CN116122876B - 一种隧道内壁锚杆注浆设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及锚杆注浆的技术领域，尤其涉及一种隧道内壁锚杆注浆设备。本发明提供了这样一种隧道内壁锚杆注浆设备，包括有滑动管、对接管、密封垫、伸缩活塞杆、液压活塞缸和输油管等，对接管与滑动管连通，滑动管内连接有密封垫，对接管与密封垫接触，多个伸缩活塞杆间隔安装在对接管上，伸缩活塞杆伸长可卡在锚杆的外螺纹上，以固定锚杆的位置，滑动管内连接有液压活塞缸，液压活塞缸内设有弹簧，液压活塞缸与套管之间连通有输油管，以将液压油输送至套管内使伸缩活塞杆伸长。本发明通过将水泥浆灌入滑动管内，能驱动伸缩活塞杆伸长，使伸缩活塞杆卡住锚杆的外螺纹，从而能够固定锚杆的位置，且能自动完成对接工作，操作简单，提高工作效率。

Description

一种隧道内壁锚杆注浆设备

技术领域

本发明涉及锚杆注浆的技术领域，尤其涉及一种隧道内壁锚杆注浆设备。

背景技术

锚杆是当代煤矿当中巷道支护的最基本的组成部分，他将巷道的围岩加固在一起，使围岩自身支护自身，锚杆不仅用于矿山，也用于工程技术中，对边坡、隧道和坝体进行主体加固。

目前，锚杆在安装注浆时，一般是利用钻孔设备在隧道内壁钻好安装孔，再由人工将锚杆插入安装孔内进行安装，然后需要人工将管道接头与锚杆对齐，再将管道接头拧紧，即可将管道接头固定在锚杆上，然后利用管道将水泥浆灌入锚杆内，通过锚杆将水泥浆灌入安装孔内，当安装孔内灌满水泥浆后，需要将管道接头拧松取下，再将密封件拧紧安装在锚杆的头部，将锚杆孔封住，现有技术存在以下几个缺点：

1、管道接头在与锚杆进行对接时，需要工人手动转动管道接头，转动圈数较多，且都需要用力拧紧，费时费力，在拆卸时，也是需要工人手动反转管道接头，而隧道内壁上安装的锚杆数量较多，都由人工操作的话，操作较为麻烦，影响工作效率。

2、工人的力量有限，随着时间的流逝，工人的身体会逐渐疲惫，很可能出现管道接头没有拧紧的现象，导致水泥浆溢出，影响注浆效果。

3、当管道接头拆卸下来后，安装孔内的水泥浆会溢出一些，且水泥浆很容易粘在锚杆的头部外壁，从而会影响密封件的安装，导致锚杆孔难以被封住，后续会造成水泥浆溢出的情况，影响注浆效果。

发明内容

为了克服现有技术在进行锚杆注浆时，操作较为麻烦，工作效率较低，而且容易出现水泥浆溢出的现象，注浆效果较差的缺点，本发明的目的是提供一种能够提高工作效率和注浆效果的隧道内壁锚杆注浆设备。

本发明通过以下技术途径实现：

一种隧道内壁锚杆注浆设备，包括有安装座和第一滑动架，第一滑动架与安装座滑动连接并可左右滑动，还包括有安装壳、灌浆管、控制阀、滑动管、套管、压力阀、对接管、密封垫、伸缩活塞杆、液压活塞缸、输油管、密封机构和驱动机构，安装壳与第一滑动架连接，灌浆管与安装壳连接，灌浆管上连接有控制阀，滑动管与安装壳滑动连接并可左右滑动，滑动管与灌浆管连通，以将水泥浆能灌入滑动管内，滑动管上连接有套管，滑动管内安装有压力阀，套管内连接有对接管，对接管随第一滑动架往左运动时，可与锚杆进行对接，对接管与滑动管连通，滑动管内连接有密封垫，对接管与密封垫接触，多个伸缩活塞杆间隔安装在对接管上，伸缩活塞杆伸长可卡在锚杆的外螺纹上，以固定锚杆的位置，滑动管内连接有液压活塞缸，液压活塞缸内设有弹簧，液压活塞缸与套管之间连通有输油管，以将液压油输送至套管内使伸缩活塞杆伸长，密封机构用于对锚杆进行自动封孔，驱动机构用于驱动第一滑动架左右滑动。

在本发明一个较佳实施例中，密封机构包括有密封螺套、密封板和扭簧，锚杆的一端螺纹式连接有密封螺套，密封螺套上开有进料孔，两个密封板转动式安装在进料孔内，两个密封板相互接触，以对进料孔进行密封，密封板往左转动可使水泥浆通过进料孔和密封螺套进入锚杆内，扭簧连接两个密封板，以使密封板往右转动弹性复位。

在本发明一个较佳实施例中，驱动机构包括有减速电机、驱动齿轮和固定齿条，第一滑动架上连接有减速电机，驱动齿轮通过联轴器与减速电机的输出轴连接，以带动驱动齿轮转动，安装座上连接有固定齿条，固定齿条与驱动齿轮啮合，以使驱动齿轮转动可在固定齿条上滚动，带动第一滑动架左右滑动。

在本发明一个较佳实施例中，还包括有用于自动对锚杆进行上料的上料机构，上料机构包括有连接架、上料筒、储料框、伺服电机和齿轮箱，安装座上连接有连接架，上料筒与连接架转动连接，连接架上连接有用于存储锚杆的储料框，上料筒转动可将储料框内的锚杆往下输送进行上料，连接架上连接有伺服电机和齿轮箱，伺服电机的输出轴与齿轮箱的输入轴连接，上料筒与齿轮箱的输出轴连接，以驱动上料筒进行转动。

在本发明一个较佳实施例中，还包括有用于承接锚杆的接料机构，接料机构包括有第二滑动架、电动推杆、接料架和移动组件，两个第二滑动架均与安装座滑动连接并可左右滑动，第二滑动架上均连接有电动推杆，接料架与第二滑动架滑动连接并可上下滑动，接料架位于上料筒的正下方，上料筒转动可将锚杆往下输送至接料架上，接料架与电动推杆的伸缩杆连接，以驱动接料架进行升降，移动组件用于驱动右侧的第二滑动架进行左右滑动。

在本发明一个较佳实施例中，移动组件包括有移动架、接触板、磁铁、控制开关和限位块，移动架与第一滑动架连接，移动架上连接有接触板，以使移动架和接触板可随第一滑动架进行左右滑动，移动架往左运动与右侧的第二滑动架接触时，可推动右侧的第二滑动架往左运动，第一滑动架上连接有磁铁，第二滑动架上均连接有控制开关，控制开关与电动推杆通过电性连接，接触板往左运动会与控制开关接触，安装座上连接有用于对右侧的第二滑动架进行限位的限位块。

在本发明一个较佳实施例中，还包括有用于驱动锚杆震动的震动机构，震动机构包括有驱动电机、转动盘和连杆，安装壳上连接有驱动电机，转动盘通过联轴器与驱动电机的输出轴连接，以驱动转动盘进行转动，转动盘位于安装壳内部，转动盘的偏心位置与滑动管之间转动式连接有连杆，以使转动盘转动可驱动滑动管发生震动。

在本发明一个较佳实施例中，第二滑动架的材质为铁，以使磁铁能够吸住右侧的第二滑动架。

本发明对比现有技术来讲，具备以下优点：

1、本发明通过将水泥浆灌入滑动管内，能驱动伸缩活塞杆伸长，使伸缩活塞杆卡住锚杆的外螺纹，从而能够固定锚杆的位置，且能自动完成对接工作，操作简单，提高工作效率。

2、本发明的密封板往左转动打开时，不会影响注浆工作，注浆完成后，可通过扭簧的作用驱动密封板往右转动关闭，从而能够自动对锚杆进行及时封孔，防止水泥浆溢出，提高注浆效果。

3、本发明通过伺服电机驱动上料筒转动，能够将锚杆间歇性传输至接料架上，当对接管往左运动时，既能与锚杆进行对接，也能推动锚杆往左运动，从而能够辅助工人将锚杆推入隧道内壁上的安装孔内。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明安装壳、灌浆管、控制阀、滑动管、套管、压力阀、液压活塞缸和输油管的立体结构示意图。

图3为本发明滑动管、套管、对接管、密封垫、伸缩活塞杆和液压活塞缸的立体结构示意图。

图4为本发明密封机构的第一种立体结构示意图。

图5为本发明密封机构的第二种立体结构示意图。

图6为本发明密封螺套的剖视结构示意图。

图7为本发明驱动机构的立体结构示意图。

图8为本发明上料机构的第一种立体结构示意图。

图9为本发明上料机构的第二种立体结构示意图。

图10为本发明上料筒的立体结构示意图。

图11为本发明安装座、第二滑动架、电动推杆和接料架的立体结构示意图。

图12为本发明接料机构的立体结构示意图。

图13为本发明震动机构的立体结构示意图。

图14为本发明安装壳的剖视结构示意图。

图15为本发明转动盘和连杆的立体结构示意图。

附图中各零部件的标记如下：1、安装座，2、第一滑动架，3、安装壳，4、灌浆管，5、控制阀，6、滑动管，7、套管，71、压力阀，72、对接管，73、密封垫，74、伸缩活塞杆，8、液压活塞缸，81、输油管，9、锚杆，10、密封机构，101、密封螺套，102、进料孔，103、密封板，104、扭簧，11、驱动机构，111、减速电机，112、驱动齿轮，113、固定齿条，12、上料机构，121、连接架，122、上料筒，123、储料框，124、伺服电机，125、齿轮箱，13、接料机构，131、第二滑动架，132、电动推杆，133、接料架，134、移动架，135、接触板，136、磁铁，137、控制开关，138、限位块，14、震动机构，141、驱动电机，142、转动盘，143、连杆。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。仅此声明，本发明在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本发明的附图为基准，其并不是对本发明的具体限定，本文中为零部件所编序号本身，例如：第一、第二等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说如：连接、联接，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。

实施例1

一种隧道内壁锚杆注浆设备，如图1-图7所示，包括有安装座1、第一滑动架2、安装壳3、灌浆管4、控制阀5、滑动管6、套管7、压力阀71、对接管72、密封垫73、伸缩活塞杆74、液压活塞缸8、输油管81、密封机构10和驱动机构11，安装座1上部滑动式连接有第一滑动架2，第一滑动架2上焊接有安装壳3，安装壳3上连接有灌浆管4，灌浆管4上连接有控制阀5，如图2所示，安装壳3左侧滑动式连接有滑动管6，滑动管6与灌浆管4连通，滑动管6左侧连接有套管7，滑动管6内安装有压力阀71，如图3所示，套管7内连接有对接管72，对接管72与滑动管6连通，当锚杆9与对接管72对接后，灌浆管4可通过滑动管6和对接管72将水泥浆注入锚杆9内，滑动管6内连接有密封垫73，对接管72右端与密封垫73接触，对接管72左部间隔安装有多个伸缩活塞杆74，滑动管6内栓接有液压活塞缸8，液压活塞缸8内设有弹簧，液压活塞缸8与套管7之间连通有输油管81，液压活塞缸8的活塞往左运动时，可将液压活塞缸8内的液压油挤压进入套管7内，从而使伸缩活塞杆74伸长卡住锚杆9的外螺纹，从而固定锚杆9的位置，锚杆9上设有密封机构10，第一滑动架2上设有驱动机构11。

如图4-图6所示，密封机构10包括有密封螺套101、密封板103和扭簧104，锚杆9的一端螺纹式连接有密封螺套101，密封螺套101上开有进料孔102，进料孔102内转动式连接有两个密封板103，两个密封板103相互接触，从而能够堵住进料孔102，达到对锚杆9进行封孔的目的，且两个密封板103之间连接有扭簧104。

如图1和图7所示，驱动机构11包括有减速电机111、驱动齿轮112和固定齿条113，第一滑动架2顶部后侧栓接有减速电机111，减速电机111的输出轴上通过联轴器连接有驱动齿轮112，安装座1上连接有固定齿条113，固定齿条113与驱动齿轮112啮合，驱动齿轮112转动可在固定齿条113上滚动，从而能够带动第一滑动架2进行移动。

初始时，液压活塞缸8内有一定量的液压油，首先将该设备安装在高空作业平台上，然后由人工将一根锚杆9安装在隧道内壁上的安装孔内，再通过控制高空作业平台移动，带动该设备进行移动，使对接管72与锚杆9的头部对齐，然后通过减速电机111带动驱动齿轮112转动，使驱动齿轮112在固定齿条113上往左滚动，即可带动第一滑动架2往左运动，从而带动对接管72往左运动，使锚杆9插入对接管72内，且密封螺套101会与密封垫73接触，如此，即可完成锚杆9与对接管72的对接工作，然后将灌浆管4外接水泥浆，再将控制阀5打开，可使水泥浆通过灌浆管4进入滑动管6内，滑动管6内的压力增大，且水泥浆会挤压液压活塞缸8的活塞往左运动，液压活塞缸8内的弹簧压缩，该活塞会挤压液压活塞缸8内的液压油，使液压油通过输油管81进入套管7内，在大气压强的作用下，会驱动伸缩活塞杆74伸长，使伸缩活塞杆74卡住锚杆9的外螺纹，从而能够固定住锚杆9的位置，无需人工操作对接工作，省时省力，提高工作效率，当滑动管6内的压力达到压力阀71的阀值时，会使压力阀71打开，此时，滑动管6内的水泥浆会灌入锚杆9内，在密封垫73的作用下，能够防止水泥浆溢出至对接管72内，然后水泥浆会挤压密封板103往左转动打开，扭簧104发生形变，使水泥浆能够通过进料孔102和密封螺套101进入锚杆9内，完成自动注浆工作，当灌浆完成后，停止灌浆，扭簧104恢复原状，带动密封板103往右转动关闭，使密封板103堵住进料孔102，从而能够自动对锚杆9进行封孔，同时，液压活塞缸8内的弹簧会恢复原状，带动液压活塞缸8的活塞往右运动复位，从而能够通过输油管81将套管7内的液压油抽回液压活塞缸8内，在大气压强的作用下，会使伸缩活塞杆74缩短松开锚杆9，重复上述操作，即可对下一根锚杆9进行注浆工作。

实施例2

在实施例1的基础之上，如图1、图8、图9和图10所示，还包括有上料机构12，上料机构12包括有连接架121、上料筒122、储料框123、伺服电机124和齿轮箱125，安装座1上部焊接有连接架121，连接架121内转动式连接有上料筒122，连接架121上连接有储料框123，锚杆9可存储在储料框123内，上料筒122转动能将储料框123内的锚杆9往下运输进行上料，连接架121上栓接有伺服电机124和齿轮箱125，伺服电机124的输出轴与齿轮箱125的输入轴连接，上料筒122与齿轮箱125的输出轴连接。

如图1、图11和图12所示，还包括有接料机构13，接料机构13包括有第二滑动架131、电动推杆132、接料架133和移动组件，安装座1上滑动式连接有两个第二滑动架131，第二滑动架131后侧均栓接有电动推杆132，第二滑动架131上均滑动式连接有接料架133，接料架133位于上料筒122的正下方，从而能够接住上料筒122往下输送的锚杆9，接料架133与电动推杆132的伸缩杆连接，移动组件用于驱动第二滑动架131进行左右滑动，移动组件包括有移动架134、接触板135、磁铁136、控制开关137和限位块138，第一滑动架2的底部后侧焊接有移动架134，移动架134上连接有接触板135，第一滑动架2左侧连接有磁铁136，第二滑动架131的材质为铁，以使磁铁136能够吸住第二滑动架131，第二滑动架131后侧均连接有控制开关137，控制开关137与电动推杆132通过电性连接，接触板135往左运动会与控制开关137接触，安装座1后侧焊接有限位块138，限位块138与右侧的第二滑动架131接触。

工人可将多根锚杆9放置在储料框123中，最下侧的锚杆9会掉落至上料筒122上，然后通过伺服电机124和齿轮箱125驱动上料筒122间歇性转动，即可将锚杆9间歇性往下传输，使锚杆9掉落至接料架133顶部之间，当第一滑动架2往左运动时，会带动对接管72往左运动与锚杆9对接，并通过对接管72推动锚杆9往左运动，从而能够辅助工人将锚杆9推入隧道内壁上的安装孔内，节省人力，同时，第一滑动架2会带动磁铁136、移动架134和接触板135往左运动，当接触板135与右侧的控制开关137接触时，能够通过右侧的控制开关137控制右侧的电动推杆132驱动右侧的接料架133往下运动，避免右侧的接料架133妨碍第一滑动架2往左运动，当磁铁136与右侧的第二滑动架131接触时，能够吸住右侧的第二滑动架131，并带动右侧的第二滑动架131往左运动，当接触板135与左侧的控制开关137接触时，即可使左侧的接料架133往下运动，如此即可直接将锚杆9推入隧道内壁上的安装孔内的最深处，当第一滑动架2往右运动时，会带动对接管72往右运动与锚杆9分离，同时，第一滑动架2会带动磁铁136、移动架134和接触板135往右运动复位，从而能够带动右侧的第二滑动架131往右运动复位，当接触板135与控制开关137分离时，可通过控制开关137控制电动推杆132驱动接料架133往上运动复位，当右侧的第二滑动架131与限位块138接触时，右侧的第二滑动架131停止移动，使磁铁136与右侧的第二滑动架131分离。

如图1、图13、图14和图15所示，还包括有震动机构14，震动机构14包括有驱动电机141、转动盘142和连杆143，安装壳3的前侧栓接有驱动电机141，驱动电机141的输出轴上通过联轴器连接有转动盘142，转动盘142位于安装壳3内部，转动盘142后侧的偏心位置与滑动管6右端之间转动式连接有连杆143。

当该设备在对锚杆9进行灌浆时，可通过驱动电机141驱动转动盘142转动，转动盘142通过连杆143能够带动滑动管6震动，从而带动锚杆9震动，从而能够防止锚杆9外侧产生气泡，能使水泥浆紧密贴合锚杆9。

上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的，熟悉本领域的人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。

Claims (7)

1.一种隧道内壁锚杆注浆设备，包括有安装座和第一滑动架，第一滑动架与安装座滑动连接并可左右滑动，其特征是，还包括有安装壳、灌浆管、控制阀、滑动管、套管、压力阀、对接管、密封垫、伸缩活塞杆、液压活塞缸、输油管、密封机构和驱动机构，安装壳与第一滑动架连接，灌浆管与安装壳连接，灌浆管上连接有控制阀，滑动管与安装壳滑动连接并可左右滑动，滑动管与灌浆管连通，以将水泥浆能灌入滑动管内，滑动管上连接有套管，滑动管内安装有压力阀，套管内连接有对接管，对接管随第一滑动架往左运动时，可与锚杆进行对接，对接管与滑动管连通，滑动管内连接有密封垫，对接管与密封垫接触，多个伸缩活塞杆间隔安装在对接管上，伸缩活塞杆伸长可卡在锚杆的外螺纹上，以固定锚杆的位置，滑动管内连接有液压活塞缸，液压活塞缸内设有弹簧，液压活塞缸与套管之间连通有输油管，以将液压油输送至套管内使伸缩活塞杆伸长，密封机构用于对锚杆进行自动封孔，驱动机构用于驱动第一滑动架左右滑动；密封机构包括有密封螺套、密封板和扭簧，锚杆的一端螺纹式连接有密封螺套，密封螺套上开有进料孔，两个密封板转动式安装在进料孔内，两个密封板相互接触，以对进料孔进行密封，密封板往左转动可使水泥浆通过进料孔和密封螺套进入锚杆内，扭簧连接两个密封板，以使密封板往右转动弹性复位。

2.按照权利要求1所述的一种隧道内壁锚杆注浆设备，其特征是，驱动机构包括有减速电机、驱动齿轮和固定齿条，第一滑动架上连接有减速电机，驱动齿轮通过联轴器与减速电机的输出轴连接，以带动驱动齿轮转动，安装座上连接有固定齿条，固定齿条与驱动齿轮啮合，以使驱动齿轮转动可在固定齿条上滚动，带动第一滑动架左右滑动。

3.按照权利要求1所述的一种隧道内壁锚杆注浆设备，其特征是，还包括有用于自动对锚杆进行上料的上料机构，上料机构包括有连接架、上料筒、储料框、伺服电机和齿轮箱，安装座上连接有连接架，上料筒与连接架转动连接，连接架上连接有用于存储锚杆的储料框，上料筒转动可将储料框内的锚杆往下输送进行上料，连接架上连接有伺服电机和齿轮箱，伺服电机的输出轴与齿轮箱的输入轴连接，上料筒与齿轮箱的输出轴连接，以驱动上料筒进行转动。

4.按照权利要求3所述的一种隧道内壁锚杆注浆设备，其特征是，还包括有用于承接锚杆的接料机构，接料机构包括有第二滑动架、电动推杆、接料架和移动组件，两个第二滑动架均与安装座滑动连接并可左右滑动，第二滑动架上均连接有电动推杆，接料架与第二滑动架滑动连接并可上下滑动，接料架位于上料筒的正下方，上料筒转动可将锚杆往下输送至接料架上，接料架与电动推杆的伸缩杆连接，以驱动接料架进行升降，移动组件用于驱动右侧的第二滑动架进行左右滑动。

5.按照权利要求4所述的一种隧道内壁锚杆注浆设备，其特征是，移动组件包括有移动架、接触板、磁铁、控制开关和限位块，移动架与第一滑动架连接，移动架上连接有接触板，以使移动架和接触板可随第一滑动架进行左右滑动，移动架往左运动与右侧的第二滑动架接触时，可推动右侧的第二滑动架往左运动，第一滑动架上连接有磁铁，第二滑动架上均连接有控制开关，控制开关与电动推杆通过电性连接，接触板往左运动会与控制开关接触，安装座上连接有用于对右侧的第二滑动架进行限位的限位块。

6.按照权利要求1所述的一种隧道内壁锚杆注浆设备，其特征是，还包括有用于驱动锚杆震动的震动机构，震动机构包括有驱动电机、转动盘和连杆，安装壳上连接有驱动电机，转动盘通过联轴器与驱动电机的输出轴连接，以驱动转动盘进行转动，转动盘位于安装壳内部，转动盘的偏心位置与滑动管之间转动式连接有连杆，以使转动盘转动可驱动滑动管发生震动。

7.按照权利要求4所述的一种隧道内壁锚杆注浆设备，其特征是，第二滑动架的材质为铁，以使磁铁能够吸住右侧的第二滑动架。

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