CN116357360A - 一体式树脂锚固剂安装设备以及多功能锚杆台车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及树脂锚固剂安装的技术领域，用于解决现有技术中树脂锚固剂卷打入锚孔时效率低的问题。本发明的一体式树脂锚固剂安装设备以及多功能锚杆台车，多功能锚杆台车（6）上设置有一体式树脂锚固剂安装设备，一体式树脂锚固剂安装设备包括摆动装置（1）、平移装置（2）和存储喷射装置（3），平移装置固定设置于摆动装置上。存储喷射装置设置于平移装置上，包括存储装置和送料装置，多个储料管设置于储料腔内，上料装置将储料管的两端分别与出料口和进气口对接，出料管设置于前封板上，与出料口连通，进气管设置于后封板上，与进气口连通。本设备可以自动将树脂锚固剂卷快速喷射进入锚孔内。

Description

一体式树脂锚固剂安装设备以及多功能锚杆台车

技术领域

本发明涉及在锚孔中安装树脂锚固剂的安装设备，尤其涉及一体式树脂锚固剂安装设备的结构。

背景技术

隧道工程是交通建设的重要部分，在隧道施工过程中，需要进行地质预报、管棚支护、打锚杆孔、注浆加固等多种施工工序，锚杆台车主要用于隧道开挖初期的支护工序，可实现锚杆的钻、装、注一体化锚杆施工。而作为支护工序一个重要环节的树脂锚固剂卷安装，由于安装过程复杂，目前，仍需要人工手动操作完成，无法实现自动化施工。

安装树脂锚固剂卷时，工人首先根据钻孔位置确定锚孔，将树脂锚固剂卷塞入锚孔中，然后再插入杆状工具将树脂锚固剂卷捅入锚孔深处。之后，利用锚杆台车在锚孔中插入锚杆，同时转动锚杆搅碎树脂锚固剂卷的包装膜，由树脂锚固剂将锚杆固定在锚孔中起到加固作用。然而隧道施工中，锚孔分别在不同工作面的位置，各个锚孔的倾斜角度并不相同，有的锚孔是竖直朝上，安装的树脂锚固剂卷容易出现脱落的情况；有的锚孔离地面有几米高，需要工人爬梯安装，由于锚孔数量非常多，需要不停的挪动位置，人工安装树脂锚固剂卷的效率低，工作量较大。另外，工人操作时靠近工作面，具有很大的危险性，而且工作环境恶劣粉尘大，对工人身体健康有较大影响。

现有技术中，例如公开号：CN109915187A（全长锚固树脂锚固剂的装入辅助装置及推进辅助装置）、CN115263389A（一种煤矿用树脂锚固剂软管输送系统及方法）公开了树脂锚固剂的推进装置，用于辅助工人的操作，但实际使用时存在操作复杂，尤其是存在无法与锚杆台车结合在一起的问题。

本发明的目的在于提供一种树脂锚固剂安装设备，解决现有技术在向锚孔中安装树脂锚固剂卷时需要手动安装，过程复杂，效率低，影响工人健康的问题。

第二目的在于提供多功能锚杆台车，解决现有锚杆台车在钻孔、安装树脂锚固剂卷和安装锚杆的过程中需要多次移动锚杆台车，施工不连贯，效率低的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一体式树脂锚固剂安装设备，包括，摆动装置1，包括作为基座的安装板11、安装在安装板11上可以相对于安装板11摆动的摆动杆13和推动摆动杆13摆动的摆动动力机构12；平移装置2，包括移动平台21、滑轨22和平移动力机构24，移动平台21固定设置于摆动装置1的摆动杆13上，可以随摆动杆13一起摆动，滑轨22安装在移动平台21上，滑轨22上安装有可沿滑轨22滑动的滑块23。

存储喷射装置3，设置于滑块23上，由平移动力机构24驱动沿滑轨22滑动，存储喷射装置3包括存储装置4和送料装置5，存储装置4包括壳体41、上料装置42和多个储料管46，壳体41为筒形，固定设置于滑块23上，两端分别通过前封板411和后封板412封闭，内部形成有储料腔413，前封板411上设置有出料口415，后封板412上对应出料口415的位置设置有进气口416，多个储料管46设置于储料腔413内，储料管46用于存储树脂锚固剂卷。

上料装置42设置于壳体41上，用于将装有树脂锚固剂卷的其中一个储料管46的两端分别与出料口415和进气口416对接，送料装置5包括出料管51和进气管52，出料管51设置于前封板411上，与出料口415连通，形成供树脂锚固剂卷移动的通道；进气管52设置于后封板412上，与进气口416连通；出料管51、储料管46的内径与树脂锚固剂卷的直径相对应，使树脂锚固剂卷可在出料管51和储料管46内滑动。

因此，本一体式树脂锚固剂安装设备可与其他设备组合使用，例如安装在锚杆台车上使用。锚杆台车钻好锚孔后，通过摆动装置1将存储喷射装置3转动至锚孔位置，通过平移装置2推动存储喷射装置3向前移动，使出料管51前端插入锚孔中。然后通过上料装置42将装有树脂锚固剂卷的其中一个储料管46的两端分别与出料口415和进气口416对接，进气管52与存储压缩空气的气罐连通后，压缩空气经进气口416进入储料管46，将储料管46内的树脂锚固剂卷经出料管51吹入锚孔内。利用本一体式树脂锚固剂安装设备可以在其它钻孔设备钻孔后，将树脂锚固剂卷自动打入锚孔中，实现树脂锚固剂卷的快速自动安装，解决现有隧道支护工序中树脂锚固剂卷安装效率低、影响工人健康的问题。

优选地，安装板11一端设置有摆动安装座14，另一端设置有摆动支撑座15，摆动动力机构12为摆动伸缩油缸，一端与摆动安装座14铰接，摆动杆13一端与摆动动力机构12的另一端铰接，摆动杆13上靠近摆动动力机构12的位置通过摆动轴16与摆动支撑座15连接，摆动杆13的另一端可沿摆动轴16转动，摆动杆13与摆动轴16垂直。

设置摆动装置1通过摆动安装座14安装固定在其他设备上，将摆动杆13通过摆动轴16与摆动支撑座15连接，通过伸缩油缸伸长或缩短可以控制摆动杆13沿摆动轴16转动，从而控制设置于平移装置2和存储喷射装置3转动，使出料管51对准锚孔，从而使存储喷射装置向锚孔内喷射树脂锚固剂卷。

优选地，移动平台21通过连接板25固定设置于摆动杆13上远离摆动动力机构12的一端，滑轨22架设于移动平台21上，平移动力机构24为平移伸缩油缸，设置于移动平台21上，一端与移动平台21连接，另一端与壳体41连接，滑轨22与摆动轴16平行。

通过将移动平台21固定设置于摆动杆13上，通过平移动力机构24伸长或缩短，可以控制设置于滑块23上的存储喷射装置3沿滑轨22向前移动，从而使出料管51前端插入锚孔中，使存储喷射装置向锚孔内喷射树脂锚固剂卷的位置和深度更准确。

优选地，移动平台21前后两端分别设置有导轨固定座26，移动平台21端部一侧设置有平移安装座27，滑轨22为方形条状结构，两端分别与导轨固定座26固定连接。滑块23上设置有与滑轨22匹配的滑槽，滑块23通过滑槽滑动设置于滑轨22上，平移动力机构24一端与平移安装座27铰接，另一端与设置于壳体41上的连接杆414铰接。

通过设置滑轨22为方形条状结构，在滑块23上设置有与滑轨22匹配的滑槽，滑块23通过滑槽滑动设置于滑轨22上，通过滑轨和滑槽的配合，可以对滑块23进行限位，使滑块23只能沿滑轨22在前后方向滑动，即使存储喷射装置3只能在前后方向移动，使存储喷射装置3保持稳定。

优选地，上料装置42包括转动油缸43、上料轴44和上料板45，上料轴44架设于壳体41内，两端分别与前封板411和后封板412转动连接，转动油缸43固定设置于前封板411上，转动油缸43的转轴穿过前封板411与上料轴44固定连接，上料板45为圆板，固定设置于上料轴44上。

储料管46固定设置于上料板45上，与上料轴44平行，储料管46的长度与储料腔413的长度对应，多个储料管46沿上料轴44呈圆周均匀分布，多个储料管46所在的圆周的半径与出料口415和上料轴44之间的距离相等，上料轴44、上料板45和壳体41共轴设置；上料轴44、出料管51与摆动轴16平行。

通过将上料轴44架设于壳体41内，转动油缸43的转轴与上料轴44连接，上料板45设置于上料轴44上，在安装树脂锚固剂卷时，转动油缸43通过上料轴44控制上料板45转动，从而使装有树脂锚固剂卷的储料管46转动至出料口415处，两端分别与出料口415和进气口416对接，压缩空气通过进气口416进入储料管46，将储料管46内的树脂锚固剂卷吹入出料管51内。

优选地，摆动安装座14上设置有摆动加强板17，摆动支撑座15上设置有支撑加强板18。通过设置摆动加强板17可以对摆动安装座14进行加固，通过设置支撑加强板18可以对摆动支撑座15进行加固。

优选地，摆动杆13包括连接部131和固定部132，连接部131为直杆，一端和摆动动力机构12连接，连接部131上靠近摆动动力机构12的位置通过摆动轴16与摆动支撑座15连接，固定部132为半圆环形杆，固定部132的一端与连接部131的另一端固定连接，移动平台21通过连接板25固定设置于固定部132的另一端。

通过设置摆动杆13包括连接部131和固定部132，连接部131与摆动动力机构12连接，通过摆动轴16与摆动支撑座15连接，固定部132为半圆环形杆，在安装树脂锚固剂卷时，通过固定部132的半圆环形结构可以避开推进梁上的各部件，将存储喷射装置3转动至推进梁上方，使出料管51对齐锚孔。

优选地，进气管52上设置有气动阀53。通过气动阀53可以控制进气管52的通断。

优选地，摆动装置1上设置有到位监测装置，平移装置2上设置有限位装置。通过到位监测装置可以监测摆动臂的转动位置，可以使摆动杆13转动位置更准确；限位装置用于对滑块23进行限位，对出料管51插入锚孔中的深度进行控制。

多功能锚杆台车，包括锚杆台车6和树脂锚固剂安装设备，锚杆台车6包括车体61、摆动臂63、辅助臂64和锚杆机构62，摆动臂63通过铰接机构安装在车体61的前端，可相对于车体61摆动，辅助臂64通过铰接机构安装在摆动臂63的端部，可相对于摆动臂63摆动。锚杆机构62安装在辅助臂64的另一端，包括推进梁621、钻杆机构66和锚杆库机构65。钻杆机构66安装于推进梁621上，锚杆库机构65安装于推进梁621上。树脂锚固剂安装设备采用上述中任一项的一体式树脂锚固剂安装设备，一体式树脂锚固剂安装设备中的摆动装置1安装在锚杆机构62上的推进梁621上；摆动装置1中的摆动轴16与的推进梁621延伸方向平行。

因此，本多功能锚杆台车在钻孔、安装树脂锚固剂卷和锚杆的过程中不需要移动，可以实现钻孔、安装树脂锚固剂卷和锚杆整个作业过程快速、连贯的一体化作业，解决现有隧道支护工序中树脂锚固剂卷安装效率低、影响工人健康的问题。

附图说明

图1.安装有一体式树脂锚固剂安装设备的多功能锚杆台车的整体外观示意图；

图2.一体式树脂锚固剂安装设备和锚杆机构示意图；

图3.图2中A处放大示意图（存储喷射装置处于不工作时的位置）；

图4.存储喷射装置处于工作时的位置示意图；

图5.一体式树脂锚固剂安装设备的整体示意图；

图6.一体式树脂锚固剂安装设备中的摆动装置结构示意图；

图7.一体式树脂锚固剂安装设备中的存储喷射装置结构示意图；

图8.一体式树脂锚固剂安装设备中的移动平台结构示意图；

图9.存储喷射装置中的存储装置结构示意图；

图10.安装在存储装置上的转动油缸和上料轴示意图；

图11.安装板的变形例结构示意图；

图12.钻杆机构示意图；

图13.锚杆库机构示意图。

图中，1.摆动装置、11.安装板、12.摆动动力机构、13.摆动杆、131.连接部、132.固定部、14.摆动安装座、15.摆动支撑座、16.摆动轴、17.摆动加强板、18.支撑加强板、2.平移装置、21.移动平台、22.滑轨、23.滑块、24.平移动力机构、25.连接板、26.导轨固定座、27.平移安装座、3.存储喷射装置、4.存储装置、41.壳体、411.前封板、412.后封板、413.储料腔、414.连接杆、415.出料口、416.进气口、42.上料装置、43.转动油缸、431.连接法兰、44.上料轴、441.连接键、442.轴承、45.上料板、46.储料管、5.送料装置、51.出料管、52.进气管、53.气动阀、6.锚杆台车、61.车体、62.锚杆机构、621.推进梁、622.动力头、623.推进装置、624.抓手、625.定位孔、63.摆动臂、64.辅助臂、65.锚杆库机构、651.锚杆、652.卡具、653.驱动装置、654.锚杆夹持位、655.锚杆安装盘、656.锚杆安装轴、66.钻杆机构、661.钻杆、662.连接支架、663.摆动支架、664.钻杆安装轴、665.摆动油缸、666.钻杆安装位、7.一体式树脂锚固剂安装设备。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述。

以下以多功能锚杆台车为例对一体式树脂锚固剂安装设备进行说明。

首先对安装一体式树脂锚固剂安装设备的锚杆台车进行说明。

如图1所示，锚杆台车6包括车体61、摆动臂63、辅助臂64和锚杆机构62。摆动臂63通过铰接机构安装在车体61的前端，在液压油缸的驱动下可上下和左右摆动。辅助臂64通过铰接机构安装在摆动臂63的端部，在液压缸的驱动下可上下摆动。

车体61上设置有存储压缩空气的气罐和存储液压油的油罐，以及提供动力的液压泵，车体内设置有对锚杆台车进行控制的车载控制器。

锚杆机构62安装在辅助臂64的端部，如图2所示，包括安装在辅助臂64端部的推进梁621、可沿推进梁621前后滑动的动力头622和作为动力装置推动动力头622前后移动的推进装置623。推进梁621的右侧可安装如图12所示的钻杆机构66，左侧可安装如图13所示的锚杆库机构65。

参照图12所示，钻杆机构66安装于推进梁621上，用于安装钻杆661，钻杆机构66包括连接支架662、摆动支架663、钻杆安装轴664和摆动油缸665。

连接支架662一端可拆卸地安装固定在推进梁621上，摆动支架663一端通过钻杆安装轴664和连接支架662的另一端连接，摆动支架663可以钻杆安装轴664为中心转动，摆动支架663的另一端设置有钻杆安装位666，用于安装钻孔用的钻杆661。钻杆安装轴664平行于推进梁621。

摆动油缸665分别与连接支架662和摆动支架663销接，通过摆动油缸665可以控制摆动支架663以钻杆安装轴664为轴转动，使安装在钻杆安装位666的钻杆661进入到工作工位，或使钻杆661退回到待机工位，为在锚孔中安装锚杆以及树脂锚固剂卷让出位置。

在进行钻孔时，摆动油缸665的伸缩杆伸长推动摆动支架663以钻杆安装轴664为中心向推进梁621内侧转动，使摆动支架663上的钻杆安装位666转动至与定位孔625（参照图4）的轴线共线的工作工位，将钻杆661后端与动力头622对接，由动力头622和推进装置623驱动钻杆661进行钻孔。钻孔后，动力头622退回原位，与钻杆后端断开连接后，摆动油缸665的伸缩杆回缩，控制摆动支架663以钻杆安装轴664为中心向推进梁621外侧转动，带动钻杆661转动至位于推进梁621右侧的待机工位，让位给锚杆安装。

参照图13所示，锚杆库机构65固定设置于推进梁621左侧，包括卡具652、锚杆安装轴656、锚杆安装盘655和驱动装置653，卡具652可拆卸地固定设置于推进梁621上，锚杆安装轴656架设于卡具652上，可沿轴线转动，锚杆安装轴656与推进梁621平行。锚杆安装轴656用于传递旋转动力，使安装在锚杆安装轴656上的锚杆安装盘655旋转，同时为锚杆安装盘655提供支撑。

驱动装置653固定设置于卡具652上，驱动装置653的转轴与锚杆安装轴656一端固定连接，用于驱动锚杆安装轴656转动。

锚杆安装盘655的圆周面上等间距地形成有多个底部为弧形的锚杆夹持位654，两个锚杆安装盘655上的锚杆夹持位654两两相对，可以装载多个锚杆。

锚杆夹持位654的侧边安装有进入锚杆夹持位654内且可向外弹性移动的挡块，锚杆夹持位654和挡块构成夹持固定锚杆651的机构。

锚杆安装盘655由驱动装置653驱动转动，安装在锚杆安装盘655上的锚杆651逐个转动至工作工位，由未图示的机械手将锚杆651从锚杆夹持位654内取出，锚杆651安装于动力头622后，动力头622和推进装置623将锚杆651打入钻好的锚孔中。

锚杆台车以及钻杆机构、锚杆库机构均为现有技术，具体结构可参考例如申请号202221848858.X等文献，在此不再赘述。

本发明是在现有锚杆台车的基础上加装一体式树脂锚固剂安装设备，即，图1、2中安装在推进梁621上，由摆动装置1、平移装置2、存储喷射装置3构成的一体式树脂锚固剂安装设备7，使锚杆台车不仅具有钻孔、安装锚杆功能，还具有向锚孔安装树脂锚固剂卷的功能，实现钻孔、安装树脂锚固剂卷、安装锚杆的一体化作业。

以下重点对安装于锚杆台车上的一体式树脂锚固剂安装设备进行说明。

如图5所示，一体式树脂锚固剂安装设备，包括摆动装置1、平移装置2和存储喷射装置3。摆动装置1固定于推进梁621上，用于带动平移装置2转动，进入到推进梁621上方的工作工位或退回到推进梁621侧方的待机工位。平移装置2固定于摆动装置1上，用于控制存储喷射装置3在前后方向滑动。存储喷射装置3设置于平移装置2上，可相对于平移装置2滑动。存储喷射装置3中存储有树脂锚固剂卷，以压缩空气为动力将树脂锚固剂卷喷射进入锚孔内（参照图1、2）。

即，如图3和图4所示，摆动装置1上的安装板11的一端固定在推进梁621上，摆动装置1上的摆动杆13一端铰接在安装板11上（参照图5），可在与推进梁621垂直的方向上来回转动。存储喷射装置3通过平移装置2安装在摆动臂63上。钻孔或安装锚杆时，摆动装置1控制存储喷射装置3转动到推进梁621侧方的待机工位，安装树脂锚固剂卷时，摆动装置1控制存储喷射装置3转动到图4所示的推进梁621上方的工作工位，此时，存储喷射装置3的出料管51与定位孔625同轴。

即，作为锚杆台车，推进梁621的前端设置有抓手624，抓手624由两个可张开的抓臂组成，用于对钻杆和锚杆定位，抓手624的两个抓臂闭合时中间形成容纳钻杆和锚杆的定位孔625，两个抓臂张开时，可以从上方将钻杆、锚杆以及出料管51插入定位孔625内。

本发明中，树脂锚固剂卷为外面带有塑料膜封装树脂锚固剂，整体呈圆柱状的结构，有一定刚度，在受力时可变形，类似有塑料封装的火腿肠的形态。本实施例中，以树脂锚固剂卷直径为28mm，长度为500mm进行举例说明。

以下对摆动装置1、平移装置2和存储喷射装置3的结构进行说明。

如图6所示，摆动装置1包括安装板11、摆动伸缩油缸12和摆动杆13，安装板11一端设置有摆动安装座14，另一端设置有摆动支撑座15。摆动安装座14上设置有多个安装孔，摆动安装座14通过螺栓安装于锚杆台车6的推进梁621上（参照图5）。

摆动伸缩油缸12（即摆动动力机构）一端与摆动安装座14铰接，摆动杆13一端与摆动伸缩油缸12的另一端铰接，摆动杆13上靠近摆动伸缩油缸12的位置通过摆动轴16与摆动支撑座15连接，摆动杆13的另一端可以摆动轴16为中心转动。

摆动杆13上与摆动轴16连接的位置根据摆动杆13转动的幅度进行设置，使摆动伸缩油缸12的伸缩杆能够带动平移装置2和存储喷射装置3转动至推进梁621上方（工作工位）及侧方（待机工位），避免安装在摆动杆13上的平移装置2和存储喷射装置3与钻杆或锚杆发生干涉。

摆动轴16设置为，当摆动装置1安装于推进梁621上时，摆动轴16与推进梁621延伸方向（钻孔方向，即附图2中的前后方向）平行。

摆动伸缩油缸12和摆动杆13与推进梁621的延伸方向垂直，使摆动杆13沿摆动轴16转动时，设置于摆动杆13上的平移装置2和存储喷射装置3可以在垂直于推进梁621方向摆动至推进梁621上方或侧方。

当摆动伸缩油缸12的伸缩杆回缩时，摆动杆13以摆动轴16为中心向推进梁621外侧转动，并带动平移装置2和存储喷射装置3转动至推进梁621侧方的待机工位，即图3中的位置；当摆动伸缩油缸12的伸缩杆伸长时，摆动杆13沿摆动轴16向推进梁621内侧转动，并带动平移装置2和存储喷射装置3转动至推进梁621上方的工作工位，即图4中的位置。

摆动装置1上设置有到位监测装置，通过到位监测装置监测摆动臂63的转动位置，可以使摆动杆13转动位置更准确。

摆动杆13包括连接部131和固定部132，连接部131为直杆，一端和摆动伸缩油缸12的伸缩杆连接，连接部131上靠近摆动伸缩油缸12的位置通过摆动轴16与摆动支撑座15连接，固定部132为半圆环形杆，固定部132的一端与连接部131的另一端固定连接，移动平台21通过连接板25固定设置于固定部132的另一端。

通过设置摆动杆13的固定部132为半圆环形杆，在安装树脂锚固剂卷时，通过固定部132的半圆环形结构，与直杆相比可以以较小的转动量达到避开推进梁621上的部件（例如钻杆和锚杆等）的目的。

在进行钻孔时，通过摆动装置1控制平移装置2和存储喷射装置3转动至推进梁621一侧的待机工位，让位给钻孔机构进行钻孔，当钻孔后，摆动装置1控制平移装置2和存储喷射装置3转动至推进梁621上方的工作工位，使出料管51对准锚孔，进行树脂锚固剂卷的安装，因此可以在不移动车体61、摆动臂63以及辅助臂64的情况下，直接在钻好的锚孔中安装树脂锚固剂卷。

如图7所示，并参照图5和图8，平移装置2包括移动平台21、滑轨22、滑块23和平移伸缩油缸24，移动平台21通过连接板25固定设置于摆动杆13上远离摆动伸缩油缸12的一端，移动平台21前后两端分别设置有导轨固定座26，移动平台21后端一侧设置有平移安装座27。

滑轨22为方形条状结构，与摆动轴16平行设置，两端分别与导轨固定座26固定连接。

滑块23上设置有与滑轨22匹配的滑槽，滑块23通过滑槽滑动设置于滑轨22上。本实施方式中滑块23设置有两个。

滑块23上设置有与滑轨22匹配的滑槽，匹配是指滑槽的横截面形状和大小与滑轨22的横截面的形状和大小相同或对应，使滑块23通过滑槽可以滑动设置于滑轨22上，沿滑轨22在前后方向滑动。

平移伸缩油缸24（即平移动力机构）与滑轨22平行设置，一端与平移安装座27铰接，另一端与设置于壳体41上的连接杆414铰接。

由于设置滑轨22为方形条状结构，在滑块23上设置有与滑轨22匹配的滑槽，滑块23通过滑槽滑动设置于滑轨22上，通过滑轨与滑槽的配合，可以对滑块23进行限位，使滑块23只能沿滑轨22在前后方向滑动，使存储喷射装置3只能在前后方向移动，保持稳定。

滑轨22上设置有限位装置，用于对滑块23进行限位，对出料管51插入锚孔中的深度进行控制。

通过平移伸缩油缸24的伸缩杆伸长或缩短，可以控制设置于滑块23上的存储喷射装置3沿滑轨22向前或向后移动。当平移伸缩油缸24的伸缩杆伸长时，可以控制存储喷射装置3沿滑轨22向前移动至滑轨22前端，将出料管51前端插入锚孔中。当平移伸缩油缸24的伸缩杆缩短时，可以控制存储喷射装置3沿滑轨22向后移动至滑轨22后端，使出料管51前端从锚孔中拔出。

如图7所示，并参照图9，存储喷射装置3设置于平移装置2上，可在平移装置2上前后移动，包括存储装置4和送料装置5。

存储装置4包括壳体41、上料装置42和多个储料管46（参照图9），壳体41为圆筒形，固定设置于两个滑块23上，两端分别通过前封板411和后封板412封闭，内部形成圆柱形储料腔413，储料腔413的长度大于树脂锚固剂卷的长度。为了提高壳体41密封性，在前封板411和后封板412上设置密封垫。

前封板411与壳体41焊接固定，前封板411上设置有出料口415，后封板412与壳体41通过螺栓连接，后封板412上对应出料口415的位置设置有进气口416，多个储料管46设置于储料腔413内，储料管46用于存储树脂锚固剂卷。

后封板412上对应出料口415的位置设置有进气口416，是指后封板412上与出料口415相对的位置设置有进气口416，即出料口415和进气口416的轴线共线，使安装树脂锚固剂卷时，出料口415和进气口416可以分别与储料管46的两端对接。

由于后封板412与壳体41通过螺栓连接，方便后封板412拆卸，通过拆卸后封板412可以向储料管46内加装树脂锚固剂卷。

送料装置5包括出料管51和进气管52（参照图7），出料管51设置于前封板411上，与出料口415连通，形成供树脂锚固剂卷移动的通道，出料管51与摆动轴16平行。

进气管52设置于后封板412上，一端与进气口416连通，另一端和存储压缩空气的气罐连通，进气管52上设置有气动阀53。通过气动阀53可以控制进气管52内压缩空气的通断，安装树脂锚固剂卷时，气动阀53打开，压缩空气通过进气管52进入储料管46内，推动树脂锚固剂卷经过出料管51进入锚孔中，然后气动阀53关闭，切断压缩空气进入进气管52。

进气管52用于和装有压缩气体的气罐连接，也可以和其他高压气源连接，进气口416采用快接形式，既可以利用自带气源也可以接入外部气源，通过气动阀53和进气口416的配合，压缩空气通过进气口416进入储料管46内，可以将位于储料管46内的树脂锚固剂卷经过出料管51吹入锚孔内。

出料管51、储料管46的内径与树脂锚固剂卷的直径相对应，使树脂锚固剂卷可在出料管51和储料管46内滑动。

出料管51和储料管46的内径与树脂锚固剂卷的直径相对应是指，出料管51和储料管46的内径略大于或略小于树脂锚固剂卷的直径，使树脂锚固剂卷可以插入各管道中，在压缩空气推动作用下，树脂锚固剂卷略微变形，从而与管道内壁贴合，防止气体泄露，通过气压推动树脂锚固剂卷沿各管道向前移动。本实施例中出料管51和储料管46的内径略大于树脂锚固剂卷的直径，为29mm。

如图7所示，参照图9和图10，上料装置42用于将装有树脂锚固剂卷的其中一个储料管46的两端分别与出料口415和进气口416对接。上料装置42包括转动油缸43、上料轴44和上料板45。

储料管46的两端分别与出料口415和进气口416对接，其中对接是指，储料管46的两端分别与出料口415和进气口416对齐，使进气口内的压缩空气能够进入储料管内，将储料管内的树脂锚固剂卷经出料管喷入锚孔内。

上料轴44架设于壳体41内，两端分别通过轴承442与前封板411和后封板412转动连接，上料轴44与摆动轴16平行。

转动油缸43通过连接法兰431固定设置于前封板411上，转动油缸43的转轴穿过前封板411与上料轴44固定连接。

上料板45为圆板，通过连接键441固定设置于上料轴44上，上料板45设置有两个，两个上料板45保持间距。上料轴44、上料板45和壳体41共轴设置。

储料管46固定设置于两个上料板45上，与上料轴44平行，储料管46的长度与储料腔413的长度对应。

储料管46的长度与储料腔413的长度对应，是指储料管46的长度等于或略小于储料腔413的长度，使储料管46可以设置于储料腔413内，在储料腔413内滑动，储料管46的两端可以和出料口415和进气口416对接。

本实施例中储料腔413的长度为520mm，储料腔413的长度即前封板411和后封板412之间的距离。储料管46的长度为519mm。

多个储料管46沿上料轴44呈圆周均匀分布，多个储料管46所在的圆周的半径与出料口415和上料轴44之间的距离相等。储料管46的长度与储料腔413的长度对应。

多个储料管46所在的圆周的半径与出料口415和上料轴44之间的距离相等，即储料管46和上料轴44之间的距离与出料口415和上料轴44之间的距离相等，使转动油缸43控制上料板45转动至一定位置时，可以使各储料管逐个与出料口415对接。

在安装树脂锚固剂卷时，转动油缸43通过上料轴44控制上料板45转动，从而使装有树脂锚固剂卷的储料管46转动至出料口415处，两端分别与出料口415和进气口416对接，压缩空气通过进气口416进入储料管46，将储料管46内的树脂锚固剂卷吹入出料管51内。通过转动油缸43控制上料板45转动，可以依次将各储料管46内的树脂锚固剂卷打入锚孔中。

摆动伸缩油缸、平移伸缩油缸、转动油缸、气动阀和到位监测装置均与车载控制器电连接，通过车载控制器控制各部件自动按预设程序工作。

变形例

如图11所示，摆动安装座14上设置有摆动加强板17，摆动支撑座15上设置有支撑加强板18。通过设置摆动加强板17可以对摆动安装座14进行加固，通过设置支撑加强板18可以对摆动支撑座15进行加固。

工作过程：起始时，摆动装置1上的摆动伸缩油缸12的伸缩杆处于回缩状态，平移装置2和存储喷射装置3位于推进梁621侧方的待机工位；平移装置2上的平移伸缩油缸24的伸缩杆处于回缩状态，存储喷射装置3位于滑轨22的后侧，气动阀53处于关闭状态。

钻孔后，动力头和推进装置退回原位，从动力头卸下钻杆，向摆动伸缩油缸12内注入压力油，使摆动伸缩油缸12的伸缩杆逐渐伸长，通过摆动杆13控制控制平移装置2和存储喷射装置3向推进梁621上方的工作工位转动，使平移装置2和存储喷射装置3处于推进梁621上方的工作工位，由抓手624握持，将出料管51定位在定位孔625中，此时出料管51前端与锚孔处于对齐状态。平移装置2上的平移伸缩油缸24的伸缩杆逐渐伸长，控制存储喷射装置3沿滑轨22向前滑动，使出料管51前端插入锚孔中。

然后，转动油缸43通过上料轴44控制上料板45转动，使装有树脂锚固剂卷的储料管46的两端分别与出料口415和进气口416对接，打开气动阀53，压缩空气通过进气管52进入储料管46内，推动树脂锚固剂卷经过出料管51进入锚孔中。

最后，气动阀53关闭，平移装置2上的平移伸缩油缸24的伸缩杆逐渐回缩，使存储喷射装置3沿滑轨22向后滑动至起始位置，将出料管51前端从锚孔中拔出；摆动伸缩油缸12的伸缩杆逐渐回缩，通过摆动杆13控制平移装置2和存储喷射装置3转动至初始位置。进行下一次循环。

在向锚孔内安装锚杆时，由未图示的机械手从锚杆库机构65中取出锚杆，安装在动力头622上，由推进装置623推动动力头622将锚杆推入锚孔中。锚杆前端设置有十字结构，动力头622带动锚杆旋转，将树脂锚固剂卷的塑料膜包装袋扎破，使树脂锚固剂卷包装袋内的锚固剂浆液流出，从而将锚杆固定在锚孔中。本发明由于通过压缩空气将树脂锚固剂卷吹入锚孔中，与用锚杆直接推入相比，可以防止在安装过程中塑料膜包装袋提前破损。

本发明中通过摆动装置1将存储喷射装置3转动至钻孔位置，通过平移装置2推动存储喷射装置3向前移动，使出料管51前端插入锚孔中。然后通过上料装置42将装有树脂锚固剂卷的其中一个储料管46的两端分别与出料口415和进气口416对接，进气管52与压缩空气连通后，压缩空气经进气口416进入储料管46，将储料管46内的树脂锚固剂卷经出料管51吹入锚孔内。利用本一体式树脂锚固剂安装设备可以在钻孔后，不移动车体61将树脂锚固剂卷自动打入锚孔中，实现树脂锚固剂卷的快速自动安装，解决现有隧道支护工序中树脂锚固剂卷安装效率低、影响工人健康的问题。

通过设置摆动装置1包括安装板11、摆动伸缩油缸12和摆动杆13，摆动装置1通过摆动安装座14安装在推进梁621上，将摆动杆13通过摆动轴16与摆动支撑座15连接，通过摆动伸缩油缸12的伸缩杆伸长或缩短可以控制摆动杆13沿摆动轴16转动，从而控制设置于平移装置2和存储喷射装置3围绕推进梁621转动，使出料管51对准锚孔或离开锚孔位置。设置平移装置2包括移动平台21、滑轨22、滑块23和平移伸缩油缸24，将移动平台21固定设置于摆动杆13上，通过平移伸缩油缸24伸长或缩短，可以控制设置于滑块23上的存储喷射装置3沿滑轨22向前或向后移动，从而使出料管51前端插入锚孔中，或从锚孔中拔出。

通过将上料轴44架设于壳体41内，转动油缸43的转轴与上料轴44连接，上料板45设置于上料轴44上，在安装树脂锚固剂卷时，转动油缸43通过上料轴44控制上料板45转动，从而使装有树脂锚固剂卷的储料管46转动至出料口415处，两端分别与出料口415和进气口416对接，压缩空气通过进气口416进入储料管46，将储料管46内的树脂锚固剂卷吹入出料管51内。

应该注意的是，上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。

Claims (10)

1.一体式树脂锚固剂安装设备，其特征在于，包括，

摆动装置（1），包括作为基座的安装板（11）、安装在安装板（11）上可以相对于安装板（11）摆动的摆动杆（13）和推动摆动杆（13）摆动的摆动动力机构（12）；

平移装置（2），包括移动平台（21）、滑轨（22）和平移动力机构（24），

所述移动平台（21）固定设置于摆动装置（1）的摆动杆（13）上，可以随摆动杆（13）一起摆动，所述滑轨（22）安装在移动平台（21）上，所述滑轨（22）上安装有可沿滑轨（22）滑动的滑块（23）；

存储喷射装置（3），设置于所述滑块（23）上，由平移动力机构（24）驱动沿滑轨（22）滑动，所述存储喷射装置（3）包括存储装置（4）和送料装置（5）；

所述存储装置（4）包括壳体（41）、上料装置（42）和多个储料管（46），

所述壳体（41）为筒形，固定设置于滑块（23）上，两端分别通过前封板（411）和后封板（412）封闭，内部形成有储料腔（413），前封板（411）上设置有出料口（415），后封板（412）上对应出料口（415）的位置设置有进气口（416）；

多个所述储料管（46）设置于储料腔（413）内，储料管（46）用于存储树脂锚固剂卷；

所述上料装置（42）设置于壳体（41）上，用于将装有树脂锚固剂卷的其中一个储料管（46）的两端分别与出料口（415）和进气口（416）对接；

所述送料装置（5）包括出料管（51）和进气管（52），

所述出料管（51）设置于前封板（411）上，与所述出料口（415）连通，形成供所述树脂锚固剂卷移动的通道；

所述进气管（52）设置于后封板（412）上，与进气口（416）连通；

所述出料管（51）、储料管（46）的内径与树脂锚固剂卷的直径相对应，使树脂锚固剂卷可在所述出料管（51）和储料管（46）内滑动。

2.根据权利要求1所述的一体式树脂锚固剂安装设备，其特征在于，

所述安装板（11）一端设置有摆动安装座（14），另一端设置有摆动支撑座（15）；

所述摆动动力机构（12）为摆动伸缩油缸，一端与摆动安装座（14）铰接；

所述摆动杆（13）一端与摆动动力机构（12）的另一端铰接，摆动杆（13）上靠近摆动动力机构（12）的位置通过摆动轴（16）与摆动支撑座（15）连接，摆动杆（13）的另一端可沿摆动轴（16）转动；

所述摆动杆（13）与摆动轴（16）垂直。

3.根据权利要求2所述的一体式树脂锚固剂安装设备，其特征在于，

所述移动平台（21）通过连接板（25）固定设置于摆动杆（13）上远离摆动动力机构（12）的一端；

所述滑轨（22）架设于移动平台（21）上；

所述平移动力机构（24）为平移伸缩油缸，设置于移动平台（21）上，一端与移动平台（21）连接，另一端与壳体（41）连接；

所述滑轨（22）与摆动轴（16）平行。

4.根据权利要求3所述的一体式树脂锚固剂安装设备，其特征在于，

所述移动平台（21）前后两端分别设置有导轨固定座（26），移动平台（21）端部一侧设置有平移安装座（27）；

所述滑轨（22）为方形条状结构，两端分别与导轨固定座（26）固定连接；

所述滑块（23）上设置有与滑轨（22）匹配的滑槽，滑块（23）通过滑槽滑动设置于滑轨（22）上；

所述平移动力机构（24）一端与平移安装座（27）铰接，另一端与设置于壳体（41）上的连接杆（414）铰接。

5.根据权利要求4所述的一体式树脂锚固剂安装设备，其特征在于，所述上料装置（42）包括转动油缸（43）、上料轴（44）和上料板（45），

所述上料轴（44）架设于壳体（41）内，两端分别与前封板（411）和后封板（412）转动连接；

所述转动油缸（43）固定设置于前封板（411）上，转动油缸（43）的转轴穿过前封板（411）与上料轴（44）固定连接；

所述上料板（45）为圆板，固定设置于上料轴（44）上；

所述储料管（46）固定设置于上料板（45）上，与上料轴（44）平行，储料管（46）的长度与储料腔（413）的长度对应；

多个所述储料管（46）沿上料轴（44）呈圆周均匀分布；

多个所述储料管（46）所在的圆周的半径与出料口（415）和上料轴（44）之间的距离相等；

所述上料轴（44）、上料板（45）和壳体（41）共轴设置；

所述上料轴（44）、出料管（51）与摆动轴（16）平行。

6.根据权利要求5所述的一体式树脂锚固剂安装设备，其特征在于，所述摆动安装座（14）上设置有摆动加强板（17）；

所述摆动支撑座（15）上设置有支撑加强板（18）。

7.根据权利要求6所述的一体式树脂锚固剂安装设备，其特征在于，所述摆动杆（13）包括连接部（131）和固定部（132），

所述连接部（131）为直杆，一端和摆动动力机构（12）连接，连接部（131）上靠近摆动动力机构（12）的位置通过摆动轴（16）与摆动支撑座（15）连接；

所述固定部（132）为半圆环形杆，固定部（132）的一端与连接部（131）的另一端固定连接；

所述移动平台（21）通过连接板（25）固定设置于固定部（132）的另一端。

8.根据权利要求7所述的一体式树脂锚固剂安装设备，其特征在于，所述进气管（52）上设置有气动阀（53）。

9.根据权利要求8所述的一体式树脂锚固剂安装设备，其特征在于，所述摆动装置（1）上设置有到位监测装置；

所述平移装置（2）上设置有限位装置。

10.多功能锚杆台车，其特征在于，包括锚杆台车（6）和树脂锚固剂安装设备，

所述锚杆台车（6）包括车体（61）、摆动臂（63）、辅助臂（64）和锚杆机构（62），所述摆动臂（63）通过铰接机构安装在车体（61）的前端，可相对于所述车体（61）摆动，所述辅助臂（64）通过铰接机构安装在摆动臂（63）的端部，可相对于所述摆动臂（63）摆动；

所述锚杆机构（62）安装在辅助臂（64）的另一端，包括推进梁（621）、钻杆机构（66）和锚杆库机构（65）；

所述钻杆机构（66）安装于推进梁（621）上；

所述锚杆库机构（65）安装于推进梁（621）上；

所述树脂锚固剂安装设备采用权利要求1~9中任一项所述的一体式树脂锚固剂安装设备，

所述一体式树脂锚固剂安装设备中的摆动装置（1）安装在锚杆机构（62）上的推进梁（621）上；

所述摆动装置（1）中的摆动轴（16）与所述的推进梁（621）延伸方向平行。

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