CN205260059U - 一种帮锚杆钻机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种帮锚杆钻机，包括固定机构、支撑机构、滑架、钻箱机构、药卷输送箱、机械臂和锚杆仓，固定机构包括底座、立板和连接座，立板上设有固定导向块的凸起；支撑机构和滑架分别通过导向块与立板的相对侧面可滑动连接，且其一端均通过伸缩油缸与底座连接；钻箱机构包括底架、两个独立的钻箱滑座，底架与底座固定连接，钻箱滑座可沿底架平移，移动到滑架位置时，钻箱滑座可与滑架另一导轨面相连接并沿其滑动；药卷输送箱用于完成钻机的自动上药卷工序；机械臂和锚杆仓通过联动能实现将锚杆自动安装到钻箱上的动作。本实用新型通过自动上药卷和自动安装锚杆，实现了锚杆支护作业的机械化、自动化，且能满足多排帮锚杆施工的需求。

Description

一种帮锚杆钻机

技术领域

本实用新型涉及煤矿井下支护技术领域，特别是涉及一种帮锚杆钻机。

背景技术

我国煤矿掘锚失调的状况比较严重，支护速度跟不上掘进速度，成为制约快速掘进技术发展的瓶颈。在巷道掘进作业中，掘进机的开机率只有30％左右，其余的大部分时间都用于支护，支护效率低是影响掘进进尺的最主要因素。

目前，我国大中型煤矿锚杆锚索支护作业方式大多依靠人工使用手持式单体锚杆机和煤电钻进行作业，而单体式锚杆钻机械化程度低、劳动强度大。又由于手持式单体锚杆机由人力操作，人力本身的局限性造成锚杆锁紧力需要二次紧固，这样既增加了工作量，也占用了很多时间，并且需要工人成组作业，因此单体式锚杆钻机的效率低下。

由此可见，如何能创设一种支护效率高、劳动强度低的新的锚杆钻机，实属当前重要研发课题之一。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种支护效率高、劳动强度低的帮锚杆钻机，使其克服现有的帮锚杆钻机存在的不足。

为解决上述技术问题，本实用新型一种帮锚杆钻机，包括固定机构、支撑机构、滑架、钻箱机构和药卷输送箱，

所述固定机构包括底座、固定于底座上的立板以及与立板固定连接的连接座，所述立板上设有用于固定导向块的凸起；

所述支撑机构包括导轨、分别与导轨的两端连接的支撑伸缩油缸和支撑板，所述支撑伸缩油缸的另一端固定在所述底座上，且所述导轨通过设置于立板上的导向块与立板一侧可滑动连接；

所述滑架通过伸缩油缸与所述底座相连接，其包括第一导轨面和第二导轨面，所述第一导轨面通过设置于立板上的导向块与立板的另一侧可滑动连接；

所述钻箱机构包括与所述第二导轨面可滑动连接的钻箱；

所述药卷输送箱包括固定架、药卷箱、传送胶带和倍速推送机构，所述固定架的一端固定在所述支撑板上，其另一端与所述药卷箱的一端可转动连接，所述传送胶带设置于药卷箱内部，用于安装并传送药卷；所述倍速推送机构设置于所述药卷箱内部的药卷输出口处，用于与所述传送胶带配合将药卷推送进锚杆孔中。

作为本实用新型的一种改进，所述倍速推送机构包括推送座、钢丝绳和伸缩油缸，所述钢丝绳的两端分别连接所述推送座和伸缩油缸的伸出端，所述推送座在伸缩油缸的带动下推送所述药卷进入锚杆孔中。

进一步改进，所述钻箱机构还包括钻箱底架和两个独立的可沿钻箱底架横向移动的钻箱滑座，以及带动钻箱滑座沿所述第二导轨面移动的链条总成，所述钻箱包括分别设置于两个钻箱滑座上的钻孔钻箱和锚固钻箱，所述钻箱底架与所述底座固定连接，所述钻孔钻箱或锚固钻箱随其钻箱滑座移动到所述滑架位置时，所述钻箱滑座与所述第二导轨面相连接，并在所述链条总成的带动下带动所述钻箱沿第二导轨面滑动。

进一步改进，所述帮锚杆钻机还包括设置于所述底座同侧的机械臂和锚杆仓，

所述机械臂包括机械臂固定座、机械臂导轨和机械抓手，所述机械臂固定座与所述底座固定连接，所述机械臂导轨与机械臂固定座为可转动连接，所述机械抓手可滑动的连接在所述机械臂导轨上，且可随所述机械臂导轨摆动；

所述锚杆仓包括锚杆仓刚性架、链条传动总成和夹子式锚杆存储机构，所述锚杆仓刚性架底部与所述底座固定连接，所述链条传动总成为扁圆形结构，设置于所述锚杆仓刚性架上部，其上连接所述夹子式锚杆存储机构并带动其转动，且所述机械抓手与所述链条传动总成机械联动。

进一步改进，所述锚杆仓包括两组呈上下分布的链条传动总成,所述两组链条传动总成上均连接有数量相同、间隔相等的夹子式锚杆存储机构。

进一步改进，所述支撑板上安装有支撑定位瞄准器。

进一步改进，所述支撑定位瞄准器包括两个相对的可自由开合的夹板，所述两个夹板的相对侧面上开设有对称的半圆，所述两个夹板闭合时，可形成用于定位钻杆的圆孔。

进一步改进，所述支撑板的外侧面设置有圆锥截齿。

进一步改进，所述支撑板的外侧面设置有三个呈三角形分布的圆锥截齿。

进一步改进，所述帮锚杆钻机还包括电液控制箱，所述电液控制箱用于控制所述支撑机构、滑架、钻箱机构、药卷输送箱、机械臂和锚杆仓的动作，其包括壳体、电磁阀和控制电路模块。

采用上述的技术方案，本实用新型至少具有以下优点：

1、本实用新型帮锚杆钻机通过设置与支撑机构连接的药卷输送箱，能自动完成钻机的上药卷工序，且其药卷箱采用扁圆形存储传送结构设计，使得药卷存储量大，满足多排帮锚杆施工需求。

2、本实用新型帮锚杆钻机的钻箱机构采用“两位平移式，双独立钻箱”机构，结构紧凑，双独立钻箱使钻孔与安装锚杆分开，钻进效率更高，锚杆锁固能力强。且钻孔模式与锚杆安装模式互锁，保证作业时互不影响，保证钻孔和安装锚杆顺利进行。能够实现自动定位、自动钻孔、自动安装锚杆、自动锁固等功能，实现了顶锚杆支护作业的机械化、自动化。

3、本实用新型帮锚杆钻机将锚杆仓与钻机一体，并安装有与锚杆仓链轮机械联动的机械臂，实现了安装锚杆的自动化机械化，保证了锚杆安装位置准确，能顺利进入锚杆孔；且其中夹子式锚杆储存机构能方便安装锚杆和续存锚杆，扁圆形链条传动锚杆仓，使锚杆仓的体积小，储存锚杆数量更多。

4、本实用新型帮锚杆钻机中支撑定位瞄准器能非常有效地稳定钻机、定位导向钻杆进行钻孔作业。

5、本实用新型帮锚杆钻机中电液控制采用模块化控制，操作简单、故障率低、维修方便。

6、本实用新型帮锚杆钻机可安装到多臂智能钻车上作为帮锚杆机使用，也能装到帮锚杆钻车上，且帮锚杆钻车可紧随掘进设备和顶锚杆钻车之后进行帮锚杆的支护，实现对巷道两帮快速自动锚固的支护作业。

附图说明

上述仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

图1是本实用新型帮锚杆钻机的结构示意图；

图2是本实用新型帮锚杆钻机的支撑机构结构示意图；

图3是本实用新型帮锚杆钻机的钻箱结构示意图；

图4是本实用新型帮锚杆钻机的机械臂结构示意图；

图5是本实用新型帮锚杆钻机的锚杆仓结构示意图；

图6是本实用新型帮锚杆钻机中药卷输送箱的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型提供一种帮锚杆钻机，适用于安装到两臂、四臂、六臂、八臂等锚杆钻车上，形成系列化智能锚杆钻车，可实现巷道帮锚杆支护作业的自动化。该帮锚杆钻机工作需要的液压动力可通过单独的液压动力泵站提供，也可以通过液压胶管和相应的阀块与钻车上的动力泵站相连，由钻车的液压泵站提供动力。

参照附图1所示，本实用新型帮锚杆钻机包括支撑机构1、固定机构2、滑架3、钻箱机构4、机械臂5、锚杆仓6、药卷输送箱9和电液控制箱7。

参照附图2所示，该固定机构2包括底座21和固定于底座21上的立板22，以及与立板22固定连接的连接座8，立板22的侧面设有凸起23，该凸起23用于固定导向块24，该连接座8用于将该帮锚杆钻机连接至带动该帮锚杆钻机移动的钻臂设备上。

该支撑机构1包括导轨11、支撑伸缩油缸12、支撑板14和支撑定位瞄准器13。导轨11通过导向块24与固定机构2的立板22一侧相连接。支撑伸缩油缸12的两端分别与导轨11、底座21刚性连接，通过支撑伸缩油缸12的伸缩可实现导轨11沿立板22侧面滑动的伸缩运动。支撑板14固定安装于导轨11的前端，其上安装有支撑定位瞄准器13，该支撑定位瞄准器13包括两个可相对自由张开与闭合的夹板，该两个夹板的相对侧面上开设有对称的半圆，则该两个夹板闭合时，可形成一个圆孔，用于定位钻杆，起到在钻孔过程导向和瞄准的作用。另外，在支撑板14的外侧面上固定有三个圆锥截齿15，其三个圆锥截齿15呈三角形分布，用于支撑稳定该帮锚杆钻机。

参照附图3和4所示，该滑架3包括第一导轨面31和第二导轨面32，该第一导轨面31与固定机构2的立板22另一侧面通过导向块连接。该滑架3的一端通过伸缩油缸33与底座21相连接，通过伸缩油缸33的伸缩可以实现滑架3沿立板22侧面滑动的伸缩运动。

该钻箱4采用“两位平移式双独立”结构设计，其包括一个钻箱底架41和两个独立的钻箱滑座42，该两个钻箱滑座42上分别对应设置钻孔钻箱和锚固钻箱，且每个钻箱上均包括钻孔马达和水套。该钻箱底架41与钻机底座21刚性连接，钻箱滑座42可沿钻箱底架41横向移动。当其中一个钻箱滑座42移动到与滑架3对齐的位置时，该钻箱滑座42对应的钻箱通过导向块与滑架3的第二导轨面相连接，然后在伸缩油缸和链条组成的链条总成的驱动下，该钻箱可沿滑架3的第二导轨面上下滑动。

参照附图4所示，机械臂5包括机械臂固定座51、机械臂导轨52、机械抓手53。机械臂固定座51与钻机底座21的尾部刚性连接，机械臂导轨52与机械臂固定座51为销钉连接，机械臂导轨52可绕机械臂固定座51的孔轴旋转一定角度；机械抓手53可滑动的连接在机械臂导轨52上，则机械抓手53可沿机械臂导轨52自由滑动并随导轨52摆动一定角度。

参照附图5所示，锚杆仓6包括锚杆仓刚性架61、链条传动总成62、夹子式锚杆存储机构63。锚杆仓6与机械臂5位于底座21的同一侧，锚杆仓刚性架61底部与钻机的底座21尾部刚性连接，可随钻机实现多方位锚固支护作业。链条传动总成62设置于所述锚杆仓刚性架61上部，为扁圆形链条传动总成，分为上下两组，每一组上均连接有数量相同、间隔相等的夹子式锚杆存储机构63。该夹子式锚杆存储机构63随着链条传动总成62的转动而转动，且机械臂5随该链条传动总成62机械联动。该锚杆仓具有体积小、储存锚杆数量多的特点。

参照附图6所示，该药卷输送箱9用于完成钻机自动上药卷工序，其包括固定架91、药卷箱92、传送胶带93、倍速推送机构94。固定架91的一端固定在支撑机构1的支撑板14上，其另一端与药卷箱92的一端可转动连接；药卷箱92采用扁圆形存储传送结构，其另一端可摆动一定角度，使药卷箱92的药卷输出口能与支撑定位瞄准器13的定位孔对齐。传送胶带93为扁圆形结构，设置于药卷箱92内部，用于安装并传送药卷95；倍速推送机构94包括伸缩油缸、钢丝绳和推送座，钢丝绳的两端分别连接推送座和伸缩油缸的伸出端，则推送座在伸缩油缸的带动下推送被传送胶带传送到位的药卷95进入锚杆孔中。

该电液控制箱7为集成模块单元，固定安装于固定机构立板22的侧边，主要由壳体、电磁阀、控制电路模块等组成，直接控制钻机进行自动锚钻支护作业。

该智能帮锚杆钻机具体的锚固作业过程如下:

(1)该帮锚杆钻机移动到位后，支撑机构1在支撑伸缩油缸12的作用下伸出，支撑两帮煤壁；

(2)将与钻孔钻箱对应的钻箱滑座42沿钻箱底架41平移至滑架3的第二导轨面32处，该钻孔钻箱通过导向块与第二导轨面32相连接，在链条总成的驱动下，该钻孔钻箱沿第二导轨面32向上移动，该钻孔钻箱上安装的中空钻杆在液压马达的驱动下进行湿式钻孔作业，再在推进油缸33的作用下完成中空钻杆的钻孔作业；

(3)钻孔完毕后，钻孔钻箱退回原位，药卷箱92摆动到位，即药卷输出孔与支撑定位瞄准器13的定位孔对齐，在药卷箱92内部通过传送胶带93的转动把预先装好的药卷95传送到位，然后药卷95在倍速推送机构94的推送下进入锚杆孔中。药卷95输送进入锚杆孔后，药卷箱92恢复原位。此时锚固钻箱移动到位，机械臂带动机械抓手53转动，机械抓手53把锚杆仓6的锚杆抓取送至锚固钻箱的锚固装置上。在链条总成和推进油缸33的作用下，锚固钻箱与锚杆、机械抓手53一起向顶板推进，直至锚杆认进煤孔后，锚固钻箱继续推动锚杆到头，此时支撑定位瞄准器13打开，锚固钻箱对锚杆进行锚固作业，锚固完成后，锚固钻箱退回原位，瞄准器合上，完成一根锚杆的支护。同时机械臂5摆回原位，与机械抓手53联动的锚杆仓6把下一根锚杆传送到位。

本实用新型帮锚杆钻机自动化智能化程度高，能够实现自动定位、自动钻孔、自动安装锚杆、自动锁固等功能，是实现对两帮快速自动锚固支护作业的机械化专用设备，使得支护速度与掘进速度相匹配，为快速掘进系统的发展提供有利条件。

本实用新型帮锚杆钻机能完成帮锚杆的快速自动支护作业，使得同掘同锚，掘锚平行作业成为可能，从而极大地提高掘进效率和掘进进尺，有效解决掘锚失调矛盾，促进煤炭生产安全、高效和健康发展。

本实用新型设计新颖、结构独特、功能多样，集自动定位、自动钻孔、自动安装锚杆、自动锁固等功能于一体，实现了锚杆支护作业的自动化，可大大减少作业人员，减轻劳动强度，提高支护效率和安全性，为快速掘进技术的发展和推广应用提供了有利条件。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型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，均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种帮锚杆钻机，其特征在于，包括固定机构、支撑机构、滑架、钻箱机构和药卷输送箱，

所述固定机构包括底座、固定于底座上的立板以及与立板固定连接的连接座，所述立板上设有用于固定导向块的凸起；

所述支撑机构包括导轨、分别与导轨的两端连接的支撑伸缩油缸和支撑板，所述支撑伸缩油缸的另一端固定在所述底座上，且所述导轨通过设置于立板上的导向块与立板一侧可滑动连接；

所述滑架通过伸缩油缸与所述底座相连接，其包括第一导轨面和第二导轨面，所述第一导轨面通过设置于立板上的导向块与立板的另一侧可滑动连接；

所述钻箱机构包括与所述第二导轨面可滑动连接的钻箱；

所述药卷输送箱包括固定架、药卷箱、传送胶带和倍速推送机构，所述固定架的一端固定在所述支撑板上，其另一端与所述药卷箱的一端可转动连接，所述传送胶带设置于药卷箱内部，用于安装并传送药卷；所述倍速推送机构设置于所述药卷箱内部的药卷输出口处，用于与所述传送胶带配合将药卷推送进锚杆孔中。

2.根据权利要求1所述的帮锚杆钻机，其特征在于，所述倍速推送机构包括推送座、钢丝绳和伸缩油缸，所述钢丝绳的两端分别连接所述推送座和伸缩油缸的伸出端，所述推送座在伸缩油缸的带动下推送所述药卷进入锚杆孔中。

3.根据权利要求1所述的帮锚杆钻机，其特征在于，所述钻箱机构还包括钻箱底架和两个独立的可沿钻箱底架横向移动的钻箱滑座，以及带动钻箱滑座沿所述第二导轨面移动的链条总成，所述钻箱包括分别设置于两个钻箱滑座上的钻孔钻箱和锚固钻箱，所述钻箱底架与所述底座固定连接，所述钻孔钻箱或锚固钻箱随其钻箱滑座移动到所述滑架位置时，所述钻箱滑座与所述第二导轨面相连接，并在所述链条总成的带动下带动所述钻箱沿第二导轨面滑动。

4.根据权利要求3所述的帮锚杆钻机，其特征在于，所述帮锚杆钻机还包括设置于所述底座同侧的机械臂和锚杆仓，

所述机械臂包括机械臂固定座、机械臂导轨和机械抓手，所述机械臂固定座与所述底座固定连接，所述机械臂导轨与机械臂固定座为可转动连接，所述机械抓手可滑动的连接在所述机械臂导轨上，且可随所述机械臂导轨摆动；

所述锚杆仓包括锚杆仓刚性架、链条传动总成和夹子式锚杆存储机构，所述锚杆仓刚性架底部与所述底座固定连接，所述链条传动总成为扁圆形结构，设置于所述锚杆仓刚性架上部，其上连接所述夹子式锚杆存储机构并带动其转动，且所述机械抓手与所述链条传动总成机械联动。

5.根据权利要求4所述的帮锚杆钻机，其特征在于，所述锚杆仓包括两组呈上下分布的链条传动总成,所述两组链条传动总成上均连接有数量相同、间隔相等的夹子式锚杆存储机构。

6.根据权利要求1所述的帮锚杆钻机，其特征在于，所述支撑板上安装有支撑定位瞄准器。

7.根据权利要求6所述的帮锚杆钻机，其特征在于，所述支撑定位瞄准器包括两个相对的可自由开合的夹板，所述两个夹板的相对侧面上开设有对称的半圆，所述两个夹板闭合时，可形成用于定位钻杆的圆孔。

8.根据权利要求1所述的帮锚杆钻机，其特征在于，所述支撑板的外侧面设置有圆锥截齿。

9.根据权利要求8所述的帮锚杆钻机，其特征在于，所述支撑板的外侧面设置有三个呈三角形分布的圆锥截齿。

10.根据权利要求4所述的帮锚杆钻机，其特征在于，所述帮锚杆钻机还包括电液控制箱，所述电液控制箱用于控制所述支撑机构、滑架、钻箱机构、药卷输送箱、机械臂和锚杆仓的动作，其包括壳体、电磁阀和控制电路模块。