转动，进而带动所述第二导柱10、第一摆动臂8和推进油缸6以所述第一导柱9为轴转动，实现所述锚索张拉器14在工作位与非工作位之间的转换。
当然，所述第一摆动油缸5的伸出端还可与所述第二导柱连接座11的下端铰接，均是通过第一摆动油缸5的伸缩，带动第一导柱9旋转，进而带动锚索张拉器14的转动。所述推进油缸6的伸出端还可固定在所述第一摆动臂8上，其缸筒固定在第二导柱连接座11上；还可以将推进油缸6设置在第一摆动臂8与第一导柱连接座7之间，均能实现所述第一摆动臂8在所述推进油缸6的伸缩带动可沿所述第一导柱9和第二导柱10滑动的效果，实现锚索的张拉动作。
本实施例中所述第二摆动臂4可转动的套设在所述第一导柱9远离锚索支护工作面的位置上。所述第二摆动臂4的上端固定所述锚索输送器15，所述第二摆动臂4的下端与所述第二摆动油缸2的伸出端铰接，所述第二摆动油缸2的缸筒固定在所述钻机支撑架16的下部，则在所述第二摆动油缸2的伸缩作用下，所述第二摆动臂4围绕所述第一导柱9旋转，进而带动所述锚索输送器15实现工作位与非工作位之间的转换。
当然，所述第二摆动臂4还可以独立于第一导柱9设置，通过独立的安装座可转动安装，再通过摆动油缸实现第二摆动臂4的摆动，进而实现锚索输送器15在工作位与非工作位之间的转换。
本发明多功能锚杆锚索钻机的工作过程如下：
（1）所述第一摆动油缸5、第二摆动油缸2的活塞杆分别缩回，则分别带动第一摆动臂8、第二摆动臂4上的锚索张拉器14、锚索输送器15运动至不影响钻机1工作的非工作位位置，如附图1所示。由锚杆钻机1实现钻孔动作，在锚杆钻机1钻孔至规定的深度，回转机构17退回至初始工作位置。
（2）然后第二摆动油缸2的活塞杆伸出，带动第二摆动臂4上的锚索输送器15运动至其工作位，即已完成的钻孔的轴线位置，如附图14所示。人工将锚固剂放至钻孔内，再将锚索穿到锚索输送器15上，在其自身驱动装置的作用下，将锚索输送至钻孔内，同时锚索将顶住锚固剂，输送至规定的深度。
（3）在锚固剂充分凝固后，第二摆动油缸2的活塞杆缩回，带动第二摆动臂4上的锚索输送器15运动至不影响锚杆锚索钻机1工作的非工作位位置。
（4）待人工上好托盘、锁具等之后进行锚索张拉工作。即第一摆动油缸5的活塞杆伸出，带动第一摆动臂8上的锚索张拉器14运动至已完成的钻孔的轴线位置，即锚索张拉器14的工作位，如附图15所示。在推进油缸6的作用下，锚索张拉器14运动至适合锚索张拉的位置后进行锚索张拉工作。待锚索张拉至规定载荷后，停止锚索张拉工作。第一摆动油缸5的活塞杆缩回，带动第一摆动臂8上的锚索张拉器14运动至不影响锚杆锚索钻机1工作的非工作位位置，即完成钻孔、锚索输送和锚索张拉动作。
本发明多功能锚杆锚索钻机能解决现有技术中煤矿井下进行锚索输送及锚索张拉时完全依靠人工操作，工人劳动强度大、自动化程度低的问题。该锚索输送机构和锚索张拉机构结构简单，设置巧妙，体积减小且灵活可靠，适用于在煤矿井下工作，且仅需一个人就可完成钻孔、锚索输送、锚索张拉工作，省时省力，大大提升井下支护效率。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”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。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种多功能锚杆锚索钻机，包括回转机构、滑架机构和钻机支撑架，所述滑架机构设置在所述钻机支撑架上，所述回转机构可移动的设置在所述滑架机构上，其特征在于，还包括可摆动的设置在所述钻机支撑架上的锚索输送机构，所述锚索输送机构包括工作位和非工作位，所述锚索输送机构的工作位与所述回转机构的回转轴相对应；
还包括可摆动的设置在所述钻机支撑架上的锚索张拉机构，所述锚索张拉机构包括工作位和非工作位，所述锚索张拉机构的工作位与所述回转机构的回转轴相对应；
所述锚索张拉机构包括锚索张拉器、第一摆动臂、第一安装座、第二安装座、第一导柱、第二导柱、第一摆动油缸和推进油缸，所述第一安装座和第二安装座均固定在所述钻机支撑架上，所述第一导柱的两端均通过轴承可转动的设置在所述第一安装座和第二安装座上，所述第二导柱通过第一导柱连接座和第二导柱连接座平行固定在所述第一导柱旁，所述第一摆动臂套设在所述第一导柱和第二导柱上，其上端与所述锚索张拉器固定连接，所述第一摆动油缸的缸筒固定在所述钻机支撑架的下部，其伸出端与所述第一导柱连接座或第二导柱连接座的下端铰接，所述第一摆动油缸带动所述第一导柱转动，进而带动所述第二导柱、第一摆动臂和推进油缸以所述第一导柱为轴转动，实现所述锚索张拉器工作位与非工作位的转换，所述推进油缸带动所述第一摆动臂沿所述第一导柱和第二导柱滑动，进而实现锚索张拉动作；
所述锚索输送机构包括锚索输送器、第二摆动臂和第二摆动油缸，所述第二摆动臂的一端固定所述锚索输送器，另一端与所述第二摆动油缸的伸出端铰接，所述第二摆动油缸的缸筒固定在所述钻机支撑架的下部，所述第二摆动臂可转动的套设在所述第一导柱上，所述锚索输送器在所述第二摆动油缸作用下实现工作位与非工作位的转换。
2.根据权利要求1所述的多功能锚杆锚索钻机，其特征在于，所述第一导柱连接座和第二导柱连接座均通过螺栓或销轴与所述第一导柱固定连接。
3.根据权利要求2所述的多功能锚杆锚索钻机，其特征在于，所述推进油缸的缸筒与所述第一摆动臂固定连接，其伸出端与所述第一导柱连接座或第二导柱连接座固定连接，由所述推进油缸带动所述第一摆动臂沿所述第一导柱和第二导柱滑动，实现锚索张拉动作。
4.根据权利要求2所述的多功能锚杆锚索钻机，其特征在于，所述推进油缸的伸出端与所述第一摆动臂固定连接，其缸筒与所述第一导柱连接座或第二导柱连接座固定连接，由所述推进油缸带动所述第一摆动臂沿所述第一导柱和第二导柱滑动，实现锚索张拉动作。
5.根据权利要求4所述的多功能锚杆锚索钻机，其特征在于，所述第二摆动臂在所述第一导柱上的位置较所述第一摆动臂远离锚索支护工作面。
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Denomination of invention: A multifunctional bolt bolt and cable drilling rig Effective date of registration: 20220909 Granted publication date: 20220422 Pledgee: Cangzhou Bank Co.,Ltd. Dachang Sub branch Pledgor: LANGFANG JINGLONG HEAVY MACHINERY Co.,Ltd. Registration number: Y2022130000071 |
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Date of cancellation: 20231207 Granted publication date: 20220422 Pledgee: Cangzhou Bank Co.,Ltd. Dachang Sub branch Pledgor: LANGFANG JINGLONG HEAVY MACHINERY Co.,Ltd. Registration number: Y2022130000071 |
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